文档介绍：机械工程测试技术基础
一、测试和测量系统
测试技术:测量和试验技术的统称。
试验是机械基础研究和产品设计研发的重要环节。
不仅工程试验需要测量,在机器和生产过程的运行监测、控制和故障诊断也需要在线测量。测量系统已经成为机器和生产线的重要组成部分。
本教材的主要内容是测量技术和仪器,试验技术不作讨论。
第一节测试技术概况
测量和测试的概念:
测量—以确定被测对象的量值为目的而进行的实验过程;
测试——具有试验性质的测量,或测量和试验的综合。
工程测量的分类:
静态测量—对不随时间变化的物理量的测量;
动态测量—对随时间变化的物理量的测量。
测量系统的用途:
产品开发与工程试验:测量、分析处理、获取定量试验结果、参数设计;一般只要求不失真测量和显示物理量变化过程,对滞后无要求;
控制系统:实时测量的变量被作为控制系统的控制、反馈变量;要求测量系统的输出以很小的滞后不失真跟踪被测物理量;
运行监测:实时测量的变量被用于过程监视、故障诊断。
结论:测量系统用途不同,其组成环节也不同。
测量系统的一般构成:
敏感元件
显示或存储
转换元件
适调电路
接口(数字化)
计算机或控制系统
分析结果
反馈、控制或监测诊断
放大、滤波、调制解调等
输出一般为电信号
A/D转换
二、测试技术的广泛应用
1、工业自动化中的应用
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。
a)机械手、机器人中的传感器
转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。
机械手装配模型
机器狗
b) 生产加工过程监测
切削力传感器,加工噪声传感器,超声波测距传感器、红外接近开关传感器等。
2、产品质量测量
在汽车、机床等设备,电机、发动机等零部件出厂时,必须对其性能质量进行测量和出厂检验。
图示为汽车制造厂发动机检验原理框图,测量参数包括润滑油温度、冷却水温度、燃油压力及发动机转速等。通过对抽样汽车的测试,工程师可以了解产品质量。
3、楼宇控制与安全防护
为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工作环境,并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在楼宇中应用了许多测试技术,如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯运行状况。
图示为某公司楼宇自动化系统。该系统分为:电源管理、安全监测、照明控制、空调控制、停车管理、水/废水管理和电梯监控。
烟雾传感器
亮度传感器
红外人体探测器