安全检测技术复习题及参考答案

第2页共10页《安全检测技术》课程复习资料一、填空题：1.检测主要包括和两方面的含义。2.是随时间变化的物理量，可以认为它是一种传载信息的函数。3.影响检测系统动态特性的参数有、和。4.按转换元件的能量转换方式，传感器可分为和两类。5.在光的作用下，物体内的电子逸出物体表面、向外发射的现象叫。6.当电子扩散能力与此电场阻力相平衡时，自由电子的扩散达到了动态平衡，这样在接触处形成一个稳定的电动势，称为。7.根据压力范围的划分，压力在10～600MPA以内。8.用于测量可燃气体和多种气体的仪器、仪表可划分成式气体传感器，式气体传感器，式气敏传感器和湿式电化学气体传感器。9.粉尘的检测方法包括光学，，和。10.遥感检漏技术可分为和。11.一般β射线测尘仪由、、和四个部分组成。12.危险物质泄漏的原因主要包括器异常上升，容器构件受到外部载荷和器或管道构件材料。13.基于声发射技术的管道泄漏检测系统的声音传感器预先地安装在管道壁外侧，如果管道发生漏点泄漏时，就会在漏点产生并被安装在管道外壁上的传感器接收、放大，经计算机软件处理成相关的声音，通过对全波形的分析达到监测和定位管道泄漏的状况和漏点的位置。14.人类的听觉是很复杂的，具有多种属性，其中包括区分声音的和两种属性。15.火灾的探测方法目前主要有空气离化探测法，，，光辐射或火焰辐射探测方法和。16.网状接地装置由和焊接而成。17.在光的作用下，能够使物体内部产生一定方向的电动势的现象叫。18.辐射测温的理论基础是定律。19.根据压力范围的划分，压力在0.1～10MPA以内。20.气体检测报警仪表按其其检测对象可分为检测报警仪表、检测报警仪表和检测报警仪表三种类型。21.空气中的粉尘含量越大，被吸收掉的β射线量。22.感烟火灾探测器有感烟探测器、感烟探测器、感烟探测器、线型光束图像感烟探测器、空气采样感烟探测器、图像感烟探测器等几种形式。23.接地装置接地电阻检测，常用的布极方法有布极法和布极法。24.一般检测系统是由、和三部分组成的。25.周期信号幅值分析的主要内容包括、、、有效值、峰值、峰峰值、某一特定时刻的峰值、幅值随时间的变化关系等。26.物理量传感器又可分为传感器、传感器、传感器等等。27.为了保证温度量值的统一，必须建立一个用来衡量温度高低的标准尺度，这个标准尺度称为。28.热电偶基本定律包括：，，和均质导体定律。29.瓦斯检测的方法主要有两种，一是利用瓦斯气体的检测浓度；二是利用瓦斯浓度和的关系检测浓度。30.光电感烟火灾探测器分为式和式两类。31.火灾自动报警系统由火灾探测器、火灾报警控制器、火灾报警装置、火灾报警联动控制装置等组成，其核心是由各种与构成的火灾信息探测系统。32.静电产生的原因有和两个方面。33.防爆仪表选型要根据仪表工作的和的性质来确定。审核防爆仪表，关键是审核其爆炸等级和温度组别。34.抑制干扰的方法主要是采取、和。35.能用明确的或图表描述的信号称为确定性信号。36.线性电位计其长度单位的电阻值是。37.湿敏元件利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身发生变化的原理而制成。38.相关分析是信号分析的重要组成部分，是信号波形之间或的一种测度。39.传感器按输入量即被测对象分类，可分为传感器、传感器和传感器三大类。40.从传感器的转换原理来说，通常分为和两大类。41.压力式温度计是根据一定质量的液体、气体在其压力与温度呈确定关系的原理制成的。42.热电偶的基本组成包括、、保护套管和接线盒等部分。43.压力仪表按敏感元件和转换原理的特性不同可分压力计，压力计，压力计和压力仪表。二、单项选择题：1.在传感器及检测系统的静态特性指标中，表达其对通入量变化的反应能力的是[]A.量程B.重复性C.灵敏度D.线性度2.属于传感器静态特性指标的是[]A.量程B.阻尼比C.临界频率D.固有频率3.表述传感器在相同条件、长时间内，输入输出特性不发生变化之能力的评价参数是[]A.工作寿命B.稳定性C.稳定时间D.温度漂移4.周期信号的自相关函数必为[]A.周期偶函数B.非周期偶函数C.周期奇函数D.非周期奇函数5.压电式压力传感器不适于测量[]A.爆炸力B.冲击力C.动态力D.静态力6.随着温度的升高，热敏电阻的电阻率会[]A.迅速增加B.迅速减小C.缓慢增加D.缓慢减小7.适合于使用红外传感器进行测量的被测物理量是[]A.转速B.温度C.厚度D.加速度8.按传感器能量源分类，以下传感器不属于能量转换型的是[]A.压电式传感器B.热电式传感器C.光电式传感器D.压阻式传感器9.