现代测试技术与方法(1.2)

现代测试技术介绍一、元素成分分析物质都是由各种元素组成的，要知道一个样品是由哪些元素组成，最重要的分析手段就是原子光谱分析。

它是利用原子(包括离子)所发射的辐射或原子(或离子)与辐射的相互作用而进行样品分析的一类测试技术。

图33-1 光谱仪示意图A.火焰发射光谱仪B.原子吸收光谱仪C.原子荧光光谱仪原子光谱分析中应用最广泛的是原子发射光谱法(AES)、原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光谱法(AFS)和X射线荧光光谱法(XFS)。

前三种方法涉及的是原子(或离子)外层电子的能级跃迁过程中的辐射发射、吸收和荧光的产生。

图33-1为火焰发光谱法、原子吸收光谱法和原子荧光光谱法最简单的工作原理示意图。

三种原子光谱法的关键都是使试样产生原子蒸气(游离态气体原子或离子)。

产生原子蒸气的手段有火焰、电孤、电热原子化器、射频等离子体以及激光等，其中火焰是最简单和广泛使用的原子蒸气源之一。

在原子发射光谱法(图33-lA)中，试样的气态原子蒸气进一步受热激发，使原子(或离子)外层电子由最低能态(称基态)激发到较高能态(称激发态)，当其返回低能态或基态时，便发射出在紫外和可见光区域内的特征辐射，这就是发射光谱。

根据原子结构理论，由于原子的电子能级高低和分布是每一种元素所特有的，因此元素都有各自的特征光谱.而谱线的强度与其元素的含量成正比。

因此原子发射光谱法可用作元素的定性分析和定量分析。

在原子吸收光谱法(图33-1B)中，辐射源辐射出待测元素的特征辐射通过样品的原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收。

由辐射强度的减弱程度即可以求出待测元素的含量。

在原子荧光光谱法(图33-1C)中，当样品的原子蒸气受一次辐射源照射，待测元素基态原子吸收辐射后跃迁到较高能态(激发态)，激发态原子再以辐射跃迁形式过渡到基态。

由此而获得的辐射光谱称为原子荣光光谱。

荧光光谱的观测方向与一次辐射方向成90°角。

通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下所产生的原子荧光强度可以非常灵敏地测量元素的含量。

“现代检测技术”学习指南一、绪论1.测试技术与传感技术是信息技术三大支柱（传感技术、通信技术和计算机技术）之一，与通信技术、计算机技术一起分别构成信息技术系统的“感官”、“神经”和“大脑”。

2.测试的基本任务：获取有用的信息，即借助专门的设备、仪器、设计合理的实验方法与必需的信号分析及数据处理，获得与被测对象有关的信息，最后将结果进行显示或输入到其它信息处理装置、控制系统。

3.现代测试系统分为基本型、标准通用接口型、闭环控制型，各自的结构、代表性总线。

4.现代测试系统的特点与发展方向。

二、数据误差分析1.测量误差的定义、表示和分类（系统误差、随机误差、粗大误差）；2.系统误差的来源及消除方法；3.随机误差的来源及消除方法；4.随机误差的统计特征及等精度重复测量数据处理（算术平均值和标准偏差的计算）；5.粗大误差的来源及剔除准则（拉依达准则、格罗贝斯准则）。

三、测量不确定度的概念与计算分类、与误差的区别、计算过程。

四、测量系统基本特性1.静态特性和动态特性的概念。

2.静态特性参数：零点、灵敏度、分辨率、量程、迟滞、重复性、线性度的概念与计算；3.一阶、二阶系统动态特性数学模型和参数。

时间常数、阻尼比和系统无阻尼固有角频率分别表征系统的什么特性。

常见一阶系统与二阶系统的实例与数学模型，如何通过阶跃响应求一阶系统的时间常数τ。

4.一阶系统与二阶系统动态误差计算。

五、信号的感知1.传感器在测量系统中的作用；传感器的分类，选型时要考虑哪些因素。

2.应变式传感器的工作原理、可测量物理量和常见应用。

金属丝式与半导体式的区别，电桥测量电路的分类、计算、和差特性原理与应用。

应变片布置与桥接方式。

3.电感式传感器的分类，每一类的结构、工作原理与常见应用。

差动测量系统的连接方式与优点。

测量电路：交流电桥、常用调制与解调方法及其特点、互感传感器与全波差动整流电路、电涡流式传感器与谐振电路4.电容式传感器的原理、分类与常见应用，差动脉宽调制电路的输入输出关系（电路的优点）。

