化工測(cè)量及儀表

前言

　　《化工測(cè)量及儀表》一書(shū)自1982年出版以來(lái)，被許多院校所采用。2002年《化工測(cè)量及儀表》第二版問(wèn)世，對(duì)第一版教材進(jìn)行了較大的修改，采用了當(dāng)時(shí)最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。第二版前后共印刷了16次之多?！　‰S著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，檢測(cè)理論與測(cè)量技術(shù)都發(fā)生了巨大的變化，為此，本書(shū)對(duì)第二版進(jìn)行了重大的增刪和修改，書(shū)的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了重建，共分成三個(gè)模塊（三大篇）。第1篇含第1、2兩章，主要講述測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)、誤差的處理以及檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性。第2篇包括第3、4、5、6、7共五章，主要介紹各種傳感器的基本原理，強(qiáng)調(diào)對(duì)壓力、溫度、物位、流量、成分等五大重要參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量。第8、9兩章為第3篇，主要講述各類顯示儀表的構(gòu)成（重點(diǎn)分析微機(jī)化儀表和虛擬儀器兩類）以及近年來(lái)涌現(xiàn)出的主要的測(cè)量新技術(shù)?！　〉谝话娼滩膮⒓泳帉?xiě)的人員有：石油大學(xué)（華東）、華東理工大學(xué)以及東華大學(xué)的教師奚立明、曹文舉、范玉久、章先樓、沈關(guān)梁、嚴(yán)雋道。第二版教材參加編寫(xiě)的人員有：石油大學(xué)（華東）和東華大學(xué)的教師杜鵑、范玉久、羅萬(wàn)象、陳憂先以及左鋒通力合作完成?！　”敬涡抻営蓶|華大學(xué)（原中國(guó)紡織大學(xué)）負(fù)責(zé)，陳憂先編寫(xiě)了第1、2、9章，左鋒編寫(xiě)了第3、4、5章，董愛(ài)華編寫(xiě)了第6、7章，第8章由陳憂先、崔正剛、顧斌合作編寫(xiě)，并敬請(qǐng)范玉久先生主審?！　”緯?shū)配有電子教案，需要者可網(wǎng)站登免費(fèi)下載?！　≡诰帉?xiě)過(guò)程中得到了河北理工大學(xué)智能儀器廠等單位不少專家的指點(diǎn)，美國(guó)NI公司技術(shù)市場(chǎng)工程師倪斌先生也幫助審閱了相關(guān)章節(jié)，特此表示感謝。

內(nèi)容概要

　　《化工測(cè)量及儀表（第3版）》講述了測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)、傳感器的基本原理和構(gòu)成。強(qiáng)調(diào)了對(duì)壓力、溫度、物位、流量、成分等五大重要參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量。同時(shí)還分析了檢測(cè)儀表的組成、最新的發(fā)展和新涌現(xiàn)的測(cè)量成果?！　　痘y(cè)量及儀表（第3版）》是為高等院校有關(guān)石油、石化、化工、化纖以及化學(xué)制藥等自動(dòng)化信息類專業(yè)編寫(xiě)的教材。書(shū)中所闡述的內(nèi)容，同樣適合冶金、生物制藥、糧食食品加工以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培等專業(yè)學(xué)生的需要?！痘y(cè)量及儀表（第3版）》除作為高等學(xué)校教材外，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員和儀表工人閱讀參考。