传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的[]A.线性度越好B.迟滞越小C.重复性越好D.分辨力越高10.金属导体的电阻随温度的升高而[]A.变大B.变小C.不变D.无法确定11.某有源电桥的输出电压，则电桥的灵敏度为[]A.1/4B.－1/4C.1/2D.－1/212.声功率级的定义为[]A.B.C.D.13.在下述位移传感器中，既适宜于测量大的线位移，又适宜于测量大的角位移的是[]A.电容式传感器B.电感式传感器C.光栅式传感器D.电阻应变式传感器14.在压电式加速度传感器中，将被测加速度转变为力的是[]A.压电元件B.质量块C.弹性元件D.基体15.在我国工程测试、试验装置所允许的测量误差为[]A.±0.1%B.±0.01%C.±0.001%D.±1%16.直流电桥的平衡条件是[]A.B.C.D.17.通常在微机控制的检测系统中，完成多路切换的器件称为[]A.采样保持器B.多路模拟开关C.集成运放D.滤波器18.传感器的线性范围愈宽，表明传感器工作在线性区域内且传感器的[]A.工作量程愈大B.工作量程愈小C.精确度愈高D.精确度愈低19.衡量在同一工作条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的不一致程度的指标是[]A.重复性B.稳定性C.线性度D.灵敏度20.将毫伏表接人入热电偶回路中，只要保证两个结点温度一致，就能正确测出热电动势而不影响热电偶的输出，这一现象利用了热电偶的[]A.中间温度定律B.参考电极定律C.中间导体定律D.中间介质定律21.下列不属于压力计式液位计的是[]A.压力计式液位计B.法兰式液位计B.吹气式液位计D.差压式液位计22.热敏电阻式湿敏元件能够直接检测[]A.温度B.温度差C.绝对湿度D.相对湿度23.下列温度传感器不属于非接触式温度传感器的是[]A.亮度式温度传感器B.全辐射式温度传感器C.P—N结温度传感器D.比色式温度传感器24.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为何种物理量的输出[]A.电阻B.电容C.电压D.电荷25.某温度测量仪的输入—输出特性为线性，被测温度为20℃时，输出电压为10mV，被测温度为25℃时，输出电压为15mV，则该传感器的灵敏度为[]A.5mv/℃B.10mv/℃C.2mv/℃D.1mv//℃26.属于传感器动态特性指标的是[]A.量程B.灵敏度C.阻尼比D.重复性27.变极距型电容位移传感器只能用于测量[]A.大位移B.小位移C.角位移D.液位28.适合在爆炸等极其恶劣的条件下工作的压力传感器是[]A.霍尔式B.涡流式C.电感式D.电容式29.属于传感器静态特性指标的是[]A.幅频特性B.阻尼比C.相频特性D.灵敏度30.系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为[]A.回程误差B.绝对误差C.相对误差D.非线性误差31.信号传输过程中，产生干扰的原因是[]A.信号是缓变的B.信号是快变的C.干扰的耦合通道D.信号是交流的三、名词解释：1.分辨率2.系统误差3.逆向压电效4.霍尔效应5.有效度6.随机误差7.相对误差8.传递函数9.光谱特性10.随机信号11.压电效应12.爆炸性粉尘13.结构型传感器14.物性型传感器15.频率计权网络16.节流差压法17.卡门涡街法18.摄氏温标19.热电效应20.火灾报警装置四、综合题：1.简述安全检测的目的。2.一种测温电路的测温范围为0℃～200℃。其电路图如图所示。图中Rt=10（1+0.005t）kΩ为感温热电阻；R0=10kΩ，工作电压E=10V，M、N两点的电位差为输出电压UMN。=1\*GB3①写出UMN的数学表达式。=2\*GB3②求0℃到100℃时测量电路的灵敏度。3.简述玻璃液体温度、双金属温度、压力式温度计和热敏电阻温度的优缺点。4.有一线性电位计如图所示，，求：=1\*GB3①该电位计的电阻灵敏度、电压灵敏度；=2\*GB3②=800mV时，被测位移是多少?5.阐述电阻式传感器的工作原理6.有一温度传感器，理论满量程测量范围为(-30～120)℃，其实测的校准曲线与拟合直线的最大偏差为℃，求：=1\*GB3①该传感器的量程；=2\*GB3②该传感器的线性度。7.阐述电容传感器测量电路具有的特点。8.某线性位移测量仪，测量范围为0～20mm。