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ESP系统及其测试技术

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ESP系统及其测试技术

作者:朱明明班级:物流工程学号:101204052

(辽宁工业大学汽车与交通工程学院,辽宁锦州121001)

引言

近几十年随着现代汽车技术的发展,汽车工业已成为我国的支柱产业,在日常工作和生活中起着越来越重要的作用。汽车行业内,20世纪80年代热门话题是防抱死制动系统ABS,90年代是加速防滑控制系统ASR,而当前的热门话题是电子稳定程序(ESP,Electronic Stability Program)。ESP包含ABS和ASR,是这两种系统功能上的延伸,ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。ESP 的出现是应时代对汽车提出的一种新型的主动安全性要求,它是当今的主动安全措施之一,其应用使车辆的主动安全性大大提高。

ESP是由德国博世公司(BOSCH)和梅赛德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合研制,它集成了防抱死制动系统ABS和驱动防滑系统ASR所有功能,它能够在几毫秒内识别出汽车不稳定的行驶趋势,ESP系统通过智能化的电子控制方案让汽车传动或者制动系统产生所期望的准确响应从而及时恰当的消除这些不稳定的形势趋势。即还能在车轮自由滑转以及极限操纵下保持车辆的稳定性;可以更好地利用轮胎与路面间的附着潜能,改善车辆转向能力和稳定性的同时,进一步改善驱动能力、缩短停车距离。在ABS和ASR两者的共同作用下,ESP最大限度地保证汽车不跑偏、不甩尾、不侧翻,有效地保证了汽车稳定的操控安全性。

1、ESP系统的组成及技术

ESP系统是一种牵引力控制系统,它在ABS和ASR的基础上增加了相应功能的传感器。该系统的电子部件主要包括电子控制单元(ECU)、方向盘传感器、纵向加速度传感器、横向加速度传感器、横摆角速度传感器、轮速传感器等。作为保证行车安全的一个重要电控系统,其各个传感器的正常工作是进行有效控制的基础。

ESP各电子部件的主要功用:

(1)方向盘传感器,监测方向盘旋转的角度,帮助确定汽车行驶方向是否正确。

(2)轮速传感器,监测每个车轮的速度,确定车轮是否打滑。

(3)横摆角速度传感器,记录汽车绕垂直轴线的运动,确定汽车是否在打滑。

(4)纵向/横向加速度传感器,ESP中的加速度传感器有沿汽车前进方向的纵向加速度传感器和垂直于前进方向的横向加速度传感器,基本原理相同,只是成900夹角安装。它对转弯时产生的离心力起反应,确定汽车是否在通过弯道时打滑。

控制单元通过这些传感器信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令,并自动向一个或多个车轮施加制动力,甚至在某些情况下每秒进行150次制动,以把车辆保持在驾驶者所选定的车道内。这些传感器还向控制装置提供汽车在任何瞬间的运行状况信息。

1、传感器:转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器、方向盘油门刹车踏板传感器等。这些传感器负责采集车身状态的数据。

2、ESP电脑:将传感器采集到的数据进行计算,算出车身状态然后跟存储器里面预先设定的数据进行比对。当电脑计算数据超出存储器预存的数值,即车身临近失控或者已经失控的时候则命令执行器工作,以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。

3、执行器:说白了ESP的执行器就是4个车轮的刹车系统,其实ESP就是帮驾驶员踩刹车。和没有ESP的车不同的是,装备有ESP的车其刹车系统具有蓄压功能。简单的说蓄压就是电脑可以根据需要,在驾驶员没踩刹车的时候替驾驶员向某个车轮的制动油管加压好让这个车轮产生制动力。另外ESP还能控制发动机的动力输出什么的,反正是相关的设备他都能插一腿!

4、与驾驶员的沟通:仪表盘上的ESP灯。

ESP的关键技术

现在比较典型的汽车控制系统的结构,包括传统制动系统真空助力器、管路和制动器、传感器俨个轮速传感器、方向盘转角传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、制动主缸压力传感器、液压调节器、汽车稳定性控制电子控制单元和辅助系统发动机管理系统。

所以,系统的开发有赖于以下几个关键技术的突破

①传感技术的改进”。在系统中使用的传感器有汽车横摆角速度传感器、侧向加速度传感器、方向盘转角传感器、制动压力传感器及节气门开度传感器等,它们都是系统中不可缺少的重要部件。提高他们的可靠性并降低成本一直是这方面的开发人员追求的目标。

②体积小、重量轻、低成本液压制动作动系统的结构设计。

③的软、硬件设计。由于的需要估计车辆运行的状态变量和计算相应的运动控制量,所以计算处理能力和程序容量要比系统大数倍。一般采用多结构。而软件的研究则是研究的重中之重,基于模型的现代控制理论已经很难适应这样一个复杂系统的控制,必须寻求鲁棒性较强的非线性控制算法。

④通过完善控制功能。的与发动机、传动系的通过互联,使其能更好地发挥控制功能。例如自动变速器将当前的机械传动比、液力变矩器变矩比和所在档位等信息传给,以估算驱动轮上的驱动力。当识别出是在低附着系数路面时,它会禁止驾驶员挂低档。在这种路面上起步时,会告知传系应事先挂入二档,这将显著改善大功率轿车的起步舒适性。

2、ESP的工作原理

ESP系统包括能全面感应汽车行驶状态的各种传感器及一个用来分析处理各传感器信号的智能化随车微机控制系统(如图2所示)。微机控制系统将传感器测量的相关数据与预先储存在控制程序中的标准技术数据进行比较,一旦偏离标准技术数据的认可范围,ESP 系统将自动接替驾驶员控制汽车,阻止潜在的危险情况发生,并确定车辆行驶状态不稳定的程度及其原因,自动通过微机控制系统向制动装置和发动机上的执行机构发出指令,以便采取最有利的安全措施(无论何时探测到汽车有发生翻转的趋势时,该系统都会有选择地对单个前轮或后轮实施制动,必要时还会同时增加或减少发动机转矩),使汽车始终保持安全稳定的行驶状态。

ESP系统采用两种方法保持汽车按预定方向行进。首先,ESP系统精确控制一个或多个车轮的制动过程,并且根据需要分别对每个车轮施加不同的制动力。其次,如果需要,该系统还可以自动调整发动机的输出转矩。假设汽车突然进入左转弯,转向半径过小,小于弯道的弯曲半径,即过度转向,这种状态下的汽车很可能因为离心力而导致翻转。ESP系统在右前轮上施加制动力,使汽车回到预定路线上。在同样的路线上,假设在进入弯道时由于驾驶员过于谨慎,转动方向盘的角度不足,汽车的转向半径大于弯道的半径,即不足转向,这种状态下的汽车很容易冲出路面。此时,ESP系统在右后轮上施加制动力,使汽车始终保持在安全的路线上。