書(shū)籍目錄

第1篇 測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)、誤差的處理以及檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性第1章 緒論1.1 測(cè)量的含義和地位1.2 發(fā)展中的測(cè)量技術(shù)1.3 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)就在我們身邊1.4 關(guān)于我們這本書(shū)思考題和習(xí)題附錄儀器儀表的測(cè)量控制現(xiàn)狀與國(guó)際的差距第2章 檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)2.1 檢測(cè)的基本概念2.1.1 傳感器與測(cè)量系統(tǒng)的組成2.1.2 測(cè)量方法及其分類2.1.3 測(cè)量系統(tǒng)或儀表的基本技術(shù)性能和術(shù)語(yǔ)2.2 測(cè)量誤差概述2.2.1 測(cè)量誤差客觀存在2.2.2 測(cè)量誤差的分類2.3 隨機(jī)誤差的處理與測(cè)量不確定度的表示2.3.1 隨機(jī)誤差的處理2.3.2 測(cè)量結(jié)果的置信度2.4 系統(tǒng)誤差以及粗大誤差的處理2.4.1 系統(tǒng)誤差的分類2.4.2 系統(tǒng)誤差的判斷方法2.4.3 消除系統(tǒng)誤差的經(jīng)驗(yàn)方法2.4.4 粗大誤差的處理2.5 檢測(cè)技術(shù)的新發(fā)展概述2.5.1 檢測(cè)理論和技術(shù)的新擴(kuò)展2.5.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)和測(cè)量技術(shù)的融合思考題和習(xí)題第2篇 傳感器基本原理及五大重要參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量第3章 壓力測(cè)量3.1 壓力檢測(cè)概述3.1.1 壓力定義及單位3.1.2 壓力的幾種表示方法3.2 彈性壓力計(jì)3.2.1 彈性元件3.2.2 彈性元件在壓力測(cè)量中的應(yīng)用3.3 電阻式壓力計(jì)3.3.1 應(yīng)變效應(yīng)和壓阻效應(yīng)的原理3.3.2 金屬應(yīng)變片與應(yīng)變式壓力傳感器3.3.3 壓阻元件和壓阻式壓力傳感器3.3.4 電阻信號(hào)的測(cè)量電路3.4 電容式壓力計(jì)3.4.1 電容傳感器的原理3.4.2 電容式壓力傳感器3.4.3 電容信號(hào)的變送處理3.5 電感式壓力計(jì)3.5.1 自感式傳感器3.5.2 互感式差動(dòng)傳感器3.6 霍爾式壓力計(jì)3.6.1 霍爾傳感器的工作原理3.6.2 霍爾式壓力計(jì)3.7 其他壓力測(cè)量方法3.7.1 液柱式壓力計(jì)3.7.2 壓電式壓力計(jì)3.7.3 振動(dòng)式壓力計(jì)3.8 壓力表的選擇、校驗(yàn)和安裝3.8.1 壓力儀表的選擇3.8.2 壓力儀表的校驗(yàn)3.8.3 壓力表的安裝思考題和習(xí)題第4章 物位測(cè)量4.1 浮力式液位計(jì)4.1.1 浮子式液位計(jì)4.1.2 浮筒式液位計(jì)4.2 靜壓式液位計(jì)4.2.1 靜壓法液位測(cè)量的原理4.2.2 壓力式液位計(jì)4.2.3 差壓式液位計(jì)4.3 電容式液位計(jì)4.3.1 非導(dǎo)電介質(zhì)的液位測(cè)量4.3.2 導(dǎo)電介質(zhì)的液位測(cè)量4.3.3 固體料位的測(cè)量4.4 非接觸式物位測(cè)量4.4.1 輻射式物位計(jì)4.4.2 超聲波物位計(jì)4.4.3 光電式物位計(jì)思考題和習(xí)題第5章 流量測(cè)量5.1 流量的定義和流體流動(dòng)狀態(tài)5.1.1 流量的定義5.1.2 流動(dòng)狀態(tài)與流量測(cè)量5.1.3 流體流動(dòng)中的能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換5.2 節(jié)流式流量計(jì)5.2.1 測(cè)量原理5.2.2 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置5.2.3 流量公式和參數(shù)的確定5.2.4 節(jié)流裝置流量測(cè)量不確定度的估算5.2.5 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算5.2.6 節(jié)流裝置的安裝5.3 動(dòng)壓式流量計(jì)5.3.1 靶式流量計(jì)5.3.2 擋板流量計(jì)5.3.3 動(dòng)壓管流量計(jì)5.3.4 皮托管和均壓管5.4 浮子式流量計(jì)5.4.1 傳感器的結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理5.4.2 浮子流量計(jì)的工作特性5.4.3 刻度換算5.4.4 金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)5.5 