现代检测技术绪论1 检测技术的地位与作用为及时获得被测、被控对象的有关信息而实时或非实时地对一些参量进行定性检查和定量测量。

“检测”是测量，“计量”也是测量，两者有什么区别？“计量”是指用精度等级更高的标准量具、器具或标准仪器，对送检量具、仪器或被测样品、样机进行考核性质的测量；“检测”通常是指在生产、实验等现场，利用某种合适的检测仪器或综合测试系统对被测对象进行在线、连续的测量。

2 现代检测系统的组成由各种传感器（变送器）将非电被测物理或化学成分参量转换成电信号，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（通常有4~20mA、经D/A转换和放大后的模拟电压、开关量、脉宽调制PWM、串行数字通信和并行数字输出等），由以上设备以及系统所需的交、直流稳压电源和必要的输入设备（如拨动开关、按钮、数字拨码盘、数字键盘等）便组成了一个完整的检测（仪器）系统。

3 现代检测系统的分类⒈按被测参量分类常见的被测参量分为以下几类：（1）电工量电压、电流、电功率、电阻、电容、频率、磁场强度、磁通密度等；（2）热工量温度、热量、比热容、热流、热分布、压力、压差、真空度、流量、流速、物位、液位、界面等；（3）机械量位移、形状、力、应力、力矩、重量、质量、转速、线速度、振动、加速度、噪声等；（4）物性和成分量气体成分、液体成分、固体成分、酸碱度、盐度、浓度、粘度、粒度、密度、比重等；（5）光学量光强、光通量、光照度、辐射能量等；（6）状态量颜色、透明度、磨损量、裂纹、缺陷、泄露、表面质量等。

⒉按被测参量的检测转换方法分类被测参量通常是非电物理或化学成分量，通常需用某种传感器把被测参量转换成电量，以便于处理。

被测量转换成电量的方法很多，最主要的有下列几类：（1）电磁转换电阻式、应变式、压阻式、热阻式、电感式、互感式（差动变压器）、电容式、阻抗式、（电涡流式）、磁电式、热电式、压电式、霍尔式、振频式、感应同步器、磁栅等；（2）光电转换光电式、激光式、红处式、光栅、光导纤维式等；（3）其他能/电转换声/电转换（超声波式）、辐射能/电转换（X射线式、β射线式、γ射线式）、化学能/电转换（各种电化学转换）等。

现代测试技术及应用作业学号 2013010106姓名刘浩峰专业核技术及应用提交作业时间 2014 12 10无损检测中的CT重建技术1无损检测1.1无损检测概述无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，其重要性已得到公认。

中国在1978年11月成立了全国性的无损检测学术组织——中国机械工程学会无损检测分会。

此外，冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会；部分省、自治区、直辖市和地级市成立了省（市）级、地市级无损检测学会或协会；东北、华东、西南等区域还各自成立了区域性的无损检测学会或协会。

无损检测缩写是NDT（或NDE，non-destructive examination），也叫无损探伤，是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。

利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试。

无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已得到公认，主要有射线检验（RT）、超声检测（UT）、磁粉检测（MT）、液体渗透检测（PT）、涡流检测（ECT）、声发射（AE）和超声波衍射时差法（TOFD）。

1、射线照相法（RT）是指用X射线或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法，该方法是最基本的，应用最广泛的一种非破坏性检验方法。

工作原理是射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光，当X射线或r射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影，由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同，照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异，便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。

