三、溫度測量法
通過溫度測量可以找出機(jī)件的缺陷并能診斷出各種由熱應(yīng)力引起的故障。不僅如此,溫度測量法還可以彌補(bǔ)射線、超聲、渦流等無損探測法的不足,用來探測機(jī)件內(nèi)部的各種故障隱患。研究和應(yīng)用實(shí)例表明,溫度測量法是目前故障診斷中的一項(xiàng)十分實(shí)用而有效的診斷方法。
(一)測溫儀表
分為接觸式和非接觸式兩類。
1.熱電偶。
(1)特點(diǎn):熱電偶與后續(xù)儀表配套可以直接測量出0 0C~18000 C范圍內(nèi)液體、氣體內(nèi)部以及固體表面的溫度。測量范圍非常寬,對象可以是氣體、液體溫度,也可以是固體表面的溫度。
(2)原理:熱電偶是基于熱電效應(yīng)進(jìn)行工作的。
熱電偶由兩根不同材料的導(dǎo)體A,B焊接而成。焊合的一端T為工作端(熱端)、用以插入被測介質(zhì)中測溫,連接導(dǎo)線的另一端T 0為自由端(冷端)若兩端所處溫度不同,則所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢由儀表指示。熱電偶的熱電動(dòng)勢與熱電偶的材料、兩端溫度T、T0 有關(guān),與熱電極長度、直徑無關(guān)。在冷端溫度T0 不變,熱電偶材料已定的情況下,其熱電動(dòng)勢只是被測溫度的函數(shù)。
(3)分類:常用熱電偶分為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶兩類。
①標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶制造工藝比較成熟、性能優(yōu)良且穩(wěn)定,具有互換性。
②非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶多用在一些特殊場合,它們的一些特別良好的性能是標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶所不及的。
比如,鎢錸系熱電偶長期使用的溫度達(dá)2800°C,短時(shí)間使用可達(dá)3000°C;
鎳鉻—金鐵熱電偶在4K溫度下也能保持大于10μV/°C的熱電勢率,是一種理想的低溫?zé)犭娕肌犭妱萋逝c靈敏度有關(guān),熱電勢率大,靈敏度就高。
③實(shí)際使用的熱電偶通常分為普通熱電偶、鎧裝熱電偶和薄膜熱電偶等。普通熱電偶的結(jié)構(gòu)外形有多種形式,但其基本結(jié)構(gòu)均由保護(hù)套管、熱電極、絕緣套管和接線盒等主要部分組成。
圖9-15就是一個(gè)熱電偶的結(jié)構(gòu)圖,其中1就是一個(gè)保護(hù)套管。
鎧裝熱電偶是由熱電極、絕緣材料和金屬保護(hù)套管等組合成一體,外表好像覆蓋了一層鎧裝的特殊結(jié)構(gòu)熱電電偶,可以做得很細(xì),很長,能夠彎曲。
薄膜熱電偶是由兩種金屬薄膜,真空蒸鍍、化學(xué)涂層或電泳等方法連接在一起的一種特殊結(jié)構(gòu)的熱電偶。
2.熱電阻溫度計(jì):
(1)原理:
熱電阻溫度計(jì)利用材料的電阻率隨溫度變化而變化的特性,與電橋相配合,將溫度按一定函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換為電量。
(2)分類:
按敏感材料的不同,有金屬熱電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體熱電阻溫度計(jì)兩種。常用的金屬熱電阻有鉑熱電阻、銅熱電阻、鎳熱電阻等。其結(jié)構(gòu)有普通型熱電阻和鎧裝熱電阻。
工業(yè)用普通型熱電阻的外型結(jié)構(gòu)與普通型熱電偶的外形結(jié)構(gòu)基本相同。熱電阻體由引出線、熱電阻絲、骨架、保護(hù)云母片和綁帶組成。鎧裝熱電阻的主要特點(diǎn)是體積小(直徑僅為1~8mm),響應(yīng)速度快,耐振抗沖擊,感溫元件、連接導(dǎo)線及保護(hù)套管全封閉并連成一體,使用壽命長。
