常用機械量測試方法與系統組成

常用機械量測試方法與系統組成

機械量檢測轉速檢測2加速度與振動檢測4力的檢測33位移檢測31機械量介紹機械量包括長度、位移、速度、轉角、轉速、力、力矩、振動等參數。其中直線位移是機械量中最基本的參數；速度是位移的時間微分；力或力矩可以使彈性體變形而產生位移；由牛頓定律可知加速度與作用力有關。機械量檢測的主要任務：檢測位移和力的大小按檢測原理分類位移檢測1、電容式位移檢測方法變極距法和變面積法d≤1mm變面積(S)型6位移檢測變介質介電常數型7變介電常數型電容式傳感器大多用來測量電介質的厚度、液位，還可根據極間介質的介電常數隨溫度、濕度改變而改變來測量介質材料的溫度、濕度等。在電容器兩極板間插入不同介質時，電容器的電容量也就不同。幾種介質的相對介電常數8位移檢測2、電感式位移檢測方法位移檢測3、差動變壓器位移檢測方法互感式位移傳感器，變壓器一次線圈和上下對稱的兩個二次線圈之間的互感強度隨鐵心的位置而發生變化。11可見，自感L是氣隙截面積和長度的函數，即L＝f(S,lδ)如果S保持不變，則L為lδ的單值函數，構成變隙式自感傳感器；若保持lδ不變，使S隨位移變化，則構成變截面式自感傳感器。其特性曲線如圖。電渦流傳感器電渦流效應演示

當電渦流線圈與金屬板的距離x減小時，電渦流線圈的等效電感L減小，等效電阻R增大。感抗XL的變化比R的變化大得多，流過電渦流線圈的電流i1增大。電渦流效應動畫演示電磁爐內部的勵磁線圈電磁爐的工作原理圖電渦流傳感器電渦流傳感器電渦流傳感器4．電渦流表面探傷手持式裂紋測量儀油管探傷用掌上型電渦流探傷儀檢測飛機裂紋電渦流傳感器探傷檢測動畫演示5．厚度測量測量前，可先用電渦流測厚儀對標準厚度的鍍層和銅箔作出“厚度－輸出”電壓的標定曲線，以便測量時對照。電渦流涂層厚度儀６．其它應用電渦流傳感器計數動畫演示電渦流傳感器軸心軌跡測量動畫演示位移檢測4、光纖位移檢測方法31（1）球面光纖液位傳感器

12(a)探頭結構(b))檢測原理空氣液體LEDPD光由光纖的一端導入,在球狀對折端部一部分光透射出去,而另一部分光反射回來,由光纖的另一端導向探測器。反射光強的大小取決于被測介質的折射率。被測介質的折射率與光纖折射率越接近,反射光強度越小。顯然,傳感器處于空氣中時比處于液體中時的反射光強要大。因此,該傳感器可用于液位報警。若以探頭在空氣中時的反射光強度為基準，則當接觸水時反射光強變化–6dB～–7dB,接觸油時變化–25dB～–30dB。電位計式傳感器優點：結構簡單、尺寸小、重量輕、精度高(0.1%0.05%)、性能穩定、受環境因素影響小，可實現輸出-輸入任意函數關系，輸出信號較大，一般不用放大。缺點：存在滑動觸頭與線圈等之間的摩擦，輸入能量要求較大，且磨損降低壽命和可靠性，也會降低測量精度。電位計分類按輸出-輸入特性線性電位計非線性電位計按結構形式線繞式—在傳感器中應用較多薄膜式—具有較高的精度和線性特性光電式—無摩擦和磨損，分辨率高線繞電位計的工作原理根據歐姆定律：

以線位移型為例：若變阻器式：

SR

電阻靈敏度：表示電刷單位位移能引起的輸出電阻的變化量若分壓器式：

SV

電壓靈敏度：表示電刷單位位移能引起的輸出電壓的變化量SR、SV均是常數變阻器式傳感器產品案例：重量的自動檢測--配料設備

比較重量設定原材料原理：彈簧->力->位移

->電位器->電阻案例：煤氣包儲量檢測煤氣包鋼絲原理：鋼絲->收線圈數

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