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年级：15年秋（春或秋）级第三学期专业：铁道车辆学生学号：学生姓名：学生工作单位：交纳日期：2016年8月15日院校：北京交通大学远程与继续教育学院网络学生阶段测验作业课程名称：车辆检测技术交纳次数：第2次沈阳铁路局学习中心教师姓名作业成绩1机械设计基础阶段测试作业内容一、判断题1、THDS系统适应车速5-360km/h。（√）2、TADS具有实时监测运行车辆轴温、智能跟踪和热轴自动报警等基本功能（×）3、TFDS动态检车人员负责将系统预报故障直接向列检值班员报告，列检值班员负责将系统所有预报故障按辆为单位向现场检车人员进行预报。(×)4、现场检车人员负责对5T系统预报故障进行全数检查确认，并将检查确认结果直接向动态检车组进行反馈，由动态检车员将检查确认结果录入各系统中。(×)5、TADS系统探测站轨边设备前200m、后50m线路应为直线段。（√）6、TADS运用标准，当同一轴承连续预报一级三次及以上，或同一轴承连续五次通过探测站，其中预报一级三次及以上，系统自动弹出扣车预报对话框，现场检车员要对预报轴位进行检查确认。(√)7、TADS系统加入了车号自动识别设备(AEI），在轴承故障预报的同时，将故障轴承所在的车号和轴位信息直接传送至上位机，轴承在车辆中的定位是根据标签的安装位置定义的，与列车运行方向有关。(×)8、TPDS系统中传感器接收的是轮轨的垂直和横向力，接受力的信号。(√)9、三型机的轴温计算采用新型的自适应轴温计算技术。(√)10、5T系统采用的是“集中检测、分散报警、联网运行、信息共享”的运行模式。(×)二、选择题1、传感器的下列指标全部属于静态特性的是（C）A线性度、灵敏度、阻尼系数B幅频特性、相频特性、稳态误差C迟滞、重复性、漂移D精度、时间常数、重复性2、货车热轴预报标准分为微热、强热、激热三级，微热跟踪，强热前方站（A）。A、停车B、不停车C、立即停车D、监控运行3、拦停后，由车辆调度通知车辆段启动辆故调查程序，派员前往处理，并安排专人将处理情况在（B）小时内录入TFDS。A、12B、24C、8D、104、TFDS系统检测的列车速度范围是（A）A、5-120km/hB、0-160km/hC、5-100km/hD、5-360km/h5、红外线轴温探测的运用管理工作须严格执行（D）的有关规定。A.《铁路技术管理规程》B.《行车组织规则》C.《铁路货车运用维修规程》D.《红外线轴温探测系统管理检修运用规程》6、安装有TPDS、TADS系统的列检，TPDS、TADS未对踏面损伤和轴承早期故障说明：①阶段测试作业必须由学生书写完成，打印复印不计成绩。②学生应按有关课程的教学要求，在规定的交纳日期前交纳作业。③任课教师评定考试成绩后，将成绩与评语反馈给学生本人。④每一次阶段测试作业成绩记为本学期课程总成绩的20%。2进行预报的货车车轮及轴承，列检作业人员（C）其进行技术检查。A.必须B.需要对C.可以不对D.利用THDS对7、TPDS、TADS、TFDS客户端计算机无法正常工作时或TFDS由于光线干扰造成图像不清晰、动态检车员无法判断时，要立即向（B）报告，由列检值班员通知该班现场检车工长，由现场检车员按技检标准对列车进行人工检查。A.现场检车工长B.列检值班员C.现场检车员D.动态检车员8、TFDS系统对车辆进行重点外观检测的部分不包括（D）。A.货车转向架B.制动装置C.车钩缓冲装置D.轮对9、TFDS系统的检查范围和质量标准,要求滚动轴承外圈前端、前盖、承载鞍前端（D），轴端螺栓无脱出。A.无丢失B.无脱出C.无裂纹D.无裂损10、测量温度通常采用（C）传感器。A．霍尔式B．气敏式C．热电偶传感器D．湿度传感器三、名词解释1、静态标定：输入已知标准非电量，测出传感器的输出，给出标定曲线、标定方程和标定常数，计算灵敏度、线性度、滞差、重复性等传感器的静态特性指标。2、动态标定：用于确定传感器的动态性能指标。通过确定其线性工作范围、频率响应函数、幅频特性和相频特性曲线、阶跃响应曲线来确定传感器的频率响应范围、幅值误差和相位误差、时间常数、阻尼比、固有频率等。