机械式测量仪表的构造与使用1
机械测试技术1
测试技术基础专业：机械工程授课学时数：36作者：王世军单位：西安理工大学机械及自动化系E-mail: wsjxaut@？本课程在培养计划中的地位（摘自培养计划）教学计划•计划学时40•讲课36•实验4•每周学时：4•考试时间：5月1日前教学要求•参考书–《工程测试技术及应用》郑建明班华主编，电子工业出版社–《机械工程测试技术基础》，第三版•熊诗波黄长艺主编，机械工业出版社–《测试技术与工程应用》•赵庆海主编化学工业出版社–《机械工程测试技术》•陈花玲主编，机械工业出版社–《工程测试技术基础》•何岭松，华中理工大学出版社–要求记笔记–成绩评定：–考试成绩（80%~85%）+ 平时成绩（15%~20%）–平时成绩：•日常考勤，一次不到扣一分，扣完为止•课堂提问，不到或者不会，扣一分，扣完为止•课堂练习，缺一次扣一分，扣完为止讲义的网上地址：reply2004@ Password: 205405•该信箱是用于教学的个人信箱；•请勿改动信箱的任何设置，只下载附件；•不会使用Email的同学，先。
•谢谢合作！我的信箱：wsjxaut@wsjxaut@上篇测试技术基础第一讲第一章绪论第一节测试技术概况第二节测量的基础知识？第一章绪论第一节测试技术概况一、测试技术的发展与重要性1. 测试是测量和试验的简称目的：获取被测对象基本属性与内在运行规律有用信息2.工程测量分为静态测量和动态测量静态测量是指对不随时间变化的物理量的测量动态测量是指对随时间变化的物理量的测量----本课的主要研究对象3.信息、信号、测试和测试系统之间的关系测试的目的是获取信息，信号是信息的载体，测试是通过测试系统得到被测参数信息并以信号的形式表现出来的技术手段。
4.测试技术的发展概况现代工程测试技术与仪器的发展主要表现在以下方面：（1）新原理新技术在测试技术中的应用激光多普勒效应----磁铁振动的测量激光扫描----大型结构的多点测振（2）新型传感器的出现MEMS技术进入，传感器与处理电路集成（3）计算机测试系统与虚拟仪器的应用测试系统引入计算机技术二、测试系统的一般组成三、测试技术的发展趋势1.测试仪器向高精度、高速度和多功能发展；2.传感器向新型、微型、智能型发展；3.测试范围向极端测量方向发展；4.参数测量与数据处理向自动化发展。
1测量飞机高度速度的仪表
根据飞机升降速度与气压变 化率的对应关系，利用毛细 管把压力变化率转变为开口 膜盒内外压力差，从而测量 升降速度。
二、结构
开口膜盒、毛细管、传送机构、指示部分等。
1.5
全静压系统(pitot-static system)
功用:收集并传送气流的全压和静压。 一、组成 全压管、静压孔、备用静压源、转换开关、加温装 置和全、静压导管等。
一、飞行高度及测量方法
1、高度的种类
高度的种类
相对高度--飞机到某一机场场面的垂直距离 真实高度--飞机到正下方地面的垂直距离 绝对高度--飞机到平均海平面的垂直距离 标准气压高度(HQNE)--飞机到标准气压平面的垂直 距离。航线上使用。 标 准 气 压 平 面 : 气 压 为 760mmHg 或 1013mb 或 29.92inHg的气压平面。
(一) 全压管和静压孔
分别收集气流的全压和静压，提高可靠性和 准确性。
全压管和静压孔
转换开关
二、系统误差
全压管堵塞,而管上的排水孔未堵塞 由于外界空气不能进入全压系统,系统内已有的空气又 会从排水孔流出,管内余压将逐渐降至环境(外界)空气压力。 空速表感受到全压和静压之差为零,表上的读数会逐渐降至 零。也就是说,空速表上会出现与飞机在停机坪上静止不动 时相同的指示。但空速表指示一般不是立即降至零，而是逐 渐降至零。 全压管和排水孔都堵塞 由于外界空气不能进入全压系统,系统中已有的空气又 流不出来,从而造成实际空速改变时，管内空气压力无变化， 空速表上的指示也无明显变化。若静压孔在此情况下未堵塞， 空速仍会随高度变化。当飞行高度超过全压管和排水孔堵塞 时的高度时，由于静压降低，全压与静压之差增大，空速表 指示空速增加。当飞行高度低于堵塞出现时的高度时，就会 出现与上面相反的指示。
500型万用表的基本构造和使用方法介绍
