自动检测技术及仪表控制系统总结

自动检测技术及仪表控制系统总结

静态特性---

灵敏度---测量系统在稳态下输出量的增量与输入量的增量之比。

检测系统的结构：补偿结构和差分结构。

温度----表征物体或系统的冷热程度的物理量，给冷热程度以数值的表示称为温度。

温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。

温标- ---温度的一种数值表示方法，并给出了温度数值化的一套规则和方法，同时明确了温度的起点和基本单位，

线性度----是检测系统输入与输出的曲线与理想直线的偏差程度，理想直线过端点连线法、最佳直线法和最小二乘法拟合而得。

用光学高温计读出的物体温度的量度少于物体的实际温度。

测量-----是根据一个约定的一个单位给研究对象赋予一定的性质。

辐射测温的常用方法：亮度法、全辐射法、比色法、多色法。

半导体气敏传感器有哪几种类型？电阻型和非电阻型。

压力检测的主要方法：重力平衡方法、机械平衡方法、弹性力平衡方法、物性平衡方法。

三种标准节流型件：孔板、喷嘴、文丘里管。

孔板通常取压方式有角接取压法、理论取压法、径距取压法、法兰取压法

成分分析的方法有：定期取样和自动分析仪表。

质量流量检测方法分为：间接式质量流量测量方法和直接式质量流量计。

仪表线性化过程主要有哪几种方式？串联式连接和反馈式连接、

仪表系统的模型可分为时域模型、频域模型和离散模型。

仪表系统时域分析指标：衰减率、静态误差、过渡过程时间。

频域信号选择的方法：滤波放大和调频放大方法、陷波放大方法、锁定放大方法。

测量不确定度的表示方法：标准不确定度、合成标准不确定度、扩展不确定度。

物位检测仪表有：直读式、静压式、浮力式、机械接触式、电气式。

物位开关分类有：浮球式、电导式、振动叉式。

压力的概念和压力的表示方法

压力---垂直均匀的作用单位面积的力。单位：帕斯卡。表示方法：（1）绝对压力；（2）大气压力（3）表压力；（4）真空度；（5）差压

差压节流式流量计的工作原理

差压是流量计基于在流通管道上设置流动阻力件，流体通过阻力件时将产生压力差，此压力差与流体流量之间有确定的数值关系，通过测量差压值可以求得流体流量。节流式流量计测量原理是以能量守恒定律和流动连续性定律为基础的。稳定流动的流体沿水平管道流经孔板，在其前后产生压力和速度的变化。流束在孔板前前开始收缩，位于边缘的流体向中心加速，流束中央的压力开始下降。在截面2出流速最大，压力最小，之后流束开始扩张，流速逐渐减慢静压逐渐恢复。

涡街流量计的工作原理

涡街流量计是里利用流体振荡的原理进行测量的。当流体流过非流线型阻力件时会产生稳定的漩涡列。漩涡的产生频率与流体流速有着确定的对应关系，通过测量频率的变化，就可以得知流体的流量。

电解质系湿敏传感器的工作原理

典型的是氯化钾湿敏元件。氯化锂是潮解性盐类，吸潮后电阻变小，在干燥环境中又会脱潮而电阻增大。通过检测电阻的大小，即可知相对湿度。

红外线气体分析器的工作原理

它利用不同波长的红外线具有选择性吸收的特性来进行分析。从红外光源发出强度为I的平行红外线，被测组分选择吸收其特征波长的辐射能，红外线强度将减弱了。通过测量红外线的透过强度就可以确定被测组分浓度的大小。

热导池的工作原理

热导池的热丝的热平衡温度将随被测气体的热导率变化而改变。热丝温度的变化使其电阻值亦发生变化。通过电阻的变化可知气体组分的变化，。

应变式压力传感器的工作原理

应变元件与弹性元件结合，组成应变式传感器，应变元件的工作原理基于导体和半导体的“应变效应”，即当导体和半导体材料发生机械变形时，其电阻值将发生变化。

弹性压力计的工作原理

弹性压力计利用弹性元件受压变形的原理，弹性元件在弹性限度内受压变形，其变形大小与外力成正比，外作用力消失后，元件将恢复原有形状，。利用变形与外力的关系，对弹性元件的变形大小进行测量，可以求得被测压力。

多传感器数据融合技术

传感器相互之间的工作方式主要分为：1》互补方式；2》竞争方式；3》协同方式

多传感器数据融合---是一种针对单一传感器或多传感器数据或信息的处理技术。通过数据关联、相关和结合等方式以获得对被测环境或对象的更加精确的定位，身份识别及对着当前态势和威胁的全面而及时的评估。

与传统的单一传感器技术相比，其优点：

1.增加检测的可信度；

2.降低不确定度；

3.改善信噪比，增加测量精度；

4.增加系统的鲁棒性；

5.增加对被检测量的时间和空间覆盖程度；

6.降低成本。

软测量技术

软测量技术是一种间接测量技术。它通过检测某些可以直接获取的过程变量，并根据其和待检测变量之间的相互关系，来估计用仪表较难直接测量的变量。

与传统的仪表和测量方法相比，其优点：

1.软测量不仅能够解决许多用传统仪表和检测手段无法解决的难题；

2.而且在成本，维护和灵活性等方面更具有巨大优势。

建模方法和技术

回归分析、状态估计、模式识别、模糊数学、神经元网络技术

软测量技术的分类

1.基于机理分析的软测量方法

2.基于统计分析的软测量方法

3.基于神经元网络技术的软测量方法

科里奥利质量流量计的工作原理

它是利用流体在振荡管中流动时，将产生与质量流量成正比的科里奥利力的测量原理，。U形管中的流体在沿管道流动的同时又随管道作垂直运动，此时流体将产生以科里奥利加速度，并以科里奥利反作用于U形管。由于流体在U形管两侧的流动方向相反，所以作用于U形管两侧的力大小相等，方向相反，从而形成一个作用力矩。U形管在此例句的作用下发生扭曲，U形管的扭角与通过的流体质量流量相关。在U形管两侧中心平面安装两个电磁传感器，可以测出扭曲量-扭角的大小，就可以得到质量流量。

辐射测温的优点：

辐射测温时，辐射感温元件不会与被测介质接触，不会破坏被测温度场，可实现遥测；测量元件不必达到与被测对象相同的温度，测量上限可以很高；在检测过程中传感器不必和被测对象达到热平衡，故检测速度快，响应时间短，适于快速测温。

数字式显示仪表的特点

数字式显示仪表在保留模拟仪表显示直观特性的同时。用微计算机取代了常规自动显示及纪律仪表的测量电路，从而大大减少了仪表的机械机构，使新一代的显示仪表变得小巧、精确、灵活和可靠。

功能：1》数据和曲线打印2》数字线束3》多种设定功能4》故障诊断及报警5》断电保护。

超声流量计的原理

超声流量计利用超声波在流体中的传播特性实现流量测量。超声波在流体中传播，将受到流体速度的影响，检测接受的超声波信号可以测知流速，从而求得流体流量。

超声波测量的方法：传播速度差法、多普勒效应法、声束偏移法、相关法。

特点：

超声流量计可夹装在管道外表面，仪表阻力损失极小，还可以做成便携式仪表，探头安装方便，通用性好。这种仪表可以测量各种液体的流量，尤其适用于大口径管道测量，多探头设置时最大径口可达几米，

缺点：超声流量计的范围度一般为20:1，误差为+-2%~=-3%。但由于测量电路复杂，价格昂贵。