半導(dǎo)體熱電阻材料是將各種氧化物(如錳、鎳、銅和鐵的氧化物)按一定比例混合壓制而成。半導(dǎo)體熱電阻的溫度測量范圍在-100°C~300°C之間。其主要特點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)大(比金屬熱電阻高10~100倍),電阻率高,感溫元件可做得很小,可根據(jù)需要做成片狀、棒狀和珠狀(珠狀外型尺寸可小到3mm),可測空隙、腔體、內(nèi)孔等處的溫度。但其性能不夠穩(wěn)定,互換性差,使其應(yīng)用受到一定限制。
3.紅外測溫儀器
(1)原理:
核心是紅外探測器,它能把紅外輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。紅外測溫儀器是利用紅外輻射原理,采用非接觸方式,對被測物體表面進(jìn)行觀測,并能記錄其溫度變化的設(shè)備。
(2)分類:
按對輻射響應(yīng)方式的不同,將紅外探測器分為光電探測器和熱敏探測器兩大類。
表9-5 光電、熱敏探測器性能比較
靈敏度 響應(yīng)速度 制冷 使用方便 其他
光電探測器 高 快 需要 不太方便 靈敏度隨波長變化
熱敏探測器 低 慢 不需要 方便 耐用、價(jià)低、對波長響應(yīng)變化微弱
(3)常用的紅外測溫儀器:紅外測溫儀、紅外熱像儀。
①紅外測溫儀:是紅外測溫儀器中最簡單的一種。品種多、用途廣泛、價(jià)格低廉,用于測量物體 “點(diǎn)”的溫度。
②紅外熱像儀。它能把被測物體發(fā)出的紅外輻射轉(zhuǎn)換成可見圖像,這種圖像稱為熱像圖或溫度圖。這種測溫方法簡便、直觀、精確、有效,且不受測溫對象的限制,因此,在溫度測量中得到比較廣泛的應(yīng)用,并有著寬廣的應(yīng)用前景。
現(xiàn)有的熱成像系統(tǒng)主要分兩類:一類是光機(jī)掃描成像系統(tǒng),稱為紅外熱像儀;另一類是熱釋電紅外攝像管成像系統(tǒng),稱為紅外熱電視。
表9-6是常用測溫儀,比色測溫儀,單色測溫儀可以達(dá)到3000到3500度這樣一個(gè)溫度。因?yàn)槭欠墙佑|式測量,所以可以達(dá)到很高的溫度。
表9-6 常用外測溫儀
名稱 應(yīng)用范圍 特點(diǎn)
簡易輻射測溫儀 測2000C-測6000C以上及輻射率高的物體 結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)廉、抗震、精度較差
輻身測溫儀 適宜室溫下測溫,一般測測2000C以下溫度 結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格較低、較抗振、精度受環(huán)境影響,探測器熱敏度電阻互換性差,與二次儀表匹配難,靈敏較低,誤差較大
有溫度補(bǔ)償?shù)妮椛錅y溫儀 應(yīng)用廣泛 測量精度高,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜
亮度測溫儀 宜測輻射率高的物體溫度、測溫結(jié)果低于真實(shí)溫度 不需溫度補(bǔ)償,結(jié)構(gòu)比較簡單,靈敏度稍差
比色測溫儀 測輻射率的物體,宜測中高溫測2000C-測35000C 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,測量誤差小,靈敏度較高,受煙霧、灰塵影響小
單色測溫儀 宜測高溫測6000C-測30000C 結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、靈敏度高,能抑制某些干擾,波長越短輻射率引起的誤差越少,測量精度較高。
