机械工程中的测试技术应用：从传感器到自动化

"测试技术在机械工程中的应用主要涉及传感器的使用和信号处理，特别是在工业自动化、流程工业设备监控和产品质量测量等领域。课程由范良志主讲，旨在通过实际项目培养学生的实践能力和问题解决能力。测试技术作为科学实验和生产过程的重要手段，通过传感器将非电量转化为电量，然后进行信号处理和分析，以提高测量精度和自动化水平。然而，教学中存在应用实例不足、理论难以理解等问题。" 测试技术在机械工程中扮演着至关重要的角色，尤其是在工业自动化领域。传感器是自动化系统的关键组成部分，例如在机械手和机器人中，它们使用各种类型的传感器来感知环境和执行任务。转动/移动位置传感器确保精确的定位，力传感器用于检测和控制操作力度，视觉和听觉传感器则赋予设备感知周围环境的能力。接近距离传感器、触觉、热觉和嗅觉传感器进一步增强了设备的感知范围，使其能在多种复杂情况下工作。 AGV自动送货车是工业自动化中的另一应用实例，它们利用超声波测距传感器来规避障碍，红外线和色彩传感器识别运动轨迹和位置，而条形码传感器则用于货物识别。在生产加工过程中，传感器如切削力传感器、加工噪声传感器和超声波测距传感器等用于实时监控设备状态和工艺质量。 流程工业设备运行状态监控是测试技术的另一个重要应用。例如，在电力、冶金、石化和化工行业中，设备的健康状况直接影响生产线的稳定运行。24小时在线监测系统能够及时发现如输油管道和压力容器的破损或泄漏等问题。 此外，测试技术也应用于产品质量的测量。在汽车制造中，汽车的性能和质量通过润滑油温度、冷却水温度、燃油压力和发动机转速等参数的测量来验证。同样，机床加工过程中，电机和发动机等关键部件的质量也需要通过精确的测试来保证。 测试技术与信号处理在机械工程中不仅涉及到传感器的原理和应用，还涵盖了信号的分析方法，旨在提高测量的准确性和系统的自动化程度。通过项目学习，学生可以更好地理解和应用这些知识，解决实际问题。同时，教育者也在寻求改进教学方式，增加实物示例和简化深奥理论，以提高学生的学习效果。