安全监测监控技术.doc

一、填空题1.防爆型设备在外壳上的总标志为_Ex_。防爆型电气设备附加标志为“d”表示隔爆型；附加标志为“i”表示 本质安全型 。1.防爆型电气设备附加标志为“e”表示_增安型_；附加标志为“o”表示_充油型_。2.传感器一般是由 敏感元件 、 转换元件 和 处理信号电路 三部分组成。3.传感器动态特性标准输入有_正弦变化_和_阶跃变化_。4.载体热催化元件由铂丝线圈 、 载体 和催化剂 组成。5.传感器动态特性分为 时域特性 和 频域特性 。6.载体热催化元件中催化剂中毒分为 暂时性中毒 和 永久性中毒 。7.红外线吸收CO检测仪中切光片的作用是把红外线光源变成断续的脉冲光，使光源按照一定频率射入检测器，光线被调制后，检测器的电容量也按此频率变化。8.模拟多路开关有 机械式 、电磁式 和电子式 三大类。9.常见的信号变换电路主要有D/A转换、A/D转换、V/F转换、F/V转换、V/I转换和I/V转换等几种。10.A/D转换器的类型从原理上分，主要有四种：逐次逼近型、积分型、电压频率型及平行转换型。11.模拟量传感器的输出标准制式有电压型、电流型和频率型。12.数据传输方式按数据代码传输的顺序分为并行传输和串行传输。13.数据传输方式按数据传输的同步方式分为同步传输和异步传输。14.数据传输方式按数据传输的流向和时间关系分为单工数据传输、半双工数据传输和全双工数据传输。15.差错控制方式分为反馈校验重传方式（IRQ）、自动请求重传方式（ARQ）、前向纠错方式（FEC）和混合纠错（HEC）。16.奇偶校验中，在奇校验的情况下，该组码字所含“1”的总数应为奇数 ，奇偶校验位取 0 。17.奇偶校验中，在偶校验的情况下，该组码字所含“1”的总数应为偶数 ，奇偶校验位取1 。18.基本的数字调制方式有数字调幅 、数字调频 和数字调相 。19.传输线的实在资源包括时 间 和频 带 。20.计算机网络节点分为转换和交换信息的转接节点 和访问节点 。21.网络协议的三个要素是语法 、语义 和同步 。22.OSI参考模型将整个网络的功能划分为七层，分别是应用层 、表示层 、会话层、传输层 、网络层 、数据链路层 和物理层 。23.数据传输控制规程基本分为面向字符型 、面向比特型 两类。24.信道访问控制方式常用的有查询访问方式 、令牌传送方式 和随机访问CSMA/CD方式 。25.查询访问方式可分为轮叫轮询（顺序式） 和传递传轮（循环式） 方式。26.令牌传送方式可分为令牌通行环访问控制方式 和令牌总线访问控制方式。27.线性度有 独立线性度 、零基线性度 和 端基线性度 表示方法。二、名词解释1.计算机网络：通过某种通信介质将不同地理位置的多台具有独立功能的计算机连接起来，并借助网络硬件，按照网络通信协议和网络操作系统来进行数据通信，实现网络上的资源共享和信息交换的系统。2.传感器：能够把特定的被测量信息按一定规律转换成某种可用输出信号的器件或装置。3.传感器的灵敏度：指达到稳定工作状态时，输出变化量y与引起此变化的输出变化量x之比。4.信号多路复用：指在一个公共的传输通道上，传送多路信源的信息而又互不干扰。5.码型：是指数字码元“0”和“1”的电脉冲的某种形式。6.同步传输：是依靠加在数据块前面的同步字符，使收/发方取得同步的传输方式。7.并行传输：将构成一个字符的几位二进制码以成组的方式，同时在多个并行的信道中传输。8.OSI中的“实体”：可以发送或接收信息的硬件或软件进程。9.局域网：小范围内的有限个通信设备互联在一起的通信网。10.协议：为了将不同计算机厂家的计算机及设备连成网络，做到无论其设备内部如何，都能确保通信双方正确地通信与对话，就要求信息的内容、格式、传输顺序等有一整套的规则、标准和约定。11.