安全檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)期末試題

1、安全檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)試題A一、單項(xiàng)選擇題（本大題共8個(gè)小題，每題3分，共計(jì)24分）。1. 壓電式傳感器目前多用于測(cè)量（ A）A.靜態(tài)的力或壓力 B. 動(dòng)態(tài)的力或壓力 C. 流量 D. 溫度2. 磁阻率反映出通過磁阻傳感器可獲得的最大信號(hào)強(qiáng)度。一般各向異性磁阻傳感器（AMR）的磁阻率為（ A）A.1-2% B. 5-6% C. 10-20% D. 20-50%3. 下述何種傳感器的主要缺點(diǎn)是響應(yīng)較慢，不宜于快速動(dòng)態(tài)測(cè)量（B ）A. 電容式傳感器 B. 電感式傳感器 C. 電阻式傳感器 D. 壓電傳感器4. 下列方法不可以改變電感式傳感器的電容的是（ B）A. 改變極板間距離 B. 改變極板間電壓

2、C. 改變極板面積 D. 改變介電常數(shù)5. 測(cè)試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)與（B ）A. 具體測(cè)試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)有關(guān) B. 具體測(cè)試系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)C. 輸入信號(hào)有關(guān) D. 輸出信號(hào)有關(guān)6不能采用非接觸方式測(cè)量的傳感器是（C ）A霍爾傳感器 B光電傳感器 C熱電偶 D渦流傳感器7影響壓電式加速度傳感器低頻響應(yīng)能力的是（D ） A電纜的安裝與固定方式 B電纜的長(zhǎng)度 C前置放大器的輸出阻抗 D前置放大器的輸入阻抗8固體半導(dǎo)體攝像元件CCD是一種（ C） APN結(jié)光電二極管電路 BPNP型晶體管集成電路 CMOS型晶體管開關(guān)集成電路 DNPN型晶體管集成電路二、填空題（本大題共12小題，每小題3分，共36分）

3、1.金屬導(dǎo)體在受到外力作用而發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值隨著機(jī)械變形的變化而發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做電阻的 應(yīng)變效應(yīng)。2. 常用的壓磁元件材料是：硅鋼片、坡莫合金、鐵氧體3. 利用電容效應(yīng)的傳感器有 極距變化型傳感器，面積變化型傳感器，介電常數(shù)變化型電容傳感器三種傳感器。4. 半導(dǎo)體應(yīng)變片傳感器的工作原理是基于 壓阻效應(yīng)，霍爾式傳感器的工作原理是基于霍爾效應(yīng)，壓電式傳感器的工作原理是利用某些材料的 壓電 效應(yīng)。5. 常用的光敏電阻的材料有：硅、鍺、硫化鎘、 。6. 電阻應(yīng)變片傳感器按制造材料可分為金屬材料和半導(dǎo)體材料，它們?cè)谑艿酵饬r(shí)電阻發(fā)生變化，其中的電阻變化主要是由電阻應(yīng)變效應(yīng)形成的。7. 聲壓

4、是指有聲波時(shí)介質(zhì)的壓強(qiáng)對(duì)其 靜壓力 的變化量，是一個(gè)周期量。通常以均方根值來(lái)衡量其大小并用p來(lái)表示，單位為Pa（帕）8. 磁聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)利用了鐵磁性材料的磁致伸縮效應(yīng)。9. 在考察噪聲對(duì)人們的危害程度時(shí)，除了要分析噪聲的 強(qiáng)度 和 頻率 外，還要注意噪聲的 作用時(shí)間 ，因?yàn)樵肼晫?duì)人的危害程度與這三個(gè)因素均有關(guān)。10. 爆炸極限濃度通常用可燃性氣體的體積分?jǐn)?shù)表示，爆炸下限用LEL 表示；爆炸上限用UEL 表示。11. 半導(dǎo)體光敏電阻的敏感光波長(zhǎng)為 納米 級(jí)。12. 煙霧沒有嚴(yán)格科學(xué)的定義，一般是把人們?nèi)庋劭梢姷娜紵晌?，其粒子直徑?0.0110的液體或固體微粒與氣體的混合物稱為煙霧。三、簡(jiǎn)

