材料成形檢測(cè)與控制

前言

材料成形檢測(cè)與控制是研究材料成形工程技術(shù)領(lǐng)域有關(guān)參量的檢測(cè)原理與控制技術(shù)的一門學(xué)科。檢測(cè)是人們認(rèn)識(shí)客觀事物的重要手段，通過(guò)檢測(cè)可以揭露事物的內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律，從而幫助人們認(rèn)識(shí)和利用它；控制是實(shí)現(xiàn)某種客觀事物的重要手段，通過(guò)控制可以實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步。從科學(xué)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程來(lái)看，很多新的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都和檢測(cè)與控制技術(shù)分不開(kāi)，同時(shí)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又大大促進(jìn)了檢測(cè)與控制技術(shù)的發(fā)展，為檢測(cè)與控制技術(shù)提供更新的方法和設(shè)備。“材料成形檢測(cè)與控制”是材料成形與控制工程專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使讀者能夠建立材料成形檢測(cè)與控制的基本概念，了解各種物理量或參量的測(cè)量原理和控制技術(shù)，為以后進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)和生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)與控制打下基礎(chǔ)。本書(shū)從應(yīng)用角度出發(fā)，按照由淺入深、從理論到實(shí)踐、先分析后綜合的原則，把全書(shū)內(nèi)容分為8章。第1章介紹了材料成形檢測(cè)與控制的重要性，以及材料成形中經(jīng)常檢測(cè)與控制的物理量。第2章介紹了材料成形及控制工程中常用傳感器的結(jié)構(gòu)及其工作原理、應(yīng)用基礎(chǔ)，包括熱電式傳感器、電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、霍爾傳感器、光電式傳感器及傳感器的信號(hào)處理和適用原則。第3章介紹了材料成形及控制工程中常用的檢測(cè)及顯示技術(shù)，包括測(cè)溫用磁電動(dòng)圈式儀表、電位差計(jì)、溫度的測(cè)量、電阻應(yīng)變儀的工作原理及應(yīng)用技術(shù)、應(yīng)力和應(yīng)變的測(cè)量、數(shù)字式儀表的構(gòu)成及工作原理。第4章介紹了繼電器接觸器控制技術(shù)、直流伺服電動(dòng)機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)。第5章介紹了自動(dòng)控制理論基礎(chǔ)，包括自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成及建立數(shù)學(xué)模型的方法、傳遞函數(shù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)框圖及其變換。第6章介紹了自動(dòng)控制系統(tǒng)的基于時(shí)域的分析方法；典型輸入信號(hào)及一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)的輸出響應(yīng)；自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性及穩(wěn)定判據(jù)、穩(wěn)態(tài)誤差分析；速度控制系統(tǒng)、弧長(zhǎng)控制系統(tǒng)的分析技術(shù)。第7章介紹了在鑄造、焊接、鍛壓領(lǐng)域常用的液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)，主要介紹液壓泵動(dòng)力元件、液壓缸執(zhí)行元件、液壓閥控制元件、液壓輔助元件等構(gòu)造、工作原理及其應(yīng)用技術(shù)。第8章介紹了在鑄造、焊接、鍛壓領(lǐng)域常用的液壓基本控制回路的構(gòu)成及其工作原理，具體介紹壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作回路以及其他控制回路。

內(nèi)容概要

　　《材料成形檢測(cè)與控制》從材料成形檢測(cè)與控制的基本理論及應(yīng)用角度出發(fā)，按照由淺入深、從理論到實(shí)踐、先分析后綜合的原則，系統(tǒng)地介紹了材料成形檢測(cè)與控制的基礎(chǔ)知識(shí)；常用傳感器及測(cè)量電路的工作原理；各種測(cè)量顯示儀表的原理、特點(diǎn)與使用；溫度檢測(cè)技術(shù)；應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量技術(shù)；繼電接觸式控制技術(shù)、直流伺服電動(dòng)機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的原理及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)；自動(dòng)控制理論基礎(chǔ)；自動(dòng)控制系統(tǒng)分析技術(shù)；液壓傳動(dòng)元器件及液壓基本回路等。　　本書(shū)可作為材料成形及控制工程專業(yè)的教材，也可供材料成形領(lǐng)域工程技術(shù)人員參考使用。