3、ESP系统中的测试技术

3.1 ESP有效工作时需要获取的参数

ESP系统的重要组成部分是传感器,主要的传感器有方向盘传感器、纵向加速度传感器、横向加速度传感器、横摆角速度传感器、轮速传感器等,所以这几种传感器所测得数据是ESP系统必不可少的此外还有其它部分参数如下表[1]。

ESP计算机供电电压最小为8.8 V,最大为17.4 V。

汽车速度额定模式下的前轮速度(驱动轮)平均数值。

制动压力如制动踏板、喷射泵不动作,制动压力为零;如制动踏板、

喷射泵动作,为25 MPa。

偏摆角速度汽车停止时,偏摆角速度为零;13 km/h左右车速,转向盘

偏转到底时,为士400/s。

轮速传感器R=1.3~1.8 KΩ。

ESP开关不按ESP开关时,端子1—2不导通,端子3—4导通;按下

ESP开关时,端子1—2导通,端子3—4不导通。

横向加速度汽车停止时横向加速度为零。

电动阀启动时间 8s

3.2 开发ESP系统需进行的实验测试

ESP虽然不是万能的,但作为保证汽车主动安全的最新技术已经得到广泛应用,所以其可靠性至关重要。下面以美国为例介绍ESP开发中的实验[2]。美国高速公路交通安全局(NHTSA)在2005年全面开展了对ESP系统性能评价试验的研究,该研究几乎涵盖了所有可能对ESP系统性能评价的试验方法,并将试验方法分为三组进行评价研究,主要分为两个阶段:

阶段1:对以下7个试验仅使用少量的车辆进行,以测试ESP系统对过度转向趋势的干预性能,试验将定量化地对干预性能进行评价,并根据评价能力的好坏对试验进行筛选。

1)闭环圆周转向试验

2)脉冲转向试验

3)NHTSA鱼钩试验

4)调幅正弦转向试验

5)正弦延迟试验

6)横摆角加速度反向转向试验

7)调幅横摆角加速度反向转向试验

判断试验是否能够很好地评价ESP系统的性能,NHTSA认为该试验应具有以下3个特征:

1)试验必须具有足够的强度以激发出ESP系统对过度转向趋势的干预。

2)高度的可重复性;

3)可以对ESP系统的侧向稳定性能和响应性能进行评价。

阶段2:对筛选后的试验方法,用不同的车辆进行试验。作为评定ESP系统的实验除了具有阶段1的特征外还应该具有另外3个特征即:实验强度、有效性、可操作性。

经过试验分析,并且结合美国汽车工业联盟的试验分析数据,NHTSA认为频率为0.7 Hz 的正弦延迟试验评价ESP系统的性能最为合适。

4、结论

ESP汽车安全产品不久将成为多款中高级轿车和其它车型的标准配制,掌握ESP技术,就掌握了竞争未来汽车安全技术的主动权。EsP在国外已批量生产,在国内尚处于研究阶段,要达到产业化的程度,还有大量的工作要做。值得注意的是ESP的开发还得依靠精确地实验测试技术,而怎样研究一个能够充分验证ESP性能的试验方法同样至关重要。

参考文献:

[1] 李向瑜,高振海,等. 汽车装备电子稳定性程序后的性能评价方法[J]. 拖拉机与农用

汽车运输,2008(4).

[2] 吴艳华,何天明. 新型汽车主动安全系统[J].上海汽车,2007(12).

[3] 韩建宝,云志刚,等. 汽车电子稳定系统ESP的原理及应用[J].汽车电器,2004(4).

[4] 王海峰,王文建.汽车EPS系统原理及整车应用要点[J].合肥工业大学学报,2009..

[5] 唐天德,任岫云. 汽车电子稳定系统分析[J].公路与汽车,2007(4).

[6] 于良耀,吴凯辉,宋健. 汽车ESP 用传感器及其接口技术[J].电子产品世界,2006.

现代材料测试技术期末测试题汇总

《材料现代分析测试技术》思考题 1.电子束与固体物质作用可以产生哪些主要的检测信号?这些信号产生的原理是什么?它们有哪些特点和用途? (1)电子束与固体物质产生的检测信号有:特征X射线、阴极荧光、二次电子、背散射电子、俄歇电子、吸收电子等。 (2)信号产生的原理:电子束与物质电子和原子核形成的电场间相互作用。 (3)特征和用途: ①背散射电子:特点:电子能量较大,分辨率低。用途:确定晶体的取向,晶体间夹角,晶粒度及晶界类型,重位点阵晶界分布,织 构分析以及相鉴定等。 ②二次电子:特点:能量较低,分辨率高。用途:样品表面成像。 ③吸收电子:特点:被物质样品吸收,带负电。用途:样品吸收电子成像,定性微区成分分析。 ④透射电子:特点:穿透薄试样的入射电子。用途:微区成分分析和结构分析。 ⑤特征X射线:特点:实物性弱,具有特征能量和波长,并取决于被激发物质原子能及结构,是物质固有的特征。用途:微区元素定 性分析。 ⑥俄歇电子:特点:实物性强,具有特征能量。用途:表层化学成分分析。 ⑦阴极荧光:特点:能量小,可见光。用途:观察晶体内部缺陷。 ①电子散射:当高速运动的电子穿过固体物质时,会受到原子中的电子作用,或受到原子核及周围电子形成的库伦电场的作用,从而 改变了电子的运动方向的现象叫电子散射 ②相干弹性散射:一束单一波长的电子垂直穿透一晶体薄膜样品时,由于原子排列的规律性,入射电子波与各原子的弹性散射波不但 波长相同,而且有一定的相位关系,相互干涉。 ③不相干弹性散射:一束单一波长的电子垂直穿透一单一元素的非晶样品时,发生的相互无关的、随机的散射。 ④电子衍射的成像基础是弹性散射。 3.电子束与固体物质作用所产生的非弹性散射的作用机制有哪些? 非弹性散射作用机制有:单电子激发、等离子激发、声子发射、轫致辐射 ①单电子激发:样品内的核外电子在收到入射电子轰击时,有可能被激发到较高的空能级甚至被电离,这叫单电子激发。 ②等离子激发:高能电子入射晶体时,会瞬时地破坏入射区域的电中性,引起价电子云的集体振荡,这叫等离子激发。 ③声子发射:入射电子激发或吸收声子后,使入射电子发生大角度散射,这叫声子发射。 ④轫致辐射:带负电的电子在受到减速作用的同时,在其周围的电磁场将发生急剧的变化,将产生一个电磁波脉冲,这种现象叫做轫 致辐射。 1)二次电子产生:单电子激发过程中,被入射电子轰击出来并离开样品原子的核外电子。应用:样品表面成像,显微组织观察,断口形貌观察等 2)背散射电子:受到原子核弹性与非弹性散射或与核外电子发生非弹性散射后被反射回来的入射电子。应用:确定晶体的取向,晶体间夹角,晶粒度及晶界类型,重位点阵晶界分布,织构分析以及相鉴定等。 3)成像的相同点:都能用于材料形貌分析成像的不同点:二次电子成像特点:(1)分辨率高(2)景深大,立体感强(3)主要反应形貌衬度。背散射电子成像特点:(1)分辨率低(2)背散射电子检测效率低,衬度小(3)主要反应原子序数衬度。 5.特征X射线是如何产生的,其波长和能量有什么特点,有哪些主要的应用? 特征X-Ray产生:当入射电子激发试样原子的内层电子,使原子处于能量较高的不稳定的激发态状态,外层的电子会迅速填补到内层电子空位上,并辐射释放一种具有特征能量和波长的射线,使原子体系的能量降低、趋向较稳定状,这种射线即特征X射线。 波长的特点:不受管压、电流的影响,只决定于阳极靶材元素的原子序。 应用:物质样品微区元素定性分析

