检测技术与控制工程-1.1 检测技术概述

第1章 传感器与检测技术基础检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段。

而传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要手段。

我们已经知道，对于电量参数的测量具有测量精度高、反应速度快、能自动连续地进行测量、可以进行遥测、便于自动记录、可以与计算机方便地连接进行数据处理、也可采用微处理器做成智能仪表、能实现自动检测与转换等一系列优点。

但是在工程上和实际的测量中，所需要测量的参数往往有相当大的部分为非电量，例如温度、位移、压力、流量等，所以通常就把将这些非电量转换为电信号输出的装置或设备称为传感器。

传感器与检测技术是一门随着现代科学技术发展而迅猛发展的综合性技术学科，广泛应用于人类的社会生产和科学研究中，起着越来越重要的作用，成为国民经济发展和社会进步的一项必不可少的重要技术。

检测的基本任务就是获取有用的信息，通过借助专门的仪器、设备，设计合理的实验方法以及进行必要的信号分析与数据处理，从而获得与被测对象有关的信息，最后将结果提供显示或输入其他信息处理装置、控制系统。

因此，传感器与检测技术属于信息科学范畴，它与通信技术、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”，是信息技术的三大支柱(传感技术、通信技术和计算机技术)之一。

检测技术的发展与生产和科学技术的发展是紧密相关的，它们互相依赖、相互促进。

现代科技的发展不断地向检测技术提出新的要求，推动了检测技术的发展。

与此同时，检测技术迅速吸取各个科技领域(如材料科学、微电子学、计算机科学等)的新成果，开发出新的检测方法和先进的检测仪器，同时又给科学研究提供了有力的工具和先进的手段，从而促进了科学技术的发展。

在各种现代机械设备的设计和制造中，检测技术的成本已达到设备系统总成本的50%～70%。

据资料统计：一辆汽车需要30～100余种传感器及配套检测仪表用以检测车速、方位、转矩、振动、油压、油量、温度等；而一架飞机需要3600余种传感器及配套检测仪表用来监测飞机各部位的参数(压力、应力、温度等)和发动机的参数(转速、振动等)等。