电平是一种用来表示功率或电压相对大小的参数，单位 是dB(分贝)。首先指定某一功率P0或电压U。作为基准 (称零电平基准)，被测功率PX或电压U。的电平值N定义 为dB,当Px>P0或Ux>U。时，N为正值，反之为负值。 工程上通常规定在600 Ω电阻上消耗1 mW的功率为零电 直流电流： 平基准。由此可以推算出对应的基准电压值。由此可知， 万用表上分贝(dB)刻度的0dB对应交流刻度的0.775V处。 若已知电平N值，则可换算出电压Ux值。 mA,灵敏度或电压降： ≤10 0.75V 在电平刻度上，N值为一 ～+22dB，实际对应的 Ux值为0.24—9.76V，相当于交流10V量程。当被测电 5A,灵敏度或电压降： 0.3V 平值大于+22dB时，应将万用表置于交流电压50V或 250V挡进行测量，但应注意，在50V挡测量时，N值应 交流电流：5A 灵敏度或电压降：≤1V 是分贝刻度上读到的值加14dB。同样，在250V挡测量时， 应加28dB。 电阻：
500型万用表
500型万用表外观
表头：它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表， 万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性 万用表结构 （500型） 能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时 流过表头的直流电流值，这个值越小，表头的 万用表由表头、测量电路、转换 灵敏度愈高。测电压时的内阻越大，其性能就 开关等三个主要部分组成。 越好。表头上有四条刻度线，它们的功能如下： 表 第一条（从上到下）标有R或Ω，指示的是电 头 阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线。 第二条标有∽和VA，指示的是交、直流电压和 直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直 流电流挡，量程在除交流10V以外的其它位置 时，即读此条刻度线。第三条标有10V，指示 的是10V的交流电压值，当转换开关在交、直 流电压挡，量程在交流10V时，即读此条刻度 线。第四条标有dB，指示的是音频电平。
机械量测量仪表
机械量测量仪表概述机械量测量仪表是用于测量机械系统中各种物理量的设备。
这些物理量可以包括长度、角度、力、压力、速度等。
机械量测量仪表在各个领域中都有广泛的应用，包括制造业、航空航天、能源等。
本文将介绍机械量测量仪表的分类、原理、应用以及未来的发展趋势。
分类根据测量物理量的不同分类机械量测量仪表可以根据测量物理量的不同进行分类。
常见的机械量测量仪表主要包括：1.长度测量仪表：用于测量物体的长度，常见的有游标卡尺、数显卡尺等。
2.角度测量仪表：用于测量物体的角度，常见的有量角器、角度传感器等。
3.力测量仪表：用于测量物体的力，常见的有弹簧秤、拉力计等。
4.压力测量仪表：用于测量物体的压力，常见的有压力计、压力传感器等。
5.速度测量仪表：用于测量物体的速度，常见的有过程仪表、测速传感器等。
根据测量原理的不同分类机械量测量仪表还可以根据测量原理的不同进行分类。
常见的机械量测量仪表主要包括：1.机械式测量仪表：基于机械结构的测量原理，如游标卡尺、量角器等。
2.电气式测量仪表：基于电气信号的测量原理，如电子数显卡尺、电子秤等。
3.光电式测量仪表：基于光电转换的测量原理，如光电编码器、激光测距仪等。
4.声电式测量仪表：基于声电信号的测量原理，如声速测量仪、声强测量仪等。
原理机械量测量仪表的测量原理根据不同的物理量有所差异。
以下是常见机械量测量仪表的测量原理示例：游标卡尺游标卡尺是一种用于测量长度的机械量测量仪表。
它的测量原理是基于游标尺的测量原理。
游标卡尺内部有一个可滑动的游标，游标与主尺相互配合，通过读取游标和主尺的位置来确定物体的长度。
电子数显卡尺电子数显卡尺是一种用于测量长度的机械量测量仪表。
它的测量原理是基于电子信号的测量原理。
电子数显卡尺内部有一个传感器，通过测量物体与传感器之间的距离来确定物体的长度，并将测量结果以数显的形式显示。
压力传感器压力传感器是一种用于测量压力的机械量测量仪表。
它的测量原理是基于力和面积之间的关系。
常用机械式量测仪表的构造与使用.