当被测位移由5mm变到5.5mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至2.5V，求：=1\*GB3①该仪器的灵敏度K；=2\*GB3②当测量仪的输出电压为－7.5V时，被测位移是多少?9.简述热电阻的工作原理以及选作感温电阻的材料的要求。10.某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：铂电阻温度传感器：0.45Ω/℃电桥：0.02V/Ω放大器：100(放大倍数)笔式记录仪：0.2Cm/V求：=1\*GB3①测温系统的总灵敏度；=2\*GB3②记录仪笔尖位移4Cm时，所对应的温度变化值。11.简述传感检测系统的组成及各个环节的功能。12.等精度测量某电阻10次，得到的测量列如下：R1＝167.95ΩR2＝167.45ΩR3＝167.60ΩR4＝167.60ΩR5＝167.87ΩR6＝167.88ΩR7＝168.00ΩR8＝167.850ΩR9＝167.82ΩR10＝167.61Ω=1\*GB3①求10次测量的算术平均值，测量的标准误差σ和算术平均值的标准误差s。=2\*GB3②若置信概率取99.7％，写出被测电阻的真值和极限值。参考答案一、填空题：1.检验，测量2.信号3.固有频率阻尼比时间常数4.有源型无源型5.外光电效应6.接触电势7.高压8.接触燃烧热传导半导体9.显微镜法电集尘法滤纸取样法扫描显微镜检测法10.主动检测技术被动检测技术11.放射源探测器放大电路显示电路12.内压异常强度降低13.噪声声音全波形14.高低强弱15.热检测法光电探测方法可燃气体探测法16.接地干线接地体17.光生伏特效应18.黑体辐射19.低压20.可燃性气体有毒气体氧气21.越大22.离子光电红外光束23.直线三角形24.传感器，信号调理器，输出环节25.均值，绝对均值，平均功率26.温度，压力，位移27.温标28.中间导体定律中间温度定律标准电极定律29.光谱吸收折射率30.减光散射光31.火灾探测器火灾报警控制器32.内因外因33.环境危险气体34.单点接地屏蔽隔离滤波35.数学解析关系式36.常数37.电阻值38.相似性，关联性39.物理量，化学量，生物量40.结构型，物性型41.定容条件下函数42.热电极绝缘套管保护套管43.液柱式负荷式弹性式电测式二、单项选择题：1.C2.A3.B4.A5.D6.B7.B8.D9.D10.A11.D12.D13.C14.B15.D16.C17.B18.A19.A20.C21.D22.C23.C24.C25.D26.C27.B28.B29.D30.A31.C三、名词解释：1.分辨率指系统有效地辨别紧密相邻量值的能力，即检测系统在规定的测量范围内所能检测出被测输入量的最小变化量。一般认为数字装置的分辨力就是最后位数的一个字，模拟装置的分辨力为指示标尺分度值的一半。2.系统误差在相同条件下，多次重复测量同一被测参数时，误差的大小和符号保持不变或按某一确定的规律变化，这种测量误差被称为系统误差。其中,误差值不变的称为定值系统误差，其他的系统误差称为变值系统误差。3.逆向压电效是指当某晶体沿一定方向受到电场作用时，相应地在一定的晶轴方向将产生机械变形或机械应力，又称电致伸缩效应。当外加电场撤去后，晶体内部的应力或变形也随之消失。4.霍尔效应霍尔发现在通有电流的金属板上加一匀强磁场，当电流方向与磁场方向垂直时，在与电流和磁场都垂直的金属板的两表面间出现电势差，这个现象称为霍尔效应5.有效度：衡量检测系统可靠性的综合指标是有效度，对于排除故障，修复后又可投入正常工作的检测系统，其有效度定义为平均无故障时间与平均无故障时间、平均故障修复时间和的比值。6.随机误差：指在相同条件下多次重复测量同一被测参数时，测量误差的大小与符号均无规律变化，这类误差被称为随机误差。随机误差服从大数统计规律。7.相对误差：测量值的绝对误差与被测参量真值的比值，称为检测系统测量值（示值）的相对误差δ，该值无量纲，常用百分数表示。8.传递函数：若检测系统的初始条件为零，则把检测系统输出（响应函数）y（t）的拉氏变换Y（s），与检测系统输入（激励函数）x（t）的拉氏变换X（s）之比，称为检测系统的传递函数G（s）。9.光谱特性。当光敏元件加一定电压时，如果照射在光敏元件上的是一单色光，且入射光功率不变，光电流随入射光波长变化而变化的关系，称为光谱特性。10.随机信号。在任一时刻的幅值和相位是不确定的，不可能用单个幅值或峰值来描述。主要统计特性有：均值、均方值、方差和标准差、概率密度函数、概率分布函数和自相关函数等。11.压电效应：某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复不带电状态，这种现象称为压电效应。