机械工程测试技术（第3版）绪论 测试概念应用发展

机械工程测技术（第3版）机械工程测试技术

绪论本课程学习要求：1.掌握测试技术的基本理论、研究内容2.掌握机械工程基本参数测量、分析的方法和手段3.为进一步研究和处理工程测试技术问题打下基础4.知道主要测试仪器生产厂商

5.了解测试技术的应用、发展动态

人类早期的测量活动涉及对长度(距离)、时间、面积和重量等量的测量。※公元前3000年，古埃及人建立了长度的统一标准－―

埃尔

；※秦始皇在统一六国后，建立了统一的度量制度

；※今天，测量学科已渗透到人类活动的每个领域。

知识的获取往往从测量开始。

人类在社会发展中创造并发展了测量学科。1.1

测试技术的基本概念测试技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号的分析处理方法。测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程

参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。简单的测试系统可

以只有一个模块，

如玻璃管温度计。

它直接将被测温度

变化转化为液面示

值。没有电量转换和分析电路，很简

单，但精度低，无

法实现测量自动化。为提高测量精度和自动化程度，以便与其它环节一起构成自动化装置，通常先将被

测物理量转换为电量，

再对电信号进行处理

和输出。如图所示的

声级计。故障监测系统

动态监测

保证设备和人员安全3

、

自动化系统中不可缺少的组成部分

趋向检测

获取信息

分析判断

自动控制自动化：信息获取、信息转换、信息处理、信息传送、信息执行4

、测试技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步2

、在大型设备安全、经济运行监测中得到广泛应用测试手段水平－

－

决定科学研究的深度和广度理论研究成果

－－

离不开必要的检测手段提高经济效益管理

数量1

、产品检验和质量控制的重要手段生产过程：

“物流”

控制

“信息流”

状态一、

测试技术的作用

与意义被动检测

主动检测

(在线检测)

质量控制领域二、机械工程中的测试方法

—

—非电量电测法待

测物

理

量

传感器

电信号(长度、角度、位移、速度、加速度、振动…

)1.机械方法2.光学方法

3.电测法测量方法：电测法的优点1.可以将不同的被测信号转换成相同的电信号，从而可以采用相同的测量仪表、记录仪器。2.输出的电信号可以远距离传输，便于远程操作及自动控制(遥测、遥控)。3.能对变化中的参数进行动态测量。4.可进行微量检测。

5.能够进行连续测量。

6.精度高、灵敏度高，特别适于动态测试。1.“不失真”测试，努力反映真实信息2.从多种复杂的信息中，提取“有关信息”3.从“有关信息”中，提取“有用信息”三

、

测试工

作的任务信息提取四、

测试系统的组成一般说来，测试系统由传感器、

中间变换装置

和显示记录仪器三部分组成测试系统原理框图：信息转换1.2

测试技术的应用在工程领域，科学实验、产品开发、生产监督、质量控制

等，都离不开测试技术。测试技术应用涉及到机械、电力、航天、石化和海洋运输等每一个工程领域。数字传感器在数控机床中的应用切削刀具被加工工件角编码器

安装在夹

具的端部防护罩内为直线光栅光栅扫描头石化行业的自动化控制。

右图，有液位、温度、压力等检测。城市生活污水处理主要检测流量、液位和

成分量。电子成像系统，集摄像、测距、显示、终端处理于一体，驾驶员可以根据传输的数据和图像及时调整速度、方位。坦克方队的法宝---

电子成像系统夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术激光测距仪：可精确的定位目标。在发射20mm高爆弹时，激

光测距仪可将目标的距离信息自动传输至高爆弹的爆炸引信，

以精确的设定引爆时间。美军研制的未来单兵作战武器1.3

主要传感器和测试仪器生产厂商1

、工业自动化类传感器美国霍尼威尔公司

(有全球最大传感器技术研究中心)m/http://www.bksv.co 2

、振动/噪声传感器丹麦B&K

(振动测量、声学测量领域最富盛名)http://www.honeywell.com/chinahttp://www.ni.com/3

、测量分析仪器美国国家仪器公司(全球最大的计算机虚拟仪器生产商)美国Agilent公司(原惠普公司仪器部，著名的测试仪器商)http://www.agilent.com.cn/1.4

测试技术的发展趋势1

、传感器方面a)

利用新发现的材料和新发现的生物、物理、化学效应

开发出的新型传感器荧光材料

制作的电

子鼻传感

器生物酶血样分析传感器光纤流速传感器热/光电量振动网络传感器智能压力网络传感器b)

传感器+嵌入式计算机

>智能传感器IC总线数字温度传感器智能倾角RS232传感器嵌入式计算机我们的工作2

、测量信号处理方面计算机虚拟仪器技术用PC机＋仪器板卡

>代替传统仪器

用计算机软件

>代替硬件分析电路优

点3.

检测系统由模拟式、数字式