5、答題（本大題共5小題，每小題8分，共40分）1. 簡(jiǎn)述可燃及有毒氣體定義。答： 凡在空氣中可以燃燒的氣體都屬于可燃性氣體，或爆炸上限與爆炸下限含量差大于20%的氣體稱為可燃性氣體。在工業(yè)生產(chǎn)過程中使用或產(chǎn)生的對(duì)人體有害，能引起慢性或急性中毒的氣體或蒸汽稱為有毒氣體。2. 光電效應(yīng)有哪幾種類型？與之對(duì)應(yīng)的光電元件各有哪些？簡(jiǎn)述各光電元件的優(yōu)缺點(diǎn)。答：光電效應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生結(jié)果的不同，通?？煞譃橥夤怆娦?yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)三種類型。光電管和光電流倍增管是屬于外光電效應(yīng)的典型光電元件。光電倍增管的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，比光電管高出幾萬(wàn)倍以上，輸出線性度好，頻率特性好；缺點(diǎn)是體積大、易破碎，工作電壓高達(dá)上

6、千伏，使用不方便。因此它一般用于微光測(cè)量和要求反應(yīng)速度很快的場(chǎng)合?；趦?nèi)光電效應(yīng)的光電元件有光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管。光敏電阻具有很高的靈敏度，光譜響應(yīng)的范圍可以從紫外線區(qū)域到紅外線區(qū)域，而且體積小，性能穩(wěn)定，價(jià)格較低，所以被廣泛應(yīng)用在自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。在使用光敏電阻時(shí)，光電流并不是隨光強(qiáng)改變而立刻做出相應(yīng)的變化，而是具有一定的滯后，這也是光敏電阻的缺點(diǎn)之一。光敏三極管的靈敏度比二極管高，但頻率特性較差，暗電流較大。光敏晶閘管輸出功率比它們都大，主要用于光控開關(guān)電路及光耦合器中?；诠馍匦?yīng)的光電元件主要是光電池。應(yīng)用最廣泛的是硅光電池，它具有性能穩(wěn)定，光譜范圍寬，頻率特

7、性好，傳遞效率高、能耐高溫輻射等優(yōu)點(diǎn)。3. 粉塵檢測(cè)有哪幾種方法？答：粉塵檢測(cè)方法主要有：光學(xué)顯微鏡法，電集塵法，濾紙取樣法，掃描顯微鏡檢測(cè)法，射線測(cè)塵方法，光電測(cè)塵方法4. 列舉常用的5種火災(zāi)探測(cè)方法并對(duì)比其應(yīng)用范圍。答：火災(zāi)的探測(cè)方法目前主要有：空氣離化探測(cè)法，熱（溫度）檢測(cè)法，光電探測(cè)方法，光輻射或火焰輻射探測(cè)方法以及可燃?xì)怏w探測(cè)法。 對(duì)于普通可燃物質(zhì)燃燒過程，用光電探測(cè)法和空氣離化法應(yīng)用最廣、探測(cè)最及時(shí)，用熱（溫度）檢測(cè)法則相對(duì)較遲緩，但它們都是廣泛使用的火災(zāi)探測(cè)方法；其他兩種探測(cè)方法僅在一定范圍內(nèi)使用。5. 簡(jiǎn)述可燃粉塵的爆炸過程。答：可燃粉塵爆炸通?？煞譃閮蓚€(gè)步驟，即初次爆炸和二次

8、爆炸。當(dāng)粉塵懸浮于含有足以維持燃燒的氧氣的環(huán)境中，并有合適的點(diǎn)火源時(shí)，初次爆炸能在封閉的空間中發(fā)生。如果發(fā)生初次爆炸的裝置或空間是輕型結(jié)構(gòu)，則燃燒著的粉塵顆粒產(chǎn)生的壓力足以摧毀該裝置或結(jié)構(gòu)，其爆炸效應(yīng)必然引起周圍環(huán)境的擾動(dòng)，使那些原來(lái)沉積在地面上的粉塵彌散，形成粉塵云。該粉塵云被初始的點(diǎn)火源或初次爆炸的燃燒產(chǎn)物所引燃，由此產(chǎn)生的二次爆炸的膨脹效應(yīng)往往是災(zāi)難性的，壓力波能傳播到整個(gè)廠房而引起結(jié)構(gòu)物倒塌。由于此壓力效應(yīng)，粉塵爆炸的火焰能傳播到較遠(yuǎn)的地方，會(huì)把火焰蔓延到初次爆炸以外的地方。安全檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)試題B一、單項(xiàng)選擇題（本大題共8個(gè)小題，每題3分，共計(jì)24分）。1. 在下列元件中不屬于光電元