化学分析与检测技术作业指导书第1章绪论 (4)1.1 化学分析与检测技术概述 (4)1.2 常用化学分析方法简介 (4)1.2.1 光谱分析法 (4)1.2.2 色谱分析法 (5)1.2.3 电化学分析法 (5)1.2.4 质谱分析法 (5)1.2.5 X射线分析法 (5)1.2.6 热分析法 (5)第2章实验室安全与质量控制 (5)2.1 实验室安全常识 (5)2.1.1 安全规则 (5)2.1.2 紧急处理 (6)2.1.3 化学品管理 (6)2.1.4 实验室设备使用 (6)2.2 实验室质量控制方法 (6)2.2.1 采样与样品处理 (6)2.2.2 实验方法验证 (6)2.2.3 校准曲线制备 (6)2.2.4 质量控制样品 (6)2.2.5 仪器设备校准与维护 (6)2.3 实验数据记录与处理 (6)2.3.1 数据记录 (6)2.3.2 数据处理 (6)2.3.3 数据报告 (7)2.3.4 数据保存 (7)第3章滴定分析法 (7)3.1 酸碱滴定法 (7)3.1.1 基本原理 (7)3.1.2 试剂与仪器 (7)3.1.3 操作步骤 (7)3.2 氧化还原滴定法 (7)3.2.1 基本原理 (7)3.2.2 试剂与仪器 (7)3.2.3 操作步骤 (8)3.3 配位滴定法 (8)3.3.1 基本原理 (8)3.3.2 试剂与仪器 (8)3.3.3 操作步骤 (8)第4章重量分析法 (8)4.1 沉淀重量法 (8)4.1.2 试剂与仪器 (9)4.1.3 操作步骤 (9)4.2 蒸馏重量法 (9)4.2.1 原理 (9)4.2.2 试剂与仪器 (9)4.2.3 操作步骤 (9)4.3 萃取重量法 (9)4.3.1 原理 (9)4.3.2 试剂与仪器 (9)4.3.3 操作步骤 (10)第5章光谱分析法 (10)5.1 紫外可见光谱法 (10)5.1.1 原理 (10)5.1.2 仪器与设备 (10)5.1.3 实验操作 (10)5.1.4 应用 (10)5.2 红外光谱法 (10)5.2.1 原理 (10)5.2.2 仪器与设备 (10)5.2.3 实验操作 (11)5.2.4 应用 (11)5.3 原子吸收光谱法 (11)5.3.1 原理 (11)5.3.2 仪器与设备 (11)5.3.3 实验操作 (11)5.3.4 应用 (11)第6章色谱分析法 (11)6.1 气相色谱法 (12)6.1.1 基本原理 (12)6.1.2 仪器设备 (12)6.1.3 样品处理 (12)6.1.4 操作步骤 (12)6.1.5 应用实例 (12)6.2 液相色谱法 (12)6.2.1 基本原理 (12)6.2.2 仪器设备 (12)6.2.3 样品处理 (12)6.2.4 操作步骤 (12)6.2.5 应用实例 (13)6.3 毛细管电泳法 (13)6.3.1 基本原理 (13)6.3.2 仪器设备 (13)6.3.3 样品处理 (13)6.3.5 应用实例 (13)第7章电化学分析法 (13)7.1 库仑滴定法 (13)7.1.1 基本原理 (13)7.1.2 仪器与设备 (13)7.1.3 实验步骤 (14)7.1.4 注意事项 (14)7.2 伏安法 (14)7.2.1 基本原理 (14)7.2.2 仪器与设备 (14)7.2.3 实验步骤 (14)7.2.4 注意事项 (14)7.3 电导分析法 (14)7.3.1 基本原理 (15)7.3.2 仪器与设备 (15)7.3.3 实验步骤 (15)7.3.4 注意事项 (15)第8章荧光分析法 (15)8.1 荧光光谱法 (15)8.1.1 基本原理 (15)8.1.2 仪器设备 (15)8.1.3 样品制备 (15)8.1.4 操作步骤 (15)8.2 时间分辨荧光法 (15)8.2.1 基本原理 (15)8.2.2 仪器设备 (16)8.2.3 样品制备 (16)8.2.4 操作步骤 (16)8.3 荧光偏振法 (16)8.3.1 基本原理 (16)8.3.2 仪器设备 (16)8.3.3 样品制备 (16)8.3.4 操作步骤 (16)第9章热分析法 (16)9.1 热重分析法 (16)9.1.1 概述 (16)9.1.2 仪器与设备 (16)9.1.3 实验步骤 (17)9.1.4 结果与分析 (17)9.2 差示扫描量热法 (17)9.2.1 概述 (17)9.2.2 仪器与设备 (17)9.2.3 实验步骤 (17)9.3 热裂解气相色谱法 (18)9.3.1 概述 (18)9.3.2 仪器与设备 (18)9.3.3 实验步骤 (18)9.3.4 结果与分析 (18)第10章化学分析与检测技术在现代科学研究中的应用 (19)10.1 环境监测中的应用 (19)10.1.1 大气监测 (19)10.1.2 水质监测 (19)10.1.3 土壤监测 (19)10.2 生物医药领域的应用 (19)10.2.1 药物分析 (19)10.2.2 生物大分子检测 (19)10.2.3 生物组织分析 (19)10.3 食品安全检测中的应用 (19)10.3.1 农药残留检测 (20)10.3.2 食品添加剂检测 (20)10.3.3 微生物检测 (20)10.4 材料科学研究中的应用 (20)10.4.1 材料组成分析 (20)10.4.2 结构表征 (20)10.4.3 功能测试 (20)第1章绪论1.1 化学分析与检测技术概述化学分析与检测技术是研究和应用化学分析原理、方法及仪器设备，对物质的组成、性质和含量进行定性和定量分析的一门科学。

分析与检测1　PCR检测技术概述1.1　PCR技术简介PCR技术始于1985年，其用于特定的DNA片段的快速检测，与传统的检测方法相比，能够对特定的成分进行快速检测，并能够快速检测出目标物质中的不同成分，因此，该技术在目前的食品成分检测和致病菌检测等多方面均得到了越来越广泛的 应用[1]。