现代测控大作业

现代检测与控制技术大作业 题目:压力感应夜灯系统设计 学院:信息科学技术学院 专业:电子信息工程 姓名: 学号: 指导老师:王磊 完成时间:2015年5月16日

压力感应夜灯系统设计 摘要:本文结合生活实际对照明控制系统的功能需求进行了合理的预测,然后根据照明系统的发展趋势,通过综合的分析归纳,提出了一种压力控制照明系统的初步设计方案。 关键词:压力感应智能照明 一、引言 随着人民生活水平的不断提高,人们对工作和生活环境的要求越来越高,同时对照明系统的要求也越来越高。照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例,节约能源和提高照明质量是当务之急。传统照明技术受到了强烈冲击。一方面,由于信息技术和计算机的发展对照明技术的变化提供了技术支撑;另一方面,由于能源的紧缺,国家对照明节能越来越重视,新型的照明技术得以迅速发展,以满足使用者节约能源、舒适性、方便性的要求。 二、设计背景 从1983年第一座带有智能化概念的建筑物在美国落成后,楼宇智能化成为建筑电气发展的主流技术。各发达国家,如美国、日本及欧洲各国都对绿色节能照明提出了各自的工作计划及目标。为贯彻执行资源的开发和节约并举、将节约置于首位的方针。美国从2000年起投资5亿美元实施"国家智能照明计划"。美国能源部预测,到2010年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被半导体灯具替代,每年仅节电就可达350亿美元。世界著名的印制电路板生产公司、奥地利的AT&S也积极开发LED用于印制电路板,并打算将该类印制电路板作为未来的支柱产品。韩国政府则在实施将路灯更换成智能照明系统的计划。欧盟已经规定,自2009年9月1日起,所有超市不允许销售白炽灯泡,也不允许销售高压的荧光灯灯泡,只能销售节能灯。 90年前后,在国外智能照明蓬勃发展的背景下,真善美、松下以及SOK等众多企业相继投入大量人力物力进行相关产品的研发。国家主席胡锦涛访美期间参观世界首富比尔?盖茨位于西雅图的私人豪宅,所有电器设备均被连接成一个可控网络,涵盖了包括智能气象、智能照明、智能通风、智能电工和智能安防等各项“未来科学技术”,堪称世界智能家居的“未来之屋”。上海世博会上,大家见识到了不同的馆区不同的国家有着不同的风采,但是,不管是美国馆、加拿大

2020年智慧树知道网课《现代检测技术》课后章节测试满分答案

第一章测试 1 【单选题】(1分) 用以标定的仪器,直接的测量出某一待测未知量的量值称为()。 A. 直接测量 B. 间接测量 C. 动态测量 D. 接触式测量 2 【单选题】(1分) 下列哪项不是闭环控制型现代测试系统的优点()。 A. 实时控制 B. 实时数据采集 C. 实时判断决策 D. 远距离传输

3 【多选题】(1分) 下列属于测量过程的是()。 A. 数值和计量单位 B. 被测对象 C. 测试方法 D. 测量误差 4 【判断题】(1分) 水银温度计测量体温属于直接式测量。 A. 错 B. 对

5 【单选题】(1分) 测试技术与传感技术被称为信息技术系统的()。 A. 感官 B. 神经 C. 大脑 第二章测试 1 【单选题】(1分) 下列非线性补偿方法中属于软件补偿的是()。 A. 闭环式 B. 差动式 C. 开环式

D. 拟合法 2 【判断题】(1分) A类标准不确定度是用非统计方法得到的不确定度。 A. 错 B. 对 3 【判断题】(1分) 真值在实际测量中是可以确切获知的。 A. 对 B. 错

4 【判断题】(1分) 相对误差是绝对误差与测量仪表量程之比。 A. 错 B. 对 5 【单选题】(1分) 将63.73501四舍五入,保留两位小数为()。 A. 64.00 B. 63.74 C. 63.00 D. 63.73

第三章测试 1 【判断题】(1分) 直流电桥可以测量电容的变化。 A. 错 B. 对 2 【单选题】(1分) 全桥接法的灵敏度是半桥双臂接法的几倍()。 A. 8 B. 4 C. 2 D. 1

