硬度测量范例6篇

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硬度测量

硬度测量范文1

一、金属材料硬度的一般检测方法

通常在测量金属材料硬度时多采用布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度等通用硬度测量方法。

1.测量方法

(1)布氏硬度HB

将淬火钢球或硬质合金钢球以一定的压力压入被测零件表面,保持一段时间后测量压痕直径。淬火钢球压头测量用HBS表示,测量小于450的硬度;硬质合金球压头用HBW表示,测量小于650的硬度。

(2)洛氏硬度HR

即用金刚石圆锥或钢球压头,先用一定的初始载荷压出压痕,在压痕的基础上再施加主载荷,测量主载荷压痕深度衡量硬度值大小。洛氏硬度压头如表1所示。

表1.布氏硬度标尺

(3)维氏硬度HV

用两对面夹角a=136°的金刚石四棱锥体压头压入被测零件表面,测量椎体压痕表面对角线长度取平均值。

(4)显微硬度

测量方法与维氏硬度的测量方法完全相同,只不过其压痕直径更加小,用于测量金属表面渗碳层、不同相组织或个别夹杂物的硬度,计算公式和表示方法与宏观维氏硬度完全相同。

在我们现在常用的硬度测量中还有一种手持式硬度测量计――里氏硬度。钢球在距工件1mm位置以一定载荷冲击式样,通过测量工件对钢球的弹跳力度来衡量被测件的硬度,因采用电子显示数值读取更加容易。

这几种硬度测量的基本方法是相同的,用较硬金属以一定的压力载荷压入被测件表面,通过测量压痕大小(不同压头形状得到的压痕形状有所不同)、衡量施加载荷大小、压头材料,通过计算得出硬度数值。因不同的硬度测量方法不同,采用的载荷也有很大区别,所以硬度数值并没有统一单位,不同方法测得的硬度值也不能直接进行比较。

2.硬度值分析

(1)布氏硬度计算方法

HB= =

用0.102p的实验载荷与压痕面积进行计算,钢球直径D和实验载荷P是选定的,只有唯一的变量压痕直径d,所以在做布氏硬度测量时,我们只需要测量出压痕直径就可以计算得出布氏硬度值。因布氏硬度具有压痕直径大的特点,对于硬度小的金属会出现钢球整体压入,或是较薄零件出现压穿现象,所以我们在采用布氏硬度测量时,需要限定P/D2值。国家标准规定有30、20、2.5三种可供选择,具体也可参考摘录的表2所示。

表2.布氏硬度实验规则

(2)洛氏硬度

用字母e表示压痕深度h,因压痕深度越大说明硬度越低,为将硬度值表示法统一为数值大小表示硬度值大小,所以引进一常数K,用K减e值来表示硬度值。金刚石压头K值取0.002mm,钢球压头K取0.26mm。压痕深度每增加0.002mm,硬度值减小1个单位。一般在测量时洛氏硬度可以直接从表盘中读出。具体的落实硬度实验范围可参考表3所示。

公式:HR= 。

表3.洛氏硬度的实验范围

(3)维氏硬度

当P单位是kgf时计算公式为HV= =1.8544 。

一般加载的载荷有:5kgf、10kgf、20kgf、30kgf、50kgf、100kgf。

当P单位是N时计算公式为HV= =1.891 。

式中d表示压痕两条对角线长度的平均值。

(4)显微硬度

显微硬度实质就是小载荷的维氏硬度测量,测量方法相同,只是所施加的载荷更小,所以在表达上进行注明即可。

(5)硬度的表示方法

布氏硬度与维氏硬度表示方法相同,都是按照符号前为硬度值,符号后依次为载荷大小(kgf)和保持时间(s),例如640/HV/30/20。

洛氏硬度在测量前已经进行过预紧力施压,所以直接表示其硬度值即可。

二、金属材料硬度测量的实际应用

1.硬度测量方法

(1)压入法

用一个较硬金属压入被测金属面,一般用于测量金属材料。因为压力作用产生塑性变形的能力,压痕越大,则材料越软;反之,则材料越硬。因金属材料在测量时首先会发生弹性变形,所以引用压入法测量时一般都需要施加一定的预紧力消除弹性变形。在实际中应用较为广泛的有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)、努氏显微硬度(HK)、维氏硬度(HV)、显微硬度。因压入法测量硬度方法简单、操作容易,相同方法测量金属对比性明确,所以在机械工业中被广泛使用。

(2)刻划法

即使用坚硬金属刻划金属表面,用划痕深度衡量、对比金属材料硬度。刻划金属只能在金属表面造成损伤,所以刻划法测量的硬度只能表征金属材料表面的抵抗破裂的能力,对金属内部的性能不能反映。撞销是一只具有尖端的小锥,尖端上常镶有金刚石。应用划痕法将棱锥形金刚石钻针刻划所试物体表面而产生划痕,用测得的划痕深度分十级来表示硬度,即滑石(talc)1(硬度最小)、石膏(gypsum)2、方解石(calcite)3、萤石(fluorite)4、磷灰石(apatite)5、正长石(feldspar)6、石英(quartz)7、黄玉(topaz)8、刚玉(corundum)9、金刚石(diamond)10。用划痕法测得的硬度称为莫氏硬度。