(二)通過測溫測量所能發(fā)現(xiàn)的常見故障
1.軸承損壞。
2.流體系統(tǒng)故障。
3.發(fā)熱量異常。
4.污染物質(zhì)積聚。
5.保溫材料的損壞。
6.電氣元件故障。
7.非金屬部件的故障。
8.機(jī)件內(nèi)部缺陷。
9.裂紋探測。
【例題11•單選題】 熱電偶()的說法錯(cuò)誤的。(2005)
A.基于熱電效應(yīng)進(jìn)行溫度測量
B.不僅能測量液體、氣體內(nèi)部的溫度,還能測量固體表面的溫度
C.所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢不僅與熱電偶材料、兩端溫度有關(guān),還與熱電極長度有關(guān)
D.便于遠(yuǎn)距離和多點(diǎn)測量
答案:C
【例題12•單選題】光電探測器和熱敏探測器( )。(2006)
A.都能把入射的紅外輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?BR> B.使用起來都同樣很方便
C.具有同樣高的靈敏度
D.具有同樣高的響應(yīng)速度
答案:A
【例題13•單選題】與金屬熱電阻溫度計(jì)相比,半導(dǎo)體熱電阻溫度計(jì)( )的說法是錯(cuò)誤的。(2007)
A.電阻溫度系數(shù)大 B.電阻率高
C.性能穩(wěn)定 D.互換性差
答案:C
【例題14•單選題】下列溫度計(jì)中,( )屬于非接觸溫度計(jì)。(2008)
A.膨脹式溫度計(jì) B.壓力式溫度計(jì)
C.比色高溫計(jì) D.半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計(jì)
答案:C
四、裂紋的無損探傷法
裂紋是機(jī)器零部件最嚴(yán)重的缺陷。裂紋可能在原材料生產(chǎn)、零部件加工以及設(shè)備使用等各個(gè)階段產(chǎn)生。
對設(shè)備零部件裂紋的檢查,主要采用無損探測法。利用無損探測技術(shù)不僅能發(fā)現(xiàn)機(jī)件的裂紋,以及腐蝕、機(jī)械性能超差等變化,而且還可以根據(jù)機(jī)件損傷的種類、形狀、大小、產(chǎn)生部位、應(yīng)力水平、應(yīng)力方向等信息預(yù)測損傷或缺陷發(fā)展的趨勢,以便及時(shí)采取措施,排除隱患。
有多種無損探測法供選用,如目視——光學(xué)檢測法、滲透探測法、磁粉探測法、射線探測法、超聲波探測法、聲發(fā)射探測法、渦流探測法等。
(一)目視—光學(xué)檢測法
對于封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部不能直接觀察的零件,主要使用工業(yè)內(nèi)窺鏡進(jìn)行目視——光學(xué)檢測。
(二)滲透探測法
使著色滲透液或熒光滲透液滲入機(jī)件表面開口的裂紋內(nèi),然后清除表面的殘液,用吸附劑吸出裂紋內(nèi)的滲透液,從而顯示出缺陷圖像的一種檢驗(yàn)方法。
(三)磁粉探測法
根據(jù)探測漏磁場方式的不同,可將磁性探測法分為磁粉探測法、探測線圈法、磁場測定法和磁帶記錄法。
磁粉探測法所用設(shè)備簡單,操作方便,檢測靈敏度較高,適用于各種形狀的鋼鐵機(jī)件,這種探測法可以發(fā)現(xiàn)鐵磁材料表面和近表面的裂紋,以及氣孔、夾雜等缺陷。其缺點(diǎn)是這種探測法不能探測缺陷的深度。
(四)射線探測法
x射線和y射線,主要用來探測機(jī)件內(nèi)部的氣孔、夾渣、鑄造孔洞等立體缺陷,當(dāng)裂紋方向與射線平行時(shí)也能被探測出來。穿透力強(qiáng),能夠探測很厚的機(jī)件。
優(yōu)點(diǎn)是探測的圖像較直觀,對缺陷尺寸和性質(zhì)的判斷比較容易,而且探測結(jié)果可以記錄下來作為診斷檔案資料長期保存。
