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简述成分与含量的电测法

电测法为应力测试方法中的一种,金属电阻丝承受拉伸或压缩变形时,电阻也将发生变化。将电阻丝往复绕成特殊形状(如栅状),就可做成电…

  电测法为应力测验办法中的一种,金属电阻丝接受拉伸或紧缩变形时,电阻也将产生改动。将电阻丝往复绕成特别形状(如状),就可做成电阻应变片。丈量前,将电阻应变片用特别的胶合剂黏贴在欲测应变的部位,当壳体遭到载荷效果产生变形时,电阻应变片中的电阻丝随之一同变形,导致电阻丝长度及截面积德改动,然后引起其电阻值的改动。可见,电阻的改动与应变有必定的对应联系。经过电阻应变仪,就可测得相应的改动。使用胡克规律或其他理论公式,就可求得应力值。电测时,应尽量消除产生各种丈量误差的要素。例如,应变片方位的误差,应变片与壳壁触摸的严密程度,应变片与导线的焊接质量,环境、温度的改动等。

  11.1 水分和湿度电测法

  11.1.1水分和湿度的界说及表明办法

  一、 气体的湿度

  1、绝对湿度

  绝对湿度是指单位体积的空气中含有水蒸汽分量的实践数值。饱满温度是指在必定的气压和必定的温度的条件下、单位体积的空气巾能够含有水蒸汽的极限数值。绝对湿度是指在必定温度时,单位体积的空气中所含水蒸气的份量(gm.),相对湿度是指在必定温度时,空气中的实践水蒸气含量与饱满值之比,用百分比表明。

  2、相对湿度

  相对湿度,指空气中水汽压与饱满水汽压的百分比。湿空气的绝对湿度与相同温度下或许到达的最大绝对湿度之比。也可表明为湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱满压力之比。相对湿度用RH表明。相对湿度的界说是单位体积空气内实践所含的水气密度(用d1 表明)和同温度下饱满水气密度(用d2 表明)的百分比,即RH(%)= d1/ d2 x 100%。

  3、露(霜)点温度

  露点(或霜点)温度:露点温度指空气在水汽含量和气压都不改动的条件下,冷却到饱满时的温度。形象地说,便是空气中的水蒸气变为露水时分的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值,可为什么用它来表明湿度呢?这是由于,当空气中水汽已到达饱满时,气温与露点温度相同;当水汽未到达饱满时,气温必定高于露点温度。所以露点与气温的差值能够表明空气中的水汽间隔饱满的程度。

  二、固体的湿度

  固体的湿度也称为含水量(或称水分),通常以物质中所含水分质量(或分量)与总质量(或总分量)之比的百分数来表明。

  11.1.2固体水分电测法

  一、红外式

  用易被水吸收和不被水吸收的两种波长的红外辐射轮番替换地透过被测固体,取其透过被测固体的辐射强度之比值来测定被测固体的水分。

  二、电阻式

图11-1-1

  使用固体物质的电阻值随含水量的不同而不同的特性,能够丈量其湿度。

  三、电容

图11-1-2

  依据物料介电常数与水分的联系,经过丈量以物料为电介质的电容器的电容值即可确认物料的水分。

  11.1.3气体湿度电测法

  一、 测温式–干湿球湿度计

图11-1-3

  原理:依据所测得干球温度T1和湿球温度T2之差,确认空气的相对湿度。

  1、传统办法――用水银温度计丈量干湿球温度,查相应的表,确认气体的湿度。

  2、用两个热电偶或两个热电阻丈量干湿球温度差 图10-2-10图10-2-11

  3、”电子干湿式”湿度传感器

图11-1-4

  二、电阻式

  经过丈量湿敏电阻受湿度影响后的阻值即可测得相应的湿度。

  三、电容

  高分子湿敏电容的%&&&&&%值与气体中相对湿度之间成线性联系。

  四、石英振荡式

  在石英晶片的外表涂敷高分子膜,当膜吸湿时,石英晶片振荡频率产生改动,不同的频率就代表不同程度的湿度。

  五、多孔Al2O3湿度传感器

图11-2-1

  当液体密度添加时,浮力增大,浮子上升。丈量浮子方位可测出液体密度。

  (三)差压法

  在被测液体液面下方的容器壁上,设置两个垂直间隔为定值H的取压孔,用差压传感器测出这两个取压孔的差压 ,即可测出液体的密度

  11.2.2 浓度电测法

  若整体积为V的溶液中溶质B的质量为m(B),则溶质B的质量浓度表明为:

  一、 电导式

  丈量低浓度区域和高浓度区域(不能丈量中心一段浓度)溶液的电导率,能够得知对应的溶液浓度C.