(3)弹性回调法

该方法是将规定形状的金刚石冲头从固定的高度ho落在试样表面上,冲头被弹起一定高度h。金属越硬,回跳高度h数值越大,因而规定用(h/ho)・K=HS,称为肖氏硬度,主要用于大型工件及表面曲面的曲率半径大于32mm的工件。

2.硬度测量注意事项

(1)硬度指标选择

不同金属材料(这里特指铁碳合金)因含碳量不同硬度相差很大,而相同含碳量的金属经过不同的热处理也可得到不同的硬度,各种硬度测量标尺相对应用于测量不同加工工艺及组织的金属材料。要根据不同的含碳量及热处理工艺选择不同的硬度标尺测量,如表4所示。

表4.硬度标尺选择

(2)加工工艺

不同加工工艺对硬度测量也有很大影响。锻造件组织均匀性要好于铸造件,硬度在宏观上也是高于铸铁件,所以测量硬度时多采用洛氏硬度;铸造件选择布氏硬度可有效地克服其组织不均匀性,如果是要测量铸造件的微观组织时,也可以采用维氏硬度标尺。具体的选择应该在测量前仔细参考机械手册。

(3)压头、载荷“宁大勿小”原则

我们清楚试样的表面粗糙度是影响硬度测量准确性的关键点。载荷越大,在试样上压入的深度就越大,就可以有效地消除掉表面质量的影响;压头尺寸越大,对组织局部的不均匀性的敏感度就越低,反映材料综合硬度指标的真实性就越高。所以,在选择硬度标尺时,应该尽可能地采用大载荷(试验力),同时,应该选择大尺寸的压头。

具体在操作时我们也不能将这一原则生搬硬套,应该根据实际情况,同时考虑多种因素的共同影响,选择最为合适的硬度测量标尺。

三、结语

随着科学技术的进步,现代硬度测量技术已经有了很大的提高。引入电子读数功能,免除了以前大量的计算工作。现代设备测量速度更快,体积更加小巧,测量范围更加广阔,具有很多复杂的功能,甚至可以很好地控制机械加工过程中的金属材料硬度。良好的科技发展使得以前无法解决的硬度测试及复杂零件的难测试点都能得以实现。

参考文献

[1]周平南 蔡询 张兮 材料改性表层硬度测试时临界负荷的确定[J].热加工工艺,1993年,05期。

[2]李自军 材料涂层(合金层)硬度的测量方法与技巧[J].现代铸铁,2010年,03期。

[3]刘琦 基于压痕功的微纳米表层硬度检测技术研究[D].哈尔滨工业大学,2010年。

硬度测量范文2

水质;碱度;测量;不确定度;计算

根据对某水样的碱度测量,研究其不确定度的评定,从而保证水质监测工作的质量提高,对水质监测水平有着很总要的意义。本文所采用的碱度测量方法基于GB/T1576-2008《工业锅炉水质》中碱度的测量方法进行。

1.数学模型的建立

A.硫酸标准溶液配置及标定

取三个锥形瓶,分别采用移液管将体积V2=20毫升的碳酸钠标准溶液稀释到100毫升,滴入两滴甲基红亚甲基蓝试剂,然后硫酸溶液滴定,在颜色有绿色变为紫色的时候进行空白试验,在空白扣除后,记录硫酸溶液的消耗体积V2=19.98毫升。即标定硫酸溶液的浓度可以由下式计算:

=0.100mol/L

根据碱度测定依据,记录硫酸标准溶液消耗平均体积Ve=5.00毫升。加入两滴甲基橙试剂滴定,颜色变为橙红色,记录第二次硫酸标准溶液消耗平均体积Vf=1.00毫升。

B.建立模型

酚酞碱度数学计算模型

酚酞碱度Cf是5.00(mmol/L)

全碱度数学计算模型:

全碱度Cq是6.00(mmol/L)

2.不确定度评定

A.输入量V1相对标准不确定度评定

将Na2CO3标准溶液用移液管吸取一定量,此时移液管体积的不确定度为:经过检测,移液管允许最大的误差为正负0.030毫升,可以服从均匀分布,此时置信系数是,那么其标准不确定

度就可以表示为:=0.017mL

温差不确定度评定:如果输入量的体积为20毫升,且温度差异在4摄氏度时,水的膨胀系数是2.1?04/℃,体积为20毫升时的置信区间是20mL??.1?04/℃=0.0168mL,此时置信系数为3,水膨胀系数

服从于正态分布,那么标准不确定度就可以表示为:=0.0056mL

标准不确定度:对以上两项标准不确定度进行合并,就可以

得到标准不确定度,表示为:=0.0179mL

输入量V1=20毫升相对标准不确定度表示为:=8.95?104

B.输入量V2相对标准不确定度评定

=3.0?03

对Na2CO320毫升标准溶液采用硫酸溶液滴定,反复进行三次测量之后,分别对测量结果进行扣除空白值,则可以得到一组测量数据:

那么就有A类标准不确定度为:=0.0058mL

对滴定管进行检测,其容积的不确定为允许的最大误差为 0.04mL,此时其置信系数为,服从均匀分布,那么滴定管标准

不确定度即为:=0.023mL。

温度不确定度:平均消耗体积19.83mL的时候,即可得到其

标准不确定度为:=0.00555mL

对以上三项标准不确定度进行合并后可以得到标准不确定度,表示为: =0.0083mL

输入量V2=19.83毫升相对不确定度表示为:

=0.0083mL

C.输入量Vd相对标准不确定度评定

取100毫升水样,用量桶量取,此时量桶的体积不确定度为:量桶体积允许的最大误差为正负1.0毫升,此时置信系数为,服从均匀分布,那么量桶的标准不确定度就可以表示为:=4.185?04

温度不确定度:当置信区间为100毫升时,此时温差的标准不确定度可以表示为:=0.577mL

对以上两项标准不去额度进行合并:=0.028mL

输入量Vd=100毫升时相对标准不确定度就可以表示为:

=0.58mL

D.输入量Ve相对标准偏差的不确定度评定

对酚酞碱度采用硫酸标准溶液进行检测,反复进行三次对硫酸标准溶液的体积进行消耗后,可以得到一组数据:

此时,可以得到A类标准的不确定度,表示为:

=0.012mL

允许滴定管容积的最大误差为正负0.04mL,置信系数为,服从均匀分布,那么此时滴定管容积标准不确定度就可以表示为:=0.023mL

温度不确定度:在溶液平均消耗体积达到5.00毫升时,温差标准不确定度就可以表示为:=0.0014mL

对以上几项标准不确定度进行合并可以得到标准不确定度,表示为:=0.012mL

输入量Ve为5.00毫升时,相对标准不确定度就可以表示为:=2.4?03

E.Ve+Vf相对标准偏差不确定度测定

对全碱度采用硫酸标准溶液进行测定,反复三次测量消耗硫酸标准溶液体积,可以得到一组数据

A类不确定度表示为:

=0.012mL

允许滴定管最大误差为正负0.04毫升,置信系数为,且服从均匀分布,则不确定度可以表示为:=0.023mL

温度不确定度:消耗硫酸标准溶液体积为6.00毫升,那么温度不确定度即可表示为:=0.00168mL

对以上三项标准不确定度进行合并:

=0.012mL

输入量Ve+Vf为6.00毫升时标准不确定度表示为:

=2.0?03

除上述不确定度评定标准以外,还有合成标准、扩展、测量等不确定度的评定,这些因素都会影响到碱度测量的准确度。通过实际案例证明,碱度测量的方法在诸多领域内都有较大的影响,因此对其进行研究意义重大。

[1]葛志刚,邵雪阳.水质检测指标中的暂时硬度及其计算方法[J].职业与健康,2008.05

硬度测量范文3

【关键词】长度测量 ;温度误差; 影响因素

引言

测量时,造成长度测量误差的主要因素:温度误差、刻度误差、磨耗误差、接触力误差、挠曲误差、余弦误差、阿贝 (Abbe) 误差、热变形误差以及误读、误算、视差、等。有些是可以预测和修正或调整减少的。其中误读常发生在游标尺、分厘卡等量具。误算常在计算错误或输入错误数据时所发生。视差常在读取测量值的方向不同或刻度面不在同一平面时所发生,两刻度面相差约在0.3~0.4 mm之间,若读取尺寸在非垂直于刻度面时,即会产生误差量。将游尺的刻划设计成与本尺的刻划等高或接近等高,(游尺刻划有圆弧形形成与本尺刻划几近等高,游尺为凹V形且本尺为凸V形,形成两刻划等高等方法,可在一定程度上有效减少此类误差,并在一定程度上提高了长度测量的准确度,

而温度误差也是影响长度测量精确度的主要因素,在当前工作中对其进行研究和分析势在必行。为了有效确保量值的统一,在工作中要尽可能的选择温度在20℃的时候进行测量,以减少因为温度过高或者过低而造成的温度测量误差情况。为了更好的减少温度误差,我们有必要对温度误差的产生原因进行分析。

一 温度误差的形成原因分析

通过一个小小的实验可以发现温度对长度测量的影响相当大。在实验中通过把一个尺寸较大的物体置放在光学计量仪器下面,对好位置,然后用手或者其他高温物体接触测量物体,等到温度传递给测量目标的时候,我们从目镜中可以明显的观察到标尺上的刻度会迅速的增加,在一两分钟之内甚至会增加好几个微米。这一试验表明,在日常测量工作中温度对测量准确度的影响非常突出,因此我们有必要在长度测量工作中提前做好相关温度处理工作,以保证测量准确度。为了有效确保量值的统一,在工作中要尽可能的选择温度在20℃的时候进行测量,以减少因为温度过高或者过低而造成的温度测量误差情况。为了更好的减少温度误差,我们有必要对温度误差的产生原因进行分析。