9、件的是（A ）A.光纖 B. 光敏電阻 C. 光電池 D. 光敏晶體管2. 下列被測(cè)物理量適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測(cè)量的是（C ） A壓力 B力矩 C溫度 D厚度3. 不能用渦流式傳感器進(jìn)行測(cè)量的是（C ）A.位移 B.材質(zhì)鑒別 C.非金屬材料 D.探傷4屬于傳感器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的是（D ） A重復(fù)性 B線性度 C靈敏度 D固有頻率5. 霍爾元件采用恒流源激勵(lì)是為了（ C）A. 提高靈敏度 B. 克服溫漂 C. 減小不等位電勢(shì)6. 光敏二極管屬于（B ）A.外光電效應(yīng) B. 內(nèi)光電效應(yīng) C. 光生伏特效應(yīng)7. 光電池在測(cè)光電路中通常處于何種偏置狀態(tài)（C ）A.正向 B. 反向 C. 零8. 溫度

10、上升，光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管的暗電流（ A）A.上升 B. 下降 C. 不變二、填空題（本大題共12小題，每小題3分，共36分）1. 壓阻效應(yīng)常用的半導(dǎo)體電阻材料為硅 和鍺 。2. 電容效應(yīng)是將被測(cè)量（尺寸、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成 電容量 變化。3. .霍爾元件多采用 N 型半導(dǎo)體材料，常用材質(zhì)為 Ge、Si、InSb ;4. 外光電效應(yīng)器件主要有：.光電真空（充氣）管和光電倍增管 。5. 熱電式傳感器中，能將溫度變化轉(zhuǎn)換為 電阻變化的一類稱為熱電阻，而能將溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢(shì)的稱為熱電偶，其中熱電偶式傳感器在應(yīng)用時(shí)需要做溫度補(bǔ)償(冷端補(bǔ)償)。6. 電磁導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)利用了鐵磁性材料的磁致

11、伸縮效應(yīng)。7. 產(chǎn)生磁聲發(fā)射須具備兩個(gè)條件：磁化時(shí)磁疇的巴克豪森跳躍和磁疇有體積應(yīng)變。8. 當(dāng)金屬板置于變化磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在金屬板中會(huì)產(chǎn)生渦流。渦流的大小與金屬板的電阻率、磁導(dǎo)率、厚度、金屬板與線圈距離、激勵(lì)電流，角頻率等參數(shù)有關(guān)。9. 在工業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行有毒氣體監(jiān)測(cè)時(shí)，是以有毒氣體濃度為檢測(cè)對(duì)象，并以有毒氣體的最高允許濃度為標(biāo)準(zhǔn)確定監(jiān)測(cè)與報(bào)警指標(biāo)。10. 可燃性氣體的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：一般取爆炸下限的 10 左右作為報(bào)警閾值，當(dāng)可燃性氣體的濃度繼續(xù)上升，一般達(dá)到其爆炸下限的 20 25 時(shí)，監(jiān)控功能中的聯(lián)動(dòng)控制裝置將產(chǎn)生動(dòng)作，以免形成火災(zāi)及爆炸事故。11. 光電探測(cè)方法是以早期火災(zāi)產(chǎn)生的

12、煙氣為檢測(cè)對(duì)象的火災(zāi)探測(cè)方法。12. 光電效應(yīng)分為內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)兩大類。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每小題8分，共40分）1. 請(qǐng)畫出惠斯登電橋電路圖，并寫出電橋電壓輸出公式。R1R1R2R2VbVout2. 簡(jiǎn)述磁記憶檢測(cè)研究需要解決的幾個(gè)核心問題及目前問題的關(guān)鍵。答 磁記憶的物理機(jī)制,如存在多種可能,則需確定各因素主次關(guān)系； 表征磁記憶現(xiàn)象的磁場(chǎng)(檢測(cè)到的磁場(chǎng))和地磁場(chǎng)的關(guān)系； 磁記憶場(chǎng)分布和應(yīng)力場(chǎng)的關(guān)系,應(yīng)力集中檢測(cè)的深入定性； 磁記憶場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值對(duì)應(yīng)關(guān)系,應(yīng)力集中的定量檢測(cè)。目前問題的關(guān)鍵是，應(yīng)力集中引起的磁場(chǎng)畸變尚無(wú)定論。3. 目前用于檢測(cè)磁場(chǎng)的方法有多種，在具體選擇時(shí)，