其缺點(diǎn)是,當(dāng)裂紋面與射線近于垂直時(shí)就難以探測出來,對微小裂紋的探測靈敏度低,探測費(fèi)用較高,射線對人體有害,必須有防護(hù)措施。
(五)超聲波探測法
可以探測垂直于超聲波的金屬和非金屬材料的平面狀缺陷??商綔y的厚度大、檢測靈敏度高、儀器輕便便于攜帶、成本低,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測,并且超聲波對人體無害。
其缺點(diǎn)是探測時(shí)有一定的近場盲區(qū)、探測結(jié)果不能記錄、探測中采用的耦合劑易污染產(chǎn)品等。
(六)聲發(fā)射探測法
1、基本原理
物體在外部條件(如力、熱、電、磁等)作用下會(huì)發(fā)聲,根據(jù)物體的發(fā)聲推斷物體的狀態(tài)或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。
2、特點(diǎn)
(1)探測時(shí)需要對設(shè)備外加應(yīng)力;
(2)動(dòng)態(tài)檢測,在加載或運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行;
(3)裂紋主動(dòng)參與,提供裂紋活動(dòng)的信息;靈敏度高、覆蓋面大、不會(huì)漏檢;
(4)不能反應(yīng)靜態(tài)缺陷情況。
(七)渦流探測法
1、原理:
機(jī)件中存在損傷時(shí),被監(jiān)測機(jī)件表面的渦流將發(fā)生改變,相應(yīng)的渦流磁場也將改變。
2、特點(diǎn):
(1)適用范圍廣,適用于導(dǎo)電材料表面或近表面探傷;靈敏度高,可自動(dòng)顯示報(bào)警;
(2)非接觸式;
(3)可用于高溫探傷;
(4)可用于顯示、記錄和成像;
(5)深層缺陷難以探測;
(6)影響因素多;
(7)判斷缺陷的種類、形狀、大小比較困難;
(8)存在邊界效應(yīng)。
【例題15•多選題】靜態(tài)檢測鑄銅件表面的裂紋,可采用( )。(2006)
A.滲透探測法 B.磁粉探測法 C.渦流探測法
D.聲發(fā)射探測法 E.目視—光學(xué)探測法
答案:ACE
五、磨損的油液污染檢測法
根據(jù)監(jiān)測和分析油液中污染物的元素成分、數(shù)量、尺寸、形態(tài)等物理化學(xué)性質(zhì)的變化,便可以判斷是否發(fā)生了磨損及磨損程度。常用的方法包括油液光譜分析法、油液鐵譜分析法、磁塞檢查法。
(一)油液光譜分析法:
1、原理:
利用原子發(fā)射光譜或原子吸收光譜分析油液中金屬磨損產(chǎn)物的化學(xué)成分和含量,從而判斷機(jī)件磨損的部位和磨損嚴(yán)重程度的一種污染診斷法。
2、特點(diǎn):
光譜分析法對分析油液中有色金屬磨損產(chǎn)物比較適用。 用于早期、精密的磨損診斷。磨屑粒度一般小于10微米。
(二)油液鐵譜分析法:
從油樣中將微粒分離出來,并按照微粒的大小排列在基片上,通過光學(xué)或電子顯微鏡讀出大小微粒的相對濃度,并對微粒的物理性能做出進(jìn)一步分析。油液鐵譜分析能提供磨損產(chǎn)物的數(shù)量、粒度、形態(tài)和成分四種參數(shù),通過研究即可掌握有關(guān)的磨損情況。
(三)磁塞檢查法:
用一個(gè)帶有磁性的金屬棒,直接伸到機(jī)器內(nèi)部潤滑油的底部,然后把油泥吸上來,用肉眼來觀察,用于檢查磨損后期磨粒尺寸大于70μm的情況的情況。
【例題16•單選題】下列機(jī)件磨損油污檢測法所用的裝置中,( )更適于早期的、精密的磨損診斷。(2007)
A.鐵譜分析儀 B.光譜分析儀
C.直讀式鐵譜儀 D.磁性塞頭
答案:B
重點(diǎn)把握振動(dòng)、噪聲和溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。