现代工程测试技术引言概述：现代工程测试技术在各个行业中起着至关重要的作用。

通过测试，我们可以评估产品的性能、可靠性和安全性，从而确保产品的质量和可持续发展。

本文将介绍现代工程测试技术的五个关键部分，包括测试计划的制定、测试环境的搭建、测试用例的设计、测试执行和结果分析。

一、测试计划的制定1.1 确定测试目标和范围：在制定测试计划之前，我们需要明确测试的目标和范围。

根据产品的特点和需求，确定测试的关键指标和重点测试项，以确保测试的有效性和高效性。

1.2 制定测试策略和方法：根据测试目标和范围，制定相应的测试策略和方法。

选择合适的测试技术和工具，确定测试的覆盖范围和深度，以及测试的时间和资源分配，以提高测试的效率和准确性。

1.3 编制测试计划：根据测试目标、范围、策略和方法，编制详细的测试计划。

测试计划应包括测试的时间安排、资源需求、测试环境准备、测试用例设计和测试执行等内容，以确保测试的有序进行和有效管理。

二、测试环境的搭建2.1 确定测试环境需求：根据测试计划，确定测试所需的硬件、软件和网络环境。

考虑到测试的真实性和可靠性，测试环境应与实际运行环境尽可能接近，以确保测试结果的准确性和可靠性。

2.2 搭建测试环境：根据测试环境需求，搭建相应的测试环境。

包括安装和配置测试所需的硬件和软件，建立网络连接和数据传输通道，以及搭建仿真环境和实验场景等，以满足测试的要求和条件。

2.3 验证测试环境：在测试环境搭建完成后，进行验证和确认。

验证测试环境是否满足测试需求，确保测试环境的可用性和稳定性，以及测试数据的准确性和完整性。

三、测试用例的设计3.1 确定测试需求和目标：根据测试计划和产品需求，确定测试的具体需求和目标。

包括功能测试、性能测试、安全性测试等，以确保测试的全面性和有效性。

3.2 设计测试用例：根据测试需求和目标，设计相应的测试用例。

测试用例应覆盖产品的各个功能和特性，包括正常情况和异常情况下的测试，以保证测试的全面性和准确性。

现代工程测试技术现代工程测试技术是一种应用于工程领域的测试方法和技术，旨在确保工程项目的质量和安全性。

现代工程测试技术涵盖了多个方面，包括材料测试、结构测试、可靠性测试等。

本文将详细介绍现代工程测试技术的标准格式。

一、引言现代工程测试技术是为了满足工程项目质量控制和安全要求而发展起来的一种技术手段。

通过对工程结构、材料、设备等进行全面、科学的测试，可以评估其性能和可靠性，发现潜在问题并采取相应的措施进行改进和修复。

本文将以材料测试、结构测试和可靠性测试为例，介绍现代工程测试技术的标准格式。

二、材料测试1. 测试目的材料测试旨在评估材料的物理、力学和化学性能，以确保其符合工程项目的要求。

测试包括材料的强度、硬度、耐腐蚀性等方面。

2. 测试方法（1）强度测试：使用万能试验机对材料进行拉伸、压缩等力学性能测试，获得材料的抗拉强度、屈服强度等参数。

（2）硬度测试：使用硬度计对材料进行硬度测试，包括布氏硬度、洛氏硬度等，评估材料的硬度水平。

（3）耐腐蚀性测试：将材料暴露于不同腐蚀介质中，观察其耐蚀性能，如失重法、电化学腐蚀测试等。

3. 测试结果分析根据测试结果，评估材料的性能是否满足设计要求。

若不满足要求，需要重新选择材料或者采取相应的改进措施。

三、结构测试1. 测试目的结构测试旨在评估工程结构的安全性和稳定性，以确保其能够承受设计荷载和环境影响。

测试包括静态荷载试验、动态响应试验等。

2. 测试方法（1）静态荷载试验：对结构施加设计荷载，通过测量结构变形和应力分布，评估结构的承载能力。

（2）动态响应试验：通过施加动态荷载，观察结构的振动响应，评估结构的自振频率、阻尼比等参数。

3. 测试结果分析根据测试结果，评估结构的安全性和稳定性。

若结构存在问题，需要进行结构优化或者采取加固措施。

四、可靠性测试1. 测试目的可靠性测试旨在评估工程设备的可靠性和寿命，以确保设备在工作条件下能够正常运行。

测试包括可靠性试验、寿命试验等。

现代测试技术现代测试技术是指使用先进的技术手段，在软件开发周期的不同阶段，对软件系统进行全面、深入、可靠的测试。

现代测试技术是软件开发中非常重要的一个环节，同时也是保证软件质量的重要手段。

现代测试技术包括以下几种技术：1. 自动化测试自动化测试是指借助特定的软件工具和技术，以自动化的方式执行测试用例，获取测试结果的方法。

自动化测试具有高效、快速、高质量的特点，可以显著提高测试效率和精度，减少测试工作的重复性和繁琐性，节省测试时间和人力成本。

自动化测试主要包括以下几类测试：（1）单元测试：对软件系统最小的可测试部件进行测试。

（2）集成测试：对系统不同部分之间的接口进行测试。

（3）系统测试：对整个软件系统进行测试。

（4）性能测试：对系统在不同负载下的性能进行测试。

（5）安全测试：对系统的安全性进行测试。

2. 测试驱动开发（TDD）测试驱动开发是一种软件开发方法，它要求在编写代码之前先编写测试用例。

测试驱动开发能够提高代码质量、降低维护成本，增加开发人员的信心和能力，减少代码缺陷的数量。

测试驱动开发的过程包括以下几个步骤：（1）编写测试用例。

（2）编写代码。

（3）运行测试。

（4）重构代码。

3. 渐进式测试渐进式测试是一种软件测试技术，它通过逐步完善测试规范、测试计划以及测试用例的方式，对软件系统进行测试。

它是一种渐进的过程，可以随着软件的开发而不断完善和发展。

这样可以保证软件系统的测试质量和测试效率。

它主要包括以下几个步骤：（1）确定测试规范和测试计划。

（2）编写测试用例。

（3）进行测试。

（4）开发人员修复缺陷。

（5）重复进行测试，直至系统完全符合要求。

4. 敏捷测试敏捷测试是敏捷开发方法的一部分，其主要目的是在短时间内测试系统的基本功能，并在迭代过程中加入新功能和要求。

敏捷测试的特点是快速、高效和针对性强。

敏捷测试主要包括以下几个步骤：（1）确定测试计划。