電磁式流量計(jì)5.5.1 測(cè)量原理5.5.2 變送器的結(jié)構(gòu)及特性5.5.3 變送器的信號(hào)處理5.5.4 電磁流量計(jì)的特點(diǎn)和注意事項(xiàng)5.6 離心式流量計(jì)5.6.1 測(cè)量原理5.6.2 彎管流量計(jì)的特性5.7 葉輪式流量計(jì)5.7.1 渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)5.7.2 渦輪變送器的工作原理5.7.3 渦輪旋轉(zhuǎn)信號(hào)的測(cè)量5.7.4 渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)5.8 渦街式流量計(jì)5.8.1 應(yīng)用卡曼漩渦測(cè)量的原理5.8.2 渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)5.8.3 渦街信號(hào)的檢測(cè)5.8.4 渦街流量計(jì)的特點(diǎn)5.9 容積式流量計(jì)5.9.1 測(cè)量原理5.9.2 轉(zhuǎn)子式容積流量計(jì)5.9.3 活塞式容積流量計(jì)5.9.4 其他形式的容積式流量計(jì)5.9.5 容積式流量計(jì)的特性5.9.6 容積式流量計(jì)的選型、安裝和使用5.10 質(zhì)量流量計(jì)5.10.1 量熱式質(zhì)量流量計(jì)5.10.2 科氏力流量計(jì)5.10.3 其他常用的直接式質(zhì)量流量測(cè)量方法5.10.4 推導(dǎo)式質(zhì)量流量測(cè)量方法5.11 超聲波流量計(jì)5.11.1 傳播速度法測(cè)量原理5.11.2 多普勒法測(cè)量原理思考題和習(xí)題第6章 溫度測(cè)量6.1 概述6.1.1 溫度測(cè)量方法6.1.2 溫標(biāo)6.1.3 溫度測(cè)量?jī)x表的分類6.2 膨脹式測(cè)溫方法及儀表6.2.1 雙金屬溫度計(jì)測(cè)溫原理6.2.2 雙金屬溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)6.3 熱電偶溫度計(jì)6.3.1 測(cè)量原理6.3.2 熱電偶材料與結(jié)構(gòu)6.3.3 熱電偶冷端溫度的處理方法6.3.4 熱電偶測(cè)溫線路及誤差分析6.3.5 熱電偶的安裝6.4 熱電阻溫度計(jì)6.4.1 熱電阻的測(cè)溫原理6.4.2 熱電阻材料與結(jié)構(gòu)6.5 非接觸式測(cè)溫方法及儀表6.5.1 熱輻射基本定理6.5.2 光學(xué)高溫計(jì)6.5.3 光電高溫計(jì)6.5.4 輻射溫度計(jì)6.5.5 比色溫度計(jì)6.6 溫度測(cè)量新技術(shù)綜述6.6.1 光纖測(cè)溫技術(shù)6.6.2 半導(dǎo)體硅PN結(jié)溫度傳感器測(cè)溫技術(shù)6.6.3 集成溫度傳感器6.6.4 石英振蕩器溫度傳感器思考題和習(xí)題附錄一 常用熱電偶分度表附錄二 常用熱電阻分度表第7章 工業(yè)分析儀表7.1 概述7.1.1 工業(yè)分析儀表的概念及其應(yīng)用7.1.2 工業(yè)分析儀表的分類7.1.3 工業(yè)分析儀表的組成7.1.4 成分分析儀器的主要性能指標(biāo)7.2 熱導(dǎo)式氣體分析器7.2.1 熱導(dǎo)分析的基本原理7.2.2 熱導(dǎo)式氣體分析器的檢測(cè)器7.2.3 熱導(dǎo)式氣體分析器的檢測(cè)橋路7.3 氧分析器7.3.1 熱磁式氧分析器7.3.2 氧化鋯氧分析器7.4 pH值的自動(dòng)測(cè)量7.4.1 概述7.4.2 電極電位與原電池7.4.3 參比電極與指示電極7.5 濕度的自動(dòng)測(cè)量7.5.1 濕度的表示方法7.5.2 干濕球濕度計(jì)7.5.3 露點(diǎn)式濕度計(jì)7.5.4 電解式濕度計(jì)7.5.5 電容式濕度計(jì)7.6 密度的自動(dòng)測(cè)量7.6.1 浮力式密度計(jì)7.6.2 壓力式密度計(jì)7.6.3 重力式密度計(jì)7.6.4 振動(dòng)式密度計(jì)思考題和習(xí)題第3篇 檢測(cè)系統(tǒng)顯示儀表的構(gòu)成及日新月異的測(cè)量技術(shù)第8章 測(cè)量顯示儀表8.1 概述8.2 模擬顯示儀表8.2.1 動(dòng)圈式模擬顯示儀表概述8.2.2 動(dòng)圈儀表的組成和工作原理8.2.3 測(cè)量線路8.2.4 自動(dòng)平衡顯示儀表8.3 數(shù)字式顯示儀表8.3.1 數(shù)字顯示儀表與模擬式儀表的比較8.3.2 數(shù)字顯示儀表的組成8.3.