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材料测试技术复习知识点

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判断题:

滤波片的K吸收限应大于或小于Kα和Kβ。(×)

满足布拉格方程时,各晶面的散射线相互干涉加强形成衍射线。(√)

当物平面与物镜后焦平面重合时,可看到形貌像。(×)

原子序数Z越大的原子,其对入射电子的散射的弹性散射部分越小。(×)

TG曲线上基本不变的部分叫基线。(√)

有λ0的X射线光子的能量最大。(√)

衍射指数可以表示方位相同但晶面间距不同的一组晶面。()

调节中间镜的焦距,使其物平面与物镜的像平面重合,叫衍射方式操作。(×)

蒙脱石脱层间水后,晶格破坏,晶面间距增加。(对)

当高速电子的能量全部转换为x射线光子能量时产生λ0,此时强度最大,能量最高。(×)

弦中点法是按衍射峰的若干弦的中点连线进行外推,与衍射峰曲线相交的点。(×)

减弱中间镜的电流,增大其物距,使其物平面与物镜的后焦平面重合,叫衍射方式操作。(√)

SEM一般是采用二次电子成像,这种工作方式叫发射方式。(√)

基线是ΔΤ=0的直线。(×)

连续X射谱中,随V增大,短波极限值增大。(×)

凡是符合布拉格方程的晶面族都能产生衍射线。(×)

色差是由于能量非单一性引起的。(√)

当中间镜的物平面与物镜背焦平面重合时,可看到形貌像。(×)

非晶质体重结晶时DTA曲线上产生放热峰。(√)

填空题:

请按波长由短到长的顺序对X射线,可见光,红外线,紫外线进行排练:X射线<紫外线<可见光<红外线。

X射线本质上是一种电磁波。

波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。

相对于波长而言,障碍物的尺寸越大,衍射现象越不明显。

系统消光包括点阵消光和结构消光。

X射线衍射分析时,晶胞的形状和尺寸与衍射线的分布规律有关;原子的种类及其在晶胞中的位置与衍射线的强度有关。X射线衍射分析时,衍射线的低角度线和高角度线中比较重要的是低角度线,强线和弱线更重要的是强线。

在扫描电镜中,可以利用会聚透镜和电磁透镜两种透镜对电子进行会聚。

在波谱仪和能谱仪中,能同时测量所有元素的是能谱仪,定量分析准确度高的是波谱仪。

扫描电镜的二次电子像和背散射电子像中,分辨率较高的是二次电子像,形成原序数衬度的是背散射电子像。

吸收限的应用主要是:合理的选用滤波片材料害人辐射源的波长(即选阳极靶材料)以便获得优质的花样衍射。

2.影响衍射线强度的因子是:1.多重性因子2. 结构因子3.脚因子4.温度因子5.吸收因子

透射电镜制备样品的方法主要有:直接法:粉末颗粒样品、超薄切片、直接薄膜样品间接法:一级复型、二级复型;半直接法:萃取复型

4.SEM的主要工作方式有:发射方式、反射方式、吸收方式、投射方式、俄歇电子方式、X射线方式、阴极发光方式、感应信号方式。

5.DTA中用参比物稀释试样的目的是:减少被测样品的数量

滤波片的K吸收限应刚好位于Kα和Kβ之间,且大于Kβ,小于Kα。

2.衍射花样由两个方面组成:一方面是衍射线在空间的分布,另一方面是衍射线束的强度。

3.景深是指在保持像清晰前提下,试样在物平面上下沿镜轴所允许移动的距离。

4.SEM的主要性能有:放大倍数、分辨率,景深

5.影响热重曲线的主要因素是仪器因素、升温因素、试样周围气氛、试样的影响

获得X射线的条件是:1.产生自由电子2.使自由电子作定向高速移动3,在电子运动路径上有障碍使电子瞬时减速

X射线衍射仪有二种扫描方式:连续扫描步进扫描

3.电磁透镜有以下特点:1,只能使电子汇聚,但不能加速电子2,只能是会聚透镜3,放大倍数,焦距连续可调

4.SEM的主要性能有:放大倍数,分辨率,景深

5.影响差热曲线的主要因素是:1.升温速率2,仪器因素3,试样与参比物的对称度4,气氛的影响5,走纸速度6,样品稀释7,压力影响

一束X射线通过物质时,它的能量可分为三部分:透射散射吸收

衍射线的分布规律是由晶胞的形状和大小决定的,而衍射线的强度则取决于原子的种类和原子在晶胞中的相对位置。3.扫描电镜的主要结构分为四大系统:电子光学系统信号接收处理系统真空系统供电系统

4.在陶瓷原料中发生的主要热效应有:有机物燃烧分解反应非晶态物质的重结晶脱水反应熔融升华晶体破坏和重建5.热分析的主要方法是:差热分析热膨胀分析热重分析、差示扫描量热法

X射线辐射探测器分为三种类型:气体电离计数器、闪烁计数器、粉体计数器

误差校正方法有:图解外推法最小二乘法衍射线对法

3.电磁透镜有以下特点:只能使电子聚焦成像,不能加速电子总是会聚透镜放大倍数与焦距连续可调

4.粉末样品的分散方法主要有:超声振荡法悬浮液法喷雾法

5.影响热重曲线的主要因素是:升温速率试样周围气氛和压力的影响赵氏速度坩埚支架等的影响试样因素

1.产生X射线的条件:①产生自由电子②使电子作定向高速运动③在其运动的路径上设置一个障碍物,使电子突然减速

2.X射线的性质:沿直线传播;经过电场或磁场不发生偏转;具有很强的穿透力;通过物质时可以被吸收使其强度衰减,还能杀伤生物细胞,具有波粒二象性。

3.连续X射线谱产生机理:当高速电子流轰击阳极表面时,电子运动突然受到阻击,产生极大的负加速度,一个带有负电荷的电子在受到这样一种加速度时,电子周围的电磁场发生急剧的变化,必然要产生一个电磁波,该电磁波具有一定的波长,而数量极大的

电子流射到阳极靶上时,由于到达靶面上的时间和被减速的情况各不相同,因此产生的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X 射线谱。

4.特征X 射线谱产生机理:当X 射线管电压加大到某一临界值V K 时高速运动的电子动能足以将阳极物质原子的K 层电子给激发出来。于是在低能级上出现空位,原子系统能量升高,处于不稳定状态,随后高能级电子跃迁到K 层空位,使原子系统能量降低重新趋于稳定,在这个过程中,原子系统内电子从高能级向低能级的这种跃迁,多余的能量将以光子的形式辐射出特征X 射线。

5.莫赛来定律:它表明只要是同种原子,不论它所处的物理状态和化学状态如何,它发出的特征X 射线均具有相同的波长。对于一定线性系的某条谱线而言其波长与原子序数平方近似成反比关系。根号下(1/λ)=K(Z-σ)

6.系统/点阵消光:由原子在晶胞中的位置不同而引起的某些方向上的衍射线的消光称为系统消光。

7.系统消光:把由于F HKL =0而使衍射线有规律消失的现象称为系统消光。(重点)

8.X 射线与物质的相互作用以下几种:①被散射②被吸收③透过物质继续沿原来的方向传播。

9.布拉格方程:

10.产生衍射的充分条件:满足布拉格方程且F hkl 结构因子不等于零.

11.X 射线的强度:指垂直于X 射线传播方向的单位面积上在单位时间内通过的光子数目的能量总和。

12.衍射线的强度:指某一组面网衍射的X 射线光量子的总数。

影响衍射线强度的因素:多重性因子P ,结构因子F,角因子(1+C os 22θ)/Sin 2θC os θ ,温度因子e -2M ,吸收因子A

13.X 射线衍射的实验方法:粉末法,劳厄法,转晶法。

14.粉晶衍射仪法:利用X射线的电离效应和荧光效应,由辐射探测器来记录衍射线的方向和强度的一种方法。

15.吸收限:一个特征X 射线谱系的临界激发波长.应用:合理地选用滤波片材料和辐射源的波长(即选阳极靶材料)以便获得优质的花样衍射.

16.衍射线的分布规律是由晶胞的大小,形状决定的,而衍射线的强度则是取决于原子的种类及原子在晶胞中的位置.

17.X 射线被物质散射时,产生两种散射现象:相干散射和非相干散射.相干散射: 波长不变的散射,又称经典散射.非相干散射波长变化的散射,又称量子散射.

18.绝对强度(累积强度或积分强度):指某一组面网衍射的X 射线光量子的总数.

19.相对强度:是用某种规定的标准去比较各个衍射线条的强度而可得出的强度相对比值.

7、积分强度:扣除背影强度后衍射峰下的累积强度。(必考)

8、绝对强度(累积强度或积分强度):指某一组面网衍射的X 射线光量子的总数.

9、相对强度:是用某种规定的标准去比较各个衍射线条的强度而可得出的强度相对比值.

10、系统消光:由原子在晶胞中的位置不同而引起某些方向上衍射线的消失称为系统消光.

11、产生衍射的充分条件:满足布拉格方程且F hkl 结构因子不等于零.

12、影响衍射强度的因素:多重性因子P ,结构因子F,角因子(1+C os 22θ)/Sin 2θC os θ

λθn d hkl =sin 2)(

,温度因子e-2M,吸收因子A

14、德拜相机的衍射机理:衍射花样:入射单色X射线照射放置与照相机中心旋转台上的粉末柱试样,衍射线落在环绕相机内壁安装的长条形照相底片上,冲洗出即为德拜相片,即德拜相机的衍射机理.安装方式有三种:正装法,反装法和不对称法.

15、衍射仪的样品制备注意的问题:晶粒大小,试样厚度,择优取向,加工应变,表面平整度等.

