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所在位置:工控博客苑 -- transcell -- 測試技術的發展及學習重點

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陸先生

     學歷:中專
     職稱:技術員
     年齡:39歲
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測試技術的發展及學習重點

發表評論(0)   作者:陸萬龍    發布時間:2010年10月9日  

    1、 首先我們來了解 測試的基本概念
   
    測量是指確定被測對象屬性量值為目的的全部操作。
   
    測試是具有試驗性質的測量,或者可以理解為測量和試驗的綜合。
   
    2、 測試技術的內容和任務
   
    1) 測試技術的內容
   
    測試技術研究的主要內容為:被測量的測量原理、測量方法、 測量系統以及數據處理四個方面。
   
    測量原理是指實現測量所依據的物理、化學、生物等現象及有關定律的總體。例如,壓電晶體測振動加速度時所依據的是壓電效應;電渦流位移傳感器測靜態位移和振動位移時所依據的是電磁效應;熱電偶測量溫度時所依據的是熱電效應等等。不同性質的被測量用不同的原理去測量,同一性質的被測量亦可用不同的的原理去測量。
   
    測量原理確定后,根據對測量任務的具體要求和現場實際情況,需要采用不同的測量方法,如直接測量法或間接測量法、電測法或非電測法、模擬量測量法或數字量測量法、等精度或不等精度測量法等。
   
    在確定了被測量的測量原理和測量方法以后,就要設計或選用裝置組成測量系統。
   
    實際測試得到的數據必須加以處理,才能得到正確可靠的結果。
   
    2)測試技術的任務
   
    測試技術的任務
   
    測試技術的任務主要有以下五個方面:
   
    (1) 在設備設計中,通過對新舊產品的模型試驗或現場實測,為產品質量和性能提供客觀的評價,為技術參數的優化和效率的提高提供基礎數據;
   
    (2) 在設備改造中,為了挖掘設備的潛力,以便提高產量和質量,經常需要實測設備或零件的載荷、應力、工藝參數和電機參數,為設備強度校驗和承載能力的提高提供依據;
   
    (3) 在工作和生活環境的凈化及監測中,經常需要測量振動和噪聲的強度及頻譜,經過分析找出振源,并采取相應的減振、防噪措施,改善勞動條件與工作環境,保證人的身心健康;
   
    (4) 科學規律的發現和新的定律、公式的誕生都離不開測試技術。從實驗中可以發現規律,驗證理論研究結果,實驗與理論可以相互促進,共同發展;
   
    (5) 在工業自動化生產中,通過對工藝參數的測試和數據采集,實現對設備的狀態監測、質量控制和故障診斷。
   
    3、 測試系統的組成
   
    測試系統是指由相關的器件、儀器和測試裝置有機組合而成的具有獲取某種信息之功能的整體。為了準確的獲得被測對象的信息,要求測試系統中的每一個環節的輸出量與輸入量之間必須具有一一對應關系。而且,其輸出的變化能夠準確地反映出其輸入的變化,即實現不失真的測試。
   
    激勵裝置
   
    一個被測對象的信息總是通過一定的物理量-信號所表現出來。有些信息可以在被測對象處于自然狀態時所表現出的物理量中顯現出來,而有些信息卻無法顯現或顯現的不明顯。在后一種情況下,需要通過激勵裝置作用于被測對象,使之產生出我們要獲取的信息載于其中的一種新的信號。
   
    傳感器
   
    傳感器是將被測信息轉換成某種電信號的器件。它包括敏感器和轉換器兩部分。敏感器一般是將被測量如溫度、壓力、位移、振動、噪聲、流量等轉換成某種容易檢測的信號,而轉換器則是將這種信號變成某種易于傳輸、記錄、處理的電信號。
   
    調理環節
   
    信號的調理環節是把來自傳感器的信號轉換成更適合于進一步傳輸和處理的形式。這種信號的轉換,多數是電信號之間的轉換。如幅值放大,將阻抗的變化轉換成電壓的變化或頻率的變化等等。
   
    信號顯示、記錄環節
   
    信號顯示、記錄環節是將來自信號處理環節的信號以觀察者易于觀察的形式來顯示或存貯測試的結果。
   
    4、測試技術的發展動向
   
    先進技術的發展日新月異,測試技術應該適應這種發展。根據先進制造技術發展的要求以及測試技術自身的發展規律,不斷拓展著新的測量原理和測試方法,以及測試信息處理技術。
   
    具體體現>>
   
    就機械工程而言,測試技術在以下幾個方面需要發展:
   