现代检测系统

对现代检测系统的研究认识 XX XXXXXXXXX,XX XX XXX 摘要:本文主要介绍了现代检测系统的构成及应用,故障检测与诊断的方法;讨论了现代检测系统组建时,用到的各个部件;论述了系统故障检测部分以及用到的关键技术;提出了目前在虚拟仪器系统中较为常用的几种总线方式和应用特点;展望了现代检测技术的发展趋势。 关键词:现代检测系统;故障检测与诊断;虚拟仪器系统 The Research of Measurement and Diagnostic Systems XXXX XX XXXX city XXX Abstract: In this paper we introduce the constitution of modern detection systems and applications, fault detection and diagnosis methods; discuss the various components when formate modern detection systems; discuss in detail the fault detection sy stem components and key technologies which should be used; propose the more commonly used methods and application of several characteristics of the bus in the virtual instrumentation system currently;reveal the tendency of the modern detection’s developing. Keywords: modern detection systems; fault detection and diagnosis; virtual instrument system 0 引言 现代工业生产中,通常采用各种测量与诊断系统对生产全过程进行检查、监测以及故障诊断,来确保安全生产,保证产品质量,提高产品合格率,降低能耗,从而提高企业的生产效率和经济效益。所谓测量与诊断系统就是对被测对象进行信息提取、信号转换存储与传输、信号的显示记录和信号的分析处理,最终对被测对象做出诊断的系统。它可分为测量系统和检测系统两部分。测量系统主要有传感器、放大器、调理系统或数据采集等,检测系统主要包括信息的提取、转换、存储、传输、显示和分析处理等。 测量系统的基本特性为静态特性和动态特性。通过研究他们实现对测量系统的标定和最终实现不失真测量。对于测量到的数据进行分析检测,检测系统进行信号放大、电参量转换到现在的信号分析处理现代检测系统。而以计算机为基础的现代检测系统能够真正实现检测的自动化与智能化,从而使它能在更大范围内实现测量与诊断的应用。 1 现代检测系统的构成 目前,现代检测系统基本上都是用于各种物理或化学成分等参量的检测,通常由各种传感器将非电被测参量转换成电信号,然后经信号调理(信号转换、信号检波、信号滤波、信号放大等)、数据采集、信号处理后显示并输出,再加上系统所需的交、直流稳压电源和必要的输入设备便组成了一个完整的检测系统,其各部分关系如图0-1所示[2]。

现代材料测试技术试题答案

一、X射线物相分析的基本原理与思路 在对材料的分析中我们大家可能比较熟悉对它化学成分的分析,如某一材料为Fe96.5%,C 0.4%,Ni1.8%或SiO2 61%, Al2O3 21%,CaO 10% ,FeO 4%等。这是材料成分的化学分析。 一个物相是由化学成分和晶体结构两部分所决定的。X射线的分析正是基于材料的晶体结构来测定物相的。 X射线物相分析的基本原理是什么呢? 每一种结晶物质都有自己独特的晶体结构,即特定点阵类型、晶胞大小、原子的数目和原子在晶胞中的排列等。因此,从布拉格公式和强度公式知道,当X射线通过晶体时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,它们的特征可以用各个反射晶面的晶面间距值d和反射线的强度来表征。 其中晶面网间距值d与晶胞的形状和大小有关,相对强度I则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。 衍射花样有两个用途: 一是可以用来测定晶体的结构,这是比较复杂的; 二是用来测定物相。 所以,任何一种结晶物质的衍射数据d和I是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相,分析的思路将样品的衍射花样与已知标准物质的衍射花样进行比较从中找出与其相同者即可。 X射线物相分析方法有: 定性分析——只确定样品的物相是什么? 包括单相定性分析和多相定性分析定量分析——不仅确定物相的种类还要分析物相的含量。 二、单相定性分析 利用X射线进行物相定性分析的一般步骤为: ①用某一种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值; ③参考对比已知的资料鉴定出试样的物相。 1、标准物质的粉末衍射卡片 标准物质的X射线衍射数据是X射线物相鉴定的基础。为此,人们将世界上的成千上万种结晶物质进行衍射或照相,将它们的衍射花样收集起来。由于底片和衍射图都难以保存,并且由于各人的实验的条件不同(如所使用的X射线波长不同),衍射花样的形态也有所不同,难以进行比较。因此,通常国际上统一将这些衍射花样经过计算,换算成衍射线的面网间距d值和强度I,制成卡片进行保存。

现代材料测试技术作业

现代材料测试技术 作业

第一章X射线衍射分析 一、填空题 1、X射线从本质上说,和无线电波、可见光、γ射线一样,也是一种。 2、尽管衍射花样可以千变万化,但是它们的基本要素只有三个:即、、。 3、在X射线衍射仪法中,对X射线光源要有一个基本的要求,简单地说,对光源的基本要求是、、。 4、利用吸收限两边相差十分悬殊的特点,可制作滤波片。 5、测量X射线衍射线峰位的方法有六种,它们分别是、、 、、、。 6、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种,它们分别是、 、。 7、特征X射线产生的根本原因是。 8、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种,它们分别是、 和字顺索引。 9、X射线衍射仪探测器的扫描方式可分、、三种。 10、实验证明,X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类:和 11、当X射线穿过物质时,由于受到散射,光电效应等的影响,强度会减弱,这种现象称为。 12、用于X射线衍射仪的探测器主要有、、、,其中和应 用较为普遍。 13、X射线在近代科学和工艺上的应用主要有、、三个方面 14、X射线管阳极靶发射出的X射线谱分为两类、。 15、当X射线照射到物体上时,一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向,造成散射线;另一部分光子可能被原子吸收,产生;再有部分光子的能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子,成为。 二、名词解释 X-射线的吸收、连续x射线谱、特征x射线谱、相干散射、非相干散射、荧光辐射、光电效应、俄歇电子、质量吸收系数、吸收限、X-射线的衰减 三、问答与计算 1、某晶体粉末样品的XRD数据如下,请按Hanawalt法和Fink法分别列出其所有可能的检索组。 2、产生特征X射线的根本原因是什么? 3、简述特征X-射线谱的特点。 4、推导布拉格公式,画出示意图。 5、回答X射线连续光谱产生的机理。