扫描方式:连续扫描和进步扫描.

16、测量衍射峰的几种方法:1峰巅法2交点法3弦中点法4中心线峰5重心法

X射线物相分析包括物相定性和物相定量分析两种.物相定性分析是将待测物质的衍射数据与各种已知物质的衍射数据对比来进行的,而定量分析是在定性的基础上进行的.物相定量分析是用X射线方法来测定混合物相中各种物相的含量百分数.

17、定性分析步骤:1用一定的实验方法获得待测试样的衍射花样2计算并列出衍射花样中各衍射线的d值和相应的相对强度I 3参考对比已知的资料鉴定出试样的物相

18、X射线物相定性鉴定程序: X射线物相定性鉴定,包括有通过实验获得待测试样的衍射花样,从衍射花样上列出d值和相对强度I/I1,然后根据三强线查索引并核对卡片上全部数据,最后综合作出鉴定结果.

19、定性分析中应注意的问题:1 d的数据比I/I1数据重要2低角度线比高角度线的数据重要3应重视特征线4了解待测试样的来源,化学成分,物理性质,以及用化学或物理方法对试样进行预处理,借助平衡相图,都有助于分析鉴定5强线比弱线重要6 X射线衍射分析只能肯定某相的存在,而不能确定某相的不存在7不要过于迷信卡片上的数据,特别是早年的资料,注意资料的可靠性.

20、物相定量分析最常用的方法为集体清洗法(K值法)

21、静电透镜:把能使电子波折射聚焦的具有旋转对称等电位曲面簇的电极装置叫做静电透镜.特点:1电子在静电透镜中沿曲线轨迹运动2能使运动电子加速,获得能量3一般用于电子炮中以形成会聚的高能电子束.

22、磁透镜:把能使电子波聚焦的具有旋转对称非均匀的磁极装置叫做磁透镜.特点:1能使电子偏转会聚成像,但不能加速电子2总是会聚透镜3焦距f,放大倍数M连续可调.

23、静电透镜与磁透镜的区别:静电透镜是具有很高的加速电压,才可以改变焦距和放大率、需要数万伏电压,常会引起击穿、象差较大;磁透镜是改变线圈中电流强度可很方便地控制焦距和放大率、无击穿,供给磁透镜线圈的电压为60~100V、象差小.

24、电子透镜相差缺陷及其处理方法:

(1)几何像差:透镜磁场几何上的缺陷所产生,包括球差、像散和畸变.

处理方法:球差对分辨率的影响最为重要,对于球差通过减小透镜孔径半角来提高分辨率;对于像散可用机械,静电或电磁式消像散器适当加以补偿矫正;对于畸变可以放大焦斑制作过程材料各向异性来补偿.

(2)色差:由于成像电子波长(或能量)变化引起电磁透镜焦距变化而产生的一种像差.处理方法:尽可能减小样品的厚度,以利于提高分辨率.

25、景深:透镜物平面允许的轴向偏差. 焦深:透镜像平面允许的轴向偏差.

26、衬度:是指试样不同部位由于对入射电子作用不同,在显示装置上显示的强度差异.

27、衬度像:二次电子像、背散射电子像.

28、透射电镜电子图像形成原理1散射衬度像2衍射衬度像3相位衬度像

29、散射衬度像:样品特征通过对电子散射能力的不同形成的明暗差别像

30、衍射衬度像:由样品各处衍射束强度的差异形成的衬度像

31、相位衬度像:利用电子束相位变化由两束以上电子束相干成像

透射电镜TEM样品制备方法:直接法:粉末颗粒样品、超薄切片、直接薄膜样品间接法:一级复型、二级复型半直接法:萃取复型.

32、扫描电子显微镜SEM镜成像信号:二次电子(最主要),背散射电子或吸收电子、俄歇电子、特征X射线、透射电子.

33、二次电子:入射电子与样品相互作用后,使样品原子较外层电子(价带或导带电子)电离产生的电子.

34、二次电子像是表面形貌衬度,它是利用对样品表面形貌变化敏感的物理信号作为调节信号得到的一种像衬度

35、背散射电子:入射电子与样品相互作用(弹性和非弹性散射)之后,再次逸出样品表面的高能电子.

36、散射电子像是原子序数衬度,它是利用样品微区原子序数或化学成分变化敏感的物理信号作为调制信号得到像衬度

37、吸收电子:入射电子与试样相互作用后,能量耗尽的电子.

38、电子探针工作原理:用聚焦电子束照射在试样表面待测的微小区域上,激发试样中诸元素的不同波长的特征X射线,用X射线谱仪探测这些X射线,得到X射线谱,根据波长不同进行定性分析,根据特征X射线强度进行定量分析为什么不能分析轻元素:轻元素产生的波长太长,无法探测到.

40电子探针分析方法方法:定点定性分析、线扫描分析、面扫描分析和定点定量分析.

41、热分析方法:1热重测量法TG 2差热分析DTA 3差示扫描量热法DSC 4热膨胀测量法

42、差热分析(DTA)是在程序控制温度下,测量物质和参比物之间的温度关系的一种技术.

差热分析仪基本结构:1加热炉2温度控制系统3信号放大系统4差热系统5记录系统

43、(DTA)曲线是指试样与参比物间的温度差曲线和温度曲线的总称.

44、零线:以记录起始点为起点所作平行于横坐标的理想直线表示试样和参比物间温度差为零.

45、基线:即T近似于0的部分,该段曲线指示试样发生吸收热效应产生.

46、吸热峰:偏离基线向下而后又回到基线的部分,试样发生吸热效应所致.

47、放热峰:偏离基线向上而后又回到基线的部分,试样发生放热效应所致.

48、影响热重TG曲线的主要因素1.升温速度2.走纸速度3.试样周围气氛4.试样因素

49、DSC(差热扫描法):在程序控制温度下,测量输入到物质和参比物的功率差与温度关系的一种技术TG曲线是热重曲线TG和温度曲线T的总称

50、JCPDS卡片索引手册:字顺索引,哈那瓦尔特索引,劳克法索引,常见物相索引.

20.测量衍射峰的2θ位置的方法:①峰巅法:以峰的顶点位置②交点法:在衍射峰的两边各作切线,两切线的交点位置③弦中心法:以衍射峰的半高宽的中点或更好的是以峰的2/3高宽的中点及3/4高宽的中点。④中心线峰:按衍射峰的若干弦的中点连线进行外推与衍射峰曲线相交的点⑤重心法:以背景线以上整个衍射峰面积之重心所在位置为2θ位置,重心记为<2θ>。

21.X射线物相分析包括:物相定性分析和物相定量分析。物相定性分析是将待测物质的衍射数据与各种已知物质的衍射数据对比来进行的,而定量分析是在定性的基础上进行的.物相定量分析是用X射线方法来测定混合物相中各种物相的含量百分数.

22.X射线物相定性分析的步骤是:①用一定的实验方法获得待测试样的衍射花样②计算并列出衍射花样中各衍射线的d值和相应的相对强度I③参考对比已知的资料鉴定出试样的物相。

23.定性物相鉴定过程应注意的问题:①d的数据比I/I1数据重要②低角度线的数据比高角度线的数据重要③应重视特征线④在做定性分析中,了解待测试样的来源,化学成分,物理性质,以及用化学或物理方法对试样进行预处理,并借助于平衡相图,都有助于正确快速的分析鉴定⑤不要过于相信卡片上的数据,特别是早年的资料,注意资料的可靠性⑥X射线衍射分析只能肯定某相得存在,而不能确定某相的不存在

24.X射线衍射分析可以反映出材料微观中晶胞的大小,形状,原子种类及他们在晶体中的坐标位置等信息。

25.X射线衍射分析在无机材料的应用:原料的分析,主要结晶相的鉴定,类质同象系列成分的测定,利用平衡相图帮助鉴定多相。

26.电子显微分析的方法:透射电镜,扫描电镜,电子探针

27.显微镜的分辨率:αλsin 61.0n d =,分辨率与波长成正比,与数值孔径成反比,光源为电子束。

28.电子透镜的像差缺陷:两类:几何相差(球差、像散和畸变)和色差①色差:由电子的波长或能量非单一性所引起的②球差:是由电磁透镜中近轴区域对电子束的折射能力与远轴区域不同而产生的③像散:由透镜磁场非旋转对称引起的。

像散对透镜分辨率的影响,可以用机械,静电或电磁式消像散器适当的加以补偿矫正。

色差是由于成像电子波长(或能量)变化引起电磁透镜焦距变化而产生的一种像差,应尽可能减小样品的厚度以利于提高分辨率。 球差对分辨率的影响最为重要,因为没有一种简便方法能使其矫正过来。

景深:把透镜物平面允许的轴向偏差定义为透镜的景深。

焦深:把透镜像平面允许的轴向偏差定义为透镜的焦深。

29.透射电镜主要结构:照明系统,成像放大系统,现象记录系统。

30.三种电子图像:散射衬度像,衍射衬度像,相位衬度像。

31.扫描电镜的主要结构:电子光学系统,信号接收处理显示系统,供电系统,真空系统。

32.扫描电镜比透射电镜的景深(焦深)大,成像更有立体感。

33.EPMA (电子探针X 射线显微分析):是一种显微分析和成分分析相结合的微取分析。

34.X 射线谱仪:波谱仪(WDS),能谱仪(EDS)。

35.电子显微分析在无机材料中的应用:①形貌观察及颗粒分析②表面及断面分析③晶界及相界分析④固相烧结陶瓷材料显微结构分析⑤液相烧结陶瓷材料显微结构分析⑥釉的显微结构分析⑦烧结过程的研究⑧釉上彩瓷断面的观察⑨钛酸钡陶瓷电畴的观察⑩材料的断面分析。