（2）编写测试用例。

（3）进行测试。

（4）开发人员修复缺陷。

《现代测试技术》课程简介课程内容：现代测试技术是一门用以培养学生材料结构分析与测试技能的专业选修课.通过学习使学生掌握X射线衍射和电子显微技术的基础理论,试验方法及基本技能;掌握X射线衍射仪,透射电镜,扫描电镜和电子探针等现代测试设备的结构及其在材料分析测试技术中的原理及试验方法.应用X射线衍射方法进行晶体结构的测定,物相分析,宏观应力测定；掌握透射电镜的复型和薄膜制备技术及电子衍射的原理,应用电子衍射对材料进行微关组织结构的分析,应用扫描电镜和电子探针对材料进行表面形貌和微观结构及成分进行分析. 以培养学生使用分析测试方法为材料科学研究服务.本课程主要内容包括：X射线衍射学，透射电子显微学，扫描电子显微镜，电子探针，光谱分析等.Brief IntroductionCourse Description:Modern Techniques of Measurement is one of elective course to train pupils techniques of material structure analyzing and testing.Through learning students can understand the modern testing equipment, theory and method such as X-ray diffractometer, transmission electron microscopy, scanning election microscopy and electron probe. Crystal structure can be tested, contents can be analyzed and macro-stress can be measured by using X-ray diffraction. Surface morphology, microstructures and component of materials can be measured by using scanning election microscopy and election probe.The main sections of this course: X-ray diffraction, transmission election microscopy, scanning electron microscopy, electron probe, spectral analysis.一、教学内容第一章X射线的性质1.1 X射线的本质1.2 X射线谱1.3 X射线与物质相互作用教学重点：掌握X射线谱产生的机理.教学难点：X射线的吸收，相干散射和非相干散射.第二章X射线运动学衍射理论2.1 X射线衍射方向2.2 布拉格方程的讨论2.3 倒易点阵2.4 X射线衍射强度教学重点：掌握布拉格方程成立条件，掌握倒易空间中的爱瓦尔德图解.教学难点：X射线衍射强度与结构因子的关系，以及结构因子的定义.第三章多晶体X射线衍射分析方法3.1 粉末照相法3.2 X射线衍射仪教学重点：理解德拜照相法，掌握衍射仪的测量方法.教学难点：X射线衍射峰位的指标化.第四章X射线衍射方法的实际应用4.1 点阵常数测量4.2 物相分析4.3 宏观应力测定教学重点：掌握X射线衍射仪的点阵常数的精确测定，掌握物相定量分析方法，理解X射线应力测定原理.教学难点：X射线应力测定实验精度的保证及测试原理的适用条件.第五章透射电子显微分析5.1 透射电镜的结构及应用5.2 电子衍射5.3 金属薄膜的透射电子显微分析教学重点：掌握透射电镜成像原理，了解透射电镜的结构.教学难点：透射电镜衍射花样的标定.第六章扫描电子显微分析6.1 扫描电镜工作原理,构造和性能6.2 扫描电镜在材料研究中的应用6.3 波谱仪结构及工作原理6.4 能谱仪结构及工作原理6.5 电子探针分析方法及微区成分分析技术教学重点：掌握扫描电镜成像原理，掌握扫描电镜在材料研究中的应用，了解扫描电镜的结构.教学难点：扫描电镜能谱线分析.第七章表面成分分析7.1 俄歇电子能谱7.2 原子探针显微分析教学重点：掌握俄歇电子能谱在材料研究中的应用.教学难点：纳米级表面成分定量分析.第八章电子显微技术的新进展及试验方法选择8.1 电子显微术的新进展8.2 现代显微分析方法选择第九章高分子材料分析技术和红外与拉曼光谱简介9.1 高分子材料分析技术9.2 红外与拉曼光谱二、教学基本要求第一章X射线的性质教学要求：掌握X射线的本质；熟悉X射线的产生装置；掌握X射线谱产生的实质;了解X射线谱的实验规律；了解X射线与物质的相互作用；掌握吸收限的应用.第二章X射线运动学衍射理论教学要求：了解X射线的衍射方向,掌握布拉格衍射定律；了解衍射与反射的本质区别;理解倒易点阵在X射线衍射中的应用；掌握X射线衍射强度的含义.第三章多晶体X射线衍射分析方法教学要求：掌握X射线衍射方法；理解粉末照相法和X射线衍射仪的原理和结构;掌握初步操作设备仪器的能力.第四章X射线衍射方法的实际应用教学要求：掌握多晶体的物相分析原理；掌握PDF卡片的内容及含义；掌握物相定性分析方法；了解物相定量分析方法；注意实际分析时的难点及注意事项；了解三类应力的实质；掌握X射线应力测定的基本原理；并根据基本原理了解试验方法；明确试验精度的保证及测试原理的使用条件.第五章透射电子显微分析教学要求：了解透射电镜的结构及应用；掌握透射电镜成像原理；掌握透射电镜的复型技术和方法；简单了解电子衍射方法；能够进行薄膜样品制备；熟悉透射电镜分析方法.第六章扫描电子显微分析教学要求：了解扫描电镜的结构及应用；掌握扫描电镜成像原理；熟练掌握扫描电镜的主要性能；样品制备方法；熟悉扫描电镜分析方法；可举例说明扫描电镜在材料研究中的应用；掌握扫描电镜断口分析；熟悉波谱仪和能谱仪工作原理及应用条件；掌握电子探针分析方法及微区成分分析技术。