现代检测技术及仪表 考试题

第一章 1. 5大热功量:温度、压力、物位、流量、成分 2.传感器:能把外界非电信息转换成电信号输出的装置。能把被测非电量转换为可用非电量的装置为敏感器。异同:敏感器与传感器虽然都是对被测非电量进行转换,但敏感器是把被测非电量转换为可用非电量,而不是象传感器那样把非电量转换成电量。理论上讲,M 种敏感器,N 种传感器和3种仪表电路的排列组合可产生出(M*N*3)种非电量检测仪表。 3. 非电量电测法有哪些优越性。 答:1)便于采用电子技术,用放大和衰减的办法灵活地改变测量仪器的灵敏度,从而大大扩展仪器量程。2)电子测量仪器具有极小的惯性,既能测量缓慢变化的量,也可测量快速变化的量,具有很宽的频带。3)把非电量变成电信号后,便于远距离传送和控制,这样就可实现远距离的自动测量。4)把非电量转换为数字电信号,不仅能实现测量结果的数字显示,而且更重要的是能与计算机技术相结合,便于用计算机对测量数据进行处理,实现测量的微机化和智能化。 4. 常见的检测仪表有哪几种类型?画出其框图,简述其工作原理。 答:普通模拟式检测仪表、普通数字式检测仪表、微机化 在整个测量过程中,只是模拟量之间发生转换。测量结果用指针相对标尺的位置来表示。 二、普通数字式检测仪表 (a )模数转换式――模拟测量电路把传感器输出的电量转换成直流电压信号,A/D 转换器把直流电压转换成数字,最后由数字显示器显示出来 (b) 脉冲计数式――信号放大整形后,由计数器进行计数最后由数字显示器显示出来 三、微机化检测系统 传感器将被测非电量转换成电量,测量通道对传感器信号进行调理和数据采集,转换成数字信号,送入微机进行必要处理后,由显示器显示出来并记录下来。 第4章 2、有源电桥―电桥输出电压U0与传感器电阻相对变化R R ?成线性关系02E R U R ?=- ? 4、为什么线绕式电位器容易实现各种非线性特性而且分辨力比非线绕式电位器低? 答:由线绕式电位器可见,只有当电刷的位移大于相邻两匝线圈的间距时,线绕式电位器的电阻才会变化一个台阶。而非线绕式电位器电刷是在电阻膜上滑动,电阻呈连续变化,因此线绕式电位器分辨力比非线绕式电位器低。 5、电阻应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小吗?为什么? 答:应变片的灵敏系数k 是指应变片的阻值相对变化与试件表面上安装应变片区域的轴向应变之比称为,而应变电阻材料的应变灵敏系数k0是指应变电阻材料的阻值的相对变化与应变电阻材料的应变之比。实验表明:k <k0,除了黏结层传递应变有损失外,另一重要原因是存在横向效应的缘故。 6、热电阻与热敏电阻的电阻—温度特性有什么不同? 答:热电阻:金属的电阻率随温度的升高而升高,从而使金属的电阻也随温度的升高而升高,金属热电阻的电阻温度系数为正值。热敏电阻的电阻温度系数分为三类:(1)负温度系数 (2)正温度系数 (3)临界温度系数 7、为什么气敏电阻都附有加热器? 答:气敏电阻都附有加热器,以便烧掉附着在探测部位处的油雾、尘埃,同时加速气体的吸附,从而提高元件的灵敏度和响应速度。半导瓷气敏电阻元件一般要加热到200℃~400℃。 8、自感式传感器有哪些类型?各有何优缺点? 答:自感传感器有三种类型:变气隙式、变面积式和螺管式。变气隙式灵敏度最高,但非线性严重,示值范围只能较小,自由行程受铁心限制,制造装配困难。变面积式和螺管式的优点是具有较好的线性,示值范围大些,自由行程可按需安排,制造装配也较方便。此外,螺管式与变面积式相比,批量生产中的互换性好。 9、试比较差动自感式传感器与差动变压器式传感器的异同? 答:差动自感式传感器与差动变压器式传感器的相同点是都有一对对称的线圈铁心和一个共用的活动衔铁,而且也都有变气隙式、变面积式、螺管式三种类型。不同点是,差动自感式传感器的一对对称线圈是作为一对差动自感接入交流电桥或差动脉冲 调宽电路,将衔铁位移转换成电压。而差动变压器式传感器的是作为变压器的次级线圈,此外,差动变压器式传感器还有初级线圈(差动自感式传感器没有)。 10、试说明图4-3-11电路为什么能辨别衔铁移动方向和大小?为什么能调整零点输出电压? 答:图(a)和图(b)的输出电流为Iab=I1-I2,图(c)和图(d)的输出电压为Uab=Uac-Ubc 。当衔铁位于零位时,I1=I2,Uac=Ubc ,故Iab=0,Uab=0;当衔铁位于零位以上时,I1>I2,Uac>Ubc ,故Iab>0,Uab>0;当衔铁位于零位以下时,I1θc 即满足全反射条件,这样,光线就能在纤芯和包层的界面上不断地产生全反射,呈锯齿形路线在纤芯内向前传播,从光纤的一端以光速传播到另一端,这就是光纤传光原理。 2、红外探测器有哪两种类型?二者有何区别? 答:按其所依据的物理效应可分为光敏和热敏两大类型,光敏红外探测器是采用电真空光电器件或半导体光电器件,通过红外辐射的光电效应,把红外辐射的光量变化转换为电量变化。热敏红外探测器是采用热敏电阻、热电偶和热电堆,通过红外辐射的热电效应,把红外辐射的热量变化转换为电量变化。 3、压电式超声波探头的工作原理是什么? 答:超声波探头按其工作原理可分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等。压电式超声波探头是利用压电材料的压电效应来工作的。逆压电效应将高频电振动转换成机械振动,以产生超声波。正压电效应将接收的超声振动转换成电信号。由于压电效应的可逆性,实际应用中的超声探头大多是发射与接收兼用,既能发射超声波信号又能接收发射出去的超声波的回波,并把它转换成电信号。 4、传感器发展的新趋向是什么? 答:传感器发展的新趋向是:1)探索具有新效应的敏感功能材料,并以此研制出具有新原理的新型物性型传感器;2)传感器的集成化和多功能化;3)传感器的智能化;4)研究生物感官,开发仿生传感器。 第8章 1、气体摆式―――图8-2-7 气体摆式倾角传感器的工作原理如图所示,传感器壳体平行于水平面时,密封盒内两几何对称的热敏电阻丝R1和R2说产生的热气流均垂直向上,二者互不影响,电桥平衡,输出为零。若传感器壳体相对于地球重心方向产生倾角Q,由于重力的作用,两个热敏电阻产生的热气流仍保持在铅垂方向,但两束热气流对彼此的热源(R1和R2)产生作用。若倾角Q 为正,R2产生的热气流作用到R1上,电桥失去平衡,输出跟Q 大小成正比的的正模式电压,若倾角Q 为负,R1产生的热气流作用到R2上,电桥失去平衡,输出跟Q 大小成正比的模拟

