化工测量及仪表(左锋)(第四版)

第1章绪论001

1.1测量的含义和地位 001

1.2发展中的测量技术 002

1.3自动检测技术就在我们身边 003

1.4流程工业中测量技术的特点 004

思考题和习题 005

第2章工业过程测量基础006

2.1检测的基本概念 006

2.1.1传感器与测量系统的组成/006

2.1.2测量方法及其分类/008

2.1.3测量系统或仪表的基本性能指标和术语/009

2.2测量误差概述 014

2.2.1测量误差客观存在/014

2.2.2测量误差产生的规律/016

2.3随机误差的处理与测量不确定度的表示 018

2.3.1随机误差的处理/018

2.3.2测量结果的置信度/021

2.4系统误差以及粗大误差的处理 022

2.4.1系统误差的分类/022

2.4.2系统误差的判断和消除/023

2.4.3粗大误差的处理/024

思考题和习题 025

第3章压力测量026

3.1压力检测概述 026

3.1.1压力定义及单位/026

3.1.2压力的几种表示方法/027

3.2机械式压力计 027

3.2.1弹性元件/027

3.2.2弹性元件在压力测量中的应用/029

3.3电阻式压力计 031

3.3.1应变效应和压阻效应的原理/031

3.3.2基于金属应变片的电阻式压力传感器/032

3.3.3压阻元件和电阻式差压传感器/034

3.3.4温度补偿与测量电路/034

3.4电容式压力计 038

3.4.1电容式传感器的原理/038

3.4.2电容式压力传感器/040

3.4.3测量电路/042

3.5电感式压力计 046

3.5.1自感式传感器/046

3.5.2互感式差动传感器/050

3.6霍尔式压力计 054

3.6.1霍尔传感器的工作原理/054

3.6.2霍尔式压力计的工作原理/056

3.7其他压力测量方法 059

3.7.1压电式压力计/059

3.7.2振动式压力计/063

3.7.3光纤压力计/066

3.8压力表的选择和安装 068

3.8.1压力仪表的选择/068

3.8.2压力表的安装/069

思考题和习题 071

第4章物位测量072

4.1浮力式液位计 072

4.1.1浮子式液位计/072

4.1.2浮筒式液位计/075

4.2静压式液位计 076

4.2.1测量原理/076

4.2.2压力式液位计/077

4.2.3差压式液位计/078

4.3电容式液位计 081

4.3.1测量原理/081

4.3.2非导电介质的液位测量/081

4.3.3导电介质的液位测量/082

4.3.4固体料位的测量/083

4.4非接触式物位测量 084

4.4.1超声波物位计/084

4.4.2雷达物位计/086

4.4.3光电式物位计/087

思考题和习题 091

第5章流量测量092

5.1流量测量的基本概念 092

5.1.1流量的定义/092

5.1.2流体特性参数对流量测量的影响/092

5.1.3流动状态与流量测量/093

5.1.4流体流动中的能量状态转换/094

5.1.5流量测量方法分类/095

5.2节流式流量计 095

5.2.1测量原理/096

5.2.2常用节流装置/098

5.2.3节流装置的安装/104

5.3动压式流量计 108

5.3.1测量原理/108

5.3.2皮托管的其他应用结构/110

5.4离心式流量计 111

5.4.1测量原理/111

5.4.2弯管流量计的应用特性/113

5.5电磁式流量计 114

5.5.1测量原理/115

5.5.2电磁流量计的传感器结构/116

5.5.3电磁流量计的信号转换器/118

5.5.4电磁流量计的特点和应用/121

5.6超声波流量计 122

5.6.1传播速度法的测量原理/122

5.6.2多普勒法的测量原理/126

5.6.3超声波流量计的特点和应用/129

5.7涡轮流量计 130

5.7.1涡轮流量计的结构/130

5.7.2涡轮流量计传感器的工作原理/131

5.7.3涡轮旋转信号的测量及处理/133

5.7.4涡轮流量计的特点/134

5.8容积式流量计 134

5.8.1测量原理/135

5.8.2容积式流量计的特性/136

5.9质量流量计 138

5.9.1科氏力流量计/139

5.9.2量热式质量流量计/143

