自动检测与仪表PDF电子书下载

1 自动检测技术基础 1

1.1 自动检测的基本概念 1

1.1.1 检测的基本方法 1

1.1.2 检测仪表的组成 2

1.1.3 检测仪表的分类 3

1.1.4 检测仪表的主要性能指标 3

1.2 测量误差及处理方法 5

1.2.1 测量误差 5

1.2.2 误差的分析与处理 6

1.3 测量不确定度 10

1.3.1 测量不确定度的基本概念 10

1.3.2 测量不确定度的分类与表达 11

1.3.3 标准不确定度的评定 11

1.4 检测技术及仪表的发展 14

思考题与习题 14

2 温度检测与仪表 16

2.1 温标及测温方法 16

2.1.1 温标 16

2.1.2 温度测量方法及其分类 17

2.2 热电偶温度计 18

2.2.1 热电偶测温原理 18

2.2.2 热电偶的基本定律 20

2.2.3 热电偶的结构 21

2.2.4 热电偶的分类 24

2.2.5 热电偶的冷端补偿 26

2.2.6 测温线路 29

2.3 电阻温度计 30

2.3.1 热电阻测温原理 30

2.3.2 热电阻的结构 31

2.3.3 特殊热电阻 32

2.3.4 热电阻测温线路 33

2.4 辐射温度计 34

2.4.1 辐射测温原理 35

2.4.2 亮度高温计 36

2.4.3 比色温度计 39

2.4.4 辐射高温计 40

2.4.5 红外测温计 41

2.5 测温仪表的选择及安装 43

2.5.1 温度计的选择原则 43

2.5.2 接触式测温元件的选型 43

2.5.3 非接触式测温元件的选型 44

2.5.4 感温元件的安装 44

2.5.5 布线要求 45

2.6 新型温度传感器 45

2.6.1 光纤光栅温度传感器 45

2.6.2 半导体集成电路温度传感器 47

2.6.3 特种测温热敏电缆 48

2.7 工业特殊测温技术 49

2.7.1 热流计 49

2.7.2 高温金属熔体的温度测量 49

2.7.3 高温烟气温度测量 50

2.7.4 真空炉温度测量 51

思考题与习题 51

3 压力检测与仪表 52

3.1 概述 52

3.1.1 压力的概念及单位 52

3.1.2 压力表示方法 52

3.1.3 压力检测的基本方法 53

3.2 液柱式压力计 53

3.2.1 液柱式压力计的原理 53

3.2.2 液柱式压力计的测量误差及其修正 55

3.3 弹性式压力计 55

3.3.1 弹性元件 55

3.3.2 弹簧管压力计 56

3.4 压力（差压）传感器 56

3.4.1 霍耳压力传感器 56

3.4.2 电容式压力传感器 58

3.4.3 压电式压力传感器 59

3.4.4 应变式压力传感器 60

3.4.5 压阻式压力传感器 61

3.5 真空计 61

3.5.1 压缩式真空计 61

3.5.2 热电偶式真空计 62

3.5.3 电离式真空计 63

3.6 压力检测仪表的选用 64

3.6.1 压力检测仪表的选择 64

3.6.2 压力计的安装 64

3.6.3 压力计的校验 65

思考题与习题 66

4 流量检测与仪表 68

4.1 差压式流量计 69

4.1.1 节流式流量计 69

4.1.2 均速管流量计 93

4.1.3 弯管流量计 96

4.2 转子流量计 97

4.2.1 转子流量计的工作原理 97

4.2.2 转子流量计的选用 98

4.3 电磁流量计 99

4.3.1 电磁流量计的工作原理 99

4.3.2 电磁流量传感器 100

4.3.3 电磁流量转换器 102

4.3.4 电磁流量计的特点与选用 102

4.4 涡轮流量计 104

4.4.1 涡轮流量计的结构及原理 104

4.4.2 涡轮流量计的特点 105

4.4.3 涡轮流量计的选用 105

4.5 旋涡流量计 106

4.5.1 涡街流量计 107

4.5.2 旋进旋涡流量计 108

4.6 超声波流量计 109

4.6.1 传播速度差法 110

4.6.2 多普勒法 111

4.7 明渠流量计 112

4.7.1 堰式流量计 112

4.7.2 槽式流量计 113

4.8 容积式流量计 114

4.8.1 容积式流量计的类型 114