在测量中,虽然测量工件表面温度与设备的温度大致相同,但是由于环境温度低于或者高于20℃,这个时候的温度误差和测量工件的尺寸成正比关系。 虽然被测量工件与设备表面的温度相同,但是由于二者本身都受到温差的影响而内部发生了转变,那么两者之间的平衡状态被打破,使其温度差为零,这个时候的温度误差也极小,我们也可以将其忽略。

当被测量工件的温度为20℃而测量工具的温度部位20℃的时候,其误差的存在与测量器具温度、标准温度以及线性系数等内容相关,且这些环节之间都村子这正比关系。当测量工件环境温度与测量设备的温度大致相同且都是20℃的时候,由此引发的长度测量误差几乎为零,可以说是不存在的。这也说明这一温度环境是长度测量的最佳温度。

二 长度测量工作中温度误差的消除方法

为了更好的减少因为温度误差而造成的长度测量故障问题,在目前工作中普遍选择了一个合理的温度环境和应用流程。在测量工作中,整个工作的开展应当具备相应的温度条件,这一条件取决于额温度测量精度、尺寸、材质等方面的要求。所以在工作中需要我们认真、系统的进行分析。

(1)在长度测量工作中为了避免温度误差的影响,我们对于那些特殊要求的工件进行测量的时候,应当尽可能的选择温度较为恒定的情况进行测量。这是因为在长度测量中,温度误差越大,被测工件的尺寸误差也就越大,所以在工作中必须要严格控制温度误差,提前对测量环境的温度进行控制。当测量工件的标准器具出现膨胀系数较大的时候,这个时候对于温度误差的控制力也较低,因此在工作中为了更好的减少温度误差,应当选择与工件膨胀系数相同的标准器具。我们在工作中也需要提前确定标准温度的允许偏差值。尤其是在工厂长度侧脸工工作中,对于计量时测量一般都是提前对室内温度进行测量,在确保室内温度在20℃左右的情况下进行长度测量。如果在测量工作中出现温度差异较大,那么只能够开展误差在0.02mm以上的长度测量工作。而这种测量工作还仅仅是工厂测量中的一般选择。

(2)在测量的时候,工件表面的温度必须要与标准间温度相一致,这种测量背景下整个工件长度才能够达到预计工作标准的要求,并且能充分的发挥测量设备与测量件本身的性能。这种测量条件下,等温过程也就是我们常说的将被测量工件与测量设备置放在同一温度条件下,以便达到提高测量精度的目的。但需要注意的是,在测量的时候对测量标准器件必须要只放在同一个环境当中,且要及时的控制环境的温度。比如在大铸铁平板上进行等温时时间要长一些,以保证等温一致,在空气中等温时,要减少空气流动,保证温度的恒定。

(3)保证温度环境的稳定性是目前工作的关键,它通过对测量环境每小时温度变化规律来进行分析的,这种情况下对环境温度的稳定性要求非常严格,一旦温度稳定性出现不允许范围之外,那么整个允许误差必然会发生一定的变化,这种变化不单单表现在工厂尺寸设计上,而且还在整个精度上有着密切的关系。因此,在测量的时候整个测量温度变化不得超过0.5℃。同时,这个时候我们要高度重视室内温度的保持情况,要将室内温度测量同现场测量结合起来,从根本上控制室内温度,提高设备测量精度和测量准确性的工作目的。

三 在现场长度测量中如何减少温度误差的影响

在现场测量中不要把标准器如卡尺从工具室拿出后就进行测量,

而是把标准器与工件重叠放置在一起,并放在大平板上进行等温后再进行测量。

一般精度测量中,平板恒温时间可参考下列数据长度在一米以下时进行1.5h,长度在1m~3m时进行2h,长度在三米以上时进行3小时。对于体积比较大的工件或标准器的等温一般要求24h恒温,这是因为工件内部的温度总要滞后于表面和室内的温度,这是应特别注意的。

在工厂的生产安排中要给检测部门留出足够的恒温时间以免影响测量结果的准确度特别是精密测量及需要检测部门仲裁时,更要注意温度的影响因素,给检测部门留出足够的时间进行恒温,保证测量结果的准确度。

四 减少环境温度产生的误差

尽量在温度接近标准温度20℃时进行测量。在实际工作中,量具的检定和工件的精密测量最好在具备标准温度的计量检定室中进行。为了使被检量具和被测工件尽快地达到室内温度,将它们放在铸铁平板上。为使工件与量具温度相等,测量前应将工件和量具在一起放一段时间。尽量保持1小时以上。避免人手温度对工件和量具的影响。这种影响所产生的误差是无法预测的,只有通过正确地使用量具和在工作中加以注意才能有效的避免和减小温度误差的影响。

五 结语

随着我国科技进步力度的不断加大和加工行业的进一步发展,我们要共同努力把环境温度误差控制在合理的范围内,提高其长度测量准确度。因此,从事长度计量核对工作的同仁们,有必要的结合自己的工作内容,有针对性的总结影响长度准确度的主要因素,可为我国的长度计量工作进一步添砖加瓦,为工程的应用提供的有力的后勤保障。

参考文献:

[1]顾耀宗.长度计量基础知识讲座(四十二)第四十二讲方箱[J].上海计量测试,2013(05).