5.10多相流体测量技术 144

5.10.1多相流测量技术的种类和特点/145

5.10.2多相流测量的过程层析成像技术/147

思考题和习题 148

第6章温度测量149

6.1概述 149

6.1.1温标/149

6.1.2温度的测量方法/150

6.1.3温度测量仪表的分类/151

6.2热膨胀式温度计 151

6.2.1测温原理/151

6.2.2双金属温度计的结构/152

6.3热电偶温度计 153

6.3.1测量原理/153

6.3.2热电偶材料与结构/157

6.3.3热电偶的冷端温度补偿/160

6.3.4热电偶测温线路及误差分析/163

6.3.5安装、使用热电偶温度计的注意事项/165

6.4热电阻温度计 167

6.4.1热电阻的测温原理/167

6.4.2热电阻材料与结构/168

6.5非接触式温度计 173

6.5.1热辐射基本定理/174

6.5.2光电高温计/176

6.5.3比色温度计/177

6.5.4辐射温度计/178

6.6其他类型的温度传感器 179

6.6.1光纤温度计/179

6.6.2基于半导体的温度传感器/181

6.6.3集成式温度传感器/183

6.6.4石英振荡器温度传感器/185

思考题和习题 185

第7章工业分析仪表187

7.1概述 187

7.1.1工业分析仪表的概念及其应用/187

7.1.2工业分析仪表分类/188

7.1.3工业分析仪表的组成/189

7.2工业分析仪表的自动取样和预处理系统 190

7.2.1自动取样和预处理系统的功能/190

7.2.2自动取样和预处理系统的组成/191

7.3热学和磁学式分析仪 192

7.3.1热导式气体分析仪/193

7.3.2热磁式氧分析器/198

7.4 电化学式在线分析仪 201

7.4.1工业pH计/201

7.4.2氧化锆氧分析器/208

7.5工业色谱仪和质谱仪 211

7.5.1工业色谱仪/211

7.5.2工业质谱仪/215

7.6湿度的自动测量 222

7.6.1湿度的表示方法/222

7.6.2电阻式湿度计/222

7.6.3电解式湿度计/223

7.6.4电容式湿度计/224

7.7密度的自动测量 225

7.7.1压力式密度计/225

7.7.2重力式密度计/225

7.7.3振动式密度计/227

思考题和习题 229

第8章仪表的数据处理和显示技术230

8.1二次仪表的概念及其作用 230

8.2二次仪表的信号处理 231

8.2.1信号的标准化及标度变换/231

8.2.2非线性补偿/231

8.3仪表的数字显示技术 232

8.3.1数字式仪表的组成/232

8.3.2数字显示技术特点/233

8.3.3模数转换/233

8.3.4仪表的数字式显示器件/237

8.4智能仪表 240

8.4.1智能仪表综述/240

8.4.2智能仪表硬件/241

8.4.3智能仪表软件/244

8.4.4智能仪表标度变换和线性化/245

8.5虚拟仪器与图形化显示技术 247

8.5.1虚拟仪器技术概述/247

8.5.2虚拟仪器的体系结构中的硬件组成/248

8.5.3虚拟仪器的体系结构中的软件组成/249

8.5.4虚拟仪器的设计简介/250

8.5.5虚拟仪器的技术优势/251

思考题和习题 252

第9章日新月异的测量技术及应用254

9.1一体化技术 254

9.1.1数控机床与数控技术/254

9.1.2工业机器人/255

9.1.3柔性制造系统FMS简介/256

9.2仿生传感器 257

9.2.1视觉传感器/257

9.2.2听觉传感器/258

9.2.3触觉传感器/259

9.2.4接近觉传感器/260

9.3多传感器数据融合技术 261

9.3.1基本原理/261

9.3.2数据融合模型与方法/262

9.3.3多传感器数据融合的应用/263

9.4软测量技术 264

9.4.1概述/264

9.4.2软测量技术的实现步骤/265

9.4.3软测量技术的应用与趋势/267

9.5物联网技术 268

9.5.1网络化传感器/268

9.5.2网络化仪表与设备/272

9.5.3网络化传感技术的物联网应用/275

思考题和习题 275

附录一常用热电偶分度表276

附录二常用热电阻分度表285

参考文献289