通過溫度測量可以找出機(jī)件的缺陷并能診斷出各種由熱應(yīng)力引起的故障。不僅如此,溫度測量法還可以彌補(bǔ)射線、超聲、渦流等無損探測法的不足,用來探測機(jī)件內(nèi)部的各種故障隱患。研究和應(yīng)用實(shí)例表明,溫度測量法是目前故障診斷中的一項(xiàng)十分實(shí)用而有效的診斷方法。
(一)測溫儀表
分為接觸式和非接觸式兩類。
1.熱電偶。
(1)特點(diǎn):熱電偶與后續(xù)儀表配套可以直接測量出0 0C~18000 C范圍內(nèi)液體、氣體內(nèi)部以及固體表面的溫度。測量范圍非常寬,對象可以是氣體、液體溫度,也可以是固體表面的溫度。
(2)原理:熱電偶是基于熱電效應(yīng)進(jìn)行工作的。
熱電偶由兩根不同材料的導(dǎo)體A,B焊接而成。焊合的一端T為工作端(熱端)、用以插入被測介質(zhì)中測溫,連接導(dǎo)線的另一端T 0為自由端(冷端)若兩端所處溫度不同,則所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢由儀表指示。熱電偶的熱電動(dòng)勢與熱電偶的材料、兩端溫度T、T0 有關(guān),與熱電極長度、直徑無關(guān)。在冷端溫度T0 不變,熱電偶材料已定的情況下,其熱電動(dòng)勢只是被測溫度的函數(shù)。
(3)分類:常用熱電偶分為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶兩類。
①標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶制造工藝比較成熟、性能優(yōu)良且穩(wěn)定,具有互換性。
②非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶多用在一些特殊場合,它們的一些特別良好的性能是標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶所不及的。
比如,鎢錸系熱電偶長期使用的溫度達(dá)2800°C,短時(shí)間使用可達(dá)3000°C;
鎳鉻—金鐵熱電偶在4K溫度下也能保持大于10μV/°C的熱電勢率,是一種理想的低溫?zé)犭娕肌犭妱萋逝c靈敏度有關(guān),熱電勢率大,靈敏度就高。
③實(shí)際使用的熱電偶通常分為普通熱電偶、鎧裝熱電偶和薄膜熱電偶等。普通熱電偶的結(jié)構(gòu)外形有多種形式,但其基本結(jié)構(gòu)均由保護(hù)套管、熱電極、絕緣套管和接線盒等主要部分組成。
圖9-15就是一個(gè)熱電偶的結(jié)構(gòu)圖,其中1就是一個(gè)保護(hù)套管。
鎧裝熱電偶是由熱電極、絕緣材料和金屬保護(hù)套管等組合成一體,外表好像覆蓋了一層鎧裝的特殊結(jié)構(gòu)熱電電偶,可以做得很細(xì),很長,能夠彎曲。
薄膜熱電偶是由兩種金屬薄膜,真空蒸鍍、化學(xué)涂層或電泳等方法連接在一起的一種特殊結(jié)構(gòu)的熱電偶。
2.熱電阻溫度計(jì):
(1)原理:
熱電阻溫度計(jì)利用材料的電阻率隨溫度變化而變化的特性,與電橋相配合,將溫度按一定函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換為電量。
(2)分類:
按敏感材料的不同,有金屬熱電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體熱電阻溫度計(jì)兩種。常用的金屬熱電阻有鉑熱電阻、銅熱電阻、鎳熱電阻等。其結(jié)構(gòu)有普通型熱電阻和鎧裝熱電阻。
工業(yè)用普通型熱電阻的外型結(jié)構(gòu)與普通型熱電偶的外形結(jié)構(gòu)基本相同。熱電阻體由引出線、熱電阻絲、骨架、保護(hù)云母片和綁帶組成。鎧裝熱電阻的主要特點(diǎn)是體積小(直徑僅為1~8mm),響應(yīng)速度快,耐振抗沖擊,感溫元件、連接導(dǎo)線及保護(hù)套管全封閉并連成一體,使用壽命長。