常用机械式量测仪表的构造与使用 2、手持式应变仪
掌握其读数方法及换算关系
千分表
常用机械式量测仪表的构造与使用
L=250mm
ε=ΔL/L
常用机械式量测仪表的构造与使用
3、读数显微镜 掌握其操作和读数方法；
常用机械式量测仪表的构造与使用
测读方法
01 23 4 5 6
测读1：3.28 mm 测读2：3.62 mm 裂缝宽度：3.62-3.28 =0.34mm
5、等强度梁挠度试验
仪表及器材 ①等强度梁及附加装置； ②钢尺； ③百分表； ④磁性表座。
等强度梁及附加装置
常Байду номын сангаас机械式量测仪表的构造与使用
等强度梁挠度试验步骤
①测量等强度的厚度h(mm)； ②在梁上安装带有磁性表座的百分表； ③测量支座至百分表的距离x(mm); ④记录百分表的初始读数； ⑤分级加载：5N,10N,20N，每次加载后测读百分表读数，并记入表格; ⑥分级卸载：20N,10N,5N，每次卸载后测读百分表读数，并记入表格; ⑦重复加载、卸载三次。
常用机械式量测仪表的构造与使用
回弹仪操作方法 使仪器继续顶住混凝土检测面，进行读数并记录回
弹值，如条件不利于读数，可按下按扭，锁住机 芯，将回弹仪移至他处读数。 逐渐对回弹仪减压，使弹击杆自仪器内伸出，待下 一次使用。 每次检测时，均应按上述要求，重复操作。
常用机械式量测仪表的构造与使用
分辩率：0.01mm。 量程：5，10，20，30，50mm等。
常用机械式量测仪表的构造与使用
工作原理：利用齿轮传动结构将检测装置的位移值放 大，并将检测的直线往复转动转化成指针的回旋转动， 以指示其位移数值。
机械咪表原理
机械咪表原理
机械咪表是一种使用机械结构来测量物理量的仪表。
它的原理基于一系列机械装置和机械传动系统。
以下是机械咪表的基本工作原理：
1. 弹簧：机械咪表使用弹簧作为测量物理量的感应元件。
弹簧具有弹性变形的特性，在受到外力作用时，会发生位移。
2. 指针：机械咪表上有一个指针，用于指示测量结果。
指针连接到弹簧上，当弹簧发生位移时，指针也会相应地发生移动。
3. 刻度盘：机械咪表的表面通常有一个圆形的刻度盘，用于显示测量结果。
刻度盘上刻有一系列刻度，用于指示物理量的数值。
4. 传动装置：机械咪表还包括一系列传动装置，用于将弹簧的位移转换成指针的角度变化，并将物理量的数值转换成刻度盘上的刻度。
当需要测量某个物理量时，物理量作用在机械咪表上的感应元件（如弹簧）上，引起弹簧发生相应的位移。
位移通过传动装置传递给指针，使指针发生相应的角度变化。
指针指示在刻度盘上的刻度上，显示测量结果。
结构检验实验指导书
结构检验实验指导书土木工程专业用河海大学土木工程系试验一机械式仪表的安装与应用一、试验目的：结合钢筋砼梁试验了解百分表、千分表、磁性表座、手持应变仪的构造原理、安装调式方法及使用场合。
二、内容：1．百分表测挠度的安装与调试；2．千分表测梁断面应变的安装与调试；3．手持应变仪测梁断面应变的安装测读；4．对照实物了解百分表的率定方法使用方法。
三、要求：实验全过程注意爱护仪器，先了解后再动手。
认真思考，独立操作，认真做好实验报告（包括：仪器构造，使用特点，操作要领，操作中遇到的问题，实验后的收获与体会等。
）不拘格式，贵在三个能力的培养与体现。
四、思考题：测试试验大厅吊车梁挠度？试验二电阻应变片的粘贴及防潮技术一、试验目的：掌握应变片的粘贴技术二、试验仪表与器材1．直流电桥2．兆欧表3．万用表4．粘接剂5．常温用电阻变应片：（每人一片）6．钢桁架7．电烙铁等小工具8．丙酮三、试验方法1．电阻应变片的选择在应变片灵敏系数K相同的一批应变片中，用直流电桥测量应变片的电阻值R，将电阻差值变化在±0.5Ω范围内的应变片选出待用。
直流电桥的使用：选好倍率精度（指示表上方），调好指示表为0，将被测应变片接入接线端R X，然后，同时接下开关B和C，旋转4个旋钮（从大到小），使指示表指针指0。
此时，4个旋钮指示数值和再乘以倍率，即是被测应变片的电阻值。
该片的阻值和灵敏系数K（应变片厂家标定）应作记录。
2．桁架试件表面的处理用砂纸、锉刀等工具将试件贴片位置的油污、漆层、锈迹除去，再用细砂纸打成450交叉纹，并用棉球蘸丙酮将贴片位置擦洗干净，到棉球洁白为止。
然后，在试件上用画针画出贴片的准确位置。
3．粘贴用左手掐住应变片引线，右手在应变片沾贴面上薄薄的涂上一层粘接剂（注意应变片的正、反面），同时，在试件贴片位置上涂上一层粘接剂，并迅速将应变片准确地放在粘贴位置上，将一小片塑料薄膜盖在应变片上面，用手指顺着应变片依次压多余的胶水，按住应变片1-2分钟后把塑料薄膜轻轻揭开，检查有无气泡、尧曲、脱胶等现象，如影响测量时，应重贴。
转速表（计）的原理、使用方法和相关计算
