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1、1检测技术的发展现状及对机械产品质量的影响摘要检 测 技 术 是 将 自 动 化 、 电 子 、 计 算 机 、 控 制 工 程 、 信 息 处 理 、 机 械 等 多 种 学 科 、多 种 技 术 融 合 为 一 体 并 综 合 运 用 的 符 合 技 术 ， 广 泛 应 用 于 交 通 、 电 力 、 冶 金 、 化 工 、建 材 等 各 领 域 自 动 化 装 备 及 生 产 自 动 化 过 程 。 检 测 技 术 与 自 动 化 装 置 的 研 究 与 应 用 ，不 仅 具 有 重 要 的 理 论 意 义 ， 符 合 当 前 及 今 后 相 当 长 时 期 内 我 国 科 技 发 展
2、的 战 略 ， 而 且紧 密 结 合 国 民 经 济 的 实 际 情 况 ， 对 促 进 企 业 技 术 进 步 、 传 统 工 业 技 术 改 造 和 铁 路 技 术装 备 的 现 代 化 有 着 重 要 的 意 义 。关键词：检测技术；简介；现状；发展趋势；影响ABCTRACTTesting technique is automatic, electronics, computer, control engineering, information processing, machinery and so on many kinds of discipline, various techn
3、ical blended with technology and comprehensive application, widely used in traffic, electric power, metallurgy, chemical industry, building materials etc automation equipment and production automation process. Detection technology and automation devices research and application, not only has importa
4、nt theoretical significance, accord with current and future a quite long period of Chinese sci-tech development strategy, and closely combining the actual situation of national economy, promote enterprise technology advancement, traditional industrial technical reform and railway technology and equi
5、pment modernization has important significance. Key words：Misuse detection；brief introduction；current situation；development tendency；influence21 检测技术本 学 科 研 究 以 自 动 化 、 电 子 、 计 算 机 、 控 制 工 程 、 信 息 处 理 为 研 究 对 象 ， 以 现代 控 制 理 论 、 传 感 技 术 与 应 用 、 计 算 机 控 制 等 为 技 术 基 础 ， 以 检 测 技 术 、 测 控 系 统 设计 、 人 工 智 能
6、 、 工 业 计 算 机 集 散 控 制 系 统 等 技 术 为 专 业 基 础 ， 同 时 与 自 动 化 、 计 算 机 、控 制 工 程 、 电 子 与 信 息 、 机 械 等 学 科 相 互 渗 透 ， 主 要 从 事 以 检 测 技 术 与 自 动 化 装 置 研究 领 域 为 主 体 的 、 与 控 制 、 信 息 科 学 、 机 械 等 领 域 相 关 的 理 论 与 技 术 方 面 的 研 究 。 研究 本 学 科 及 相 关 科 学 领 域 基 础 理 论 的 分 析 、 建 模 与 仿 真 、 应 用 技 术 及 系 统 设 计 和 自动 化 新 技 术 、 新 产 品 研
7、 究 开 发 等 。 掌 握 本 科 学 领 域 坚 实 的 理 论 基 础 和 系 统 的 专 门 知 识是 检 测 技 术 与 自 动 化 装 置 学 科 及 其 工 程 应 用 的 重 要 基 础 和 核 心 内 容 之 一 。 随 着 国 民 经济 各 行 业 及 科 学 技 术 的 迅 速 发 展 ， 以 及 本 学 科 专 业 理 论 和 技 术 水 平 的 提 高 ， 检 测 技 术与 自 动 化 装 置 学 科 的 研 究 内 容 越 来 越 丰 富 ， 应 用 范 围 也 越 来 越 广 阔 。 检 测 技 术 与 自 动化 装 置 的 应 用 基 础 是 扎 实 的 理 论
8、 基 础 以 及 科 研 和 工 程 实 践 过 程 中 不 断 积 累 的 新 技 术 使用 技 能 和 知 识 ； 随 着 自 动 化 系 统 规 模 和 新 技 术 应 用 范 围 的 不 断 扩 大 ， 加 上 学 科 基 础 理论 和 光 、 机 、 电 结 合 新 技 术 的 迅 速 发 展 ， 越 来 越 促 进 了 检 测 技 术 与 自 动 化 装 置 学 科 的迅 速 发 展 。 本 学 科 是 一 门 以 应 用 为 主 、 理 论 和 实 践 紧 密 结 合 的 综 合 性 学 科 ， 它 的 应 用已 经 编 及 工 业 、 交 通 、 航 空 航 天 、 电 力 、