1.2　PCR技术的优势传统的成分检测环节往往需要大量的人力物力，且操作的复杂程度高，由于各种成分的生物特性和化学性质都有着一定的区别，对各个成分进行分别鉴定时，经常需要多次调整环境的pH、温度等参数，任何一个环节的失误都可能导致前功尽弃，而PCR技术的应用，有效解决了上述问题[2]。

具体来看，PCR技术主要表现出以下两方面的优点：①便利性好，与传统方法相比，PCR技术只需使用较少的设备和常规的操作步骤即可实现检测，整个过程更加便捷；②速度快，可以短期进行大量的检测[3-4]。

2　食品中肉类种源的实时荧光PCR检测2.1　实验材料2.1.1　实验试剂实验试剂包括琼脂糖、GelRed染色剂、50 bp DNA Ladder、无水乙醇、DNA提取试剂盒、DreamTaq PCR Master Mix，以及市售的牛肉卷样品和牛肉。

2.1.2　实验仪器实验仪器包括高速冷冻离心机、恒温水浴槽、涡旋振荡器、电子天平、生物分光光度计、制冰机和实时荧光PCR仪。

2.2　实验方法2.2.1　样品处理及基因组模板制备首先，采用剪刀和研钵，将所购买的样品剪碎和研磨，以进行匀质处理，其中，牛肉样品需要先在105 ℃下烘干，而后再进行均质处理。

两种样品的均质处理，应当保持一定距离，分开进行，避免交叉污染。

在均质处理步骤完成后，按照DNA试剂盒上的说明进行后续操作，以获取OD260/OD280比值处于1.7～2.0区间内的动物组织DNA。

2.2.2　引物与探针的合成及有效性验证根据Genbank所公布的基因序列，并通过Meglign软件进行对比分析，选取匹配度低和差异大的序列片段，并使用primer express2.0软件，在引物探针设计原则指导下，设计牛源成分的特异性引物和探针。

验收检验中的自动化检测技术一、自动化检测技术概述自动化检测技术是指利用计算机、传感器、机器人等自动化设备和系统，对产品或过程进行自动检测、监控和控制的技术。

这种技术在现代工业生产中越来越重要，它能够提高检测效率、准确性和可靠性，减少人为错误，降低生产成本。

1.1 自动化检测技术的核心特性自动化检测技术的核心特性包括以下几个方面：- 高效率：自动化检测设备能够连续不断地进行检测，不受人工疲劳的影响，大大提高了检测速度。

- 高精度：通过高精度传感器和先进的算法，自动化检测技术能够实现对微小差异的精确识别。

- 可重复性：自动化检测系统能够保证检测结果的一致性和可重复性，减少人为因素的干扰。

- 灵活性：自动化检测系统可以根据不同的检测需求进行调整和编程，适应多变的生产环境。

1.2 自动化检测技术的应用场景自动化检测技术的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 产品质量检测：在生产线上自动检测产品的外观、尺寸、性能等，确保产品质量符合标准。

- 过程监控：实时监控生产过程中的关键参数，确保生产过程的稳定性和可控性。

- 故障诊断：通过分析检测数据，及时发现生产过程中的异常情况，进行故障诊断和预警。

- 预测性维护：通过收集和分析设备运行数据，预测设备可能出现的故障，提前进行维护，减少停机时间。

二、自动化检测技术的实现自动化检测技术的实现涉及到多个方面的技术和设备，包括传感器技术、数据处理技术、控制技术等。

2.1 传感器技术传感器是自动化检测系统中的关键部件，它能够将物理量或化学量转换为电信号，为后续的数据处理提供基础。

传感器的种类繁多，包括温度传感器、压力传感器、位移传感器、图像传感器等，根据不同的检测需求选择合适的传感器。

2.2 数据处理技术数据处理技术是自动化检测系统的核心，它包括数据采集、数据存储、数据分析和数据展示等环节。

通过先进的算法和软件，自动化检测系统能够从大量数据中提取有价值的信息，实现对产品或过程的准确评估。

工程检测工法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述工程检测工法是指通过特定的方法和技术手段对工程项目进行全面、系统和科学的检测和评估。