硬度测量范文4

【关键词】 不同角度;侧卧位;卧床患者;血压

血压是人体重要的生命体征之一,也是护理人员最常用的测量指标。尤其在重症监护病房,须24h监测血压[1]。对血压的影响,同一个人在卧位和坐位时血压差异显著,已经得到普遍认同[2,3]。在临床工作中,我们发现不同角度坐卧位时测得的血压值有一定的差异。取得更精确的休息,是每名护理人员应尽的职责。针对该疑问,我们采用自身对照实验,观察改变侧卧位的角度对血压变化的影响,现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2008年4月至8月在ICU住院的患者,入选标准:未应用脱失利尿、扩张或收缩血管的药物24h以上;排除疼痛、情绪、活动等因素的干扰,双上肢肢体有畸形或外伤者。复合条件者60例。男34例,女26例;年龄22~81岁,平均45.40岁。颅脑手术后32例,缺氧行脑病6例,子宫肌瘤术后7例,气管异物2例,重症肌无力3例,ICU脑梗死10例。有高血压病史30例。

1.2 方法 选用上海鱼跃牌台式血压计,各部件完好,水银槽内水银充足,无水银外溢,橡皮球弹性好,橡皮袋宽14cm,长24cm,外层布套长50cm。听诊器各连接处完整,传导性能好。血压计和听诊器固定使用,2名操作者均由临床护理工作10年以上,测量时眼睛与水银柱凸面平,同一受试者不同角度右侧卧位左上肢的血压由同一操作者一次性完成测量,做到定人、定时间、定血压计和听诊器,定放气速度(每秒水银柱下降2mmHg)以避免测量误差。意识清楚者,预先征得患者同意。在测量血压时,患者舒适,身心处于放松状态,没有疼痛;意识丧失者,由测量者按要求摆放。按血压的测量要求,袖带与心脏处于同一水平,即平卧位时肱动脉平腋中线水平测1次,驱尽袖带内气体后间隔2min再重复测量1次,取2次均数为测量值。更换右侧30°卧位,即两肩胛上角连线与床面呈30°角,肱动脉平腋后线水平,只带意识清楚的受试者深吸气后屏气2 s,然后缓慢呼出,重复1次,信息10min,按同样方法测血压2次,取均数为测量值。更换右侧90°卧位,即两肩胛上角连线与床面垂直,右上肢屈曲放于枕前,左上肢伸直,手心朝向头侧放置胸腹前的垫枕上,垫枕的高度使肱动脉平左锁骨中线水平,双下肢微屈,受试者舒适,全身放松状态,指导意识清楚的受试者深吸气后2 s,然后缓慢呼出,重复1次,休息10min,按同样方法测血压2次,取均数为测量值。

1.3 统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件进行配伍设计方差分析和q检验。

2 结果

三种角度右侧卧位时左上肢肱动脉血压测量结果,见表1。表1 三种角度右侧卧位时左上肢肱动脉血压测量结果

3 讨论

3.1 不同角度右侧卧位时左上肢肱动脉血压差异分析 随着临床研究的深入,动脉血压可随血管内重力势能的改变而发生变化已达成共识,但到底如何变化和变化多少,结论不一[4]。对于卧床患者,侧卧位角度对血压测量值的影响尚未见报道。本研究对70例ICU卧床患者不同角度右侧卧位时左上肢肱动脉血压进行测量,结果示,各组间差异有统计学意义(均P

3.2 由于护理人员获取血压出量值时应注意变化,减少误差 有于ICU患者病情危重,需连续监测生命体征的变化,但是为预防并发症需定时改变患者。不同角度侧卧位可引起血压测量值的变化虽属于正常的生理现象,但是对于病情危重,尤其在临界状态下的患者,忽视这种差异的存在会导致临床护士和医生作出不同的治疗方案。本研究进行自身对照试验研究,使用结果具有较高的可信度。在临床工作中,对连续监测血压的患者要记录监测时的和部位,以便在判断病情、作出诊断及决定治疗方案时排除因素,尤其是血压值在临界波动时,可以减少误差。护理人员在更换后获取血压测量值时,应注意变化对血压值的影响,可采取低角度侧卧位。

参考文献

1 梁雯,田俊英,严敏,等.不同对血压测量值的影响.护理研究,2004,18(11):20382039.

2 吴伟仙,李素珍,梁军兵,等.改变对血压、脉搏、血沉、血常规等影响的观察.中华护理杂志,2008,43(4):372374.

3 李晓环,赵梅平.侧卧位血压变化的研究.现代护理,2006,12(25):23722373.