现代测试技术应用_论文

现代测试技术在液压缸设计中的应用 摘要:随着自动化技术的高速发展及其对测试技术要求的不断提高,从而使测试技术作为一种新产品开发的重要手段,可以有效缩短新产品研发周期,提高产品研发成功率。本文以液压缸缓冲设计为例,介绍测试技术在液压缸中的应用。结果表明,采用测试技术能够直观、量化缓冲性能指标及结果,并能进行改进前后性能的对比,缩短了元件满足主机性能需要的试制周期。最后,通过对工程机械的研发过程的总结,提出现代测试技术的主要任务及其发展方向。 关键词:测试技术,液压缸,智能化,集成化,网络化 1 引言 我国工程机械主机技术仍落后于发达国家,为其配套的关键液压元件是制约其发展的主要因素,尽快缩短与国外技术的差距,已在行业形成共识。 随着自动化技术的高速发展,仪器及检测技术已成为促进当代生产的主流环节,同时也是生产过程自动化和经营管理现代化的基础,没有性能好、精度高、质量可靠的仪器测试到各种有关的信息,要实现高水平的自动化就是一句空话。因此,借鉴测试技术与传感技术在工程技术的成功应用,在液压件开发领域中引入测试技术的理念,将大幅度提高国产液压件的发展速度。 液压缸作为主要的执行元件,在某些主机上对其缓冲性能要求越来越高。利用较好的缓冲结构延长液压缸的寿命越来越受到关注。本文介绍利用测试与传感技术建立计算机辅助测试系统,如何研究液压缸缓冲结构的设计和定型。利用测试结果,调节液压缸缓冲参数和节流孔参数。通过测试不同工况下缓冲腔工作压力及行程等参数,实现仿真设计,确保样机性能验证结果的可信度。 2 测试技术及传感技术 在传统的产品开发模式中,进行产品的改进是被动的,是由主机厂使用过程中发现问题、提出问题并反馈,得到信息后再进行设计改进的。鉴于传统产品开发模式耗费开发周期时间长,被动改进,我们提出了新型产品开发模式如图1。 图1 新型产品开发模式 结合自身的需求,我们开发出一套适用于液压缸缓冲结构研发过程中的计算机辅助测试系统。图2为计算机辅助测试系统的构成示意图,由液压系统传感器和数据采集系统组成,被测液压缸为带缓冲的液压缸,在主机上进行规定动作试验,采用多功能数据采集模块及数据采集软件,完成两腔压力( 缓冲压力或工作压力) 位移-时间的采集和测量。

神经网络课程报告

神经网络课程认识 本学期我们对人工神经网络进行了学习,在学习的过程中,我们对什么是神经网络,神经网络的发展史,神经网络的特点和功能以及神经网络的应用领域等多方面知识都有所了解。从开始的对人工神经网络的初步了解到最后模型的建立,我们对人工神经网络的认识不断加深。神经网络作为自动控制及智能控制专业的一个重要分支,掌握一些与其相关的基础知识对今后的学习会有较大的帮助。 具体的人工神经网络中,我们主要学习了单层感知器、标准BP网络、改进型的BP网络、自组织竞争神经网络以及离散型Hopfield网络(即DHNN 网络)。其中,我们重点学习了标准型BP网络。在后面的编程训练中,我们也以标准BP网络为模型,设计了一个较为简单的实际型编程问题。 接下来谈谈具体的学习情况: 在学习的过程中,我们首先学习了什么是人工神经网络。这是一个非线性动力学系统,其特色在于信息的分布式存储和并行协同处理。虽然单个神经元的结构极其简单,功能有限,但大量神经元构成的网络系统所能实现的行为却是极其丰富多彩的。以数学和物理的方法以及信息处理的角度对人脑神经网络进行抽象,并建立某种简化的模型就是人工神经网络。人工神经网络远不是人脑生物神经网络的真实写照,而只是对它的简化,抽象与模拟。揭示人脑的奥妙不仅需要各学科的交叉和各领域专家的协作,还需要测试手段的进一步发展。目前已经提出了上百种的神经网络模型,这种简化模型能放映出人脑的许多基本特征。综合人工神经网络的来源,特点及各种解释,

可以简单的表述为:人工神经网络是一种旨在模仿人脑结构及其功能的脑式智能信息处理系统。 神经网络的研究可以追溯到19世纪末期,其发展可分为启蒙时期,低潮时期,复兴时期及新时期四个阶段。人工神经网络是基于对人脑组织结构,活动机制的初步认识提出的一种新型信息处理体系。人工神经网络具有人脑的一些基本功能,也有其自身的一些特点。结构特点:信息处理的并行性,信息储存的分布性,信息处理单元的互连性,结构的可塑性。性能特点:高度的非线性,良好的容错性和计算机的非精确性。能力特征:自学习,自组织与自适应性。人工神经网络是借鉴于生物神经网络而发展起来的新型智能信息处理系统,由于其结构上“仿造”了人脑的生物神经系统,因而其功能上也具有了某种智能特点。由于神经网络具有分布储存信息和并行计算的性能,因此它具有对外界刺激信息和输入模式进行联想记忆的能力。这种能力是通过神经元之间的协同结构以及信息处理的集体行为而实现的。设计合理的神经网络通过对系统输入输出样本对进行自动学习,能够以任意精度逼近任意复杂的非线性映射,可以作为多维非线性函数的通用数学模型。神经网络对外界输入样本具有很强的识别和分类能力,可以很好的解决对非线性曲面的逼近,因此比传统的分类器具有更好的分类与识别能力。某些类型的神经网络可以把待求的问题的可变参数设计为网络的状态,将目标函数设计为网络的能量函数,经过动态演变过程达到稳定状态时对应的能量函数最小,从而其稳定状态就是问题的最优解。同时,神经网络的知识抽取能力使其能够在没有任何先验知识的情况下自动从输入数据中提取特征,发现规律,并通过自组织过程构建网络,使其适应于表达所发现的规律。人的先验知识可