3、压电效应：当某些物质沿某一方向施加压力或拉力时，会产生变形，此时这种材料的两个表面将产生符号相反的电荷。当外力去掉后，它又重新回到不带电状态，这种状态被称为压电效应。4、多普勒效应：如果发射机与接收机之间的距离发生变化，则发射机发射信号的频率与接收机收到的信号频率就不同，此现象称为多普勒效应。四、简答题1、什么是传感器，简述其各部分组成及作用。答：能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。组成：敏感元件、转换元件、转换电路。敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：以敏感元件的输出为输入，把输入转换成电路参数。转换电路：上述电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。2、传感器的静态特性指什么，它的性能特性指标主要有哪些？答：传感器的静态特性是是指传感器在被测量的各个值处于稳定状态（输入量为常量或变化很慢）时的输入输出关系；它的性能指标主要有：线性度、迟滞、重复性、灵敏度、分辨力和阀值、稳定性和温度稳定性、漂移、静态误差。33、为什么需要对传感器进行标定，具体的标定步骤有哪些？答：为了保证各种被测量量值的一致性和准确性。任何一种传感器在装配完后都必须按设计指标进行全面的性能鉴定。在使用一段时间后或经修理，也必须对主要技术指标进行校准试验，以便确保传感器的各项性能指标达到要求。就是利用精度高一级的标准器具对传感器进行定度的过程，从而确立传感器输出量和输入量之间的对应关系。步骤：①将传感器测量范围分成若干等间距的点；②根据传感器量程分点情况，输入量由小到大逐渐变化，并记录各输入输出值；③再将输入值由大到小慢慢减小，同时记录各输入输出值；④重复上两个步骤对传感器正反行程多次反复测量，将得到的测量数据用表格列出或绘制曲线。4、常用的电阻应变片分为哪几类，各类应变片的特点如何？答：金属丝式应变片（制作简单，性能稳定，成本低，易粘贴，应变横向效应较大）、金属箔式应变片（与被测件粘贴截面积大，散热条件好，横向效应小）、金属薄膜应变片（应变灵敏系数大，允许电流密度大，工作范围广，难于控制电阻与温度和时间的变化关系）、半导体应变片（尺寸横向效应机械滞后都很小灵敏系数极大。电阻值和灵敏系数随温度稳定性差，测量较大应变时非线性严重，灵敏系数岁受拉或压而变，且分散度大）。5、简要分析直流电桥（半桥单臂、半桥双臂、全桥）的特点。答：电源采用直流，测量电路使用的电源也是直流，而且其表头、比较臂、比例臂流过的电流性质都是直流。交流电桥则不然。电源采用直流，测量电路使用的电源也是直流，而且其表头、比较臂、比例臂流过的电流性质都是直流。对臂（桥臂）阻值之积相等。对臂阻抗的模的积相等，且阻抗角之和相等。直流电桥容易平衡，输出放大不容易处理。交流电桥平衡困难，输出放大容易处理。6、分析比较变磁阻式自感传感器、差动变压器式互感传感器的工作原理。答：变磁阻式自感传感器工作原理：由线圈、铁芯和衔铁三部分组成，在铁芯和衔铁之间存在气隙，传感器的运动部分与衔铁相连，当衔铁移动时，气隙厚度发生改变，引起磁路中磁阻的变化，从而导致电感线圈的电感值变化。通过测量电感值的变化达到测量衔铁位移量的大小和方向。差动变压器式互感传感器工作原理：两个次级线圈反向串联，并且在忽略铁损、导磁体磁阻和线圈分布电容的理想条件下的等效电路，当初级绕组N1加以激励电压U1时，根据变压器的工作原理，在两个次级绕组N2a和N2b中便产生两个感应电势E2a和E2b。如果工艺上保证变压器结构完全对称，则当活动衔铁处于初始平衡位置时必然会使两互感系数M1=M2。7、常用的电容式传感器有哪些基本类型，分别简述其工作原理和特点。答：电容式传感器分为变极距型、变面积型、变介质型。变极距型的原理及特点：通过改变极板间的距离的大小从而改变电容的大小；变面积型的原理及特点：通过改变两极板间的有效面积从而改变电容的大小；变介质型的原理及特点：电介质以不同深度插入电容中从而改变两种介质的极板覆盖面积。