硬度测量范文5

【关键词】光纤温度传感器 温度测量系统 分类 工作原理 应用

光纤传感器有着很多的优点,主要是有着非常广泛的测量范围以及比较高的测量精度,它已经得到了非常广泛的运用。随着科学技术的快速发展,传感器技术已经向着具有更高的灵敏度和精确度的方向发展,并能够很好的适应全新的环境。其中光纤传感器是最为优秀的一种传感器,它的主要载体是光波,能够对自然界当中的各种物理量进行有效的测量。在构造上,光纤的成本比较低,有着比较轻的质量以及方便安装的特点;同时光纤传感器有着非常大的数据传输能力,光纤能够对被测点进行实时的测量,能够有效减少信息获取的成本。除此之外,光波信号有着比较强的抗干扰的能力,能够很好的适合高电压以及大电流的环境,对恶劣环境的适应能力较强。

1 光纤温度传感器的种类

根据其实际的工作原理,大体分为传输型和功能型两类。相比于传输型的传感器,功能型传感中存在的光纤是传感器以及光信号的重要载体。

1.1 分析分布式光纤温度传感器

在传送光信号的实际过程当中,激光的反射光能够分为三个主要的部分,具体为布里渊散射、拉曼散射以及瑞利散射。该传感器的基本原理是根据后向的瑞利散光分布式的温度监控系统,经过一定的分析转化,变为基于光频域以及光时域的温度测控系统。发展至今,分布式的光纤传感器能够有效测量30千米范围内的温度,能够将测量的精度控制在0.5摄氏度以内,同时,温度分辨率以及定位精度也控制在合理的范围内。通常来讲,分布式的光纤温度传感器在实现连续性的测量过程中,应该有效结合光时域射计技术以及散射效应。

1.2 分析光纤光栅点式温度传感器

一般情况下,光纤纤芯会在一定程度上形成空间相位光栅,光纤材料有着非常强的光敏性,所以,该传感器的基本原理就是利用光敏性的特点来有效测控实际的温度。光纤光栅所具有的编码也就是所谓的波长,所以,该传感器在石油、航天以及建筑领域当中都有着非常广泛的运用。该传感器还能够大体分为长周期的光纤光栅传感器以及Bragg光纤光栅温度传感器。

2 对光纤温度传感器的基本工作原理进行分析

通常来讲,光纤温度传感器依靠的是光时域的反射技术,该技术主要指的是当光纤中进入光脉冲信号之后,光纤当中因子的实际折射率不会发生均匀的交错,光会产生一定的碰撞并进行反射,之后连续产生背向散射光之后反射回入射端。在对测量的温度点进行实际的定位时,能够按照光纤当中存在的光波的实际传播速度以及背向光回波的时间间隔来有效实现。

同时,背向Raman散射的基本原理是脉冲激光器当中所发射出来的光脉冲向光纤当中进行冲入之后,光波会形成非弹性的碰撞,进而光波频率会发生一定的偏移,同时也会在一定程度上转移能量,之后产生Raman散热。而瑞利散射指的主要是光经过激光器进入光纤之后,光纤当中存在的离子以及激光脉冲会发生弹性的一些碰撞,在碰撞当中产生的一些光会被进行散射,散射的光所具有的频率和入射光是相同的,也就是瑞利后向的散射光。

3 温度监测系统当中光纤温度传感器的实际应用

3.1 能够对温度监测系统的信噪比进行有效提高

通过DTS能够监测出比较微弱的温度信号,若在干扰比较强烈的环境当中,会在很大程度上造成温度信号相关数据的严重丢失。因此,对比较微弱的温度信号进行的分析时,应该进行预处理。在进行实际的调解中,监测系统的信噪比应该严格符合测量精度上的相关要求,通过小波分解来采集相对比较微弱的信号,然后进行去噪方面的处理,进而对实际的信噪比进行有效的提高。在运用相关函数进行信号处理时,小波函数当中的相关函数在对信噪比进行处理时更加有效,能够对其实际的影响程度进行准确输出,能够对干燥声所造成的误差进行准确及时修正。此外,互相关函数还能够对处理信号的要求进行有效满足。

3.2 分析温度测量系统的结构以及解调原理

通常来讲,分布式传感器系统的基本原理是反射技术以及散射温度的效应。脉冲激光器在有脉冲光射出之后,应该通过定向的耦合器来输出光纤。光电检测器能够对光信号的空间温度进行有效的探测,还能够把光信号转化成电信号之后实现放大,这样会在电脑上呈现处理数据的整个过程。之后在有效结合小波函数来对信号进行去噪处理,按照调节的实际温度信号来得到温度的实际分布。

温度测量系统主要是利用散射比调节的相关方法来有效调解信号,得到需要进行测量的温度值。温度测量系统利用双通道测量的相关方法来得到相关的温度值,会得到精确度更加高的温度数据,同样还会在一定程度上有效提高温度测量系统的敏感性以及稳定性。

4 对系统的最终测试结果进行分析

测试上面的系统,将适当位置的光纤放在五十摄氏度的恒温中实施试验,把普通的酒精温度计放置在同样的环境当中。在实际的试验中,当温度计的显示温度在49到50摄氏度时,相关的监测系统所显示出的温度为50摄氏度。在温度的试验区当中,温度发生比较明显的变化时,监测系统最终的结果与温度计的结果是相符的。

5 结束语

综上所述,分布式光纤的运用还应该深入研究,特别是在温度测量技术当中的运用,还应该通过大量的试验来进行测试。光纤本身具有很多的优点,具体有:比较宽的频带、相对比较低的损耗以及良好的传光性。相比于比较传统的传感器,光纤传感器有着很强的灵敏性。现阶段,分布式的光纤技术已经非常成熟,应该进一步研究其具体的实际应用。

参考文献

[1]王玲.光纤温度传感器在温度测量系统中的应用[J].价值工程,2011,29:154.