材料现代测试技术

材料现代测试技术 学院:材料科学与工程学院专业班级:材料科学02班 姓名:吴明玉 学号:20103412

SnO 基纳米晶气敏材料微观结构的表征 2 一.摘要 随着现代物理科学技术的迅速发展,现代分析测试技术的不断更新和进步为人们对材料结构和性能的深入研究提供了可能,从而促进人们对气敏材料机理有了更为客观的认识。本文主要以X衍射分析仪(XRD),X射线光电子能谱(XPS),扫描电镜(SEM),高分辨电子显微镜(HRTEM)等现代材料测试技术为基础,设计出了可行的气敏材料微观结构表征方案。 关键词:XRD XPS SEM HRTEM 二.引言 材料是人类社会赖以生存和发展的物质基础,材料的发展关系到国民经济发展,国防建设和人民生活水平的提高。半导体SnO2气敏材料在防止火灾爆炸事故的发生、大气环境的检测以及工业生产有毒有害气体的检测等领域的发挥了巨大作用。但是,目前开发的半导体气敏材料仍存在着灵敏度不高、交叉敏感严重、长期使用敏感材料易中毒失效稳定性差、重复性不好等缺点。针对上述问题,研究者们做了大量工作。气敏材料的研究热点主要集中在改进、优化成膜工艺和对现有材料进行掺杂、改性、表面修饰等处理,以提高气体传感器的气敏性能,降低工作温度,提高选择性稳定性等性能。掺杂不仅可以提高元件的电导率,还可以提高稳定性和选择性,金属掺杂是最为常见的掺杂方式,掺杂物的电子效应可以起到催化活性中心的作用,降低被测气体化学吸附的活化能,有效提高气敏元件的灵敏度和缩短响应时间。 成分,结构,加工和性能是材料科学与工程的四个基本要素,成分和结构从根本上决定了材料的性能,对材料的成分和结构进行精确表征是实现材料性能控制的前提。材料的分析包括表面和内部组织形貌,晶体的相结构,化学成分和价键结构,相应地,材料分析方法有形貌分析,物相分析,成分与价键分析和分子结构分析。为了对SnO 掺杂金属离子复合材料的性能进行研究,本文设计出了 2 微观结构表征方案,为微观结构研究做好了铺垫。 三.正文 3.1材料的制备及表征方法 纳米材料,并对其分别进行Cd,Ni等金属的掺杂。通采用水热法制备SnO 2 过X衍射分析仪(XRD),X射线光电子能谱(XPS)等,得到薄膜的晶体结构以及表面的化学组成,原子价态,表面能态分布信息;通过扫描电镜(SEM)等得到材料的表面微观形貌信息;通过高分辨电子显微镜(HRTEM)得到材料的晶体取向, 3.2表征方案 3.2.1X衍射分析仪(XRD)

现代分析检测技术

现代分析检测技术课程 论文(报告、案例分析) 液态奶黑白膜包装重点卫生性能检测 商品学专业学生王伊萌学号1221251011 一、导语 液态奶黑白膜主要是以PE类树脂、黑白色母料为主要原料,并根据需要加入阻隔性树脂共挤而成的复合膜,其在使用过程中采用油墨表印工艺,因此由制膜过程及印刷过程引入的不溶物等有害成分在酸性、油脂性环境中极易迁移至液态奶中,进而危害消费者健康。所以,需及时采用蒸发残渣等测试设备监测包装接触材料的重点卫生性能。本文介绍了鲜牛奶黑白膜中高锰酸钾消耗量、蒸发残渣、重金属、脱色试验这四项重点卫生性能,并详细介绍了蒸发残渣仪的检测原理、试验步骤及应用,可为行业内包装材料蒸发残渣的测试提供参考。 二、检测标准 ·BB/T 0052-2009 《液态奶共挤包装膜、袋》 ·GB 9687-1988《食品包装用聚乙烯成型品卫生标准》 ·GB/T 5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生

标准的分析方法》 三、测试意义 液态奶黑白膜是采用LDPE、LLDPE为主要树脂原料,再加入黑、白色母料,采用共挤工艺吹制而成的复合膜,一般为三层或三层以上结构。液态奶黑白膜又分为阻隔类与非阻隔类,非阻隔类即不再添加任何具有较高阻隔性的树脂原料,而阻隔类的黑白膜会另外加入EVOH、PA等阻隔性树脂共挤成膜,高阻隔类的液态奶黑白膜在低温环境下的氧气透过率可达到2.0 cm3/(m2?24h?0.1MPa)。另外,为了获得良好柔韧性及热封口效果,有些种类的液态奶黑白膜会加入mLLDPE树脂。因此,鉴于PE类液态奶黑白膜可具有优异的阻隔性、热封性、 避光性以及柔韧性,是目前液态奶生产行业广为采用的一种包装材料。 液态奶黑白膜多采用表面印刷工艺,即利用专用耐水耐高温的表印油墨印刷在黑白膜包装外表面,因此油墨层是直接暴露在外部。鉴于液态奶黑白膜的制造工艺及印刷工艺,树脂原料及油墨极易出现有害的小分子物质或有机溶剂残留,而这些残留物质采用何种手段进行严格监控,则需要进行相关卫生化学性能指标的检测。BB/T 0052-2009 《液态奶共挤包装膜、袋》产品标准中规定了PE类液态奶黑白膜中相关卫生性能参考GB 9687-1988《食品包装用聚乙烯 成型品卫生标准》,即严格检测“蒸发残渣”、“高锰酸钾消耗量”、“重金属”、“脱色试验”这四项重点卫生性能指标。这些指标可准确反映包装材料中有机小分子成分或重金属等有害物质的含量,有效降低在制膜或印刷过程中因工艺参数控制不当或油墨成分使用不当而产生的有害物质,最大程度的减轻因包装材料引起的液态奶污染。 四、检测指标 液态奶黑白膜重点卫生性能指标均按照GB/T 5009.60-2003《食品包装用聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯成型品卫生标准的分析方法》中规定的相应检测方法,这四项指标在试验前需在特定的温度下在特殊的溶液中浸泡2 h,再按照不同的测试方法进行各指标的检测。 蒸发残渣:将试样分别经由不同溶液浸泡后,将浸泡液分别放置在水浴上蒸干,于100℃左右的环境下干燥2 h后,冷却称重。该指标即表示在不同浸泡液中的溶出量。不同浸泡液可分别模拟接触水、酸、酒、油不同性质食品的情况。 高锰酸钾消耗量:将浸泡后的试样,用高锰酸钾标准滴定溶液进行滴定,通过测定其高锰酸钾消耗量,再计算出可溶出有机物质的含量。该指标是表征包装材料中小分子有机物及制膜过程中高温分解的小分子有机物质的总含量。

