1绪论 1
1.1测量的基本知识 1
1.1.1测量的基本概念 1
1.1.2测量的意义 1
1.1.3几个易混淆概念的区别 2
1.2测量的构成要素 2
1.2.1测量的构成要素 2
1.2.2测量方法 2
1.3测量分类 3
1.3.1静态测量和动态测量 3
1.3.2等精度测量和不等精度测量 4
1.3.3电量测量和非电量测量 4
1.3.4工程测量和精密测量 4
1.3.5热工测量、成分测量和机械量测量 5
1.4测量误差与测量不确定度 5
1.4.1测量误差分析 5
1.4.2测量不确定度的评定 10
1.5测量系统 16
1.5.1测量系统的组成 16
1.5.2测量系统的静动态特性 17
1.5.3测量系统的性能指标 22
1.6测量技术的发展状况 30
1.6.1测量原理和测量方法的重大突破 30
1.6.2测量仪表“二十化”的全方位发展 31
1.6.3测量系统性能指标的全面提升 31
思考题 32
2温度测量仪表 33
2.1概述 33
2.1.1温度和温标 33
2.1.2温度测量仪表的分类 36
2.2接触式测温仪表 38
2.2.1膨胀式温度计 38
2.2.2热电偶温度计 47
2.2.3电阻式温度计 73
2.2.4接触式测温仪表共性问题研究 85
2.3非接触测温仪表 88
2.3.1概述 88
2.3.2亮度温度计 103
2.3.3比色温度计 114
2.3.4全辐射温度计 118
2.3.5辐射温度计的性能对比和选择 122
2.3.6非接触式测温仪表共性问题研究 124
2.4其他测温仪表 129
2.4.1复合测温方法与仪表 129
2.4.2动态温度测量 130
2.4.3光纤温度计 132
2.4.4集成温度传感器测温技术 147
2.5温度测量仪表的应用 153
2.5.1熔融金属的温度测量 153
2.5.2气流温度测量 156
2.5.3基于MAX1668的多通道温度巡回检测系统 158
2.6测温仪表的性能对比和选择 159
思考题 160
3压力测量仪表 162
3.1概述 162
3.1.1基本概念 162
3.1.2压力测量意义 163
3.1.3压力的表示方式 163
3.1.4压力测量仪表的分类 164
3.2弹性压力计 165
3.2.1弹性元件 165
3.2.2基本原理 167
3.2.3单圈弹簧管压力计 167
3.2.4电接点弹簧管压力计 169
3.2.5弹性压力计特点 169
3.2.6常见故障与处理方法 170
3.3电气式压力检测仪表 171
3.3.1压电式压力计 171
3.3.2电阻式压力计 174
3.3.3振频式压力计 184
3.4负荷式压力计 187
3.4.1活塞式压力计 187
3.4.2浮球式压力计 189
3.5液柱式压力计 189
3.5.1 U形管压力计 190
3.5.2单管压力计 191
3.5.3斜管压力计 191
3.5.4各种液柱式压力计比较 191
3.6其他压力检测仪表 192
3.6.1压磁式压力计 192
3.6.2真空计 192
3.6.3压力分布测量系统 193
3.7压力变送器 194
3.7.1电容式压力变送器 194
3.7.2霍尔式压力变送器 196
3.8压力表的使用与校准 198
3.8.1各种测压仪表性能指标和用途 198
3.8.2压力表的选择 199
3.8.3压力表的安装 201
3.8.4压力检测仪表的校准 204
思考题 205
4流量测量仪表 206
4.1概述 206
4.1.1流量的定义及表示方法 206
4.1.2流量计分类和主要参数 207
4.1.3流量测量的理论基础 209
4.2节流式差压流量计 215
4.2.1概述 215
4.2.2标准节流装置的结构 215
4.2.3标准节流装置的测量原理和流量公式 226
4.2.4标准节流装置的适用条件 229
4.2.5流量公式有关参数的确定 234
4.2.6节流装置流量测量不确定度的估算 236
4.2.7标准节流装置的设计计算 239
4.2.8标准节流装置的特点和选用 239
4.2.9节流式差压流量计的安装 241
4.2.10非标准节流装置 243
