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1 检测技术基础1

1.1 检测技术的基本概念1

1.2 检测仪表的基本概念1

1.2.1 检测仪表的定义1

1.2.2 检测仪表的分类3

1.2.3 检测仪表的基本性能6

1.3 测量误差的理论基础9

1.3.1 测量误差的分类与测量不确定度10

1.3.2 误差的估计和评价处理方法12

1.3.3 消除和减少误差的一般方法19

思考题与习题22

参考文献22

2 检测技术与检测元件23

2.1 检测技术的一般原理23

2.1.1 参数检测的一般方法23

2.1.2 敏感元件25

2.2 机械式检测元件25

2.2.1 弹性式检测元件26

2.2.2 其他机械式检测元件31

2.2.3 机械式检测元件的应用32

2.3 电阻式检测元件32

2.3.1 应变式检测元件33

2.3.2 热电阻检测元件39

2.3.3 其他电阻式检测元件42

2.4 电容式检测元件44

2.4.1 电容检测元件的工作原理45

2.4.2 电容元件的结构和特性45

2.4.3 电容式检测元件的温度补偿及抗干扰问题48

2.4.4 电容式检测元件的应用50

2.5 热电式检测元件50

2.5.1 热电偶检测元件50

2.5.2 晶体管温度检测元件54

2.6 压电式检测元件55

2.6.1 压电效应与压电材料55

2.6.2 压电式检测元件的等效电路及连接方式57

2.6.3 压电式检测元件的误差58

2.6.4 压电式检测元件的应用59

2.7 光电式检测元件60

2.7.1 光电效应60

2.7.2 光电器件的基本特性60

2.7.3 光敏元件及特性61

2.7.4 光电式检测元件的应用65

2.8 磁电式检测元件66

2.8.1 磁电感应式检测元件66

2.8.2 霍尔检测元件70

2.9 磁弹性式检测元件73

2.9.1 磁弹性效应73

2.9.2 磁弹性式检测元件的结构及工作原理74

2.10 核辐射式检测元件77

2.10.1 放射源77

2.10.2 探测器79

2.10.3 核辐射式检测元件的应用84

思考题与习题84

参考文献85

3 检测仪表86

3.1 检测仪表的构成和设计方法86

3.1.1 检测仪表的组成86

3.1.2 检测仪表的设计方法87

3.1.3 检测仪表中常见的信号变换方法96

3.1.4 检测仪表常用非线性补偿方法112

3.1.5 检测仪表常用信号传输方式和标准113

3.2 温度检测仪表116

3.2.1 概述116

3.2.2 热电偶温度计118

3.2.3 热电阻温度计124

3.2.4 其他接触式温度检测仪表127

3.2.5 非接触式温度检测仪表130

3.2.6 温度检测仪表的使用134

3.3 压力检测仪表135

3.3.1 概述135

3.3.2 液体压力计137

3.3.3 弹性式压力检测仪表139

3.3.4 电远传式压力检测仪表141

3.3.5 物性型压力传感器148

3.3.6 压力检测仪表的使用151

3.4 物位检测仪表155

3.4.1 概述155

3.4.2 静压式液位计156

3.4.3 浮力式液位计160

3.4.4 电容式物位计160

3.4.5 超声波物位计162

3.4.6 射线式物位计165

3.4.7 微波物位计167

3.4.8 磁致伸缩式液位计168

3.4.9 物位检测的使用169

3.5 流量检测仪表170

3.5.1 概述170

3.5.2 节流式流量计172

3.5.3 转子流量计180

3.5.4 涡街流量计183

3.5.5 电磁流量计185

3.5.6 容积式流量计188

3.5.7 质量流量计190

3.5.8 涡轮流量计192

3.5.9 超声波流量计193

3.5.10 多相流流量测量方法195

3.5.11 流量检测仪表的使用198

3.6 气体成分分析仪表199

3.6.1 概述199

3.6.2 氧量分析仪200

3.6.3 热导式气体分析仪202

3.6.4 红外式气体分析仪204

3.6.5 色谱仪206

3.6.6 气体成分分析仪表的使用210

3.7 机械量测量仪表211

3.7.1 概述211

3.7.2 位移测量仪表211

3.7.3 厚度测量仪表213

3.7.4 力测量仪表216

3.7.5 转矩测量仪表216

3.7.6 振动与加速度测量仪表217

3.7.7 转速表219

3.8 显示装置与仪表220

3.8.1 概述220

3.8.2 模拟显示仪表222

3.8.3 数字式显示仪表233

3.9 检测仪表的检定236

3.9.1 检测仪表检定的一般要求和方法237

3.9.2 检测仪表的检定242

思考题与习题250

参考文献252

4 现代检测技术254

4.1 软测量技术254

4.1.1 软测量技术的概念254

4.1.2 软测量技术的数学描述255

4.1.3 软测量的结构和实现步骤255

4.1.4 影响软测量技术的因素256

4.1.5 软测量模型建模方法258

4.1.6 软测量技术应用举例-基于相关分析的软测量265

4.2 图像检测系统268

4.2.1 图像检测系统的构成269

4.2.2 数字图像处理技术272

4.3 过程层析成像281

4.3.1 过程层析成像技术的特点及其构成283

4.3.2 过程层析成像的基本原理284

4.3.3 过程层析成像技术在两相流参数测量中的应用285

思考题与习题287

参考文献288

附录1 热电偶的分度表289

附录2 主要热电偶的参考函数和逆函数304

附录3 热电阻分度表307

附录4 压力单位换算表311

附录5 节流件和管道常用材质的热膨胀系数312