当作用力方向改变时，电荷极性也随着改变。12.爆炸性粉尘：对悬浮于空气中，在一定浓度和有引爆源条件下，本身能够发生爆炸或传播爆炸的可燃固体微粒称为爆炸性粉尘或可燃粉尘。13.结构型传感器利用机械构件（如金属膜片等）在动力场或电磁场的作用下产生变形或位移，将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量，它是利用物理学运动定律或电磁定律实现转换的。14.物性型传感器是利用材料的固态物理特性及其各种物理、化学效应（即物质定律，如虎克定律、欧姆定律等）实现非电量的转换。它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件15.频率计权网络：从等响曲线出发，设计某种电气网络对不同频率的声音信号进行不同程度的衰减，使得仪器的读数能近似地表达人耳对声音的响应，这种网络称为频率计权网络。16.节流差压法：动压能和静压能在一定条件下可以互相转换，流速加快必然导致静压力降低，于是在节流件前后产生静压差，而静压差的大小和流过的流体流量有一定的函数关系，所以通过测量节流件前后的压差即可求得流量的方法。17.卡门涡街法：在被测流体的管道中插入一个断面为非流线型的柱状体，如三角柱体或圆柱体，称为旋涡发生体。旋涡分离的频率与流速成正比，通过测量旋涡分离频率可测出流体的流速和瞬时流量。18.摄氏温标。摄氏温标是把在标准大气压下水的冰点定为零摄氏度，把水的沸点定为100摄氏度的一种温标。在零摄氏度到100摄氏度之间进行100等分，每一等分为1摄氏度，单位符号为℃。19.热电效应：在两种不同的导体（或半导体）A和B组成的闭合回路中，如果它们两个结点的温度不同，则回路中产生一个电动势，通常我们称这种电动势为热电势，这种现象就是热电效应，20.火灾报警装置。在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其他辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置。四、综合题：1.简述安全检测的目的。1）能及时、正确地对设备的运行参数和运行状况做出全面检测，预防和消除事故隐患。2）对设备的运行进行必要的指导，提高设备运行的安全性、可靠性和有效性，以期把运行设备发生事故的概率降低到最低水平，将事故造成的损失减低到最低程度。3）通过对运行设备进行检测、隐患分析和性能评估等，为设备的结构修改、设计优化和安全运行提供数据和信息。2.一种测温电路的测温范围为0℃～200℃。其电路图如图所示。图中Rt=10（1+0.005t）kΩ为感温热电阻；R0=10kΩ，工作电压E=10V，M、N两点的电位差为输出电压UMN。（1）写出UMN的数学表达式。（2）求0℃到100℃时测量电路的灵敏度。解：==当测量温度为0℃时，所对应的输出电压力当测量温度为100℃时，所对应的输出电压力0℃到100℃时灵敏度为：（℃）3.简述玻璃液体温度、双金属温度、压力式温度计和热敏电阻温度的优缺点。1）玻璃液体温度计具有结构简单、使用方便、测量准确、价格便宜等优点，但强度差、容易损坏，通常用于指示精度较高，现场没有震动的场合，还可作温度报警和位式控制。2）双金属温度计具有体积小、使用方便、刻度清晰、机械强度高等优点，但测量误差较大，适用于指示清晰，有震动的场合，也可作报警和位式控制。3）压力式温度计有充气式、充液体式和充蒸汽式三种。可以实现温度指示、记录、调节、远传和报警，刻度清晰，但毛细管的机械强度较差，测量误差较大，一般用于就地集中测量或要求记录的场合。4）热敏电阻温度计具有体积小、灵敏度高、惯性小、结实耐用等优点，但是热敏电阻的特性差异很大，可用于间断测量固体表面温度的场合。4.有一线性电位计如图所示，，求：（1）该电位计的电阻灵敏度、电压灵敏度；（2）=800mV时，被测位移是多少?解：（1）（2）5.阐述电阻式传感器的工作原理金属体都有一定的电阻，电阻值因金属的种类而异。同样的材料，越细或越薄，则电阻值越大。当加有外力时，金属若变细变长，则阻值增加；若变粗变短，则阻值减小。如果发生应变的物体上安装有（通常是粘贴）金属电阻，当物体伸缩时，金属体也按某一比例发生伸缩，因而电阻值产生相应的变化。导体的三个参数（电阻率、长度和截面积）中的一个或数个发生变化，则电阻值随着变化，因此可利用此原理来构成传感器。6.有一温度传感器，理论满量程测量范围为（-30～120）℃，其实测的校准曲线与拟合直线的最大偏差为℃，求：（1）该传感器的量程；（2）该传感器的线性度。解：（1）量程