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测试技术

作者:汇感农业百科  阅读:次  类别:农业机械化卷

    对机器的结构、功能特征量及其工作条件与试验条件特征量进行测量和试验的方法与手段。

    测试方法 按测量的形式有直接测量和间接测量。直接测量是将被测的量与标准量进行比较直接取得被测量值;间接测量是被测的量不能直接或不易直接测得,通过直接测得与被测量成函数关系的其他量来取得被测量值。例如,传动轴功率不能直接测量,可通过测量轴的扭矩和转速计算得出。按使用仪器设备原理分有电测法和非电测法。电测法在农机测试中运用广泛(见非电量电测技术)。非电测法则采用机械、光学、热学、声学、放射性同位素等原理制作的仪器、仪表,进行测量和试验。按测试工况和信息构成的性质分有静态、稳态和动态测试。静态(或稳态)测试是测量不随时间变化(或变化非常缓慢)的量,即在测量系统工况处于稳定状态时,寻求输出与输入之间的关系。动态测试是测量随时间变化的量。在选用测量仪器和对动态信号处理分析时,要注意考虑测量和分析系统的动态特性包括频响特性和传递特性。

    测试内容 农业机械试验测定内容涉及面广,可概括如下:①机器结构参数和强度测定,如测定机器的结构尺寸、质量和容积等,以及各零部件受载时应力应变参数和受冲击、振动时的特征参数;②机器的功能参数测定,如测定拖拉机的牵引功率、能耗、操纵力和其它性能参数等;③试验条件参数测定,如测定气温、大气压、风速、降水量、试验用燃油与润滑油比重和其它性能特征量;④工作对象性能特征测定,如测定土壤类型、水分、坚实度等,种子水分、自然休止角等。以上几方面是农业机械试验测定中经常遇到的项目,归纳起来测定的参量有:力、应力、应变、压力、力矩、转矩、位移、速度、加速度、角度、频率、时间、质量、流量、温度、面积、体积等。量的单位国际上和中国通用国际单位制(简称SI)。测试获得的信号可根据其不同形式选择相应的数据处理方法。

    测试过程中,把被测之量直接或间接地与一个公认其数值为1的同类量相比较,后者即为单位。上述测试参量通常在一个单位制中。

    测试手段 农机测试用的仪器除卡尺、秒表、电压表、转速计、温度计等简单仪表外,还有不少多功能复合仪器系统。一般测试系统由传感器、中间处理和终端三级构成(图)。第一级传感器的主要功能是将测得物理量转换为测试信号;第二级中间处理级主要是放大被转换的信号,经传输、运算使其可以被第三级终端装置所接受;第三级是显示、记录、贮存为人的感官或控制器所接受和识别的信息。

    

三级测试系统框图

    农机测试用的仪器设备和设施有便携式(如拉力仪、声级计等);移动式(负荷车、电测车);固定式(如测功器、播种机试验台等)和专用的试验设施(如拖拉机试验跑道,以及耕种机具试验用的土壤槽等)等型式。而常用的仪器设备有拉力仪、悬挂测力装置、六分量测力装量、扭矩仪、转速计、测功器、燃油油耗仪、振动测量仪器、噪声测量仪器、农机综合测试仪、三坐标测量机、排气分析仪器等。此外,还有各种土壤机械性能测定仪器,土壤槽试验设备,各种植保机械测试仪器及装置,测量物料成分的分光光度计,测量平直度的平直度干涉仪,利用放射性同位素跟踪液体系统的流量和渗漏现象、测量零件和试件的密度和厚度、进行磨损测定等的仪器设备,以及动平衡试验机、超声探伤仪、热电偶等。这些仪器设备必须依据计量法进行定期标定、校准。对一些重要的测试项目,每次测试前后都要进行标定、校准。仪器设备中包括各种仪器的标定装置。

    测量误差 由测量工具、方法和其他原因,引起的测量结果与被测量实际值之间的差别。它们之间的符合程度或接近程度称之为精确度(或准确度)。测量误差的表示方法有两种:①以量值表示,称绝对误差,即测得量值与实际值之差;②以比值表示,称相对误差,即绝对误差与实际值之比。测量误差按其基本性质分有系统误差、随机误差和粗大误差。在试验测试中应尽量消除或减少由于工作条件偏离、测试工具和方法等引起的有规律变化的系统误差,或进行必要的修正;剔除因疏忽等引起的过失误差;控制由一些不易确定因素引起的随机误差的统计规律性,以尽量小的误差得到被测量值。

    测试技术发展很快,特别是电测量技术,已从个别独立仪器发展为多功能复合仪器系统,向数字化、智能化发展,提高了测试仪器的自动化程度。随着计算机技术的发展和应用,测试技术必定会向自动测试方向发展,即采用电子计算机控制测量过程,并进行数据处理,直至给出结果,以加快测试速度,减轻劳动强度。

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