  1、电导池

  丈量溶液电导的线路图11-2-2

  2、电磁感应式

图11-2-3

  用被测溶液构成一个短路线圈,将两个变压器T1和T2耦合起来。T1为鼓励变压器,其初级通以沟通电压时,经过对i2的丈量能够得到溶液的电导,然后得出相应的浓度。

  二、光电式

  1、用光电折光仪丈量溶液的折射率可间接丈量溶液的浓度。

  2、使用光电主动旋光计丈量溶液的旋光度,可求得溶液的浓度。

  三、石英晶体微量天平

  待测气体样品与压电振子的外表涂层相触摸时,气体浓度越高,被吸收到涂层内的气体分子越多,因而压电振子的振荡频率的改动当与待测的气体浓度成正比。

  11.3气体剖析与检测

  在各种密闭的移动舱室环境中,存在犬量气体状况污染物,这些气体污染物以分子状况存在,大部分为无机气体,例如CO,NO2,H2S,LEL,VOC等。选用无线遥测技术实时收集和记载车辆在停止和跋涉过程中舱室内的有害气体、温湿度等状况参数和环境参数,以便剖析有害气体对舱室人员身心健康的影响。

  11.3.1气体剖析

  一、热导式气体剖析仪

  1、原理:设导热系数为λ1和λ2的两种气体混合,λ1和λ2已知,若测得该混合气体的导热系数λc,则可求得两种气体的百分数含量α1和α2:

  2、热导池 图11-3-1(a)

  ――将混合气体导热系数的改动转换为热电阻阻值改动的部件。

  3、热导式气体剖析仪

图11-3-1(b)

  剖析室Rk1和Rk2为参考室,室内充入洁净的空气,

  剖析室Rx1和Rx2充入被剖析的混合气体,

  四个剖析室组成桥路。电桥输出是混合气体组分的函数。

  二、磁式氧量剖析仪

  1、 原理:是依据对氧的顺磁性的丈量。

  混合气体的体积磁化率

  式中:k1为氧气的体积磁化率;

  k2为混合气体中除氧外,各成分气体的体积磁化率平均值;

  C为氧气含量

  定论:依据混合气体体积磁化率的巨细,就能够确认氧气含量C.

  2、 热磁式对流检测器

图11-3-2

  被剖析的气体含氧量越高,磁风就越强,两热丝元件的温差越大,相应阻值改动就越大。电桥输出电压能够用来表明被剖析气体中所含氧气的浓度。

  三、光学吸收式气体剖析仪

  (一)作业原理

  当物质吸收特征波长的光辐射时,透射光能量与入射光能量之间联系为:

  

                 
  式中 W为透射光能量,W0为入射光能量;a为吸收率;b为光程长度;c为试样中吸光物质的浓度。若a、b为已知数值,则经过丈量透射光与入射光能量的比值,就能够确认吸光物质的浓度。

  (二) CO2红外线气体剖析仪

图11-3-3

  丈量时,被测气体经过样品室,参比室充溢没有CO2的大气。经过标定,就能够从输出信号的巨细确认CO2的含量。

  (三)光电比色

图11-3-4

  左半部分为参比介质光路。比色皿盛放的是不含被测成分的某种液体(或气体),对光束波长没有吸收效果,

  右半部分为被测介质的丈量光路,比色皿中盛放的是被测样品,对光束波长有必定的吸收效果

  两路光学系统检测元件的输出就不相同,经过比较扩大后显示出被测介质的含量。

  11.3.2 有用气体检测器

  一、有害气体检测与排气控制电路

图11-3-5

  当HQ-1气敏元件检测到有害气体浓度超越安全值时,电路宣布报警,一起敞开排气扇。

  二、避免酒后开车控制器

图11-3-6

  若司机酗酒,气敏器材的阻值急剧下降,继电器线圈通电,其常开触头闭合,发光二极管导通,发红光,以示正告,一起继电器常闭触点断开,使司机无法起动发动机。

  三、有用瓦斯报警器

图11-3-7

  当周围空气中有瓦斯气体时,气敏元件的电阻敏捷减小,555%&&&&&%4脚变为高电平,振荡器电路起振,扬声器宣布报警声,提示人们采纳相应的办法,以防事端的产生。

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