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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