迟滞：在相同工作条件下做全测量范围校准时，在同一校准中对应同一输入量的正行程和反行程，其输入值之间的最大偏差。12.催化剂中毒：载体热催化元件的催化剂钯（Pd），铂(Pt)，钍（Th）等与硫（S），磷（P），铅（Pb），氯（Cl）,硅（Si）等化合物作用，使其催化剂活性逐渐降低。13.卡曼涡街：流体横向流过圆柱体时，在圆柱体背面的两侧交替产生旋涡，且在脱离后形成旋涡尾流的现象 。三、判断题（共10分,每小题2分）四、问答1. 煤与瓦斯突出矿井U、Y、Z、H、W型通风方式采煤工作面甲烷传感器如何设置？ 答：U形通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0,工作面设置甲烷传感器T1，工作面回风巷设置甲烷传感器T2，若煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1，不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3，低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4。Z形，Y形，H形和W形通风方式的采煤工作面甲烷传感器的设置也参照U形规定执行。2. 简述热磁效应氧传感器测氧原理？ 答：传感器制成环形室，环形室中有玻璃制成的连通管，在连通管上绕有两组加热电阻丝R1和R2，接于直流电桥中，其中R1接在永久磁铁两极之间。当混合气体中不含氧气时，连通管两端压力相同，气流不流经横向测量管，R1=R2,电桥平衡。当待测气体中含有氧气时，由于氧气具有顺磁性，气体在磁场作用下吸入连通管，并被加热。由于热磁效应，氧受热后顺磁性减弱，被加热的气体受到排斥，在连通管内形成被称为“磁风”的连续气流，气流速度取决于养的浓度。受气流影响，电阻丝温度发生变化，导致电桥失去平衡，用输出电压信号即可测量氧的浓度。3. 伽伐尼电池测氧法的测量原理？ 答：伽伐尼电池内有阴阳两极和电解液氢氧化钾，被测氧气通过聚四氟乙烯薄膜渗入阴极与薄膜间的电解液时，在阴极与阳极上发生化学反应，一个失去电子，另一个得到电子，如果在两极间加上负载就会有电流输出，电流的大小取决于透过薄膜的氧气量的多少，测量出电流的数值，即可获得氧气的浓度，从而达到测定氧气浓度的目的。4. 超声波漩涡式风速传感器测风原理？ 答：应用卡曼涡街理论来实现检测风速，即在无限流场中，垂直流体流向插入一根无限长的非流线型阻挡体，在雷洛数为20050000范围内，阻挡体的下游将产生内旋的，相互交替的漩涡列，其漩涡频率f与流体流速v成正比，与阻挡体直径d成反比。即，只要准确测出旋涡频率f,就可以确定出风速的大小。5. 数字传输系统与模拟传输系统相比具有哪些优点？ 答：1）抗干扰能力强；2）传输中的差错可以设法控制，以改善传输质量；3）可以传递各种信息，使传输系统变得通用，灵活；4）便于用计算机对系统进行管理。6. 简述总线型、环形网的优缺点？ 答：总线型优点：结构简单灵活，各节点共享信道，对节点设备的装，卸非常方便，可扩充性好；当某个工作借点出现故障时，不会造成整个网络的故障，可靠性高；节点响应速度快，共享资源能力强，设备投入少，成本低，安装使用方便。 缺点：总线长度有一定限制，一条总线只能连接一定数量的节点。 环形网优点：结构简单，由此使得路径选择，通信接口，软件管理都比较简单，容易实现。 缺点：节点过多时影像传输效率，使网络响应时间变长，可靠性差，某一节点的故障可能导致整个环路断开而无法工作。不利于系统扩充。7. 简述载体热催化型元件检测可燃气体的原理。 