13、需要著重考慮哪些因素？答：目前用于檢測(cè)磁場(chǎng)的方法有多種，在具體選擇時(shí)，著重考慮如下因素：（1）檢測(cè)磁場(chǎng)范圍；（2）靈敏度；（3）頻率響應(yīng)范圍，能否實(shí)現(xiàn)高速檢測(cè)；（4）抗干擾能力（如抗溫度漂移的能力）；（5）檢測(cè)信號(hào)的動(dòng)態(tài)性能；（6）工作壽命；（7）對(duì)提離效應(yīng)的敏感程度；（8）檢測(cè)傳感器的綜合成本（包括檢測(cè)電路的復(fù)雜程度、使用成本等）；（9）檢測(cè)傳感器的尺寸和體積，能否實(shí)現(xiàn)高分辨率檢測(cè)。4. 簡(jiǎn)述硅光電池的主要應(yīng)用場(chǎng)合。答 ：（1）能源-硅光電池串聯(lián)或并聯(lián)組成電池組與鎳鎘電池配合，可作為宇宙飛行器等設(shè)備的電源；（2）光電檢測(cè)器件-用作近紅外探測(cè)器、光電讀出、光電耦合、激光準(zhǔn)直、電影還音等設(shè)備的光

14、感受器。（3）光電控制器件-用作光電開關(guān)等光電控制設(shè)備的轉(zhuǎn)換器件。5. 安全檢測(cè)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程有哪些？要遵循哪些原則？答： 設(shè)計(jì)過程包括：可行性研究、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)測(cè)試（調(diào)試）和系統(tǒng)運(yùn)行；遵循的原則：可靠性原則，使用方便原則，開放性原則，經(jīng)濟(jì)性原則，開發(fā)周期短原則。安全檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)試題C一、單項(xiàng)選擇題（本大題共8個(gè)小題，每題3分，共計(jì)24分）。1. 金屬熱電阻式溫度傳感器所測(cè)量的溫度越高，其敏感元件中自由電子的運(yùn)動(dòng)（B）A. 越規(guī)則 B. 越不規(guī)則 C. 呈正態(tài)分布 D. 呈線性分布2. 半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于（C）A.壓電效應(yīng) B. 壓磁效應(yīng) C. 壓阻效應(yīng)

15、 D. 熱電效應(yīng)3. 在常用的測(cè)振傳感器中，適合測(cè)量振動(dòng)位移的是（A ）A. 電感式傳感器 B. 壓電式傳感器C. 磁電式傳感器 D. 電動(dòng)式傳感器4. 關(guān)于光敏電阻，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ A）A.光敏電阻既可作檢測(cè)元件，也可作開關(guān)元件B.光敏電阻的光譜特性與光敏電阻本身材料有關(guān)，需選擇合適光源配合使用C.在一定的光照度下，光敏電阻所加的電壓越大，光電流越大，而且無(wú)飽和現(xiàn)象D.多數(shù)光敏電阻的時(shí)延都比較大，所以，它不能用在要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合5. 固體半導(dǎo)體攝像元件簡(jiǎn)稱（A ）A. CCD B. VCD C. VTR D. VCR6. 熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)（ C ）A. 與導(dǎo)體材料有關(guān) B. 與冷

16、端熱端溫度差有關(guān) C. A，B均正確 D. A，B均不正確7適合于使用紅外傳感器進(jìn)行測(cè)量的被測(cè)物理量是（ B） A轉(zhuǎn)速 B溫度 C厚度 D加速度8在典型噪聲干擾抑制方法中，差分放大器的作用是（B ） A克服串?dāng)_ B抑制共模噪聲 C抑制差模噪聲 D消除電火花干擾二、填空題（本大題共12小題，每小題3分，共36分）1. 表征傳感器靜態(tài)特性的指標(biāo)有線性度、靈敏度、重復(fù)性等。2. 壓電式位移傳感器的基本工作原理是將位移量轉(zhuǎn)換為力的變化，然后利用壓電效應(yīng)將力的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。3. 霍爾式壓力傳感器適用于靜態(tài)或變化緩慢 壓力的測(cè)量。4. 傳感器的動(dòng)態(tài)特性取決于傳感器的本身及輸入信號(hào)的形式。5. 電位器式