4.3浮子流量计 245
4.3.1结构原理和流量公式 245
4.3.2刻度换算和量程换算 247
4.3.3工作特性 250
4.3.4浮子流量计的种类 251
4.3.5浮子流量计的特点 252
4.3.6浮子流量计的选用和安装 253
4.4靶式流量计 254
4.4.1工作原理 254
4.4.2刻度换算 255
4.4.3工作特性及测量误差 256
4.4.4靶式流量计的特点 257
4.4.5靶式流量计的选用与安装 258
4.5其他差压式流量计 258
4.5.1皮托管和均速管流量计 258
4.5.2弯管流量计 261
4.5.3 V锥流量计 263
4.5.4威力巴流量计 264
4.6叶轮流量计 265
4.6.1涡轮流量计结构 265
4.6.2工作原理和流量方程 267
4.6.3涡轮流量计的特点和使用 268
4.6.4家用自来水表简介 270
4.7电磁流量计 270
4.7.1工作原理 271
4.7.2电磁流量计的结构 273
4.7.3电磁流量计的特点和选用 276
4.7.4电磁流量计的安装和使用 277
4.8涡街流量计 279
4.8.1工作原理 279
4.8.2涡街流量计的结构 281
4.8.3涡街流量计的特点 285
4.8.4涡街流量计的选择、安装和使用 286
4.9超声波流量计 287
4.9.1超声波检测的物理基础 287
4.9.2超声波流量计的分类和特点 291
4.9.3速度差法超声波流量计 293
4.9.4多普勒超声波流量计 302
4.10容积式流量计 305
4.10.1概述 305
4.10.2转子型容积式流量计 306
4.10.3刮板型容积式流量计 309
4.10.4容积式流量计的误差分析 311
4.10.5容积式流量计的选择与安装 313
4.11质量流量计 314
4.11.1概述 314
4.11.2直接式质量流量计 314
4.11.3间接式质量流量计 322
4.12流量仪表的选择 323
思考题 324
5物位测量仪表 326
5.1概述 326
5.1.1基本概念 326
5.1.2物位测量的意义 326
5.1.3物位测量仪表的分类 326
5.1.4物位测量存在的主要问题 328
5.2静压式物位测量仪表 329
5.2.1压力计式物位计 329
5.2.2差压式液位计 330
5.2.3吹气式液位计 332
5.3浮力式物位测量仪表 332
5.3.1恒浮力式液位计 333
5.3.2变浮力式液位计 340
5.4电气式物位测量仪表 342
5.4.1电容式物位测量仪表 342
5.4.2电导式物位测量仪表 348
5.4.3电感式液位计 350
5.5超声波物位测量仪表 350
5.5.1概述 350
5.5.2连续式超声波物位计 351
5.5.3定点式超声物位计 354
5.5.4特点分析 356
5.6微波式物位测量仪表 356
5.6.1概述 356
5.6.2典型微波物位计 358
5.6.3特点分析 360
5.7激光式物位测量仪表 361
5.7.1激光液位计 361
5.7.2激光料位计 362
5.8核辐射式物位计 363
5.8.1概述 363
5.8.2基本原理 363
5.8.3基本结构 363
5.8.4γ射线物位计的几种类型 364
5.8.5核辐射式物位计的特点 365
5.9机械式物位测量仪表 365
5.9.1重锤式料位计 366
5.9.2旋翼式料位开关 366
5.9.3音叉式料位计 366
5.10其他物位测量仪表 367
5.10.1直读式液位计 367
5.10.2热电式液位计 368
5.11物位测量仪表的使用 368
5.11.1静压式物位测量仪表的量程迁移 368
5.11.2物位测量仪表的选型 371
5.11.3物位测量仪表使用注意事项 372
思考题 373
附录 374
附录A标准化热电偶分度表 374
附录B主要热电偶的参考函数和逆函数 378
附录C黑体的辐射函数表 379
附录D亮度温度修正值 380
附录E辐射温度的修正值 381
附录F常用材料的表观温度和真实温度对比表 382
参考文献 383