机械量测量仪表

对机械量参数进行测量的仪表

机械量测量仪表（mechanical quantity measuring instrument）对机械量参数进行测量的仪表。有的测量仪表中也有记录和调节功能。

仪表介绍

机械量测量仪表是指测量尺寸、位移、力、重量、转矩、速度和振动等机械量的工业自动化检测仪表，一般由传感器、测量电路、指示器和辅助电源组成。

这类仪表主要应用于冶金、机械、交通运输和轻工业等方面。按检测原理的不同有机械式、光学的、电气的多种，在生产过程中使用较多的是采用电测原理的仪表。这类仪表的特点是能够进行连续测量，信号处理比较简单，响应快，测量范围宽，对被测状态的影响小等。在机械量测量仪表中，传感器作为机电转换部件，其性能对仪表有很大影响。机械量测量仪表一般由传感器、测量电路、指示（或记录）器和辅助电源组成（见图）。

分类

机械量测量仪表可按测量原理分类，如位移测量仪表可分为电感式位移测量仪、电容式位移测量仪等。通常,机械量测量仪表可分为位移测量仪表（见位移传感器）、转矩测量仪表（见转矩传感器）、转速测量仪表（见转速传感器）、厚度测量仪表（见厚度传感器）、力测量仪表和振动测量仪。

常用的机械量测量仪表包括转速、力、称重、扭矩、厚度和振动等测量仪表。

转速测量仪表

转速测量仪表供测量旋转体在单位时间内的转数之用，按工作原理分为离心式、磁性式、光电式、数字式和磁阻式等。

力测量、称重仪表

力测量仪表用来测量轧制力、张力、冲压力和切削力。称重仪表主要是称量各种物体质量的仪表。这两类仪表包括压磁测力仪、电阻应变式测力仪、地中衡和料斗秤等。

扭矩测量仪表

主要用于直接测量旋转机器的扭矩。常用的有振弦式、磁致伸缩式、光电式、电阻应变式和相位差式转矩测量仪表。

厚度测量仪表

主要用以测量板材、带材、管材、镀层和涂层厚度的仪表。测量结果为某面积内厚度的平均值。常用的有电感式、高频涡流式、微波式、核辐射式、X射线式和气动式厚度计。

振动测量仪表

常用的有压电式加速度测量仪表、磁电式速度测量仪表、涡流式位移测量仪表和电位器式位移测量仪表。

测量方法

①利用所测量的力与杠杆砝码直接平衡；

②利用弹性变形，根据位移和变形判断所施加的力；

③利用压磁、压电等物理效应。常用的测力传感器有压磁式（见压磁式传感器）、电阻应变式（见电阻应变式传感器）、振弦式（见振弦式传感器）、电容式(见电容式传感器)。

用途

振动测量仪表主要是对振动的位移、速度、加速度、频率、相位和频域中的频谱、功率谱等量进行测量。常用的振动测量方法有相对测振法和绝对测振法。相对测振法是将振动传感器置于被测振动物体之外的基准位置上，与被测振动物体直接接触或作非接触测量。绝对测振法采用弹簧和质量块系统的惯性式传感器，把它固定在被测振动物体上进行测量（见加速度计）。

发展

机械量测量仪表的技术发展方向是扩展测量范围，提高测量精度，提高仪表可靠性和稳定性，实现非接触式连续测量和快速动态测量，采用新材料、新元件（如半导体敏感元件），利用集成电路技术发展检测转换一体化电路，提高测量灵敏度,缩小体积,提高可靠性。生产自动化的发展还提出对机械量进行自动测量和控制的要求。

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