36.热分析包括:①差热分析②热重分析③热膨胀分析④差示扫描量热法⑤微量差热分析⑥综合热分析⑦热力法⑧热释电流法⑨热释光法。

37.热分析:是利用物质在温度变化过程中,由于一系列物理,化学变化过程而显示出来的热效应,体积变化,质量变化等宏观表现,来分析判断试样的相组成所含杂质,了解试样的热变化特性的一种方法。

38.TG曲线:是热重曲线和温度曲线的总称。

39.热膨胀:物质的体积或长度随温度升高而增大的现象。

40.差示扫描量热法:使试样和参比物绝热分离,分别输入能量,测量为使两者的温度相等所需要的能量之差?E (吸热峰向上,

放热峰向下)。

Um:物质的质量吸收线密度,指单位质量某物质在单位值长度上对X射线的吸收。

XRF: X射线荧光光谱

TEM 透射电子显微镜,是以波长比极短的电子束作为照明源,用电磁透射聚焦成像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。

球差是由电磁透镜中近轴区域对电子束的折射能力与远轴区域不同而产生的。

衍射衬度象:晶体试样各部分满足布拉格反射条件不同和结构振幅的差异形成的衬度象。

2、步进扫描又称阶梯扫描,将计数器在某些位置停下,在足够长的时间内进行定时计数测定后使此转过一个适当小的角度,再进行下次测量。

6、色差由于成像电子波长(能量)变化引起电磁透镜焦距变化而产生的一种像差。处理方法:尽可能减小样品的厚度,以利于提高分辨率。

9、热分析利用物质在温度变化过程中发生一系列物质变化显现的一系列热效应,质量变化,体积变化,与宏观表现,分析判断测试样中的物样组成、所含杂质,了解试样的热变化特性的一种方法。

41.热分析在无机材料中的应用:①矿物原料的分析:粘土矿物分析,石英相变分析,碳酸盐的差热分析,氢氧化物的差热分析②矿物人工合成的研究:非晶态膜的研究,硒化铬,碲化铬着色剂的研究,钛酸钡合成的研究③添加剂作用效果的研究④物质转变过程的研究⑤在陶瓷工业中的应用:根据坯料综合热分析曲线制定烧成制度,了解原料所含杂质,为采取某些工艺措施,提高产品质量提供依据,陶瓷器件主要烧成缺陷分析。

42.差热分析的定性分析:1含水化合物①吸附水:在加热过程中,吸附水失去的温度大约为110C,吸水时,晶格膨胀,失水时,晶格收缩,但是晶格结构并不破坏,加热后温度不太高即可失水②结晶水:开始失水的温度不高,随着温度升高,结晶水的失去,则发生晶格破坏或重建③结构水:高温时,结构水逸出后,矿物晶格即行破坏,矿物碎裂成粉状,含水化合物失水时,发生吸热作用,在差热曲线上形成吸热峰2高温下有气体放出的物质:在加热过程中,由于CO2,SO2等气体放出而产生吸热效应,在差热曲线上表现为吸热峰。3矿物中含有变价元素在高温情况下发生氧化,由低价元素变为高价元素而放出热量,在差热曲线上表现为放热峰。4非晶态物质的重结晶:有些非晶体物质在加热过程中伴随有重结晶的现象发生,放出热量,在差热曲线上形成放热峰。此外还有些矿物在加热过程中晶格发生破坏,变为非晶态物质,继续加热往往又由非晶态变为晶态(晶格重建)而放出结晶热,形成放热峰。5晶型转变:有些矿物在加热过程中具有晶型转变而吸收热量,在差热曲线上形成吸热峰。6有机物质的燃烧:在加热过程中要氧化或燃烧,并出现放热效应和色泽变化。

拉曼位移:拉曼散射光与入射光频率之差。

X射线衍射方向:是两种相干波的光程差是波长整数倍的方向。(重点)

明暗场像:用物镜光栏挡去衍射束,让透射束成像,有衍射的为暗像,无衍射的为明像,这样形成的为明场像;用物镜光栏挡去透射束和及其余衍射束,让一束强衍射束成像,则无衍射的为暗像,有衍射的为明像,这样形成的为暗场像。(重点)

透射电镜的点线分辨率:点分辨率表示电镜所能分辨的两个点之间的最小距离;线分辨率表示电镜所能分辨的两条线之间的最小距

离。(重点)

拉曼效应:散射光中散射强度中约有1%的光频率与入射光束的频率不同。除在入射光频率处有一强的瑞利散射线外,在它的较高和较低频率处还有比它弱得多的谱线。

二次电子:二次电子是指在入射电子作用下被轰击出来并离开样品表面的原子的核外电子。

背散射电子:背散射电子是指入射电子与试样的相互作用经多次散射后,重新逸出试样表面的电子。

差热分析:是指在程序控制温度下,测量物质和参比物的温度差与温度关系的一种方法。

差示扫描量热法:是把试样和参比物的温度差保持为零时,所需要的能量对时间关系的一种技术。

光电效应:X射线与物质作用,具有足够能量的X射线光子也能激发掉K层的电子,外层电子跃迁填补,多余的能量辐射出来,此时这里被X射线激发出来的电子成为光电子,所辐射出来的X射线成为荧光X射线,这个过程称为光电效应。

俄歇效应:以X射线产生X射线,但该射线不辐射出而是再激发其它电子的过程.

化学位移:由于原子所处的化学环境不同而引起的原子内壳层电子结合能的变化,在谱图上表现为谱线的位移,这种现象成为化学位移。

1.X射线谱有哪两种类型?其含义是什么?两种类型:连续X射线谱和特征X射线谱连续X射线谱:指X射线管中发出的一部分包含各种波长的光的光谱。从管中释放的电子与阳极碰撞的时间和条件各不相同,绝大多数电子要经历多次碰撞,产生能量各不相同的辐射,因此出现连续X射线谱特征X射线谱:也称标识X射线谱,它是由若干特定波长而强度很大的谱线构成的,这种谱线只有当管电压超过一定数值Vk(激发电压)时才能产生,而这种谱线的波长与X射线管的管电压、管电流等工作条件无关,只取决于阳极材料,不同金属制成的阳极将发出不同波长的谱线,并称为特征X射线谱

3.何谓Kα射线?何谓Kβ射线?这两种射线中哪种射线强度大?哪种射线波长短?X射线衍射用的是哪种射线?为什么Kα射线中包含Kα1和Kα2?(重点)Kα是L壳层中的电子跳入K层空位时发出的X射线,Kβ射线是M壳层中的电子跳入K层空位时发出的X射线;Kα比Kβ强度大,因为L层电子跳入K层空位的几率比M层电子跳入K层空位的几率大;Kβ波长短;X射线衍射用的是Kα射线;Kα射线是由Kα1和Kα2组成,它们分别是电子从L3和L2子能级跳入K层空位时产生的。

4.晶体对X射线的散射有哪两类?四种基本类型的空间点阵是什么?晶体对X射线的散射有相干散射和不相干散射。简单立方、体心立方、面心立方、底心立方。

5.结构因子的概念和影响因素。(重点)结构因子的绝对值为一个晶胞的想干散射振幅与一个电子的想干散射振幅的比值。结构因子只与原子的种类和在晶胞中的位置有关,而不受晶胞形状和大小的影响。

6.晶体使X射线产生衍射的充分条件是什么?何谓系统消光?(重点)充分条件是同时满足布拉格方程和F HKL≠0.系统消光:把由于F HKL=0而使衍射线有规律消失的现象称为系统消光。

7.粉晶X射线衍射卡片(JCPDS或PDF卡片)检索手册的基本类型有哪几种?1字母索引按物质英文名称的字母顺序2哈那瓦尔特索引8条强线按d值相对强度递减顺序排列3芬克索引8条最强线以按d值递减顺序排列

8.对一张混合物相的X射线衍射图进行定性分析时,应注意哪几个问题?优先考虑哪些衍射线?为什么?衍射仪用粉末试样的粒度是多少?(重点)(1)d值比相对强度更为重要,核对时d值必须相当符合,一般只能在小数点后第二位有分歧;(2)重视小角度区域的衍射线,即低角度的d值比高角度的d值更重要;(3)强线比弱线重要;(4)特征线(即不与其它线重叠的线)重要;

(5)结合其它信息,如成份、热处理过程等等;(6)借助其它分析测试方法共同表征。优先考虑小角度区域的衍射线,强线及特征线。粉末粒度是10~40μm.