半導(dǎo)體熱電阻材料是將各種氧化物(如錳、鎳、銅和鐵的氧化物)按一定比例混合壓制而成。半導(dǎo)體熱電阻的溫度測量范圍在-100°C~300°C之間。其主要特點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)大(比金屬熱電阻高10~100倍),電阻率高,感溫元件可做得很小,可根據(jù)需要做成片狀、棒狀和珠狀(珠狀外型尺寸可小到3mm),可測空隙、腔體、內(nèi)孔等處的溫度。但其性能不夠穩(wěn)定,互換性差,使其應(yīng)用受到一定限制。
3.紅外測溫儀器
(1)原理:
核心是紅外探測器,它能把紅外輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。紅外測溫儀器是利用紅外輻射原理,采用非接觸方式,對被測物體表面進(jìn)行觀測,并能記錄其溫度變化的設(shè)備。
(2)分類:
按對輻射響應(yīng)方式的不同,將紅外探測器分為光電探測器和熱敏探測器兩大類。
表9-5 光電、熱敏探測器性能比較
靈敏度 響應(yīng)速度 制冷 使用方便 其他
光電探測器 高 快 需要 不太方便 靈敏度隨波長變化
熱敏探測器 低 慢 不需要 方便 耐用、價(jià)低、對波長響應(yīng)變化微弱
(3)常用的紅外測溫儀器:紅外測溫儀、紅外熱像儀。
①紅外測溫儀:是紅外測溫儀器中最簡單的一種。品種多、用途廣泛、價(jià)格低廉,用于測量物體 “點(diǎn)”的溫度。
②紅外熱像儀。它能把被測物體發(fā)出的紅外輻射轉(zhuǎn)換成可見圖像,這種圖像稱為熱像圖或溫度圖。這種測溫方法簡便、直觀、精確、有效,且不受測溫對象的限制,因此,在溫度測量中得到比較廣泛的應(yīng)用,并有著寬廣的應(yīng)用前景。
現(xiàn)有的熱成像系統(tǒng)主要分兩類:一類是光機(jī)掃描成像系統(tǒng),稱為紅外熱像儀;另一類是熱釋電紅外攝像管成像系統(tǒng),稱為紅外熱電視。
表9-6是常用測溫儀,比色測溫儀,單色測溫儀可以達(dá)到3000到3500度這樣一個(gè)溫度。因?yàn)槭欠墙佑|式測量,所以可以達(dá)到很高的溫度。
表9-6 常用外測溫儀
名稱 應(yīng)用范圍 特點(diǎn)
簡易輻射測溫儀 測2000C-測6000C以上及輻射率高的物體 結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)廉、抗震、精度較差
輻身測溫儀 適宜室溫下測溫,一般測測2000C以下溫度 結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格較低、較抗振、精度受環(huán)境影響,探測器熱敏度電阻互換性差,與二次儀表匹配難,靈敏較低,誤差較大
有溫度補(bǔ)償?shù)妮椛錅y溫儀 應(yīng)用廣泛 測量精度高,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜
亮度測溫儀 宜測輻射率高的物體溫度、測溫結(jié)果低于真實(shí)溫度 不需溫度補(bǔ)償,結(jié)構(gòu)比較簡單,靈敏度稍差
比色測溫儀 測輻射率的物體,宜測中高溫測2000C-測35000C 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,測量誤差小,靈敏度較高,受煙霧、灰塵影響小
單色測溫儀 宜測高溫測6000C-測30000C 結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、靈敏度高,能抑制某些干擾,波長越短輻射率引起的誤差越少,測量精度較高。