4.8.2 容积式流量计的特点与选用 115

4.9 质量流量计 116

4.9.1 科里奥利质量流量计 116

4.9.2 热式质量流量计 118

4.9.3 推导式质量流量计 119

4.9.4 冲板式流量计 119

思考题与习题 121

5 物位检测仪表 122

5.1 概述 122

5.1.1 物位的定义 122

5.1.2 物位检测方法的分类 122

5.2 浮力式液位计 123

5.2.1 浮子式液位计 123

5.2.2 磁翻转浮标液位计 124

5.2.3 浮筒式液位计 124

5.3 静压式液位计 125

5.3.1 检测原理 125

5.3.2 压力式液位计 126

5.3.3 差压式液位计 126

5.4 电容式物位计 128

5.4.1 电容物位计工作原理 128

5.4.2 导电液体电容传感器 128

5.4.3 非导体液体电容传感器 129

5.4.4 射频导纳电容物位计 130

5.5 超声波液位计 130

5.5.1 测量原理 131

5.5.2 基本测量方法 131

5.6 雷达物位计 132

5.6.1 测量原理 132

5.6.2 调频连续波雷达物位计 133

5.6.3 导波雷达物位计 133

5.7 其他物位测量方法 134

5.7.1 磁致伸缩液位计 134

5.7.2 射线式物位测量仪表 135

5.7.3 光纤液位计 136

5.7.4 电阻式液位计 137

5.7.5 温差法液位检测技术 137

5.8 料位检测方法 138

思考题与习题 139

6 机械量检测与仪表 141

6.1 转速、转矩与功率测量 141

6.1.1 转速测量 141

6.1.2 转矩测量 145

6.1.3 功率测量 146

6.2 位移与厚度测量 148

6.2.1 位移测量仪表 148

6.2.2 厚度测量 151

6.3 振动与加速度检测 152

6.3.1 振动测量仪表 152

6.3.2 加速度测量仪表 153

6.4 重量检测 155

6.4.1 概述 155

6.4.2 压磁式传感器 155

6.4.3 电子秤 156

思考题与习题 158

7 成分分析仪表 160

7.1 红外线气体分析仪 160

7.1.1 工作原理 160

7.1.2 基本组成 161

7.1.3 应用举例 162

7.2 氧量分析仪 163

7.2.1 热磁式氧量分析仪 163

7.2.2 氧化锆氧量分析仪 164

7.3 其他气体分析仪 166

7.3.1 气相色谱仪 166

7.3.2 热导式气体成分分析仪 168

7.3.3 激光在线气体分析仪 169

7.4 溶液浓度计 170

7.4.1 电导式浓度仪 170

7.4.2 电磁式浓度计 171

7.4.3 密度式浓度计 171

7.5 工业酸度计 172

7.5.1 参比电极 173

7.5.2 测量电极 173

7.6 湿度检测仪表 174

7.6.1 自动干湿球湿度计 174

7.6.2 露点湿度计 175

7.6.3 金属氧化物陶瓷湿度传感器 176

7.6.4 氯化锂电阻湿度传感器 176

思考题与习题 177

8 显示仪表 178

8.1 概述 178

8.2 模拟式显示仪表 180

8.2.1 电位差计式显示仪表 180

8.2.2 自动平衡电桥式显示仪表 184

8.3 数字式显示仪表 185

8.3.1 概述 185

8.3.2 数字显示仪表的构成 186

8.3.3 A/D转换 187

8.3.4 非线性补偿 188

8.3.5 信号标准化及标度变换 190

思考题与习题 192

9 新型检测技术与仪表 194

9.1 虚拟仪器技术 194

9.1.1 虚拟仪器技术概述 194

9.1.2 虚拟仪器的构成 195

9.1.3 虚拟仪器开发平台 199

9.2 图像检测技术 199

9.2.1 图像检测系统的构成 199

9.2.2 图像的描述 202

9.2.3 图像处理技术 204

9.3 软测量技术 205

9.3.1 软测量技术概述 205

9.3.2 软仪表的设计方法 206

9.3.3 软测量的建模方法 208

思考题与习题 210

附表 211

参考文献 213