第八章几何量电测法.doc

第8章 几何量电测法 8.1位移电测法 8.1.1位移电测法的分类 2．采用物性型传感器配上相应的敏感器 3．速度积分法——速度传感器+积分器8.1.2位移的间接电测法 一、采用应变1、等强度悬臂梁 图8－1-1 应变电桥电压 2、楔形块与悬臂梁组合结构 图8－1-2 图8－1-3图8－1-4 二、采用霍尔元件 1．测小位移 图5-5-6 采用线性霍尔传感器 所以 2．测大位移 图8－1-5 采用开关型霍尔传感器 位移脉冲计数 ——被测位移——相邻磁钢间距 三、采用光电元件成光纤 1．采用光电元件 图5-4-19 2．采用双光纤 图-1-5 3．采用分叉光纤 图8－1-6 图8－1-7 一、应变式 图8－2-1 倾角应变 应变电桥输出电压与倾角的关系为： 二、位移式 将摆锤与位移传感器的活动部分相连，就能构成位移式倾角传感器。 图8-2-2――将将摆锤与电位器的电刷相连，构成电位器式倾角传感器。 同理，利用差动电感、差动电容、差动变压器也可与摆锤组成倾角传感器。 三、振弦式 图8-2-3 倾角变化→悬挂式摆使振弦受力变化→振弦频率变化。 8.2.2 液体摆式 一、测单向（线）倾角 1、气泡式 图8-2-4倾角使气泡向移动，导致电解液与电极的接触面产生变化，引起两对电极间电阻变化，电桥产生输出电压。 2、浸入式 图8-2-5 倾角使电极浸入导电液4的深度发生变化而引起的电极间电阻的变化，电桥产生输出电压。 二、测双向（面）倾角 图8-2-6 与x方向倾角成正比 与y方向倾角成正比 注意：液体为电解液，电桥电源为交变电压，以免产生电解。 8.2.3 气体摆式―――图8-2-7 倾角使垂直向上的热气流对两个热电阻的作用不平衡，倾角的大小与方向将决定电桥输出电压的大小与正负 8.3 厚度的电测法 各种位移传感器都可以用来测量厚度，但超薄薄膜的厚度一般用光学方法测量。 8.3.1 电感式和电漏流式 一、电感式——测非磁性物质厚度x 将非磁性物质的板材夹在自感式传感器的线圈铁心和衔铁之间，自感式传感器的电感随板材的厚度x变化， 二、电涡流式——测金属板厚度 1．透射式 图4-3-16 2．反射式 图8-3-1 所以 8.3.2 电容式 一、测绝缘板厚度和厚度相对变化 1、测绝缘板厚度 图8-3-2(a) 此传感器电容若接入图4－2－6(a) ，则 ——任一固定电容 2、测绝缘板厚度相对变化 图8-3-2(b) 所以 此传感器电容若接入图4－2－6(a) ，则 3、测量金属板材厚度 图8-3－３ 两块面积相等的极板固定在被测金属板材的上、下两侧，两极板与板材的电容的并联（两极板相连）值Cx随板材厚度变化（若Cx增大，表示板材厚度变厚；反之，板材变薄），Cx与固定电容C0接入变压器电桥图8-3－３。 8.3.3核辐射式和超声波式 一、核辐射测厚 图8-3-４ 脉冲回波法 二、超声波测厚 图8-3-５ 8.4 物（液）位电测法 物位：容器中液体物料的液位， 粉状或颗粒状固体物料的料位， 两种介质相界面位置的总称。 8.4.1 超声波法 单探头 1、液介式 图8-4-1(a) c为超声波在液体介质中的传播速度。 2、气介式 图8-4-1(c) c为超声波在空气介质中的传播速度。 二、双探头 a为两探头之间的距离的一半 1、液介式 图8-4-1(b) c为超声波在液体介质中的传播速度。 2、气介式 图8-4-1(d) c为超声波在空气介质中的传播速度。 三、声速校正 图8-4-2或图8-4-3 四、检测液—液相界面位置 图8-4-4。 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 　　　 8.4.2 浮力法 一、浮力法——浮子始终漂浮在液面上，浮子位置随液面升降而变化，从而把液位测量转化为浮子位移的测量 二、浮筒（沉筒）法 图8-4-5 F——弹簧拉力 W——重力 G——液体浮力 H——液位高度 H=0时，G=0，F=cx0=W，c——弹簧弹性系数 H≠0时，浮筒上升 即 所以