转速(Rotational Speed)：做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫做转速，（与频率不同）。
常见的转速有：额定转速和最大转速等。
用符号"n"表示；其国际标准单位为r/S （转/秒）或 r/min （转/分），也有表示为RPM (转/分 ，主要为日本和欧洲采用，我国采用国际标准)。当单位为r/S时，数值上与频率相等，即n=f=1/T，T为作圆周运动的周期。
3、让转速表的测试轴与被测轴接触，保持一定的压力同步运转，并保持在同一中心线上。
4、待转速表指针稳定后，就可以测得被测旋转物的转速。转速等于量程开关选择的量程上限与读数盘满量程的比值乘以读数盘读数。
5、测量线速度时，应使用转轮测试头。
6、测得的读数按下面的公式进行换算：线速度(m/min)=(量程开关选择的量程上限/读数盘满量程)×转速表×转轮测试头周长
4、向心力F心＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝mωv=F合
5、周期与频率：T＝1/f
6、角速度与线速度的关系：V＝ωr
7、角速度与转速的关系ω＝2πn(此处频率与转速意义相同)
8、主要物理量及单位：弧长(s):米(m)；角度(Φ)：弧度（rad）；频率（f）：赫（Hz）；周期（T）：秒（s）；转速（n）：r/s；半径(r):米（m）；线速度（V）：m/s；角速度（ω）：rad/s；向心加速度：m/s2。
3、电动式转速仪
由小型交流发电机、电缆、电动机和磁性表头组成。小型交流发电机产生交流电，交流电通过电缆输送，驱动小型交流电动机，小型交流电动机的转速与被测轴的转速一致。磁性转速头与小型交流电动机同轴连接在一起，磁性表头指示的转速自然就是被测轴的转速；电动式转速，异地安装非常方便，抗振性能好，广泛运用于柴油机和船舶设备。
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a、该等强度梁的刚度很好，整个实验过程，该梁处于弹性阶段；
b、实验中所测的梁的尺寸h，X，bx等这些数据很精确。
2、通过表五可知，此次实验关于等强度梁的挠度测量有一定的误差，其中第四级荷载作用下所测得的挠度值可能有一定的错误，这应该是在实验过程中由于读数或其他外部环境干扰所致。另外，理论计算值和实测值总体都有一定的差异，可能是仪器误差。
单位：mm
Hale Waihona Puke 表三、逐级加载、卸载时三点挠度应变仪测量值（f‘）
单位：mm
六、实验结果
表四、等强度梁的应变测量值与理论计算值
注：1、E=1.96×105MPa，μ=0.285，
2、
3、
4、
5、误差=理论计算-实际测量
表五、等强度梁的挠度测量值与理论计算值
注：
六、结论
通过上面对实验数据的整理分析的以下结论：
3、在离梁端12cm处的截面上，放上三点挠度应变仪计，测得的结果列表记录。
四、实验原理
等强度梁的尺寸（见图）。
Ｌ―――等强度梁的总长度;
b―――等强度梁根部的宽度;
bx―――被测截面的宽度;
X―――被测截面到加载点的距离（取X=120mm）;
h―――等强度梁的平均厚度;
梁片材料的弹性模量：Ｅ=1.96 105 MPa
梁片材料的泊松比：μ=0.285
等强度梁截面的应力计算：σx
3、三点挠度应变计的应变值计算：
ε
h―――梁片的平均厚度
―――三点挠度应变计的跨度（ =100 mm）
―――千分表的读数差
4、等强度梁在离梁端某一距离的挠度计算：
(cm4)
五、实验数据
表一、等截面梁尺寸测量表
单位：mm
表二、逐级加载、卸载时百分表测量值（f）
实验报告
昆明理工大学建筑工程学院土木工程系
实验一
一、实验目的
1、认识结构静载实验用的各种机械式量测仪表，了解它们的构造和性能，学习安装技术和使用方法。
2、通过实测，可进一步熟悉等强梁的理论计算以及等强梁的质量检查。
二、实验设备和器材：
1、等强梁加载装置一套；
2、三点挠度应变计一套（量程1mm，精度0.001mm）；
七、思考题
等强度梁的质量如何鉴定？
通过实验逐级加载，测其应变及挠度，看实验结果中挠度及应变的变化率是否接近来鉴定，另外再观察其外表，看其制作是否精致。
3、百分表及磁性表架各一只（量程10mm，精度0.01mm）；
4、游标卡尺（50分格）、钢皮尺各一只（精度1mm）。
三、实验方法及步骤
1、用游标卡尺和钢皮尺测量等强度梁截面尺寸（L，b,bx, x,,h）,记录在表1-1内，h要量5次取平均值，其余测三次取平均值。
2、用磁性表架在距梁端12cm处的截面上安装百分表。（注意，百分表要有一定的压缩，并严格垂直于梁面）分别加码9.8 N、19.6 N至49Ｎ。将得到的逐级加、卸载时测量结果列表记录。