    1)測量方式的多樣化
   
    2)視覺測試技術
   
    3)尺寸繼續向兩個極端發展
   
    測試技術的發展動向具體體現
   
    (1) 傳感器向新型、微型、智能型方向發展;
   
    (2) 測試儀器向高精度、多功能、小型化、在線監測、性能標準化和低價格發展;
   
    (3) 參數測量與數據處理以計算機為核心,使測量、分析、處理、打印、繪圖、狀態顯示及故障預報向自動化、集成化、網絡化發展。
   
    測量方式的多樣化
   
    ①多傳感器融合技術在制造現場中的應用 多傳感器融合是解決測量過程中測量信息獲取的方法,它可以提高測量信息的準確性。由于多傳感器是以不同的方法或從不同的角度獲取信息的,因此可以通過它們之間的信息融合去偽存真,提高測量精度。
   
    ②積木式、組合式測量方法 增加測試系統的柔性,實現不同層次不同目標的測試目的。
   
    ③便攜式測量儀器 如便攜式光纖干涉測量儀、便攜式大量程三維測量系統等,用于解決現場大尺寸的測量問題。
   
    ④虛擬儀器 虛擬儀器是虛擬現實技術在精密測試領域的應用,一種是將多種數字化的測試儀器虛擬成一臺以計算機為硬件支撐的數字式的智能化測試儀器;另一種是研究虛擬制造中的虛擬測量,如虛擬量塊、虛擬坐標測量機等。
   
    ⑤智能結構 它屬于結構檢測與故障診斷,是融合智能技術、傳感技術、信息技術、仿生技術、材料科學等的一門交叉學科,使監測的概念過渡到在線、動態、主動的實時監測與控制。
   
    視覺測試技術
   
    視覺測試技術是建立在計算機視覺研究基礎上的一門新興測試技術。與計算機視覺研究的視覺模式識別、視覺理解等內容不同,視覺測試技術重點研究物體的幾何尺寸及物體的位置測量,如三維面形的快速測量、大型工件同軸度測量、共面性測量等。它可以廣泛應用于在線測量、逆向工程等主動、實時測量過程。
   
    兩個極端發展
   
    兩個極端就是指相對于現在測量尺寸的大尺寸和小尺寸。通常尺寸的測量已被廣為注意,也開發了多種多樣的測試方法。近年來,由于國民經濟的快速發展和迫切需要,使得很多方面的生產和工程中測試的要求超過了我們所能測試的范圍,如飛機外形的測量、大型機械關鍵部件測量、高層建筑電梯導軌的準直測量、油罐車的現場校準等都要求能進行大尺寸測量;微電子技術、生物技術的快速發展,探索物質微觀世界的需求,測量精度的不斷提高,又要求進行微米、納米測試。納米測量也多種多樣,有光干涉測量儀、量子干涉儀、電容測微儀、X射線干涉儀、頻率跟蹤式法珀標準量具、掃描電子顯微鏡(SEM)、掃描隧道顯微鏡(STM5、 測試技術的應用)、原子力顯微鏡(AFM)、分子測量機M3(molecular measuring machine)等。
   
    視頻點播區:
   
    實時自動檢測
   
    綜合監測系統
   
    振動噪聲監測
   
    在化工上的應用
   
    在吊裝上的應用
   
    振動篩
   
   
   
    6、測試課程的學習要求
   
    測試技術是一門綜合性技術。現代測試系統常常是集機電于一體,軟硬件相結合的,具有智能化、自動化的系統。它涉及到傳感技術、微電子技術、控制技術、計算機技術、信號處理技術、精密機械設計技術等眾多技術。因此,要求測試工作者具有深厚的多學科知識,如力學、電學、信號處理、自動控制、機械振動、計算機、數學等。
   
    測試技術也是實驗科學的分支,學習中必須理論學習與實驗密切結合,以便得到基本實驗技能的訓練。
   
    通過本課程的學習,要求學生能做到:
   
    (1)掌握測試技術的基本理論,包括信號的時域和頻域的描述方法、頻譜分析和相關分析的原理和方法、信號調理和信號處理基本概念和方法;
   
    (2)熟練掌握各類典型傳感器、記錄儀器的基本原理和適用范圍;
   
    (3)具有測試系統的機、電、計算機方面的總體設計能力;
   
    (4) 具有實驗數據處理和誤差分析能力。
   
 

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