[2]于紧昌,胡传龙.分布式光纤温度传感器在稠油开采中的应用[J].传感器与微系统,2015,03:158-160.

作者简介

张靖辉(1983-),男,河南省灵宝市人。大学本科学历。现为郑州市电子信息工程学校教师。研究方向为 电工电子、机电。

硬度测量范文6

英语语言词汇量有多大?精确统计非常困难,西方有的学者估计起码有300万个。这样庞大的外语词汇确实是外语学习的一道门槛,学生应该努力跨过这道门槛,而不是开这道门槛。 在外语学习中有一种重要的观点――语言习得,习得是在不知不觉中发生的,儿童就是在不知不觉中习得母语的。从正反两个方面的经验来看,掌握一门语言必须有习得的过程,只靠有意识的思考并不能达到目的。外语学习者不可能像儿童习得母语那样习得外语,因为已经没有这样的条件,但是我们可以创造数量――数量就是实质,数量就是语言环境。抓住了数量我们就抓住了实质,创造了足够的操练数量就是创造了语言环境。所以,阅读的熟练程度取决于阅读量,数量积累得越多就越熟练。多读多看可以扩大词汇,积累语言知识,提高驾驭英语的能力,哪怕是简单的英文书对增强语感,提高英语水平都起着不可低估的作用。所以,扩大词汇量的最有效的方法就是阅读。词汇量与阅读量之间的关系是相辅相成的。互相促进的。我们要利用这二者的关系在阅读中扩大词汇量,再以获得的词汇量去阅读。

一,如何理解阅读量和词汇量

1.对阅读量的理解

阅读是有目的地获取书面信息的交际行为。初级阶段的阅读仅仅是一种语言学习和操练。随着阅读量的增加和语言阅读技巧的进步,学生才得以透过语言形式接触到语言内容,包括信息和文化。帮助学生完成足够的英语语言阅读量,是英语教学工作者最重要的任务。

2.对词汇量理解

顾名思义,词汇量是英语学习者熟知、认知词汇的总量。美国语言学家 Driller (1978)根据词汇统计特征指出:如果我们认得 25个最常见的英文单词,平均每页纸上的词我们会认得33%;如果认得135个常用词,则为50%;如果认得2500个,则为 78%;如果认得5000个,则为 80%;一旦记得10000个,可达92%。而低于 5000 词汇量的外语学习者阅读正确率要远远低于词汇量高于 5000 的学习者。低于5000词汇量,外语学习者在听、说、读、写方面都会感到困难。COBUILD词典则认为6600词是英语最基本最核心的词汇。这些词不但包括高频词,还应包括一定量的难词和低频词,才能满足学习的需要。

二、阅读量对词汇量的影响

1.阅读可以提高英语思维的培养

在广泛的阅读过程中,大量接触语言应用环境,既潜移默化地提高了语言输入过程中词汇理解、吸收、内化能力,同时又提高了语言学习者输出过程中语言输出能力,使猜词和用词能力得到培养。同时学生可以在广泛阅读过程中体验到作者用词的巧妙,体会到那种原汁原味的表达法,不仅内化为自己地道的词汇,同时也培养了英语思维,加快了词汇输入的速度,又丰富了语言输出的词汇,对于一个生活在非英语语境中的中国学生来说,要做到部分或全部用英文来思考确有很大的难度,坚持大量阅读是实现这一目标最有效的途径之一。

2.强化词汇的长期记忆效果

学习语言应该符合人的心理规律和心理过程,人的记忆规律中重复的确是很重要的,而语言学习更是这样,就像认识人一样:我们只见过一次的人往往认不出脸,叫不出名字,语言现象也不是见了一次就会认识使用。但在不同上下文中反复见到的语言现象就容易熟悉,进而逐步掌握。因此,英语学习者不仅要对单词记忆规律有所了解,同时还需要不断的语言实践,才能真正掌握好英语词汇。记忆是学习外语的重要条件。重复是记忆的基础,因此,只有大量阅读不断重现、内化这些词汇,才能达到长期记忆的效果。

3. 熟知性词汇和认知性词汇

英语词汇浩瀚无涯,普通英美人生活中常用的词汇只有3000左右,作为第二语言学习者更不必说都能记忆,因此要对词汇有所区分,有的词汇必须熟知,即熟知性词汇(不仅要记住单词读音、拼写、词性,还要记住单词的各种搭配关系,而且还要把这些语言知识转变成为语言技能。)而还有一些词汇,没有精力也不必一一熟知其用法,只要识别就可以了,即认知性词汇(比如相对生僻的、专业性很强的词汇),这样的词汇数量太大,但是又不能不认知,只有通过大量阅读含有这样词汇的文章,才能不断积累这样的认知性词汇,从而潜在地扩大了词汇量。

