第一篇 自动检测技术及仪表的理论基础 1
第一章 概述 1
§1-1关于测量的概念 1
§1-2测量方法 2
一、直接测量法 3
二、间接测量法 4
§1-3测量仪表的功能 5
一、测量仪表和测量系统 5
二、测量仪表的功能 6
§1-4测量仪表的性能指标 7
一、测量仪表的静态特性 7
二、测量仪表的动态特性及动态误差 11
第二章 自动检测仪表的设计概要 16
§2-1测量仪表的构成 16
一、直接变换型仪表 16
二、平衡变换型仪表 17
二、原理方块图的确定 26
§2-2自动检测仪表的设计原则 26
一、设计前的准备 26
§2-3自动检测仪表及检测系统的设计方法 29
一、两类检测仪表及检测系统 29
二、两类设计方法——实验归纳法和实验分析法 29
第二篇 工业参数自动检测技术及仪表 32
第三章 温度测量及仪表 32
§3-1温度的概念及测量方法的分类 32
一、温度的概念 32
二、温度的测量方法及分类 32
§3-2温标及温度标准的传递 34
一、国际温标简介 34
二、温度标准的传递 37
§3-3膨胀式温度计和压力式温度计 37
一、膨胀式温度计 37
二、压力式温度计 39
一、概述 40
§3-4热电偶温度计 40
二、热电偶的基本原理 41
三、热电偶基本定律 42
四、热电极材料及常用热电偶 44
五、热电偶的结构 53
六、热电偶的参比端处理 58
七、补偿导线的应用 60
八、热电偶的检定 62
九、热电偶的测温误差 65
§3-5电阻温度计 69
一、概述 69
二、热电阻材料及常用热电阻 69
三、热电阻的结构 73
四、半导体热敏电阻 75
五、电阻温度计的测温误差 76
一、沿测温元件导热引起的误差 79
§3-6接触法测温误差分析 79
二、测温元件热辐射引起的误差 80
三、其它误差 80
§3-7光辐射测温法及仪表 81
一、理论基础 81
二、全辐射式温度计 83
三、部分辐射式温度计 86
四、亮度温度计 87
五、颜色温度计 94
六、真实温度的测量 96
七、几种测量方案特点的比较 97
§3-8光导纤维测温技术 99
一、部分辐射光导纤维耦合测温仪 99
二、比色光导纤维耦合测温仪 104
§3-9温度检测系统设计举例之一——高速气流的温度测量 107
一、方案选择 108
二、结构设计 108
三、误差计算 110
§3-10温度检测系统设计举例之二——运动物体表面温度的测量 111
一、对任务的分析 112
二、在线仪表的选择设计 113
§3-11热流测量 117
一、热阻式热流计 118
二、热水热流计 121
§3-12温度测量仪表的标定装置 123
一、接触式测温仪表的标定装置 123
二、非接触式测温仪表的标定装置 126
第四章 压力测量及仪表 133
§4-1概述 133
一、压力的概念 133
二、压力的测量单位 133
三、压力测量仪表的分类 134
四、压力标准的传递 136
§4-2液柱式压力计 137
§4-3活塞式压力计 139
一、活塞式压力计的作用原理 140
二、活塞式压力计的基本参数 141
三、活塞式压力计的修正 143
§4-4机械弹性式压力计 143
一、弹簧管式压力计 144
二、其它机械弹性式压力计 145
§4-5电测弹性变形式压力计 145
一、电位器式远传压力计 146
二、电感式压力计 146
三、霍尔式压力计 146
四、电容式压力计 147
五、应变式压力计 147
§4-6谐振式压力计 148
一、振弦式压力计 148
二、振筒式压力计 152
一、压电效应与压电材料 154
§4-7压电式压力计 154
二、压电式压力传感器的结构 156
三、压电式压力计的测量电路 157
§4-8真空测量及仪表 159
一、概述 159
二、压缩式真空计 159
三、热导式真空计 161
四、电离式真空计 162
§4-9压力测量仪表动态特性的求取 163
一、频率特性的实验测定 163
二、动态校准装置 165
§4-10压力检测系统设计举例——高温气流快变压力的测量 168
一、方案分析 168
二、测量系统的组成 169
三、测量系统主要参数的确定 170
四、应变式压力传感器的设计要点 171
五、测量系统的标定 176
§5-1概述 179
一、关于流量的概念 179
第五章 流量测量及仪表 179
二、流量测量仪表的分类 180
§5-2总量测量及仪表 187
一、椭圆齿轮流量计 187
二、腰轮流量计（罗茨流量计） 187
三、容积式流量计的误差 188
一、理论基础及流量方程 190
§5-3差压式流量计 190
二、标准节流装置 193
三、标准节流装置的适用范围及安装要求 203
四、标准节流装置的压力损失δ？ 203
五、标准节流装置有关系数的确定 206
六、压差的测量 215
七、差压式流量计的安装要求 223
八、用标准节流装置测量流量的误差计算 224
九、标准节流装置在制造、安装、使用中不符合要求时的处理及附加误差 228
