华东交通大学机械工程测试技术第一章概述.ppt

学好本门课程的要求: 本门课程是两强结合:强理论+强实验 （考试成绩是课堂教学+试验教学） 一. 要求: 1.学习态度: 战略上藐视,战术上重视; 2.学习方法: 提倡课前预习,课后复习,会做笔记; 3.作业要求: 整齐规范清楚; 4.相关课程: 高等数学、力学、电工学、自控原理等; 5.参考书: 参看教材参考文献 二. 教学方法 黑板板书+PPT 绪 论 一、测试技术的作用和任务 二、测试技术的研究内容 三、测试过程和测试系统的一般组成 四、测试技术的发展 五、测试的相关概念 六、误差 一、测试技术的作用和任务 测试技术的内容和作用 3.小到mm级测量。如火车、汽车等载运工具构件的响应测量，应力、应变谱测量，以用于疲劳和可靠性分析。再如用于人体检测的胃镜、x光照片、CT照相、核磁共振等技术。 4.微到纳米级测量（1nm= ) 纳米测量，纳米制造等。微纳米尺度的几何量、表面粗糙度、表面微观形貌、MEMS材料机械特性、微应力和微应变、微位移、速度和加速度、振动、声和超声等典型物理量的测量技术应用。纳米测量展望 ,它的研究主要向两个方向发展： 　　一是在传统的测量方法基础上，应用先进的测试仪器解决应用物理和微细加工中的纳米测量问题,分析各种测试技术,提出改进的措施或新的测试方法； 　　二是发展建立在新概念基础上的测量技术，利用微观物理、量子物理中必威体育精装版的研究成果,将其应用于测量系统中,它将成为未来纳米测量的发展趋向。 本书重点讨论机械工程中的测试技术，主要包括以下内容 1、工程过程的实验分析与参数测量 如材料的强度试验，振动物体的固有频率、阻尼比以及振型等参数的测试，动载构件的应力、应变谱测试等。 2、过程监视与故障诊断 如数控机床自动加工中刀具磨损和断裂监视、加工精度检测；柴油机、发动机运行中的 故障诊断；火车脱轨、轴温的在线检测，卷扬机、电梯跟踪检测等。 3、作为自动化或控制系统中的一个环节 主要用于闭环系统中的反馈控制环节。在各种自动控制系统中，测试环节起着系统感官的作用，是其重要组成部分。如真空焊接炉的温度控制，再如机械手的动作控制等 测试系统组成 传感器----信息采集----感官 信息处理技术---信息加工---甄别 计算机技术----信息综合-----大脑 网络技术-----信息传输-------神经 计算机测试系统 总 结 古老测量方法——机械测量方法——非电量的电 测方法——计算机测试技术（CAT） 四 、测试技术的发展 （1）?传感器向新型、微型、智能型方向发展； （2）?测试仪器向高精度、多功能、小型化、在线监测、性能标准化和低价格发展； （3）??参数测量与数据处理以计算机为核心，使测量、分析、处理、打印、绘图、状态显示及故障预报向自动化、集成化、网络化发展。 五、测量的相关概念 1）测量的定义 为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。 2）测量的最基本形式 比较——将待测的未知量和予定的标准作比较。 3）量值 由测量所得到的被测对象的量值表示为数值和计量单位的乘积。 4）测量的分类 直接测量和间接测量。P= Mn * n P=F * v 无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到 被测量值的测量为直接测量。 5）测试方法： 传统机械式仪表 被测量—弹性元件变形---机构放大、传递---指针偏转、移动 要使测量具有普遍科学意义的条件 1、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的； 2、进行比较的测量系统必须工作稳定，经得起检验。 非电量电测系统的组成 1、非电量测量的基本思想 首先要将输入物理量转换成电量，然后再进行必要的调节、转换、运算，最后以适当的形式输出。 2、非电量电测系统的组成 ①模拟式测量系统 ②数字式测量系统 非电量电测系统的组成(续) 非电量电测系统的组成 1）传感器（一次仪表） 定义：将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置 作用：将被测非电量转换成便于放大、记录。 ① 敏感元件(或称预变换器，也统称弹性敏感元件) 将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量 的非电量（例如应变或位移），然后再利用传感元 件，将这种非电量变换成电量。 弹性敏感元件 弹性敏感元件是传感器的心脏部分，它 常由金属或非金属材料做成，当承受外力 作用时，它会产生弹性变形；当去除外力 后，弹性变形消失并能完全恢复其原来的 尺寸和形状。 非电量电测系统的组成(续) ② 传感元件 凡是能将感受到的非电量（如力、压力、温