17、傳感器通過移動(dòng)滑動(dòng)觸點(diǎn)把位移轉(zhuǎn)換為電阻絲的長(zhǎng)度變化，從而改變電阻值大小，繼而將這種變化值轉(zhuǎn)換成電壓或電流的變化值。6. 電容式壓力計(jì)廣泛用于位移，震動(dòng)、加速度、荷重等機(jī)械量的測(cè)量。7. 熱電阻式傳感器分為金屬熱電阻式和熱敏電阻式兩大類。8. 電橋的靈敏度是指單位輸入量時(shí)的輸出變化量。9. 下圖所示傳感器為差動(dòng)型自感式傳感器。10. 壓電式加速度傳感器的頻率范圍廣、動(dòng)態(tài)范圍寬、靈敏度高，故應(yīng)用較廣泛。11. 常用溫標(biāo)包括三大類：經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)，熱力學(xué)溫標(biāo)和國(guó)際溫標(biāo)。12. 箔式電阻應(yīng)變片很薄，因而所能感受到的應(yīng)力狀態(tài)與試件表面的更接近。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每小題8分，共40分）1. 簡(jiǎn)要說(shuō)明電

18、容式傳感器的原理。答：電容式傳感能將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為傳感器電容變化。傳感器有動(dòng)靜兩個(gè)板板，板板間的電容為： ，式中： 0 真空介電常數(shù): 8.854×1012 F/m r 介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù) 兩極板間的距離有關(guān) A 極板的有效面積當(dāng)動(dòng)板板運(yùn)動(dòng)或極板間的介質(zhì)變化就會(huì)引起傳感器電容值的變化，從而構(gòu)成變極距式、變面積式和變介質(zhì)型的電容式傳感器。2. 簡(jiǎn)述磁致伸縮效應(yīng)在無(wú)損檢測(cè)中應(yīng)用的機(jī)理。答：根據(jù)鐵磁性材料的磁致伸縮特性，鐵磁性鋼管在變化的外磁場(chǎng)中被激勵(lì)時(shí),其外型尺寸會(huì)發(fā)生變化,即產(chǎn)生磁致伸縮應(yīng)變，從而在鐵磁性鋼管內(nèi)激發(fā)彈性波。反過來(lái)，因?yàn)槟娲胖律炜s效應(yīng)，當(dāng)彈性波沿著鐵磁性鋼管傳播時(shí)，其磁性將

19、發(fā)生變化,導(dǎo)致了介質(zhì)中磁感應(yīng)的變化。實(shí)際上，在波傳播過程中，介質(zhì)各部分均發(fā)生變化，與此相應(yīng)，介質(zhì)磁導(dǎo)率也將發(fā)生變化，它反過來(lái)使波的傳播特性也發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致鐵磁體內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，而變化的磁感應(yīng)強(qiáng)度必定引起接收線圈中的電壓變化（根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律），通過測(cè)量電壓信號(hào)彈性波的反射情況，即可檢測(cè)出鐵磁性鋼管中是否存在腐蝕、裂紋、破損等缺陷。這就是磁致伸縮效應(yīng)在無(wú)損檢測(cè)中應(yīng)用的機(jī)理?；颍嚎梢院?jiǎn)單地歸納如下.1）彈性波產(chǎn)生.基于磁致伸縮效應(yīng):即鐵磁性材料在外磁場(chǎng)的作用下其實(shí)際的外型尺寸將發(fā)生小的改變.2）彈性波檢測(cè).基于磁致伸縮逆效應(yīng):即鐵磁性材料受到機(jī)械應(yīng)力(或應(yīng)變)時(shí),其磁感應(yīng)強(qiáng)度將發(fā)生變化.3. 電感式傳感器的工作原理是什么？能夠測(cè)量哪些物理量？答：電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將被測(cè)非電量的變化轉(zhuǎn)換成線圈的電感（或互感）變化的一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。利用電感式傳感器可以把連續(xù)變化的線位移或角位