现代测试技术及应用作业学号姓名刘浩峰专业核技术及应用提交作业时间 2014 12 10无损检测中的CT重建技术1无损检测1.1无损检测概述无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，其重要性已得到公认。

中国在1978年11月成立了全国性的无损检测学术组织——中国机械工程学会无损检测分会。

此外，冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会；部分省、自治区、直辖市和成立了省（市）级、地市级无损检测学会或协会；东北、华东、西南等区域还各自成立了区域性的无损检测学会或协会。

无损检测缩写是（或NDE，non-destructive examination），也叫，是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，采用、、、等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。

利用材料内部结构异常或存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试。

无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已得到公认，主要有（RT）、（UT）、（MT）、液体渗透检测（PT）、涡流检测（ECT）、声发射（AE）和超声波衍射时差法（TOFD）。

1、射线照相法（RT）是指用或γ射线穿透试件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法，该方法是最基本的，应用最广泛的一种非破坏性检验方法。

工作原理是射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光，当X射线或r射线照射胶片时，与普通光线一样，能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影，由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同，照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异，便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。

RT的定性更准确，有可供长期保存的直观图像，总体成本相对较高，而且射线对人体有害，检验速度会较慢。

现代测试技术
现代测试技术是指利用先进的技术手段对物品、系统或者软件等进行测试和检查的一种技术。

现代测试技术拥有更高的测试效率和更精准的测试结果，能够准确地检测出各种问题和缺陷，并为解决这些问题提供了科学的方法和手段。

现代测试技术主要包括自动化测试、性能测试、安全测试、可靠性测试、负载测试等多个方面。

自动化测试是指利用自动化工具对软件进行测试，可以大大提高测试效率和准确度，减少测试人员的工作量。

性能测试是指测试软件的响应时间、吞吐量、并发性等性能指标，以评估软件的性能。

安全测试是指测试软件的安全性能，以保证软件的安全和可靠性。

可靠性测试是指测试软件在长时间运行下的稳定性和可靠性。

负载测试是指测试软件在高并发访问下的性能，以保证软件的稳定性和可靠性。

现代测试技术的使用可以有效地提高软件的质量和可靠性，减少软件故障和缺陷的发生，提高软件的生产效率和用户满意度。

现代测试技术已经广泛地应用于各个领域，包括电子商务、金融、医疗、制造等行业，成为了现代化生产和管理的重要工具和手段。

总的来说，现代测试技术对于软件的质量和可靠性有着非常重要的作
用，是现代化生产和管理不可或缺的一部分。

随着科技的不断进步和发展，现代测试技术也将不断地发展和完善，为我们提供更加高效和精确的测试手段和方法。