(二)通過測溫測量所能發(fā)現(xiàn)的常見故障
1.軸承損壞。
2.流體系統(tǒng)故障。
3.發(fā)熱量異常。
4.污染物質(zhì)積聚。
5.保溫材料的損壞。
6.電氣元件故障。
7.非金屬部件的故障。
8.機(jī)件內(nèi)部缺陷。
9.裂紋探測。
【例題11•單選題】 熱電偶()的說法錯(cuò)誤的。(2005)
A.基于熱電效應(yīng)進(jìn)行溫度測量
B.不僅能測量液體、氣體內(nèi)部的溫度,還能測量固體表面的溫度
C.所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢不僅與熱電偶材料、兩端溫度有關(guān),還與熱電極長度有關(guān)
D.便于遠(yuǎn)距離和多點(diǎn)測量
答案:C
【例題12•單選題】光電探測器和熱敏探測器( )。(2006)
A.都能把入射的紅外輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?BR> B.使用起來都同樣很方便
C.具有同樣高的靈敏度
D.具有同樣高的響應(yīng)速度
答案:A
【例題13•單選題】與金屬熱電阻溫度計(jì)相比,半導(dǎo)體熱電阻溫度計(jì)( )的說法是錯(cuò)誤的。(2007)
A.電阻溫度系數(shù)大 B.電阻率高
C.性能穩(wěn)定 D.互換性差
答案:C
【例題14•單選題】下列溫度計(jì)中,( )屬于非接觸溫度計(jì)。(2008)
A.膨脹式溫度計(jì) B.壓力式溫度計(jì)
C.比色高溫計(jì) D.半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計(jì)
答案:C
四、裂紋的無損探傷法
裂紋是機(jī)器零部件最嚴(yán)重的缺陷。裂紋可能在原材料生產(chǎn)、零部件加工以及設(shè)備使用等各個(gè)階段產(chǎn)生。
對設(shè)備零部件裂紋的檢查,主要采用無損探測法。利用無損探測技術(shù)不僅能發(fā)現(xiàn)機(jī)件的裂紋,以及腐蝕、機(jī)械性能超差等變化,而且還可以根據(jù)機(jī)件損傷的種類、形狀、大小、產(chǎn)生部位、應(yīng)力水平、應(yīng)力方向等信息預(yù)測損傷或缺陷發(fā)展的趨勢,以便及時(shí)采取措施,排除隱患。
有多種無損探測法供選用,如目視——光學(xué)檢測法、滲透探測法、磁粉探測法、射線探測法、超聲波探測法、聲發(fā)射探測法、渦流探測法等。
(一)目視—光學(xué)檢測法
對于封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部不能直接觀察的零件,主要使用工業(yè)內(nèi)窺鏡進(jìn)行目視——光學(xué)檢測。
(二)滲透探測法
使著色滲透液或熒光滲透液滲入機(jī)件表面開口的裂紋內(nèi),然后清除表面的殘液,用吸附劑吸出裂紋內(nèi)的滲透液,從而顯示出缺陷圖像的一種檢驗(yàn)方法。
(三)磁粉探測法
根據(jù)探測漏磁場方式的不同,可將磁性探測法分為磁粉探測法、探測線圈法、磁場測定法和磁帶記錄法。
磁粉探測法所用設(shè)備簡單,操作方便,檢測靈敏度較高,適用于各種形狀的鋼鐵機(jī)件,這種探測法可以發(fā)現(xiàn)鐵磁材料表面和近表面的裂紋,以及氣孔、夾雜等缺陷。其缺點(diǎn)是這種探測法不能探測缺陷的深度。
(四)射線探測法
x射線和y射線,主要用來探測機(jī)件內(nèi)部的氣孔、夾渣、鑄造孔洞等立體缺陷,當(dāng)裂紋方向與射線平行時(shí)也能被探測出來。穿透力強(qiáng),能夠探測很厚的機(jī)件。
優(yōu)點(diǎn)是探測的圖像較直觀,對缺陷尺寸和性質(zhì)的判斷比較容易,而且探測結(jié)果可以記錄下來作為診斷檔案資料長期保存。
