材料加工工艺过程的检测与控制2精要.docx

有限元分析过程1）明确分析目的；2）选取适当的分析类型；3）选取适当的建模对象；4）建立合理的几何模型；5）划分合理的网格；6）选取适当的材料特性；7）建立合理的边界条件载荷相互作用；8）评价和理解分析结果；9）通过试验测试分析结果；10）得出能够指导实验的结论；11）优化和改进产品设计传感器作用：一感二传，即感受被测信息，并传送出去传感器名称：发送器，传送器人与机器的机能对应关系图外←←←←←←←←←←←←←↑界→感官→人脑→肢体→对→传感器→微机→执行器→象←←←←←←←←←←←←←↓能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置1传感器是测量装置，能完成检测任务2输入量是某一被测量，可能是物理量也可能是化学量、生物量等3输出量是某种物理量便于传输、转换、处理、显示等，可以是气、光、电物理量，主要是电物理量物体的温度之所以能够进行检测，一是基于物体的某些物理量与温度有单值关系；二是诸物体之间达到热平衡时具有相同的温度。热电偶的工作原理：不同的金属自由电子的密度不同。根据电子理论的观点，当两种不同金属A和B连接在一起时，在接触面处将发生电子的扩散。电子扩散的速率与自由电子密度和金属所处的温度成正比。设金属A和B的自由电子密度分别为nA和nB，当nA＞nB时，在接触面处由A扩散到B的电子要比由B扩散到A的多。这时，金属A因失去电子带正电，而金属B因得到电子带负电，在接触面处将产生电场。电场的产生将阻碍电子的扩散的进行。当电子由扩散作用所产生的电子转移速率与电场所产生的反向电子转移速率相等时，电子的转移达到了动平衡。从能量角度讲，当两种金属相接触时，由于两种金属的逸出功不同，它们之间交换电子的数目不同。假设金属A的逸出功为WA，金属B的逸出功为WB，WA＜WB，电子从A中逸出比B中容易，于是界面的金属B就会逐渐积累起较多的电子，形成负电位，而金属A因失去电子形成正电位。A，B之间形成的电位差将使电子进一步向金属B移动。当电位差的作用于逸出功的作用相互抵消时，电子运动达到动平衡，形成稳定的电位差。镍铬-镍硅热电偶。它在500℃以下可以在还原性、中性和氧化性气氛中使用，在500℃以上，只能在氧化性和中性气氛中使用。镍铬-镍硅热电偶的热电势和铂铑-铂热电偶的热电势高4~5倍，而且，温度和热电势的关系近似为线性。这种热电偶在热处理车间的中温炉中（600~1000℃）得到广泛应用。热电偶冷端温度变化对热电势的影响推导补偿导线：可以把热电偶做得很长，使冷端远离工作端，并连同测温仪表一起放置在恒温或温度波动较小的地方，使冷端免受工作端和环境温度波动的影响，但这种方法要耗费许多贵重的金属，在实际应用中不宜采用。因此，一般使用一种导体（称补偿导线）将热电偶的冷端延伸出来，这种导线要求在一定温度范围度（0~100℃）内具有和所连接热电偶相同的热电性能，且其材料又是价廉的金属。热电阻：是根据导体或半导体的电阻值随物体温度变化而变化的性质，来测量物体温度的。根据电阻值随温度变化情况的不同，测温元件可分为热电阻和热敏电阻两类。前者材料为导体（即金属导体），它的电阻值随温度的升高而增大；后者材料为半导体，它的电阻值随温度升高而减小。常用的热电阻有铂电阻和铜电阻。Rt=R0（1+At+Bt2+Ct3）Rt，R0分别为t和0℃时铂的电阻值Ω；A,B,C为常数，其值为B=-5.847/℃2热电阻感温元件的结构：在理想条件下，绕制在骨架上的铂丝内不允许有残余应力存在，而且要求温度变化时，铂丝也不应产生任何应力，因为应力会改变铂丝的电阻值。对于工业铂热电阻，也应设法将应力降到最小。热处理高温盐浴炉和1600℃以上的超高温度加热炉的炉温检测均采用辐射测温。金属电阻的应变效应电阻应变测量的方法使依据电阻丝的电阻岁变形而改变阻值的原理，把力学参数转换成电学参数来测量构件应变值的方法。金属电阻随其变形（伸长或缩短）而改变电阻值的物理现象就称为电阻应变效应。R=ρL/S△R=?R/?L△L+?R/?S△S+?R/?ρ△ρ金属箔式应变片优点：1）可用光刻技术制成各种复杂形状的敏感柵，并能职称基长L极小的应变片，最小可达0.2mm，可以满足各种特殊测量的要求；2）横向效应小，测量精度高；3）箔柵表面积大，散热条件好，允许通过较大的工作电流，以增大输出；4）蠕变小，疲劳寿命长，长期使用可靠性高；5）生产效率高。压阻效应：固体受到压力作用时，其电阻率会发生变化。压电效应：压电式传感器的工作原理是以晶体材料的压电效应为基础的。当某些晶体材料沿一定方向受到外力作用时，在这种现象就称为压电效应逆压电效应：晶体材料沿一定方向受到电场的作用时，晶体将产机械变形，在外电场去掉后，变形也随之消失，这种现象称为逆压电效应，也称为电致伸缩效应。真空系统：通常是指由真空室和获得真空、测