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第1章 测量系统与测量误差 1

1.1 测量系统 1

1.1.1 测量系统的基本概念 1

1.1.2 测量仪表的主要性能 4

1.2 测量误差 6

1.2.1 测量误差的分类 6

1.2.2 测量误差的分析 7

1.2.3 间接测量的误差分析 11

思考题与习题 15

第2章 温度测量 16

2.1 测温原理与温标 16

2.1.1 测温原理 16

2.1.2 温标 17

2.2 热电偶测温 19

2.2.1 热电偶测温的原理 19

2.2.2 热电偶回路的性质 21

2.2.3 热电偶参比端的处理 23

2.2.4 热电偶热电势的测量 27

2.2.5 几种常用的热电偶及其性能 31

2.2.6 热电偶总温探针 35

2.3 热电阻测温 36

2.3.1 热电阻测温的原理 36

2.3.2 常用的热电阻元件 36

2.3.3 热电阻测温元件的结构 39

2.3.4 热电阻阻值的测量 41

2.4 其他接触式测温仪表 43

2.4.1 二极管温度计 43

2.4.2 双金属温度计 44

2.4.3 压力式温度计 45

2.5 非接触式温度测量 45

2.5.1 热辐射的理论基础 46

2.5.2 亮度温度计 47

2.5.3 全辐射高温计 50

2.5.4 比色温度计 52

2.5.5 红外测温仪 54

2.6 温度计的选择、安装与标定 55

2.6.1 温度计的选择与安装 55

2.6.2 温度计的标定 58

思考题与习题 62

第3章 压力测量 64

3.1 压力的定义与分类 64

3.1.1 压力的定义 64

3.1.2 压力的分类 65

3.2 稳态压力的测量 65

3.2.1 流体稳态压力测量的基本原理 65

3.2.2 流体静压的测量及静压探针 67

3.2.3 流体总压的测量及总压探针 69

3.2.4 压力探针的测量误差分析 70

3.3 稳态压力指示仪表 72

3.3.1 液柱式压力计 72

3.3.2 弹性式压力计 74

3.4 动态压力的测量 76

3.4.1 应变式压力传感器 76

3.4.2 压电式压力传感器 80

3.4.3 电感式压力传感器 82

3.4.4 电容式压力传感器 87

3.4.5 压阻式压力传感器 89

3.4.6 压磁式压力传感器 89

3.4.7 霍尔效应压力传感器 90

3.5 测压仪器及测压系统的标定与安装 91

3.5.1 测压仪器及测压系统的标定 91

3.5.2 测压仪器及测压系统的安装 94

3.6 真空测量 97

3.6.1 真空测量仪 97

3.6.2 真空测量仪表的使用与安装 101

思考题与习题 102

第4章 流速测量 104

4.1 流速大小的测量 104

4.1.1 速度探针 105

4.1.2 可压缩性对气流速度测量的影响 107

4.2 流速方向的测量 109

4.2.1 方向探针 109

4.2.2 平面流速的测量 110

4.2.3 空间流速的测量 115

4.3 热线风速仪 120

4.3.1 热线探头及其工作原理 120

4.3.2 热线测速方法及方向特性 122

4.4 激光多普勒测速仪 124

4.4.1 激光多普勒测速仪的工作原理 125

4.4.2 激光多普勒测速仪的光学部件 125

4.4.3 激光多普勒测速仪的信号处理系统 127

4.5 粒子图像测速技术 129

4.5.1 粒子图像测速原理 130

4.5.2 粒子图像测速的信号处理 132

4.5.3 示踪粒子的选择 135

思考题与习题 137

第5章 流量测量 138

5.1 流量测量方法概述 138

5.2 节流压差式流量计 139

5.2.1 基本原理 139

5.2.2 标准节流装置 141

5.2.3 标准节流装置的流量测量误差 146

5.3 速度式流量计 148

5.3.1 涡轮流量计 148

5.3.2 涡街流量计 149

5.3.3 电磁流量计 151

5.3.4 流速法测量流量 154

5.4 其他型式的流量计 155

5.4.1 罗茨流量计 155

5.4.2 浮子流量计 156

思考题与习题 157

第6章 转速及功率测量 158

6.1 转速测量方法概述 158

6.2 转速的测量 160

6.2.1 转速传感器 160

6.2.2 数字式转速仪 161

6.2.3 激光转速仪 163

6.3 功率测量方法概述 164

6.4 转矩的测量 166

6.4.1 相位差式转矩仪 166

6.4.2 应变式转矩测量仪 172

6.5 电机功率的测量 174

6.6 测功器 176

6.6.1 电力测功器 176

6.6.2 水力测功器 179

思考题与习题 180

第7章 振动及噪声测量 181

7.1 振动测量概述 181

7.2 测振原理及测振传感器 183

7.2.1 相对式测振仪的原理 183

7.2.2 惯性式测振仪的原理 185

7.2.3 涡电流式振动位移传感器 189

7.2.4 测振传感器的选择与使用 190

7.3 振动测试仪器及振动测量 193

7.3.1 振动测试仪器 194

7.3.2 振动测试仪器的选用原则 196

7.3.3 振动测量 197

7.4 噪声测量中的基本概念 199

7.4.1 噪声的物理度量 200

7.4.2 级的合成、分解与平均 202

7.5 噪声的频谱与噪声的评价 205

7.5.1 噪声的频谱 205

7.5.2 噪声的评价 206

7.6 噪声测试仪器及噪声测量 209

7.6.1 噪声测试仪器 209

7.6.2 噪声测量 211

思考题与习题 215

第8章 气体成分分析 217

8.1 气相色谱分析 217

8.1.1 气相色谱分析简介 217

8.1.2 色谱图及色谱定性定量分析方法 220

8.2 氧气分析仪 223

8.2.1 氧化锆氧气分析仪 223

8.2.2 热磁式氧气分析仪 226

8.3 红外气体分析仪 231

8.4 化学发光气体分析仪 233

8.5 烟度计 234

思考题与习题 237

第9章 液位测量 238

9.1 低温液体液位的测量 238

9.1.1 电阻式低温液位计 238

9.1.2 超导式低温液位计 239

9.1.3 电容式低温液位计 240

9.1.4 差压式低温液位计 241

9.2 常温及高温液体液位的测量 242

9.2.1 静压式液位计 242

9.2.2 连通器式液位计 243

9.2.3 差压式水位计 247

思考题与习题 253

第10章 微机在测试系统中的应用 254

10.1 微机测试系统的基本组成及其功能 254

10.2 数据采集系统 258

10.2.1 模拟通道数据预处理 258

10.2.2 高速数据采集 259

10.2.3 数据采集系统的标定 261

10.3 微机测试系统的应用 262

思考题与习题 267

附录 268

附录A 铂铑10－铂热电偶分度表 268

附录B 镍铬－镍硅热电偶分度表 271

附录C 铜－康铜热电偶分度表 274

附录D 铂电阻温度计分度表 279

附录E 铂电阻温度计分度表 281

参考文献 283