9.电子束与物质相互作用可以获得哪些信息?a,透射电子b,二次电子c,背散射电子d,特征X射线e,阴极荧光f,俄歇电子g,吸收电子

10.扫描电镜的放大倍数?(重点)扫描电镜的放大倍数:电子束在荧光屏上扫描振幅与入射电子束在样品表面的扫描振幅之比

11.简述电子透镜缺陷的种类及产生的原因. (重点)a,球差——由于电磁透镜近轴区和远轴区对电子束汇聚能力不同引起。b,色差——由于成像电子波长不同引起。c,轴上像散——由于透镜磁场不是理想旋转对称磁场引起。

d,畸变

12.透射电子显微镜的电子显微图像包括哪几种类型?(重点)相位衬度、质厚衬度、衍射衬度

13.散射衬度与什么因素有关?这种图像主要用来观察什么?散射衬度也称为质厚衬度,它是指穿过样品且散射角度小的那些电子即弹性散射所形成的衬度,散射衬度与样品的密度、原子序数、厚度等因素有关。这种图像主要用来观察非晶试样和复形膜样品所成图像。

14.衍衬象的衬度是怎么产生的?利用这种图像可观察干什么?衍射衬度是由晶体薄膜内各部分满足衍射条件的程度不同而形成的衬度。根据衍射衬度原理形成的电子图像称为衍射衬度像。利用这种图像可观察晶体缺陷,如位错、层错等。

15.何谓明场象?何谓暗场象?中心暗场像与偏心暗场像哪个分辨率高?(重点)明场象是指用物镜光栏挡去衍射束,让透射束成像,有衍射的为暗象,无衍射的为明象。暗场像指用物镜光栏挡去透射束及其余衍射束,让一束强衍射束成像,则无衍射的为暗像,有衍射的为明像。因为偏心暗场像衍射束偏离光轴,暗场像朝一个方向拉长,分辨率低;中心暗场像无畸变,分辨率高。

16.何谓二次电子?扫描电镜中二次电子像的衬度与什么因素有关?为什么?最适宜观察什么?(重点)二次电子是指在入射电子作用下被轰击出来并离开样品表面的原子的核外电子,二次电子的衬度与两个因素有关:(1)入射电子的能量,入射电子能量在2-3KW时,二次电子发射系数达到最大,衬度明显(2)入射电子束在试样表面的倾斜角度,因为δ(θ)=δ0/cosθ,当倾斜角度增加时,二次电子发射系数增大,衬度也明显。二次电子像也最适宜观察试样的表面形貌。

17.何谓背散射电子?扫描电镜中背散射电子衬度与什么因素有关?为什么?最适宜观察什么?(重点)背散射电子是指入射电子与试样的相互作用经多次散射后,重新逸出试样表面的电子。背散射电子衬度与试样的形貌及成分有关,因为背散射电子的产额随试样原子序数的增大而增大,其来自试样表面几百纳米的深度范围。背散射电子衬度最适宜观察试样的平均原子序数兼形貌。

18. X射线显微分析方法有哪三种?(重点)分析方法:定点分析、线扫描分析、面扫描分析

19.差热分析(DTA)的定义是什么?(重点)差热分析(DTA)是指在程序控制温度下,测量物质和参比物的温度差与温度关系的一种方法。

20.差示扫描量热分析(DSC)的定义是什么?(重点)差示扫描量热分析是把试样和参比物的温度差保持为零时,所需要的能量对温度或时间关系的一种技术。

21.在差热分析曲线上一个峰谷的温度主要用什么来表征?哪个受实验条件影响小?主要用外推始点温度和峰值温度来表征。其中外推始点温度受实验条件影响小。

22.如何确定外推始点温度?(重点)曲线开始偏离基线那点的切线与曲线最大斜率的切线的交点。

23.影响差热曲线主要因素有哪些?(重点)内因:晶体结构、阳离子电负性、离子半径及电价、氢氧离子浓度。外因:加热速度、试样形状、称量及装填、气氛和压力、试样粒度。

24.分子振动吸收红外辐射必须满足哪些条件?(1)振动频率与红外光谱段某频率相等;(2)振动分子有偶极矩变化。

25.红外吸收光谱的产生,主要由于分子中什么能级的跃迁?(重点)是振动或转动能级。

26.H2O和CO2分子有几种振动形式?H2O:对称伸缩振动、非对称伸缩振动、剪式弯曲振动CO2:对称伸缩振动、非对称伸缩振动、弯曲振动(必考)

27.X射线光能谱是一种什么分析方法?利用X射线光子激发原子的内层电子,产生光电子:不同元素的内层能级的电子结合能具有特定的值;通过测定这些特定的值可定性鉴定除H和He之外的全部元素;对峰的强度采用灵敏度因子法进行定量分析。

28.何谓化学位移?由于原子所处化学环境不同而引起原子内壳层电子结合能的变化,在谱图上表现为谱线的位移,该现象称为化学位移。

29.XPS伴线有哪些?(重点)俄歇线、X射线卫星线、多重劈裂线、振激振离线、能量损失线、鬼线

30.红外与拉曼活性判断规律?指出下列分子的振动方式哪些具有红外活性,哪些具有拉曼活性。为什么?(1)O2(2)H2(3)H2O 的对称振动、非对阵振动和弯曲振动(4)CO2的对称振动、非对称振动和弯曲振动.活性判断规律:偶极矩变有红外活性,反之没有。极化率变有拉曼活性,反之没有。有对称中心的分子其分子振动对红外和拉曼之一有活性,则另一非话性。无对称中心的分子其分子振动对红外和拉曼都是有活性的。(1)O2 和H2分子的振动具有拉曼活性,因为其振动中并没有偶极矩的变化,有极化率的变化。(2)H2O的对称振动、非对阵振动和弯曲振动对红外和拉曼都具有活性,因为水分子为无对称中心的分子,其振动同时使偶极矩和极化率产生变化。3)CO2为中心对称分子,CO2的对称振动不伴随偶极矩的变化,但有极化率的变化,所以这种振动无红外活性,有拉曼活性。对于非对称振动和弯曲振动有偶极矩的变化,所以这两种振动有红外活性,无拉曼活性。

试推导体心点阵系统消光规律。

答:体心点阵每个晶胞中,含有2个类同原子000,1/2 1/2 1/2,设原子散射振幅为f

F2hkl= [f (cos2π(hx+hy+lz) ]2 +[f (sin2π(hx+hy+lz)]2

=f2[1+ (cos(h+k+l) π]2 +[f (sin2π(hx+hy+lz)]2

当h+k+l为奇F2hk= f2[1+(-1)]2+0=0,系统消光

当h+k+l为偶F2hk= f2[1+(1)]2+0=4f2,衍射加强

材料分析报告测试技术复习题二

材料分析测试技术 一、名词解释(共有20分,每小题2分。) 1. 辐射的发射:指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。 2. 俄歇电子:X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离,此时原子(实际是离子)处于激发 态,将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程,此过程发射的电子。 3. 背散射电子:入射电子与固体作用后又离开固体的电子。 4. 溅射:入射离子轰击固体时,当表面原子获得足够的动量和能量背离表面运动时,就引起表面粒 子(原子、离子、原子团等)的发射,这种现象称为溅射。 5. 物相鉴定:指确定材料(样品)由哪些相组成。 6. 电子透镜:能使电子束聚焦的装置。 7. 质厚衬度:样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别,均可引起相应区域透射电子强度的改 变,从而在图像上形成亮暗不同的区域,这一现象称为质厚衬度。 8. 蓝移:当有机化合物的结构发生变化时,其吸收带的最大吸收峰波长或位置(?最大)向短波方 向移动,这种现象称为蓝移(或紫移,或“向蓝”)。 9. 伸缩振动:键长变化而键角不变的振动,可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。

10. 差热分析:指在程序控制温度条件下,测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系 的技术。 二、填空题(共20分,每小题2分。) 1. 电磁波谱可分为三个部分,即长波部分、中间部分和短波部分,其中中间部分包括(红外线)、 (可见光)和(紫外线),统称为光学光谱。 2. 光谱分析方法是基于电磁辐射与材料相互作用产生的特征光谱波长与强度进行材料分析的方法。 光谱按强度对波长的分布(曲线)特点(或按胶片记录的光谱表观形态)可分为(连续)光谱、(带状)光谱和(线状)光谱3类。 3. 分子散射是入射线与线度即尺寸大小远小于其波长的分子或分子聚集体相互作用而产生的散射。 分子散射包括(瑞利散射)与(拉曼散射)两种。 4. X射线照射固体物质(样品),可能发生的相互作用主要有二次电子、背散射电子、特征X射线、俄 歇电子、吸收电子、透射电子 5. 多晶体(粉晶)X射线衍射分析的基本方法为(照相法)和(X射线衍射仪法)。 6. 依据入射电子的能量大小,电子衍射可分为(高能)电子衍射和(低能)电子衍射。依据 电子束是否穿透样品,电子衍射可分为(投射式)电子衍射与(反射式)电子衍射。

工程测量知识点总结.关键考试知识点

名词解测量复习提要 考试形式:半开卷;开卷范围:手写A4纸一张。 第一章:掌握以下内容(不是名词解释)测量学、水准面、水平面、大地水准面、平面直角坐标、高程、绝对高程、相对高程、高差、测量工作的程序、及遵循的原则、测量的任务、测量的基本工作。 第二章:高程测量的种类、水准原点、水准测量原理、水准仪的使用、、水准点的表示方法、水准路线的种类、水准测量方法{记录(2种)、计算、检核}、水准测量测站的检核方法、闭合、附合水准测量成果计算及精度要求、转点的作用。 第三章:水平角、竖直角测角原理、经纬仪的操作、测回法测水平角的观测、记录、计算方法及精度要求、竖直角仰、俯角代表的意义、竖直角的观测、记录、计算方法。 第四章:测量工作所指距离的内容、直线定线定义及操作、钢尺量距方法、精度要求及计算方法。 第五章:直线定向内容、直线的基本方向、方位角的内容及取值范围、正反方位角的关系、方位角与象限角关系。方位角的计算。 第六章:误差产生原因、分类,评定精度的方法、算术平均数与真值之间的关系。 第七章:控制、控制测量、控制网的内容,平面控制测量的形式,导线布设形式、导线测量的外业内容,闭合、附合导线的内业计算及各自的精度要求,坐标正算、坐标反算。跨河流水准测量内容、三角高程测量的适应范围。 第八章:地形图涵盖内容、比例尺、纸上与地面距离的互换计算、地物的表示方法(4种)、地貌的表示方法(等高线、等高距、等高线平距)、会看典型的地貌、理解等高线的特征。测图前要做哪几项准备工作、视距测量公式、碎步测量测站上要做的工作、地形测量的记录、计算以及测量的原理。地形图的运用(掌握第项) 第九章:拨角法放线其转向角的计算及正负角的意义,纵、横断面图涵盖的主要内容。 第十章:圆曲线及带缓和曲线的圆曲线要素计算、主点测设及里程计算,用偏角法测设2种曲线如何进行碎步测量(内、外业)。 第十一章:测设的基本工作(水平角、高程、点位、坡度)先内业如何计算,后外业如何观测。 桥墩、桥台中心点(直线)测设的内业 抓住教材、作业及回忆实习整个过程(内、外业)去复习。 析 1.水准面:将海洋处于静止平衡状态时的海水面或与其平行的水面,称为水准面。 2.大地体:由地球水准面所包围的地球形体,它代表了地球的自然形状和大小。 3.参考椭球面:与大地水准面非常接近的能用数学方程表示的旋转椭球体相应的规则曲面。4.绝对高程:地面点沿铅垂线至大地水准面的距离。 5.相对高程:地面点沿其铅垂线方向至任意假定的水准面的距离称为相对高程。 6.高差:地面两点间的绝对高程或相对高程之差。