《现代分析测试技术》复习知识点

《现代分析测试技术》复习知识点 一、名词解释 1. 原子吸收灵敏度、指产生1%吸收时水溶液中某种元素的浓度 2. 原子吸收检出限、是指能产生一个确证在试样中存在被测定组分的分析信号所需要的该组分的最小浓度或最小含量 3.荧光激发光谱、4.紫外可见分光光度法 5.热重法、是在程序控制温度下,测量物质质量与温度关系的一种技术。 6.差热分析、是在程序控制温度下,测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。 7.红外光谱、如果将透过物质的光辐射用单色器加以色散,使光的波长按大小依次排列,同时测量在不同波长处的辐射强度,即得到物质的吸收光谱。如果用的是光源是红外辐射就得到红外吸收光谱(Infrared Spectrometry)。 8.拉曼散射,但也存在很微量的光子不仅改变了光的传播方向,而且也改变了光波的频率,这种散射称为拉曼散射。 9.瑞利散射、当一束激发光的光子与作为散射中心的分子发生相互作用时,大部分光子仅是改变了方向,发生散射,而光的频率仍与激发光源一致,这种散射称为瑞利散射 10.连续X射线:当高速运动的电子击靶时,电子穿过靶材原子核附近的强电场时被减速。电子所减少的能量(△E)转为所发射X 射线光子能量(hν),即hν=△E。 这种过程是一种量子过程。由于击靶的电子数目极多,击靶时间不同、穿透的深浅不同、损失的动能不等,因此,由电子动能转换为X 射线光子的能量有多有少,产生的X 射线频率也有高有低,从而形成一系列不同频率、不同波长的X 射线,构成了连续谱 11.特征X射线、原子内部的电子按泡利不相容原理和能量最低原理分布于各个能级。在电子轰击阳极的过程中,当某个具有足够能量的电子将阳极靶原子的内层电子击出时,于是在低能级上出现空位,系统能量升高,处于不稳定激发态。较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁,并以光子的形式辐射出标识X 射线 13.相干散射、当入射X射线光子与原子中束缚较紧的电子发生弹性碰撞时,X射线光子的能量不足以使电子摆脱束缚,电子的散射线波长与入射线波长相同,有确定的相位关系。这种散射称相干散射或汤姆逊(Thomson)散射。 14.非相干散射,,当入射X射线光子与原子中束缚较弱的电子(如外层电子)发生非弹性碰撞时,光子消耗一部分能量作为电子的动能,于是电子被撞出原子之外,同时发出波长变长、能量降低的非相干散射或康普顿(Compton)散射

现代材料检测技术

一、DTA的基本原理 (1)差热分析是在程序控制温度下,测量物质与参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。差热分析曲线描述了样品与参比物之间的温差(ΔT)随温度或时间的变化关系。 (2)影响差热分析的主要因素 1 气氛和压力的选择 气氛和压力可以影响样品化学反应和物理变化的平衡温度、峰形,因此必须根据样品的性质选择适当的气氛和压力,有的样品易氧化,可以通入N2、Ne等惰性气体。 2 升温速率的影响和选择: 升温速率不仅影响峰温的位置,而且影响峰面积的大小: 快的升温速率下峰面积变大,峰变尖锐。使试样分解偏离 平衡条件的程度也大,易使基线漂移,并导致相邻两个峰重 叠,分辨力下降。慢的升温速率,基线漂移小,使体系接 近平衡条件,得到宽而浅的峰,也能使相邻两峰更好地分 离,因而分辨力高。但测定时间长,需要仪器的灵敏度高。 升温速率对高岭土差热曲线的影响 : 升温速率越大,峰形越尖,峰高也增加,峰顶温度也越高 3试样的预处理及粒度 试样用量大,易使相邻两峰重叠,降低了分辨力。一般尽可能减少用量,最多大至毫克。样品的颗粒度在100目~200目左右,颗粒小可以改善导热条件,但太细可能会破坏样品的结晶度。对易分解产生气体的样品,颗粒应大一些。参比物的颗粒、装填情况及紧密程度应与试样一致,以减少基线的漂移。 试样量越大,差热峰越宽,越圆滑。其原因是因为加热过程中,从试样表面到中心存在温度梯度,试样越多,梯度越大,峰也就越宽。 4 参比物的选择 要获得平稳的基线,要求参比物在加热或冷却过程中不发生任何变化,在整个升温过程中其比热、导热系数、粒度尽可能与试样一致或相近。

常用α-三氧化二铝Al2O3)或煅烧过的氧化镁(MgO)或石英砂作参比物。如果试样与参比物的热性质相差很远,则可用稀释试样的方法解决;常用的稀释剂有SiC、铁粉、Fe2O3、玻璃珠Al2O3等。 5 纸速的选择 在相同的实验条件下,同一试样如走纸速度快,峰的面积大,但峰的形状平坦,误差小;走纸速率小,峰面积小。因此,要根据不同样品选择适当的走纸速度。不同条件的选择都会影响差热曲线,除上述外还有许多因素,诸如样品管的材料、大小和形状、热电偶的材质以及热电偶插在试样和参比物中的位置等。 二.热重分析 (Thermogravimetric Analysis) (1)热重法(Thermogravimetry, TG)是在程序控温下,测量物质的质量与温度或时间的关系的方法,通常是测量试样的质量变化与温度的关系。热重分析的结果用热重曲线(Curve)或微分热重曲线表示。 (2)影响热重测定的因素 1. 升温速度 升温速度越快,温度滞后越大,Ti及Tf越高,反应温度区间也越宽。对于无机材料试样,建议采用的升温速度一般为10-20K·min-1。 2.气氛 常见的气氛有空气、O2、N2、He、H2、CO2 、Cl2和水蒸气等。样品所处气氛的不同导致反应机理的不同。气氛与样品发生反应,则TG曲线形状受到影响。例如PP使用N2时,无氧化增重。气氛为空气时,在150-180 C出现氧化增重。 3.样品的粒度和用量 样品的粒度不宜太大、装填的紧密程度适中为好。同批试验样品,每一样品的粒度和装填紧密程度要一致。 4.试样皿(坩锅) 试样皿的材质有玻璃、铝、陶瓷、石英、金属等,应注意试样皿对试样、中间产物和最终产物应是惰性的。如聚四氟乙烯类试样不能用陶瓷、玻璃和石英类试样皿,因相互间会形成挥发性碳化物。白金试样皿不适宜作含磷、硫或卤素的聚合物的试样皿,因白金对该类物质有加氢或脱氢活性。 5 温度的标定 热天平可采用不同居里温度的强磁体来标定。标定时在热天平外加一磁场,坩埚中放入标准磁性物质。磁性物质的居里点是金属从铁磁性向顺磁性相转变的温度,在居里点产生表观失重。 三.示差扫描量热法Differential Scanning Calorimeter,DSC (1)差示扫描量热法(DSC)是在程序控温下,测量物质和参比物之间的能量差随温度变化关系的一种技术(国际标准ISO 11357-1)。根据测量方法的不同,又分为功率补偿型DSC和热流型DSC两种类型。常用的功率补偿DSC是在程序控温下,使试样和参比物的温度相等,测量每单位时间输给两者的热能功率差与温度的关系的一种方法。 (2)与在DTA曲线中,吸热效应用谷来表示,放热效应用峰来表示所不同的是:在DSC曲线中,吸热(endothermic)效应用凸起正向的峰表示凹下的谷表示 (热焓增加),放热(exothermic)效应用凹下的谷表示(热焓减少)。 三.扫描电子显微镜(SEM) 透射电镜的成像——电子束穿过样品后获得样品衬度的信号(电子束强度),利用电磁透镜(三级)放大成像

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