它是工程建设过程中非常重要的环节，可以帮助保证工程项目的质量和安全，减少施工风险，并提高工程的可靠性和可持续性。

工程检测工法主要包括对结构、土壤、材料、施工工艺等方面进行检测。

在结构方面，通过对建筑物、桥梁、隧道等的力学性能、稳定性和耐久性等进行检测，可以及时发现和解决潜在的结构问题，避免发生工程事故。

在土壤方面，通过对土质的物理力学特性和水文地质条件进行检测，可以了解土体的承载能力和稳定性，为工程设计和施工提供可靠的依据。

在材料方面，通过对混凝土、钢材、沥青等建筑材料的强度、耐久性和质量进行检测，可以确保材料的合格率和工程的使用寿命。

在施工工艺方面，通过对施工工艺、施工工艺参数和施工方案的检测，可以控制工程的质量和进度，确保工程的顺利进行。

工程检测工法的目的是为了保证工程项目的质量和安全。

通过对工程项目的全面检测和评估，可以及时发现和解决工程问题，提高施工质量，减少施工风险，避免工程事故的发生。

同时，工程检测工法还可以提供科学的数据和依据，为工程设计和施工提供可靠的参考，确保工程的可靠性和可持续性。

综上所述，工程检测工法是工程建设中不可或缺的环节。

它通过对工程项目的全面检测和评估，保证工程的质量和安全，同时为工程设计和施工提供科学的依据，是确保工程可靠性和可持续性的重要手段。

在今后的工程建设中，我们应该进一步加强对工程检测工法的研究和应用，提高其水平和效果，为工程建设提供更好的保障。

1.2 文章结构文章结构部分说明了整篇文章的组织结构，以便读者能够清晰地了解文章的布局和内容安排。

文章结构的编写应该简明扼要，让读者能够一目了然地了解文章的组织方式。

在本文中，文章结构可以按如下方式进行描述：文章结构部分：本文共分为引言、正文和结论三个部分。

1. 引言部分介绍了工程检测工法的背景和重要性，旨在为读者提供对该主题的概述和认识。

检测技术与自动控制工程基础材料成型及控制工程专业(必修)课程讲义南京农业大学工学院机械工程系机电工程教研室2012年1月第一章检测系统概论1.1 概述1.1.1 认识检测(测试)技术的重要性1、认识检测技术●检测是科学地认识各种现象的基础性的方法和手段。

●检测技术是所有现代科学技术的基础。

●检测技术是科学技术的重要分支,是一门具有特殊性的专门科学和专门技术,又称测试技术。

●现代科学技术的发展,尤其是计算机技术、通信技术、微电子技术等学科的迅猛发展，推动了检测技术的飞速发展，反过来，检测技术的发展又进一步推动了现代科学技术在工程实践中的应用，加快了科学技术向生产力的转化过程。

2、检测技术的作用●检测技术在国民经济各个部门和科学研究各个领域的应用日益广泛，已成为促进生产和科学技术发展的有力手段，使用先进的检测技术是科学技术现代化的重要标志之一，是科学技术现代化必不可少的条件。

●利用检测技术手段，可以有效地揭示出表征各种生产工艺和技术操作过程特征的有关物理参量，能更深刻地认识和把握客观过程的本质和规律性，从而有利于生产工艺和生产设备的研究与改造。

●检测反馈环节是构成高精度闭环控制系统的必要环节，检测技术的发展推动了生产过程的机械化与自动化水平，推动了科学技术向高、精、尖方向的发展，例如机器人技术、海洋石油钻探、航空航天以及外太空探索等都依赖高精度、高可靠性的检测技术的发展。

●检测动态物理量。

对于从事机械制造业的工程技术人员，不仅面临着静态几何量的测量，随着科学技术的发展，还越来越多地面临着许多不可避免的动态物理量的检测（如位移、振动、力、流量、温度、噪声等）。

这些动态量的检测，大量地使用非电量电测法，即通过传感器将被测量变换为电量，而后，要对电信号进行各种变换与处理来达到最终的检测目的。

P1机床动态量检测例子。

●机械工程中许多理论和计算方法只具有粗略估算性质，往往不是很准确，因此只能通过测试获得数据并进行分析，才能了解与实际工况较接近的承载及变形情况、动态过程的载荷特征和运动参数的情况。