大工《机械工程测试技术》课程考试模拟试卷A

1、连续非周期信号的频谱是( C ) 2、时域信号的时间尺度压缩时,其频谱的变化为( B )。 3、传感器的灵敏度越高,意味着传感器所能感知的( A )越小。 4、若测试系统由两个环节串联而成,的函数分别为12(),()H s H s ,则该系统总的传递函数为( B )。 5、磁电式绝对振动速度传感器的测振频率应( A )其固有频率。 6、在一定条件下RC 带通滤波器实际上是低通滤波器与高通滤波器( A )而成的。 7、正弦信号的自相关函数,使原有的相位信息( B )。 8、为了能从调幅波中很好地恢复出原被测信号,通常用( D )做为解调器。 9、供电系统的抗干扰措施中,可消除过压、欠压造成的影响,保证供电稳定的是( C )。 10、调制可以看成是调制信号与载波信号( A )。 二、填空题 1、确定性信号可分为周期信号、和非周期信号 两类。 2、为了求取测试装置本身的动态特性,常用的实验方法是阶跃响应法和频率响应法。 3、交流电桥平衡必须满足两个条件,即相对两臂 阻抗之模的乘积_应相等,并且它们的阻抗角之和也必须相 4、按照变换方式的不同,电感式传感器可分为: 自感型 和 互感型 。 5、常用的压电材料大致可分为三类:压电单晶 、压电陶瓷 和 有机压电薄膜 。 三、简答题(本大题共4题,每题6分,共24分) 1、相关函数和相关系数有什么区别?相关分析有什么用途,举例说明。 答:(1)通常,两个变量之间若存在着一一对应关系,则称两者存在着函数关系,相关函数又分为自相关函数和互相关函数。当两个随机变量之间具有某种关系时,随着某一个变量数值的确定,另一变量却可能取许多不同的值,但取值有一定的概率统计规律,这时称两个随机变量存在相关关系,对于变量X和Y之间的相关程度通常用相关系数ρ来表示。 (2)在测试技术领域中,无论分析两个随机变量之间的关系,还是分析两个信号或一个信号在一定时移前后的关系,都需要应用相关分析。例如在振动测试分析、雷达测距、声发射探伤等都用到相关分析。 2、什么是调制?调制的目的是什么?如何实现对信号进行调幅和解调? .答:调制是指利用某种低频信号来控制或改变一高频振荡信号的某个参数的过程。 信号调理的目的是:(1)实现缓变信号的传输,特别是远距离传输;(2)提高信号传输中的抗干扰能力和信噪比。对信号进行调幅是将一个高频载波信号与被测信号相乘,使得高频信号的幅值随被测信号的变化而变化。可使用同步解调、相敏检波的方式来实现对信号进行解调。 3、什么是负载效应?对于电压输出的环节,减轻负载效应的措施有哪些? 答:当一个装置联接到另一装置上时,由于发生能量交换而使前装置的联接处甚至整个装置的状态和输出都将发生变化的现象称为负载效应。 对于电压输出的环节,减轻负载效应的办法有:(1)提高后续环节(负载)的输入阻抗; (2)在原来两个相联接的环节之中,插入高输入阻抗、低输出阻抗的放大器,以便一方面减小从前环节吸取能量,另一方面在承受后一环节(负载)后又能减小电压输出的变化,从而减轻负载效应;(2分)(3)使用反馈或零点测量原理,使后面环节几乎不从前环节吸取能量。 4、何谓压电效应?压电式传感器对测量电路有何特殊要求?为什么? 答:某些物质在外力的作用下,不仅几何尺寸发生了变化,而且内部极化,某些表面上出现电荷,形成电场。当外力去掉时,又重新回到原来的状态,这一性质称为压电效应。 压电式传感器的测量电路必须有高输入阻抗并在输入端并联一定的电容C i 以加大时间常数C R 0。主要是为了在测量动态量时,获得一定的输出电压并实现不失真测量。 四、计算题1、信号()x t 由两个频率和相位角均不相等的余弦函数叠加而成,其数学表达式为111222()cos()cos()x t A t A t =ω+θ+ω+θ,求该信号的自相关函数()x R τ .解:设 111222()()() ()cos()()cos() x t y t z t y t A t z t A t =+=ω+θ=ω+θ (3分) 则()x t 的自相关函数可表示为 ()()()()()x y yz zy z R R R R R τττττ=+++ (3分) 因为12ω≠ω则 ()0;()0zy yz R R ττ= = (3分) 所以21212()()() cos cos 22 x y z R R R A A τττττ=+ =ω+ω

软件测试技术知识点整理

一、软件测试的定义 软件测试是一个过程或一系列过程,用来确认计算机代码完成了其应该完成的功能,不执行其不该有的操作。 1.软件测试与调试的区别 (1)测试是为了发现软件中存在的错误;调试是为证明软件开发的正确性。 (2)测试以已知条件开始,使用预先定义的程序,且有预知的结果,不可预见的仅是程序是否通过测试;调试一般是以不可知的内部条件开始,除统计性调试外,结果是不可预见的。(3)测试是有计划的,需要进行测试设计;调试是不受时间约束的。 (4)测试经历发现错误、改正错误、重新测试的过程;调试是一个推理过程。 (5)测试的执行是有规程的;调试的执行往往要求开发人员进行必要推理以至知觉的"飞跃"。 (6)测试经常是由独立的测试组在不了解软件设计的条件下完成的;调试必须由了解详细设计的开发人员完成。 (7)大多数测试的执行和设计可以由工具支持;调式时,开发人员能利用的工具主要是调试器。 2.对软件测试的理解 软件测试就是说要去根据客户的要求完善它.即要把这个软件还没有符合的或者是和客户要求不一样的,或者是客户要求还没有完全达到要求的部分找出来。 (1)首先要锻炼自己软件测试能力,包括需求的分析能力,提取能力,逻辑化思想能力,即就是给你一个系统的时候,能够把整个业务流程很清晰的理出。 (2)学习测试理论知识并与你锻炼的能力相结合。 (3)想和做。想就是说你看到任何的系统都要有习惯性的思考;做就是把实际去做练习,然后提取经验。 总结测试用例,测试计划固然重要,但能力和思想一旦到位了,才能成为一名合格的软件测试工程师。 二、软件测试的分类 1.按照测试技术划分 (1)白盒测试:通过对程序内部结构的分析、检测来寻找问题。检查是否所有的结构及逻辑都是正确的,检查软件内部动作是否按照设计说明的规定正常进行。--结构测试 (2)黑盒测试:通过软件的外部表现来发现错误,是在程序界面处进行测试,只是检查是否按照需求规格说明书的规定正常实现。--性能测试 (3)灰盒测试:介于白盒测试与黑盒测试之间的测试。

(完整版)华中科技大学能源学院工程测试技术复习要点配合郑正泉版教材

工程测试技术复习要点 (注意:划线和加粗字体重点关注,未划线内容也需要看一看,以防万一)第一章: 仪器的精度(见课本第5页)(计算题) δ=Δmax/A o×100% 其中,δ是仪器的精度,Δ max 是仪器所允许的最大误差,A o 是仪表的量程。注意, A o 计算时,测量范围不等于量程,考虑一般在正常工作时不能超过上限的70%,所以要用测量范围除以70%得到量程。 例如,δ=0.2%时,仪表的精度等级为0.2级。 仪表的精密度表示测量值随机误差的大小和对同一量测量值的离散程度。(选择题) 多次测量误差的计算:(见课本9~11页,第14页)(计算题) 标准误差:(测量次数足够多时) 实际中, 此时的均方根误差为: 则算数平均值的标准误差为 具体求法参照课本例题(14页例2),此处不具体叙述。 第二章: 热电偶测温原理与计算(中间温度定律):(见课本第22页)(计算题) 当一支热电偶的接点温度分别为T 1,T 2 时,其热电势为E AB(T1,T2)(E1);在接点温 度为T 2和T 3 时,热电势为E AB(T2,T3)(E2);则在接点温度为T1和T3时,该热电偶 的热电势E AB(T1,T3)(E3)为前两者之和,即