十、标准节流装置的设计计算 234
§5-4流体阻力式流量计 240
一、转子流量计 240
二、靶式流量计 245
§5-5测速式流量计 246
一、电磁流量计 246
二、涡轮流量计 251
§5-6流体振动式流量计 254
一、卡门涡街式旋涡流量计 254
二、旋进式旋涡流量计 256
§5-7质量流量的测量 257
一、直接式质量流量计——涡轮转矩式质量流量计 257
二、推导式质量流量计 258
三、温度、压力补偿式质量流量计 259
§5-8用示踪法测量流量 260
一、概述 260
二、传输时间法 261
三、稀释法 266
§5-9相关流量计 266
§5-10流量测量装置设计举例——大粘度液体流量测量装置的设计 268
一、任务要求 268
二、对任务的分析 268
三、靶式流量变送器的设计 269
四、仪表的分度及流量系数的测定 273
§5-11流量标准的传递及其装置 276
五、流量测量误差 276
一、液体流量计的检定 277
二、气体流量计的检定 281
第六章 物位测量及仪表 285
§6-1概述 285
§6-2压力式物位仪表 288
一、压力式物位计 288
二、差压式液位计 289
一、浮子式（恒浮力式）液位计 290
§6-3浮力式液位仪表 290
二、浮筒式（变浮力式）液位计 292
§6-4电气式物位仪表 293
一、电阻式物位仪表 293
二、电容式物位仪表 294
三、电感式物位仪表 300
§6-5超声波物位仪表 301
一、基本原量及方案 301
二、声速校正 303
三、液位测量的近限与远限 304
四、测时电路 305
§6-6放射性物位仪表 306
一、核辐射的基本特性 306
二、放射性液位计 308
三、使用放射性物位计时的防护 309
第七章 机械量测量及仪表 312
§7-1概述 312
二、磁性转速表 313
§7-2转速测量 313
一、离心式转速表 313
三、测速发电机 314
四、感应脉冲式转速表 314
五、闪光测速仪 314
六、光电式转速表 315
§7-3振动测量及仪表 315
一、理论基础 316
二、加速度计 318
三、速度计 320
§7-4厚度测量及仪表 321
一、接触式测厚仪 321
二、涡流式测厚仪 322
三、微波测厚仪 323
四、射线式测厚仪 324
一、称量原理 326
§7-5电子皮带秤 326
二、传感器及秤架结构 327
三、电子皮带秤的信号处理 330
四、仪表的标定 334
§7-6动态轨道衡 335
一、概述 335
二、动态轨道衡称重原理 336
三、动态轨道衡设计概要 338
第八章 成分分析仪器 343
§8-1概述 343
一、成分分析仪器及其特点 343
二、成分分析仪器的作用 343
三、成分分析仪器的分类 344
四、成分分析仪器的组成 345
五、成分分析仪器的主要性能指标 346
六、成分分析仪器的发展趋势 347
一、基本原理 348
§8-2热导式气体分析仪 348
二、检测器（热导池） 350
三、测量线路 355
四、热导式CO2分析仪 356
§8-3磁性氧量分析仪 358
一、磁性氧量分析仪的物理基础 358
二、热磁对流式氧量分析仪 360
三、磁力机械式氧量分析仪 364
§8-4氧化锆氧量计 365
§8-5红外线气体分析器 368
一、概述 368
二、红外线气体分析器的型式与结构 370
三、红外线气体分析器的主要部件 371
§8-6气相色谱仪 376
一、概述 376
二、气相色谱法的分离原理 377
三、定性分析和定量分析 381
四、工业气相色谱仪的基本组成 385
五、检测器 388
六、温度控制、程序控制和数据处理 392
七、微处理器在色谱分析中的应用 395
第九章 物性参数测量及仪表 401
§9-1密度测量及仪表 401
一、密度和相对密度 401
二、密度的测量 401
§9-2物质含量的测量及仪表 408
一、含量的表示方法 408
二、含量的测量 409
§9-3pH值测量仪 413
一、与pH值有关的基本概念 413
二、测量pH值使用的电极 414
§9-4粘度测量及仪表 419
一、粘度的基本概念 419
二、流体粘度与温度、压力的关系 419
三、粘度的测量方法 420
§9-5湿度测量及仪表 426
一、干湿球湿度计 427
二、电阻湿度计 427
三、电容湿度计 429
四、石英振荡吸收式湿度计 429
五、热吸收式湿度计 430
参考书目 430
附录 431
一、铂铑1？—铂热电偶分度表 431
二、镍铬—镍硅（镍铬—镍铝）热电偶分度表 434
三、工业用铂热电阻分度表（R0＝100.00Ω） 437
四、工业铜热电阻分度表（Cu50） 439
五、工业铜热电阻分度表（Cu100） 439
六、角接取压孔板α0＝f（α0β2、ReD、β？关系表 440
七、喷嘴α0＝f（α0β2、ReD、β）关系表 440
八、法兰取压孔板α＝f（αβ2、ReD、β、D）关系表 441