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換8.3.4 信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)度變換8.3.5 非線性補(bǔ)償8.3.6 數(shù)字式顯示儀表的顯示器件8.4 微機(jī)化檢測(cè)儀表8.4.1 微機(jī)化儀表綜述8.4.2 微機(jī)化儀表硬件8.4.3 微機(jī)化儀表軟件8.4.4 微機(jī)化儀表標(biāo)度變換和線性化8.4.5 微機(jī)化儀表實(shí)例分析8.5 虛擬儀器8.5.1 從傳統(tǒng)儀器到虛擬儀器8.5.2 軟件就是儀器8.5.3 虛擬儀器體系結(jié)構(gòu)中的硬件組成8.5.4 虛擬儀器體系結(jié)構(gòu)中的軟件組成8.5.5 虛擬儀器的設(shè)計(jì)8.5.6 虛擬儀器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)思考題和習(xí)題第9章 日新月異的測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用9.1 紅外傳感器原理及應(yīng)用9.1.1 紅外輻射的基本知識(shí)9.1.2 紅外傳感器的原理與結(jié)構(gòu)9.1.3 紅外傳感器的應(yīng)用9.2 仿生傳感器9.2.1 綜述9.2.2 視覺(jué)傳感器9.2.3 聽(tīng)覺(jué)傳感器9.2.4 觸覺(jué)傳感器9.2.5 接近覺(jué)傳感器9.3 一體化測(cè)量技術(shù)9.3.1 綜述9.3.2 一體化傳感器結(jié)構(gòu)模式9.3.3 三位一體傳感器實(shí)例9.4 軟測(cè)量技術(shù)9.4.1 概述9.4.2 軟測(cè)量技術(shù)的實(shí)現(xiàn)步驟9.4.3 軟測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用9.4.4 軟測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)9.5 網(wǎng)絡(luò)化儀表及網(wǎng)絡(luò)化傳感器9.5.1 網(wǎng)絡(luò)化儀表及網(wǎng)絡(luò)化傳感器概述9.5.2 基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化儀表測(cè)控系統(tǒng)9.5.3 面向Internet的網(wǎng)絡(luò)化儀表測(cè)控系統(tǒng)9.5.4 網(wǎng)絡(luò)化傳感器9.5.5 小結(jié)思考題和習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2.4.4粗大誤差的處理　　由于實(shí)驗(yàn)人員在讀取或記錄數(shù)據(jù)時(shí)疏忽大意，或者由于不能正確地使用儀表、測(cè)量方案錯(cuò)誤以及測(cè)量?jī)x表受干擾或失控等原因，測(cè)量誤差明顯地超出正常測(cè)量條件下的預(yù)期范圍，是異常值，有可能含有粗大誤差。如果這些異常值確實(shí)是壞值，應(yīng)該剔除，否則測(cè)量結(jié)果會(huì)被嚴(yán)重歪曲?！　。?）粗大誤差的判別　　當(dāng)在測(cè)量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)某個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)可能是異常數(shù)據(jù)時(shí)，一般不要不加分析就輕易將該數(shù)據(jù)直接從測(cè)量記錄中剔除，最好能分析出該數(shù)據(jù)出現(xiàn)的主觀原因。判斷粗大誤差可以從定性分析和定量判斷兩方面來(lái)考慮。　?、俣ㄐ苑治龆ㄐ苑治鼍褪菍?duì)測(cè)量環(huán)境、測(cè)量條件、測(cè)量設(shè)備、測(cè)量步驟進(jìn)行分析，看是否有某種外部條件或測(cè)量設(shè)備本身存在突變而瞬時(shí)破壞；測(cè)量操作是否有差錯(cuò)或等精度測(cè)量構(gòu)成中是否存在其他可能引發(fā)粗大誤差的因素；也可由同一操作者或另?yè)Q有經(jīng)驗(yàn)的操作者再次重復(fù)進(jìn)行前面的（等精度）測(cè)量，然后再將兩組測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，或者由不同測(cè)量?jī)x器在同等條件下獲得的結(jié)果進(jìn)行比較，以分析該異常數(shù)據(jù)的出現(xiàn)是否“異?！?，進(jìn)而判定該數(shù)據(jù)是否為粗大誤差。這種判斷屬于定性判斷，無(wú)嚴(yán)格的規(guī)則，應(yīng)細(xì)致和謹(jǐn)慎地實(shí)施?！　、诙颗袛喽颗袛嗑褪且越y(tǒng)計(jì)學(xué)原理和誤差理論等相關(guān)專業(yè)知識(shí)為依據(jù)，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)中的異常值的“異常程度”進(jìn)行定量計(jì)算，以確定該異常值是否為應(yīng)剔除的壞值。這里所謂的定量計(jì)算是相對(duì)上面的定性分析而言，它是建立在等精度測(cè)量符合一定的分布規(guī)律和置信概率基礎(chǔ)上的，因此并不是絕對(duì)的。

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