書(shū)籍目錄

前言第1章 緒論1.1 材料成形檢測(cè)與控制的重要性1.2 材料成形中經(jīng)常檢測(cè)與控制的物理量1.3 本書(shū)的主要內(nèi)容第2章 材料成形及控制工程中常用的傳感器2.1 傳感器的基本概念2.1.1 傳感器的定義與組成2.1.2 傳感器的分類2.2 熱電式傳感器2.2.1 熱電偶2.2.2 金屬熱電阻2.2.3 熱敏電阻2.3 電阻式傳感器2.3.1 電位器式電阻傳感器2.3.2 應(yīng)變式電阻傳感器2.4 電感式傳感器2.4.1 變磁阻式傳感器2.4.2 互感式傳感器2.4.3 電渦流式傳感器2.5 電容式傳感器2.5.1 基本工作原理2.5.2 變間隙型電容式傳感器2.5.3 變極板面積型電容式傳感器2.5.4 變介質(zhì)型電容式傳感器2.5.5 電容式傳感器等效電路2.6 壓電式傳感器2.6.1 壓電效應(yīng)和壓電材料2.6.2 石英晶體的壓電特性2.6.3 壓電陶瓷的壓電現(xiàn)象2.6.4 壓電式傳感器等效電路和測(cè)量電路2.6.5 壓電式傳感器的應(yīng)用2.7 霍爾傳感器2.7.1 霍爾效應(yīng)2.7.2 霍爾元件的主要技術(shù)參數(shù)2.7.3 霍爾傳感器的應(yīng)用2.8 光電式傳感器2.8.1 光電效應(yīng)傳感器2.8.2 CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器2.9 傳感器的信號(hào)處理2.10 傳感器的適用原則復(fù)習(xí)思考題第3章 材料成形及控制工程中常用檢測(cè)及顯示技術(shù)3.1 磁電動(dòng)圈式儀表3.1.1 磁電動(dòng)圈式儀表的特點(diǎn)及分類3.1.2 磁電動(dòng)圈式儀表的結(jié)構(gòu)及工作原理3.1.3 磁電動(dòng)圈式儀表的測(cè)量電路3.1.4 磁電動(dòng)圈式溫度指示調(diào)節(jié)儀表的斷偶保護(hù)電路3.2 電位差計(jì)3.2.1 手動(dòng)平衡直流電位差計(jì)3.2.2 自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)3.3 溫度的測(cè)量3.3.1 測(cè)溫方法的分類3.3.2 熱電偶測(cè)溫3.3.3 熱電阻測(cè)溫3.4 電阻應(yīng)變儀3.4.1 電阻應(yīng)變儀的分類3.4.2 電阻應(yīng)變儀的工作原理3.4.3 電阻應(yīng)變儀主要組成部分的作用及性能3.4.4 常用電阻應(yīng)變儀介紹3.5 應(yīng)力和應(yīng)變的測(cè)量3.5.1 應(yīng)用應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)力和應(yīng)變3.5.2 應(yīng)變片的工作特性及其主要性能參數(shù)3.5.3 應(yīng)變片粘貼工藝3.5.4 應(yīng)用電阻應(yīng)變片測(cè)試應(yīng)力和應(yīng)變3.5.5 測(cè)點(diǎn)選擇、布片和選片原則3.6 數(shù)字式儀表3.6.1 數(shù)字式儀表的特點(diǎn)及構(gòu)成3.6.2 數(shù)字式儀表構(gòu)成環(huán)節(jié)的工作原理3.6.3 虛擬儀器簡(jiǎn)介復(fù)習(xí)思考題第4章 材料成形及控制工程中常用的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù) 4.1 繼電接觸式控制系統(tǒng) 4.2 直流伺服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù) 4.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù) 復(fù)習(xí)思考題 第5章 自動(dòng)控制理論基礎(chǔ) 5.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類 5.2 開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 5.3 控制系統(tǒng)的組成及對(duì)控制系統(tǒng)的要求 5.4 數(shù)學(xué)模型的分類及建立 5.5 拉普拉斯變換及傳遞函數(shù)的概念 5.6 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù) 5.7 自動(dòng)控制系統(tǒng)的框圖及其變換 復(fù)習(xí)思考題 第6章 自動(dòng)控制系統(tǒng)分析 6.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)域分析 6.2 時(shí)域性能指標(biāo) 6.3 一階系統(tǒng)分析 6.4 二階系統(tǒng)分析 6.5 穩(wěn)定性與代數(shù)判據(jù) 6.6 穩(wěn)態(tài)誤差分析 6.7 速度控制系統(tǒng)分析 6.8 焊接電弧控制系統(tǒng)分析 復(fù)習(xí)思考題 第7章 液壓傳動(dòng)元器件 7.1 液壓傳動(dòng)的工作原理、系統(tǒng)組成 7.2 液壓泵的工作原理、分類以及主要性能參數(shù) 7.3 齒輪泵、葉片泵、柱塞泵 7.4 雙作用單、雙活塞桿式液壓缸 7.5 單、雙葉片式擺動(dòng)液壓缸及增壓液壓缸 7.6 液壓閥的分類 7.7 方向控制閥 7.8 壓力控制閥 7.9 流量控制閥 復(fù)習(xí)思考題 第8章 液壓基本回路 8.1 壓力控制回路 8.2 速度控制回路 8.3 多缸工作回路 復(fù)習(xí)思考題 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：在材料成形工藝過(guò)程中，有很多參量需要檢測(cè)及顯示，例如在鑄造、焊接和鍛壓熱加工過(guò)程中的溫度參數(shù)，經(jīng)常需要檢測(cè)及顯示，有時(shí)還需要對(duì)該參量進(jìn)行控制，使之參量按照一定規(guī)律變化，所以檢測(cè)與控制決定熱加工的工藝過(guò)程。材料成形檢測(cè)與控制這門課程主要介紹鑄造、焊接和鍛壓領(lǐng)域中各種物理量的檢測(cè)與控制的基本原理及基本方法，它是進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)和生產(chǎn)過(guò)程參量測(cè)量與控制必不可少的理論基礎(chǔ)。檢測(cè)是人們認(rèn)識(shí)客觀事物的重要手段，通過(guò)檢測(cè)可以揭露事物的內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律，從而幫助人們認(rèn)識(shí)和利用它；控制是實(shí)現(xiàn)某種客觀事物的重要手段，通過(guò)控制可以實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步。從科學(xué)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程來(lái)看，很多新的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都和檢測(cè)與控制技術(shù)分不開(kāi)，同時(shí)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又大大促進(jìn)了檢測(cè)與控制技術(shù)的發(fā)展，為檢測(cè)與控制技術(shù)提供更新的方法和設(shè)備。檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)控制的基礎(chǔ)，通常是在檢測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行控制。隨著自動(dòng)控制生產(chǎn)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，為了保證系統(tǒng)高效率地運(yùn)行，必須對(duì)生產(chǎn)流程中的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試采集，以準(zhǔn)確地對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

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