其缺點(diǎn)是,當(dāng)裂紋面與射線近于垂直時(shí)就難以探測出來,對微小裂紋的探測靈敏度低,探測費(fèi)用較高,射線對人體有害,必須有防護(hù)措施。
(五)超聲波探測法
可以探測垂直于超聲波的金屬和非金屬材料的平面狀缺陷??商綔y的厚度大、檢測靈敏度高、儀器輕便便于攜帶、成本低,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測,并且超聲波對人體無害。
其缺點(diǎn)是探測時(shí)有一定的近場盲區(qū)、探測結(jié)果不能記錄、探測中采用的耦合劑易污染產(chǎn)品等。
(六)聲發(fā)射探測法
1、基本原理
物體在外部條件(如力、熱、電、磁等)作用下會(huì)發(fā)聲,根據(jù)物體的發(fā)聲推斷物體的狀態(tài)或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。
2、特點(diǎn)
(1)探測時(shí)需要對設(shè)備外加應(yīng)力;
(2)動(dòng)態(tài)檢測,在加載或運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行;
(3)裂紋主動(dòng)參與,提供裂紋活動(dòng)的信息;靈敏度高、覆蓋面大、不會(huì)漏檢;
(4)不能反應(yīng)靜態(tài)缺陷情況。
(七)渦流探測法
1、原理:
機(jī)件中存在損傷時(shí),被監(jiān)測機(jī)件表面的渦流將發(fā)生改變,相應(yīng)的渦流磁場也將改變。
2、特點(diǎn):
(1)適用范圍廣,適用于導(dǎo)電材料表面或近表面探傷;靈敏度高,可自動(dòng)顯示報(bào)警;
(2)非接觸式;
(3)可用于高溫探傷;
(4)可用于顯示、記錄和成像;
(5)深層缺陷難以探測;
(6)影響因素多;
(7)判斷缺陷的種類、形狀、大小比較困難;
(8)存在邊界效應(yīng)。
【例題15•多選題】靜態(tài)檢測鑄銅件表面的裂紋,可采用( )。(2006)
A.滲透探測法 B.磁粉探測法 C.渦流探測法
D.聲發(fā)射探測法 E.目視—光學(xué)探測法
答案:ACE
五、磨損的油液污染檢測法
根據(jù)監(jiān)測和分析油液中污染物的元素成分、數(shù)量、尺寸、形態(tài)等物理化學(xué)性質(zhì)的變化,便可以判斷是否發(fā)生了磨損及磨損程度。常用的方法包括油液光譜分析法、油液鐵譜分析法、磁塞檢查法。
(一)油液光譜分析法:
1、原理:
利用原子發(fā)射光譜或原子吸收光譜分析油液中金屬磨損產(chǎn)物的化學(xué)成分和含量,從而判斷機(jī)件磨損的部位和磨損嚴(yán)重程度的一種污染診斷法。
2、特點(diǎn):
光譜分析法對分析油液中有色金屬磨損產(chǎn)物比較適用。 用于早期、精密的磨損診斷。磨屑粒度一般小于10微米。
(二)油液鐵譜分析法:
從油樣中將微粒分離出來,并按照微粒的大小排列在基片上,通過光學(xué)或電子顯微鏡讀出大小微粒的相對濃度,并對微粒的物理性能做出進(jìn)一步分析。油液鐵譜分析能提供磨損產(chǎn)物的數(shù)量、粒度、形態(tài)和成分四種參數(shù),通過研究即可掌握有關(guān)的磨損情況。
(三)磁塞檢查法:
用一個(gè)帶有磁性的金屬棒,直接伸到機(jī)器內(nèi)部潤滑油的底部,然后把油泥吸上來,用肉眼來觀察,用于檢查磨損后期磨粒尺寸大于70μm的情況的情況。
【例題16•單選題】下列機(jī)件磨損油污檢測法所用的裝置中,( )更適于早期的、精密的磨損診斷。(2007)
A.鐵譜分析儀 B.光譜分析儀
C.直讀式鐵譜儀 D.磁性塞頭
答案:B
重點(diǎn)把握振動(dòng)、噪聲和溫度傳感器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。