E AB(T1,T3) = E AB(T1,T2) + E AB(T2,T3)具体使用方法参考课本例题(22页举例)。 测量锅炉炉膛内的温度(1300度左右)可采用铱铑—铱热电偶、铂铑30—铂铑6热电偶。(选择题) 热电阻温度计计算: 参照课本练习题(55页第7题),需要如下知识点: 铜电阻的电阻与温度关系如下:R t=R0(1+At+Bt2+Ct3),式中R t,R0是铜电阻 的温度分别为t和0°C时的电阻值。若在0~100°C温度范围,则可以用此公式:R t= R0(1+αt),其中α=R100/R0为电阻温度系数。R0的大小根据分度号的下 标来判断,下标带有的数字就是R 0的值,如Cu 50 的R 值为50欧,而分度号为G 的为53欧。根据相关参数即可进行计算。 热电偶电路(串,并,反):(见课本29至30页)(简答题) 测三点平均温度用并联,1000度左右高温选镍铬-镍硅(镍铝)热电偶;测两点间的温差用反接,-100度左右低温用铜-铜镍(康铜)热电偶。 热电阻测温线路(三线制电桥线路、四线制测量线路可以消除引线电阻带来的误差):(电路图和工作原理见课本41页)(简答题) 热电偶冷端温度补偿的原因和方法:(见课本22~26页) 原因:热电偶热电势的大小只在参比端(冷端)温度为恒定和已知时,才能反应测量端的温度。在实际应用时,热电偶的冷端总是放置在温度波动的环境中,或是处于在距热端很近的环境中,因此冷端温度不可能为恒定值,测量的值也就不是正确的。 为消除冷端温度对测量的影响,可采用如下方法: (一)补偿导线法:用补偿导线代替部分热电偶丝作为热电偶的延长部分,使参比端移到离被测介质较远的温度恒定的地方。 (二)计算修正法 (三)冰浴法:将参比端直接置于0°C下而不需进行冷端温度补偿的方法。(四)仪表机械零点调整法:如果参比端温度经常变化,此法不宜采用,一般用于要求不高的测量中。 (五)参比端温度补偿器 (六)多点冷端温度补偿法:利用多点切换开关可把几支甚至几十支同一型号的热电偶接到一块仪表上,这时只需一个公共的冷端补偿器即可。 第三章: 绝对压力和表压力的概念:(见课本第57页) 绝对压力:以绝对真空作为零点压力标准的压力称为绝对压力。 表压力:以大气压作为零点压力标准的压力称为表压力。 差压力:以大气压以外的任意压力为零点压力标准的压力称为差压力。 绝对压力=表压力+大气压力 压力传感器的应用:(见课本第68页) 测量动态压力时,通常是用压力传感器将其转变成电信号来进行测量的。常用的压力传感器有应变式、压电式、压阻式、电感式、电容式等。 高频脉动压力信号应采用压电式压力传感器。(选择题)

机械工程测试技术课程设计

机械工程测试技术课程设计 温 度 测 量 班级:机自111 学号:201100314115 姓名:孟凡 日期:2013.12.1

设计要求: 1、传感器:设计或选用,设计要有设计过程及计算结果。选用要列出所选传感器的技术指标。 2、信号处理电路,尽量设计出详细的电路图,也可以对局部电路图用方框表示。 3、设计所显示信号的显示部分,要求同1。 4、对所设计的题目写出设计报告。设计报告需打印,其中设计图部分可手绘。 5、不得完全相同,如有两个完全相同者,特别是电路部分及报告部分均做零分处理。 6、要求12月6日,以班为单位交到实验室405号。 7、具体设计项目:0——1300摄氏度,温度测量测试系统。 设计原理: 本设计采用的温度传感器是LM35温度传感器, LM35温度传感器是利用两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,当导体A和B之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流。测试电路是通过电压比较放大电路来实现温度都的检测,控制电路是通过两个电压比较电路来实现对两个继电器的控制。报警电路有555时基电路和光敏电阻以及扬声器组成。 工作原理主要是利用温度传感器把系统的温度通过A\D转换电

路将电信号转换成数字信号,并通过与之连接的译码电路中显示出来。同时电压信号通过电压比较器与输入电压比较决定输出是高电平或是低电平,进而控制下一个电路单元的工作状态。报警电路中,当电路出现故障使温度失控时,使被控系统温度达到允许最高温度Vmax,此时发光二极管通电发光照在光敏电阻RL上,RL受光激发,电阻值迅速下降,分压点电位升高,电路立即产生振荡,发出声响报警。调温控制电路中,通过电压比较器的输入输出关系,决定温度的调节。当温度低于下限温度时,电路经过一系列变化接通加热器电源对其进行加热。当温度升到上限温度时,加热器电源,停止加热。 设计方案综述:: 1、对温度进行测量、控制并显示:首先必须将温度的度数(非电量)转换成电量,然后采用电子电路实现题目要求。可采用温度传感器,将温度变化转换成相应的电信号,并通过放大、滤波后送A/D 转换器变成数字信号,然后进行译码显示。 2、恒温控制:将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压V REF,用实际测量值 v与V REF进行比较,比较结果(输出状态)自动地控制、 I 调节系统温度。 3、报警部分:设定被控温度对应的最大允许值V max,当系统实际温度达到此对应值V max时,发生报警信号。 4、温度显示部分:采用转换开关控制,可分别显示系统温度、控制温度对应值VREF,报警温度对应值Vmax。

汽车检测与诊断技术知识点总结复习过程

1.汽车检测与诊断技术是汽车检测技术与汽车故障诊断技术的统称。汽车检测是指为了确定汽车技术状况或工作能力所进行的检查与测量。汽车诊断是指在不解体(或仅拆下个别小件)的情况下,确定汽车的技术状况,查明故障部位及故障原因 2.汽车检测分类 1.安全性能检测 2.综合性能检测 3.汽车故障检测 4.汽车维修检测 汽车维修检测包括汽车维护检测和汽车修理检测,汽车维护检测主要是指汽车二级维护检测,它分为二级维护前检测和二级维护竣工检测。汽车修理检测主要是指汽车大修检测,它分为修理前,修理中及修理后检测 3.随机误差是指误差的大小和符号都发生变化而且没有规律可循的测量误差,不可避免 4.粗大误差是指由于操作者的过失而造成的测量误差 ,可以避免 5.汽车检测系统通常由电源,传感器,变换及测量装置,记录及显示装置,数据处理装置的组成 传感器是一种能够把被测量的某种信息拾取出来,并将其转换成有对应关系的,便于测量的电信号装置 变换及测量装置是一种将传感器送来的电信号变换成易于测量的电压或电流信号的装置 6.检测系统的基本要求:1.具有适当的灵敏度和足够的分辨力 2.具有足够的检测精度另外,检测系统还应具备良好的动态特性 灵敏度是指输出信号变化量与输入信号变化量的比值 分辨力是指检测系统能测量到最小输入量变化的能力,即能引起输出量发生变化的最小输入变化量 7.智能化检测系统的特点:1自动零位校准和自动精度校准 2自动量程切换 3功能自动选择 4自动数据处理和误差修正 5自动定时控制 6.自动故障诊断 7功能越来越强大 8使用越来越方便 8.诊断参数分类 诊断参数可分为三大类:工作过程参数,伴随过程参数,几何尺寸参数 (1)工作过程参数:指汽车工作时输出的一些可供测量的物理量、化学量,或指体现汽车功能的参数,如汽车发动机功率、燃油消耗率、最高车速和制动距离等。从工作参数本身就能表诊断对象总的技术状况,适合于总体诊断 (2)伴随过程参数:伴随过程参数一般并不直接体现汽车或总成的功能,但却能通过其在汽车工作过程中的变化,间接反映诊断对象的技术状况,如工作过程中出现的振动、噪声、发热和异响等。伴随过程参数常用于复杂系统的深入诊断。 (3)几何尺寸参数:几何尺寸参数能够反映诊断对象的具体结构要素是否满足要求,可提供总成、机构中配合零件之间或独立零件的技术状况,如配合间隙、自由行程、圆度和圆柱度等。 9.诊断参数选用原则: (1)单值性 (2)灵敏性 (3)稳定性 (4)信息性 10.诊断参数标准的组成:(1)初始标准值 (2)极限标准值 (3)许用标准值 11.诊断周期 汽车诊断周期是汽车诊断的间隔期,以行使里程或使用时间表示,诊断周期的确定,应满足技术和经济两方面的条件,获得最佳诊断周期。 最佳诊断周期,是能保证车辆的完好率最高而消耗的费用最少的诊断周期。