9、 冶 金 及 国 防 等 各 个 领 域 。2 检测技术的发展现状在 机 械 制 造 业 中 ， 通 过 对 机 床 的 许 多 静 态 、 动 态 参 数 如 工 件 的 加 工 精 度 、 切 削 速度 、 床 身 振 动 等 进 行 在 线 检 测 ， 从 而 控 制 加 工 质 量 。 在 化 工 、 电 力 等 行 业 中 ， 如 果 不随 时 对 生 产 工 艺 过 程 中 的 温 度 、 压 力 、 流 量 等 参 数 进 行 自 动 检 测 ， 生 产 过 程 就 无 法 控制 甚 至 产 生 危 险 。 在 交 通 领 域 ， 一 辆 现 代 汽 车 的 传 感 器 就 有
10、十 几 种 之 多 ， 分 别 用 以 检测 车 速 、 方 位 、 负 载 、 振 动 、 油 压 、 油 量 、 温 度 、 燃 烧 过 程 等 。 在 国 防 科 研 领 域 ， 例图 1.系统组成框图3子 更 举 不 胜 举 ， 很 多 尖 端 的 检 测 技 术 就 是 因 国 防 工 业 需 要 而 发 展 起 来 的 ， 例 如 ， 研 究飞 机 的 强 度 时 ， 需 在 机 身 、 机 翼 贴 上 上 百 个 应 变 片 并 进 行 动 态 测 量 ； 在 导 弹 。 卫 星 的研 制 中 ， 必 须 对 每 一 个 部 件 进 行 强 度 和 动 态 特 性 的 检 测 、
11、 运 行 姿 势 的 测 量 等 。 近 年 来 ，随 着 家 电 市 场 的 兴 起 ， 自 动 检 测 技 术 也 进 入 人 们 的 日 常 生 活 中 ， 例 如 ， 自 动 检 测 并 调节 房 间 温 度 、 湿 度 的 空 调 机 ； 自 动 检 测 衣 服 污 度 和 重 量 ， 利 用 模 糊 技 术 的 智 能 洗 衣 机等 。电 力 、 石 油 、 化 工 、 机 械 等 行 业 的 一 些 大 型 设 备 通 常 在 高 温 、 高 压 和 大 功 率 状 态下 运 行 ， 保 证 这 些 设 备 安 全 运 行 在 国 民 经 济 中 有 着 重 要 意 义 。 为
12、此 ， 为 此 经 常 设 置 故障 监 测 系 统 以 对 温 度 、 压 力 、 流 量 、 转 速 、 振 动 和 噪 声 等 多 种 参 数 进 行 长 期 动 态 监 测 ，以 便 及 时 发 现 异 状 ， 加 强 故 障 防 御 ， 达 到 早 期 诊 断 的 目 的 。 这 样 做 可 以 避 免 突 发 事 件 ，保 证 人 员 和 机 器 的 安 全 ， 提 高 经 济 利 益 。 即 使 设 备 发 生 故 障 ， 也 可 以 从 检 测 的 数 据 中找 出 故 障 原 因 ， 缩 短 检 修 周 期 ， 提 高 检 修 质 量 。3 检测技术的发展趋势随 着 半 导
13、体 和 计 算 机 技 术 的 发 展 ， 新 型 或 具 有 特 殊 功 能 的 传 感 器 出 现 ， 检 测 装 置也 向 小 型 化 、 固 体 化 及 智 能 化 发 展 ， 应 用 领 域 更 加 宽 广 。3.1.不断提高监测系统的测量精度、量程范围、提高可靠性科 学 技 术 的 发 展 要 求 测 量 系 统 有 更 高 的 精 度 。 近 年 来 ， 人 们 研 制 出 许 多 高 精 度 的检 测 仪 器 以 满 足 各 种 需 求 。 例 如 ， 用 直 线 光 栅 测 量 直 线 位 移 时 ， 测 量 范 围 可 达 二 三 十米 ， 而 分 辨 率 可 达 到 微
14、米 级 ； 人 们 已 经 研 制 出 测 量 低 至 几 个 帕 的 微 压 力 和 高 达 几 千 兆帕 高 压 的 ； 力 传 感 器 ； 开 发 了 能 够 测 出 极 微 弱 磁 场 的 磁 敏 传 感 器 等 。从 20 世 纪 60 年 代 开 始 ， 人 们 对 传 感 器 的 可 靠 性 和 故 障 率 的 数 学 模 型 进 行 了 大 量的 研 究 ， 使 得 监 测 系 统 的 可 靠 性 和 使 用 寿 命 大 幅 度 提 高 。3.2.应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域检 测 原 理 大 多 以 各 种 物 理 效 应 为 基 础 ， 近 代 物 理 学 的 进
15、 展 如 纳 米 技 术 、 激 光 、 红外 、 超 声 波 、 微 波 、 光 纤 、 放 射 性 同 位 素 等 新 成 就 为 检 测 技 术 的 发 展 提 供 了 更 多 的 依据 。 如 图 像 识 别 、 激 光 测 距 、 红 外 测 温 、 C 型 超 声 波 无 损 探 伤 。 放 射 性 测 厚 。 中 子 探测 爆 炸 物 等 非 接 触 测 量 得 到 迅 速 发 展 。20 世 纪 70 年 代 以 前 ， 检 测 技 术 主 要 用 于 工 业 部 门 ， 如 今 ， 检 测 领 域 正 扩 大 到 整个 社 会 需 要 的 各 个 方 面 ， 不 仅 包 括
16、工 程 、 海 洋 开 发 、 航 空 航 天 等 尖 端 科 技 和 新 兴 工 业4领 域 ， 而 且 已 涉 及 生 物 、 医 疗 、 环 境 污 染 监 测 、 危 险 品 和 毒 品 的 侦 查 、 安 全 检 测 等 方面 ， 并 且 已 经 开 始 渗 入 到 人 们 的 日 常 生 活 设 施 之 中 。3.3.发展集成化、功能化的传感器随 着 半 导 体 集 成 电 路 技 术 的 发 展 ， 硅 和 砷 化 镓 电 子 元 件 的 高 度 集 成 化 大 量 向 传 感器 领 域 渗 透 。 人 们 将 传 感 技 术 与 信 号 处 理 电 路 制 作 在 同 一 块 硅 片 上 ， 从 而 研 制 体 积 更小 、 性 能 更 好 、 功 能 更 强 的 传 感 器 。 例 如 ， 高 精 度 的 PN 结 测 温 集 成 电 路 ； 又 如 ， 将排 成 阵 列 的 上 千 万 个 光 敏 元 件 及 扫 描 放 大 电 路 制 作 在 一 块 芯 片 上 ， 制 成 彩 色 CCD 数码 照 相 机 、 摄 像 机 以 及