4. 扩大词汇记忆量

阅读的好处很多。学习者通过语言现象的大量重复,终而得语感。语感在语言学习中至关重要,而语感的获得,只有大量的接触语言,别无他路。阅读还有助于扩大记忆量,给中国学生学习语言的瓶颈,带来听、说、读、写、译技的全方位提高。“阅读使人充实”,书读得越多,对扩大知识面,增加文化底蕴会有很大帮助。如今大力提倡培养创新才,而没有广博的知识,丰富的学养,是不可能成为创新性才的。

三. 提高阅读量的策略

1.兴趣是提高阅读的动力

学生的情感因素对阅读会有影响,对语言输入会产生阻碍。

当前广泛使用的精读是获取英语知识的重要来源,但不是唯一的来源,以精读课为主的外语教学是通过少量课文,精讲细练的方法学习,懂了就会了,除了精读以外,学习英语还需要通过其他渠道,这就是广泛阅读,用广泛阅读来巩固和扩大逐渐增加的英语知识。学过的英语词汇、语法更需要在阅读中得到巩固,孤立地记单词,既枯燥又不科学。在阅读材料中,通过一定的上下文反复出现来记单词,效果更佳。这样可以从各个不同的角度加深对这些词汇的理解,久而久之,也就掌握了这些单词。

如今很多学生都存在着不同程度的“厌情绪”,而阅读很有利于提高学习者的兴趣。阅读是非常惬意的,不必背负做练习时那种“对或错”压力,快快乐乐欣赏自己喜爱的书,对英语学习者来说,更一种久违的享受。因此,在英语学中建立一种长效机制,给学生一定的时间、空间,规定每期阅读量,定期检查,长期坚持阅读,必见效。

2.加强英语阅读能力

阅读时,文章的难易程度也影响阅读能力的培养。选择阅读材料的时候,注意控制生词量。一般来说,生词比例在5%以下的文章,是比较容易理解的。生词量在5%~10%的话,比较有挑战性。如果超过10%的话,可能就吃力了。估算生词量的办法是,读一下文章的前十行,数一下自己遇到的生词,再粗略估算这十行的总字数,就可以估算出一个生词比例。

还有一种方法是跳读,跳读是指跳过一些无关紧要的部分而直取读物的关键性内容的一种快速阅读方法。阅读时,抓住每句话的关键词,读懂每句话的大意就行了。

在有了一定的英语基础知识之后,学一些有关阅读手段和阅读技能方面的知识,才能达到较高的阅读效率。不同起点的学生,在阅读时除了根据自己的学习情况来满足自己的个性化学习,还要给自己的英语学习有发展的空间,向更高要求调整和制定学习目标。

3.制定阅读策略

阅读应当有一定策略, 根据科学推算,一个英语学习者想要达到中等熟练程度,大约需要2500小时的训练。学习时间与英语水平是呈正比的,英语学得较好的人不是单靠课内学习,更主要的是课外的功夫。每个学生都应根据自己的水平制订自学计划,对学习内容提出个人要求,不要完全被老师和课本牵着走,主动地、有意识地在课外时间自主选择适合自己需要的材料进行学习,靠自学来独立获取信息,以弥补精读课中的不足。

另外,教师应有针对性地对阅读目标和任务,资源和方法等做出精心设计,加强其对阅读过程的指导和监控。首先要解决阅读什么,怎样阅读,阅读什么呢?随着英语学习条件的改变,各种英文刊物,杂志及互联网等学习资源,大大增加了学生接触英语的机会。“开卷有益”就是对于英语学习者来说看什么都会有帮助的。不过阅读文学作品更益于培养阅读习惯。一方面,小说的情节更引人入胜,决不会因为枯燥而轻易放弃;另一方面,文学作品的语言更贴近生活,不但容易学,而且用得上。同时文学语言往往更讲究,更宜于学习和模仿。坚持读一段时间,便会觉得阅读的乐趣。有了兴趣,阅读慢慢就会成为一种无需外力推动的自觉行为。小说是阅读的领路者,一旦上路可以扩大阅读的题材和体裁,涉猎散文,传记,诗文,演讲,历史等各方面书籍,以拓宽视野,增进学养。

4.掌握记忆规律

心理学对人类的记忆规律已经作了大量的研究,假如我们遵循记忆规律,效率就会提高,扩大词汇量可能就不会那么困难。

(1)积累阅读中的生词

牢记“基本词汇”是其中的重要方法之一。词是组成文章的最基本单位,读不懂词,就连不成句,连不成句就无法理解文意,没有一定的词汇量作基础,提高阅读水平就无从谈起。在总结这些意思以及不同搭配时,应“多多益善”。因为只要记,即使遗忘,遇到一定的刺激,也常常会使人想起。

(2)循环记忆单词

在阅读时也要根据心理语言学的观点,有多种因素影响语言记忆,如个人心理因素、觉醒程度和重复的次数,其中重复的次数和外语学习效果有直接的关系。重复是记忆的基本功。通过阅读词汇过程中有时就必须不断重复才能奏效。当然重复不是机械地、单一地、一成不变地重复,而是有计划循环式地重复,这也和记忆的科学规律相符合。

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