材料分析测试技术-习题

第一章 1.什么是连续X射线谱?为什么存在短波限λ0? 答:对X射线管施加不同的电压,再用适当的方法去测量由X射线管发出的X射线的波长和强度,便会得到X射线强度与波长的关系曲线,称之为X射线谱。在管电压很低,小于20kv时的曲线是连续的,称之为连续谱。大量能量为eV的自由电子与靶的原子整体碰撞时,由于到达靶的时间和条件不同,绝大多数电子要经过多次碰撞,于是产生一系列能量为hv的光子序列,形成连续的X射线谱,按照量子理论观点,当能量为eV的电子与靶的原子整体碰撞时,电子失去自己的能量,其中一部分以光子的形式辐射出去,在极限情况下,极少数的电子在一次碰撞中将全部的能量一次性转化为一个光量子,这个光量子具有最高的能量和最短的波长,即λ0。 2.什么是特征X射线?它产生的机理是什么?为什么存在激发电压Vk? 答:当X射线管电压超过某个临界值时,在连续谱的某个波长处出现强度峰,峰窄而尖锐,这些谱线之改变强度,而峰位置所对应的波长不便,即波长只与靶的原子序数有关,与电压无关,因为这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征,故称为特征X射线,由特征X射线构成的X射线谱叫做特征X射线谱。 它的产生是与阳极靶物质的原子结构紧密相关当外来的高速粒子(电子或光子)的动能足够大时,可以将壳层中的某个电子击出,或击到原子系统之外,击出原子内部的电子形成逸出电子,或使这个电子填补到未满的高能级上。于是在原来位置出现空位,原子系统处于激发态,高能级的电子越迁到该空位处,同时将多余的能量e=hv=hc/λ释放出来,变成光电子而成为德特征X射线。 由于阴极射来的电子欲击出靶材的原子内层电子,比如k层电子,必须使其动能大于k 层电子与原子核的结合能Ek或k层的逸出功Wk。即有eV k=1/2mv2〉-Ek=Wk,故存在阴极电子击出靶材原子k电子所需要的临界激发电压Vk。 3、X射线与物质有哪些互相作用? 答;X射线的散射:相干散射,非相干散射 X射线的吸收:二次特征辐射(当入射X射线的能量足够大时,会产生二次荧光辐射); 光电效应:这种以光子激发原子所产生的激发和辐射过程;俄歇效应:当内层电子被击出成为光电子,高能级电子越迁进入低能级空位,同时产生能量激发高层点成为光电子。 4、线吸收系数μl和质量吸收系数μm的含义 答:线吸收系数μl:在X射线的传播方向上,单位长度的X射线强度衰减程度[cm-1](强度为I的入射X射线在均匀物质内部通过时,强度的衰减率与在物质内通过的距离x成正步-dI/I=μdx,强度的衰减与物质内通过的距离x成正比)。与物质种类、密度、波长有关。质量吸收系数μm:他的物理意义是单位重量物质对X射线的衰减量,μ/P=μm[cm2/g]与物质密度和物质状态无关,而与物质原子序数Z和μm=kλ3Z3,X射线波长有关。 5、什么是吸收限?为什么存在吸收限? 答:1)当入射光子能量hv刚好击出吸收体的k层电子,其对应的λk为击出电子所需要的入射光的最长波长,在光电效应产生的条件时,λk称为k系激发限,若讨论X射线的被物质吸收时,λk又称为吸收限。 当入射X射线,刚好λ=λk时,入射X射线被强烈的吸收。当能量增加,即入射λ〉λk时,吸收程度小。

机械工程测试技术基础教学大纲

《机械工程测试技术基础》课程教学大纲 课程代码: 课程英文名称:Foundation of Mechanical Measure Engineering 课程总学时:40 讲课:32 实验:8 上机:0 适用专业:机械设计制造及其自动化,机械电子工程 大纲编写(修订)时间:2016 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 1.《机械工程测试技术基础》课程适用于机械设计制造及自动化专业本科(四年学制),是学生的专业基础必修课。在机械制造领域,无论是在机械系统研究过程分析还是机械自动加工控制系统中,工程测试技术应用及其普遍,所以掌握必要的测试技术基础知识和技术基础,对做好机械制造专业的工作尤为重要。 2.课程教学内容方面侧重于测试技术基本知识、基本理论和基本方法,着重培养学生运用所学知识解决实际测量问题的实践能力。因此,本门课程的教学目标是:掌握非电量电测法的基本原理和测试技术;常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法;测试信号的分析、处理方法。培养学生能够根据测试目的选用合适的仪器组建测试系统及装置,使学生初步掌握进行动态测试所需的基本知识和技能;掌握位移、振动、温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法;掌握计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识;并能了解掌握新时期测试技术的更新内容及发展动向,为进一步研究和处理机械工程技术问题打好基础。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.要求掌握物理学上的电磁学理论知识、控制工程基础中的系统分析方法、电工学的电路分析理论。 2.要求掌握电工实验独立动手能力和仪器的操作能力。 3.掌握测试技术基本知识、基本技能,具备检测技术工程师的基本素质与能力,能应对生产和科研中遇到的测试系统设计以及传感器的选型、调试、数据处理等方面的问题,初步形成解决科研、生产实际问题的能力。 (三)实施说明 本课程是一门技术基础课,研究对象为机械工程中常见动态机械参数,主要讲授有关动态测试与信号分析处理的基本理论方法;测试装置的工作原理、选择与使用。为后续专业课、选修课有关动态量的实验研究打基础,并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试中。 1.从进行动态测试工作所必备的基本知识出发,学生学完本课程后应具备下列几方面的知识: (1)掌握信号的时域和频域的描述方法,重点阐述建立明确的频谱概念,掌握信号强度的表达式、频谱分析和相关分析的基本原理和方法,了解功率谱密度函数及应用和数字信号分析的一些基本概念。明白波形图、频谱图的含义,具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。 (2)测试装置的基本特性部分:掌握系统传递函数、频响函数以及一、二阶系统的静动态特性的描述及测试方法,掌握测试装置的基本特性评价方法和不失真条件,并能正确运用于测试装置分析和选择。

材料分析测试技术试卷答案

《材料分析测试技术》试卷(答案) 一、填空题:(20分,每空一分) 1. X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。 2. X射线透过物质时产生的物理效应有:散射、光电效应、透射X射线、和热。 3. 德拜照相法中的底片安装方法有:正装、反装和偏装三种。 4. X射线物相分析方法分:定性分析和定量分析两种;测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。 5. 透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 6. 今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。 7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 8. 扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 二、选择题:(8分,每题一分) 1. X射线衍射方法中最常用的方法是( b )。 a.劳厄法;b.粉末多晶法;c.周转晶体法。 2. 已知X光管是铜靶,应选择的滤波片材料是(b)。 a.Co ;b. Ni ;c. Fe。 3. X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用(c )。 a.哈氏无机数值索引;b. 芬克无机数值索引;c. 戴维无机字母索引。 4. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b)。 a.第二聚光镜光阑;b. 物镜光阑;c. 选区光阑。 5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b )。 a.球差;b. 像散;c. 色差。 6. 可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是(a)。 a.高阶劳厄斑点;b. 超结构斑点;c. 二次衍射斑点。 7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b)。 a.背散射电子;b.俄歇电子;c. 特征X射线。 8. 中心暗场像的成像操作方法是(c)。 a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑;c.将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。 三、问答题:(24分,每题8分) 1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么? 答:X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品,首先要求粉末粒度要大小 适中,在1um-5um之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一 个最佳厚度(t =

检测技术知识点总结

1、检测技术:完成检测过程所采取的技术措施。 2、检测的含义:对各种参数或物理量进行检查和测量,从而获得必 要的信息。 3、检测技术的作用:①检测技术是产品检验和质量控制的重要手段 ②检测技术在大型设备安全经济运行检测中得到广泛应用③检测技 术和装置是自动化系统中不可缺少的组成部分④检测技术的完善和 发展推动着现代科学技术的进步 4、检测系统的组成:①传感器②测量电路③现实记录装置 5、非电学亮点测量的特点:①能够连续、自动对被测量进行测量和 记录②电子装置精度高、频率响应好,不仅能适用与静态测量,选 用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量③电 信号可以远距离传输,便于实现远距离测量和集中控制④电子测量 装置能方便地改变量程,因此测量的范围广⑤可以方便地与计算机 相连,进行数据的自动运算、分析和处理。 6、测量过程包括:比较示差平衡读数 7、测量方法;①按照测量手续可以将测量方法分为直接测量和间接 测量。②按照获得测量值得方式可以分为偏差式测量,零位式测量 和微差式测量,③根据传感器是否与被测对象直接接触,可区分为 接触式测量和非接触式测量 8、模拟仪表分辨率= 最小刻度值风格值的一半数字仪表的分辨率 =最后一位数字为1所代表的值 九、灵敏度是指传感器或检测系统在稳态下输出量变化的输入量变化的 比值 s=dy/dx 整个灵敏度可谓s=s1s2s3。 十、分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量的最小变化的能力 十一、测量误差:在检测过程中,被测对象、检测系统、检测方法和检测人员受到各种变动因素的影响,对被测量的转换,偶尔也会改变被测对象原有的状态,造成了检测结果和被测量的客观值之间存在一定的差别,这个差值称为测量误差。 十二、测量误差的主要来源可以概括为工具误差、环境误差、方法误差和人员误差等 十三、误差分类:按照误差的方法可以分为绝对误差和相对误差;按照误差出现的规律,可以分系统误差、随机误差和粗大误差;按照被测量与时间的关系,可以分为静态误差和动态误差。 十四、绝对误差;指示值x与被测量的真值x0之间的差值 =x—x0 十五、相对误差;仪表指示值得绝对误差与被测量值x0的比值r=(x-x0/x0)x100%

《材料分析测试技术》试卷答案

《材料分析测试技术》试卷(答案) 一、填空题:(20分,每空一分) 1.X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。 2.X射线透过物质时产生的物理效应有:散射、光电效应、透射X 射线、和热。 3.德拜照相法中的底片安装方法有: 正装、反装和偏装三种。 4. X射线物相分析方法分: 定性分析和定量分析两种;测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。 5.透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 6.今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。 7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 8.扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 二、选择题:(8分,每题一分) 1.X射线衍射方法中最常用的方法是( b )。 a.劳厄法;b.粉末多晶法;c.周转晶体法。 2. 已知X光管是铜靶,应选择的滤波片材料是(b)。 a.Co;b. Ni;c.Fe。 3.X射线物相定性分析方法中有三种索引,如果已知物质名时可以采用( c )。 a.哈氏无机数值索引;b. 芬克无机数值索引;c. 戴维无机字母索引。 4.能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是(b)。 a.第二聚光镜光阑;b.物镜光阑;c. 选区光阑。 5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是( b )。 a.球差; b. 像散; c. 色差。 6.可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是( a)。 a.高阶劳厄斑点;b.超结构斑点;c. 二次衍射斑点。 7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是(b)。 a.背散射电子; b.俄歇电子;c. 特征X射线。 8. 中心暗场像的成像操作方法是(c)。 a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑;c.将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。 三、问答题:(24分,每题8分) 1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么? 答: X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品,首先要求粉末粒度要大小适 中,在1um-5um之间;其次粉末不能有应力和织构;最后是样品有一个 最佳厚度(t =

