现代测试技术图文 (1)
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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-图文第一章1、检测系统通常由哪几个部分组成?各类检测系统对传感器及信号调理电路的一般要求是?答:传感器要求准确性、稳定性、灵敏性、耐腐蚀性好、低能耗等。
信号调理要求能准确转换、稳定放大、可靠的传输信号,信噪比高、抗干扰能力要好。
2、试述信号调理和信号处理的主要功能和区别,并说明信号调理单元和信号处理单元通常由哪些部分组成?答:信号调理在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波,转换,滤波,放大等,以便检测系统后续处理或显示。
信号处理模块是自动检测仪表,检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节,其作用和大脑相类似。
信号调理电路通常包括滤波、放大、线性化等环节。
信号处理模块通常以各种型号的嵌入式微控制器、专用高速处理器(DSP)和大规模可编程集成电路,或直接采用工业控制计算机来构建。
第二章1、什么是绝对误差?什么是相对误差?什么是引用误差?答:(1)绝对误差是测量结果与真值之差,绝对误差=测量值-真值(2)相对误差是绝对误差与被测量值之比,常用绝对误差与仪表示值之比,以百分数表示,相对误差=(绝对误差/仪表示值)某100%(3)引用误差是绝对误差与量程之比,以百分数表示。
引用误差=(绝对误差/量程)某100%仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。
2、工业仪表常用的精度等级是如何定义的?精度等级与测量误差是什么关系?答:人为规定:取最大引用误差百分数的分子作为检测仪器(系统)精度等级的标志,即用最大引用误差去掉正负号的数字来表示精度等级。
精度等级常用符号G表示。
0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级是我国工业检测仪器(系统)常用精度等级。
检测仪器(系统)的精度等级由生产商根据其最大引用误差的大小并以选大不选小的原则就近套用上述精度等级得到。
3、已知被测电压范围为0~5V,现有(满量程)20V、0.5级和150V、0.1级两只电压表,应选用哪只电表进行测量?答:A表20某0.5/100=0.1B表150某0.1/100=0.15两者比较,通常选用A表进行测量所产生的测量误差较小。