答：热催化型元件是由一个简单电桥，主要由黑（热催化元件）和白（补偿元件）两种元件，再由两个固定阻值的电阻组成另外两个桥，可燃性气体在催化剂的作用下进行无焰燃烧，放出定量的热，被被测黑元件吸收，引起元件阻值的变化，而白元件没有催化剂无法进行无焰燃烧，也对环境因数进行了补偿，这样就破坏了电桥的平衡，即而输出一个信号，这样就能够测出可燃性气体的浓度。8. 简述载体热催化型传感器测量原理。 答：传感器工作时，在恒流源作用下，有电流流过电桥四个臂。无甲烷等可燃性气体时，在工作电流作用下元件温度达500左右，通过电位器调整，电桥处于平衡状态，电桥输出平衡，当有甲烷等可燃性气体时，甲烷与氧气在黑元件表面进行无焰燃烧，放出热量被元件吸收，引起元件温度升高，使铂丝阻值增大，破坏电桥平衡，输出一个与甲烷浓度成正比的电信号。然后将此信号送入放大电路放大，在送至显示，报警或其他单元，实现对甲烷气体浓度的测量与报警。9.简述热点偶测温原理。 答：由两种不同的导体连接成闭合的回路，一端为测量端，另一端为自由端，当两个接触点温度不同时，在回路中产生热电势，根据电势的大小即可测出温度的高低。10.简述热电阻测温原理。如何消除或减少引线带来的误差？ 答：原理：利用金属等材料的电阻率随温度升高而变化来进行温度测量的。 通常采用三根导线同时接到测温点，这样就可以消除环境的影响，从而减少或消除了引线带来的误差。11.简述差动变压器负压传感器测压原理。 答：负压传感器是利用差动变压器的原理制成的，差动变压器由一个可移动的铁芯、一个初级线圈、两个次线圈组成，移动铁芯串联在压差膜盒中心的硬心部分，当压力发生变化时，压差膜盒产生纵向位移，使铁芯上下移动，引起差动变压器次级电压的变化，从而实现了压力/电量的转换，电量的变化即是外界压力的变化。12.简述定电位电化学一氧化碳传感器检测原理。 答：其传感器内装有三个电极的电池，分别为工作级、对级、提供恒定点位级，当CO与氧气发生氧化反应时，生成;同时气体中的氧扩散到对级处，发生还原反应。两个过程中，工作级放出电子，对级上获得电子，从而形成电流，测量电流的大小再经过A/D转换，即可测得CO的浓度。13.简述红外气体分析法检测一氧化碳检测原理。答：工作时，红外光同时通过两个气室，如果检测气室气体不含有待测气体，则气体成分与基准气室相同，两气室成分一样，两束红外光穿过两气室之后，光强度相同；当检测气室含有待测气体，红外光通过时，因气体吸收作用（吸收强度与检测室内待测气体浓度成正比），使红外光强度降低，最终达到检测器的红外光强度比原来减小，两束光出现强度差，强度差大小由检测器气室检测转变为电量。检测器内封装高浓度待测气体，气室中间安装一可动的金属薄膜将检测器分隔城两个小密封气室。当两束强度不同的光分别进入薄膜两侧的两个小气室时，小气室中密封的气体吸收红外光线发生热体积膨胀，一侧进入的光强度大，气室气体体积膨胀也较大，另一侧进入的光强度小，气室内体积膨胀也较小，因而两气室存在压力差，薄膜产生位移，测量位移量大小取决于两气室的气体膨胀压力差。为了测量这个位移，设置了一个电极金属薄膜构成的电容，测出电容量的变化就可以测得待测气体的浓度。14.简述风门开关传感器的组成和工作原理。答：当风门关闭时，触发磁钢紧靠开关组件，当磁力产生的磁场使开关组件维持闭合（或断开）状态，这时由舌簧开关输出一闭合（或断开）信号给监测系统分站或向地面传输信号的载波设备，经数据线在地面中心站模拟盘显示风门“关”状态。当风门打开时，触发磁钢离开了舌簧开关，开关组件即输出一断开（或闭合）信号给监测系统分站或向地面传输信号的载波设备，经数据线在地面中心站模拟盘显示风门“开”状态。15.简述滤膜采样测尘仪器的原理。答：测定时，抽取一定体积的含尘空气，将粉尘阻留在已知质量的滤膜上，由采样器采样后滤膜的增量来求出单位体积空气中粉尘的质量（mg/m3）。然后根据该式就可以计算粉尘质量浓度：C=(m2-m1)/Qt1000。其中，C为粉尘自量浓度(mg/m3)；m1为采