机械工程测试技术基础知识点总结讲课教案

机械工程测试技术基础知识点总结

第一章 信号及其描述 (一)填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中, 并依靠它们来传输的。这些物理量就是 信号 ,其中目前应用最广泛的 是电信号。 2、 信号的时域描述,以 时间t 为独立变量;而信号的频域描述,以 频率f 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特点: 离散性 , 谐波性 , 收敛 性 。 4、 非周期信号包括 准周期 信号和 瞬态非周期 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值 、 均方值 、 方差 。 6、 对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是 偶 对称,虚频谱(相频 谱)总是 奇 对称。 (二)判断对错题(用√或×表示) 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。( Y ) 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。( Y ) 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。( X ) 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。( X ) 5、 随机信号的频域描述为功率谱。( Y ) (三)简答和计算题 1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。 2、 求正弦信号)sin()(0?ω+=t x t x 的均值x μ,均方值2 x ψ,和概率密度函数 p(x)。 3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。 4、 求被截断的余弦函数???≥<=T t T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。 5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。 第二章 测试装置的基本特性 (一)填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ,输入信号2 sin )(t t x =,则输出信号)(t y 的频率为=ω ,幅值=y ,相位=φ 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和222 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的 总灵敏度。 3、 为了获得测试信号的频谱,常用的信号分析方法有 傅立叶变换法 、 和 滤波器法 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时,该系统能实 现 测试。此时,系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高,就意味着传感器所感知的 被测量 越小。

传感器与检测技术(知识点总结)

传感器与检测技术(知识点总结) 一、传感器的组成2:传感器一般由敏感元件,转换元件及基本转换电路三部分组成。①敏感元件是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件(如弹性敏感元件将力,力矩转换为位移或应变输出)。②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数(电阻,电感,电容)及电流或电压等电信号。③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输,处理的电量。 二、传感器的分类 1、按被测量对象分类(1)内部信息传感器主要检测系统内部的位置,速度,力,力矩,温度以及异常变化。(2)外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态,它有相对应的接触式(触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器)和非接触式(视觉传感器、超声测距、激光测距)。 2、传感器按工作机理(1)物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的(主要有:光电式传感器、压电式传感器)。(2)结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的(主要有①电感式传感器;②电容式传感器; ③光栅式传感器)。 3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移,温度传感器用于测量温度。

4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。 5、按传感器能量源分类(1)无源型:不需外加电源。而是将被测量的相关能量转换成电量输出(主要有:压电式、磁电感应式、热电式、光电式)又称能量转化型;(2)有原型:需要外加电源才能输出电量,又称能量控制型(主要有:电阻式、电容式、电感式、霍尔式)。 6、按输出信号的性质分类(1)开关型(二值型):是“1”和“0”或开(ON)和关(OFF);(2)模拟型:输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量,其输入/输出可线性,也可非线性;(3)数字型:①计数型:又称脉冲数字型,它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比;②代码型(又称编码型):输出的信号是数字代码,各码道的状态随输入量变化。其代码“1”为高电平,“0”为低电平。 三、传感器的特性及主要性能指标 1、传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系,有静态特性和动态特性。 2、传感器的静态特性是当传感器的输入量为常量或随时间作缓慢变化时,传感器的输出与输入之间的关系,叫静态特性,简称静特性。表征传感器静态特性的指标有线性度,敏感度,重复性等。 3、传感器的动态特性是指传感器的输出量对于随时间变化的输入量的响应特性称为动态特性,简称动特性。传感器的动态特

机械工程测试技术基础知识点

第一章绪论 1、测试的概念 目的:获取被测对象的有用信息。 测试是测量和试验的综合。 测试技术是测量和试验技术的统称。 2、静态测量及动态测量 静态测量:是指不随时间变化的物理量的测量。动态测量:是指随时间变化的物理量的测量。 3、课程的主要研究对象 研究机械工程中动态参数的测量 4、测试系统的组成 5、量纲及量值的传递 6、测量误差 系统误差、随机误差、粗大误差 7、测量精度和不确定度 8、测量结果的表达 第二章信号分析及处理 一、信号的分类及其描述 1、分类 2、描述 时域描述:幅值随时间的变化 频域描述:频率组成及幅值、相位大小 二、求信号频谱的方法及频谱的特点 1、周期信号 数学工具:傅里叶级数 方法:求信号傅里叶级数的系数

频谱特点:离散性 谐波性 收敛性(见表1-2) 周期的确定:各谐波周期的最小公倍数 基频的确定:各谐波频率的最大公约数 2、瞬变信号(不含准周期信号) 数学工具:傅里叶变换 方法:求信号傅里叶变换 频谱特点:连续性、收敛性 3、随机信号 数学工具:傅里叶变换 方法:求信号自相关函数的傅里叶变换频谱特点:连续性 三、典型信号的频谱 1、δ(t)函数的频谱及性质 △(f)=1 频率无限,强度相等,称为“均匀谱”采样性质: 积分特性: 卷积特性:

2、正、余弦信号的频谱(双边谱) 欧拉公式把正、余弦实变量转变成复指数形式,即一对反向旋转失量的合成。解决了周期信号的傅里叶变换问题,得到了周期信号的双边谱,使信号的频谱分析得到了统一。 3、截断后信号的频谱 频谱连续、频带变宽(无限)

四、信号的特征参数 1、均值:静态分量(常值分量) 正弦、余弦信号的均值? 2、均方值:强度(平均功率) 均方根值:有效值 3、方差:波动分量 4、概率密度函数:在幅值域描述信号幅值分布规律 五、自相关函数的定义及其特点 1、定义: 2、特点 3、自相关图 六、互相关函数的定义及其特点 1、定义

现代热物理测试技术一些知识点总结

第13章:红外气体分析 分子光谱: 分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱(可包括从紫外到远红外直至微波谱). E E E E ?=?+?+?电子振动转动 . 气体特征吸收带: 气体:1~25μ m 近、中红外 . 红外吸收的前提: 存在偶极距(对称分子无法分析)、频率满足要求 . 非分光红外(色散型)原理、特点 : 原理:课本P195 特点: 优点:灵敏度高、选择性好、不改变组分、连续稳定、维护简单寿命长. 缺点:无法检测对称分子气体(如O 2,H 2,N 2.)、测量组分受探头限制. 烟气预处理的作用 :滤除固液杂质(3224SO H O H SO +=)、冷凝保护(1.酸露点温度达 155℃ 2.冷凝器 )、 去除水气影响(1.红外吸收干扰 2.气体溶解干扰 ). 分光红外原理: ? (三棱镜分光原理) 傅立叶分光原理(属于分光红外常用一种)、特点 : 原理:光束进入干涉仪后被一分为二:一束透射到动镜(T),另一束反射到定镜(R)。透射到动镜的红外光被反射到分束器后分成两部分, 一部分透射返回光源(TT), 另一部分经反射到达样品(TR);反射到定镜的光再经过定镜的反射作用到达分束器,一部分经过分束器的反射作用返回光源(RR), 另一部分透过分束器到达样品(RT)。也就是说,在干涉仪的输出部分有两束光,这两束相干光被加和, 移动动镜可改变两光束的光程差,从而产生干涉,得到干涉图,做出此干涉图函数的傅立叶余弦变化即得光谱, 这就是人们所熟悉的傅立叶变换. 特点:优点:测试时间短、同时测多组分、可测未知组分;而且,分辨能力高、具有极低的杂散辐射、适于微少试样的研究、研究很宽的光谱范围、辐射通量大、扫描时间极快. 第12章:色谱法 色谱法的发明和命名、色谱法原理 : P173-174 色谱系统的组成:分析对象、固定相、流动相 气相色谱与液相色谱的区别 :气相色谱法系采用气体为流动相(载气)流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。物质或其衍生物气化后,被载气带入色谱柱进行分离,各组分先后进入检测器,用记录仪、积分仪或数据处理系统记录色谱信号。高效液相色谱法是用高压输液泵将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,经进样阀注入供试品,由流动相带入柱内,在柱内各成分被分离后,依次进入检测器,色谱信号由记录仪或积分仪记录。 气相色谱和液相色谱优缺点:1、气相色谱采用气体作为流动相,由于物质在气相中的流速比在液相中快得多,气体又比液体的渗透性强,因而相比液相色谱,气相色谱柱阻力小,可以采用长柱,例如毛细管柱,所以分离效率高。2、由于气相色谱毋需使用有机溶剂和价格昂贵的高压泵,因此气相色谱仪的价格和运行费用较低,且不易出故障。3、能和气相色谱分离相匹配的检测器种类很多,因而可用于各种物质的分离与检测。特别是当使用质谱仪作为检测器时,气相色谱很容易把分离分析与定性鉴定结合起来,成为未知物质剖析的有力工具。4、气相色谱不能分析在柱工作温度下不汽化的组分,例如,各种离子状态的化合物和许多高分子化合物。气相色谱也不能分析在高温下不稳定的化合物,例如蛋白质等。5、液相色谱则不能分析在色谱条件下为气体的物质,但却能分离不挥发、在某溶剂中具有一定溶解度的化合物,例如高分子化合物、各种离子型化合物以及受热不稳定的化合物(蛋白质、核酸及其它生化物质)。 色谱系统组成及各部分作用: 载气、进样、温控、分离、检测 (P176) 温控的作用:P178

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