最终改变电容的大小。8、什么是压电效应与逆压电效应？简述压电传感器的结构及主要特点？答：正压电效应：某些物质在沿一定方向受到压力或拉力作用而发生改变时，其表面上会产生电荷；若将外力去掉时，它们又重新回到不带电的状态。逆压电效应：在压电材料的两个电极面上，如果加以交流电压，那么压电片能产生机械振动，即压电片在电极方向上有伸缩的现象。4压电传感器的主要特点：受压力的影响大，灵敏度高。9、简述变磁通式和恒磁通式电磁传感器的工作原理？答：变磁通式：是将齿轮的齿作为永久磁铁磁路的一部分。当齿轮转动时，引起磁路中磁组的变化，因而磁通相链与感应电动势的线圈产生信号输出，该信号频率的和幅值与转速成正比。恒磁通式：是永久磁铁磁路中有工作线圈，工作线圈置于气隙内。当线圈相对气隙磁场有运动时，产生磁感应电动势信号输出，该信号与线圈的直线运动速度成正比。10、什么是霍尔效应？霍尔电势与哪些因素有关？答：置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势，这种现象称霍尔效应。霍尔电势：其大小与激励电流、霍尔片材料、磁场强度有关。11、热电偶测温原理是什么?描述热电偶传感器测温基本定律。答：两种不同性质的导体A、B组成闭合回路，若节点①、②处于不同的温度（T≠T0）时两者之间产生一热电势，在回路中形成一定大小的电流。常用测温形式：冰浴法、冷端补偿导线法、冷端补偿器、冷端温度修正法、仪表机械零点调整法。12、用热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿？其冷端温度补偿的方法有哪几种？答：原因：只有当热电偶的冷端温度保持不变时，热电势才是被测温度的单值函数。冰浴法冷端温度补偿是使热偶电阻的冷端温度恒定在0℃时进行测温在实际应用中，往往由于热电偶的热端与冷端离得较近，冷端又暴露于空间，容易受到周围环境温度波动的影响，因而冷端温度难以保持，对测量的准确性造成影响。13、试述金属热电阻传感器的测温原理，常用的热电阻有哪些，具有什么特点？答：电阻传感器的测温原理：金属导体的电阻随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量。常用的铂、铜热电阻。铂容易提纯，在高温和氧化性介质中化学、物理性能稳定，制成的铂电阻输出—输入特性接近线性，测量精度高。铂电阻制成的温度计，除作温度标准外，还运用于高精度的工业测量，一般在测量精度要求不高和测温范围小时均采用铜电阻。14、什么是光电效应？光电效应可分为几类?说明其原理并指出相应的光电器件。答：在光线作用下，物体内的电子溢出物体表面向外发射的现象。分类：（1）外光电效应（光电管、光电倍增管）（2）光电导效应（光敏电阻、光敏二极管、光明三极管）（3）光生伏特效应。15、试述脉冲反射超声波探伤方法的原理及其特点。答：原理是将脉冲超声波射入被测工件后传播到有声阻抗差异的界面上，产生反射状况就会显示在荧屏上，根据反射的时间及形状来判断工件内部缺陷极材料性质。其特点探测灵敏度高、能准确地确定缺陷的位置和深度，可用不同的波形探测，应用广泛。16、应用超声波传感器探伤时为什么要在探头与工作件接触处要有一层耦合剂？答：为使探头有效地向工件发射超声波和有效地接收超声波。必须使探头和工件探测面之间有良好的耦合。17、试述车辆检修中采用的电磁探伤基本原理和显示方法？答：电磁探伤是利用电磁原理来发现金属缺陷的检查方法，这种探伤的方法是将铁磁材料的零件磁化，零件缺陷处的磁阻就会增大，利用漏磁来发现缺陷。如果5有铁磁材料所制成的零件组织均匀，没有任何缺陷，则各处的导磁率均相同，磁化后的磁力线也是均匀的。如果存在缺陷，则在缺陷处的导磁率降低，则磁力线通过这些地方会遇到较大的磁阻，磁力线的方步发生变化。显示方法：干法和湿法（磁悬液）两种18、列举三种非接触测量方式的测量转速的传感器，并简述其工作原理？答：霍尔电流传感器是利用霍尔效应将一次大电流变换为二次微小电压信号的传感器