工業(yè)檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)

第一章檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識1

第一節(jié)概述1

一、檢測技術(shù)的基本概念1

二、測量的基本概念2

三、測量誤差及分類3

第二節(jié)傳感器的基礎(chǔ)知識5

一、傳感器的概念5

二、傳感器的定義5

三、傳感器的組成6

四、傳感器的分類6

五、傳感器的特性及技術(shù)指標6

六、傳感器的材料與制造9

七、傳感器的標定與校準11

思考題與習(xí)題12

第二章溫度檢測13

第一節(jié)現(xiàn)場溫度檢測裝置13

第二節(jié)熱電偶14

一、熱電偶的工作原理14

二、熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)17

三、熱電偶的冷端溫度補償22

四、熱電偶的應(yīng)用25

第三節(jié)熱電阻27

一、金屬熱電阻27

二、半導(dǎo)體熱敏電阻30

第四節(jié)集成溫度傳感器32

一、集成溫度傳感器的工作原理32

二、集成溫度傳感器的典型應(yīng)用33

第五節(jié)接觸式溫度檢測裝置的安裝35

一、感溫元件的安裝應(yīng)確保測量的準確性35

二、感溫元件的安裝應(yīng)確保安全、可靠36

三、感溫元件的安裝應(yīng)便于工作人員工作37

四、加裝保護套管38

五、安裝示例38

思考題與習(xí)題38

第三章壓力檢測39

第一節(jié)現(xiàn)場壓力檢測裝置39

一、液柱式壓力計39

二、彈性壓力計39

三、活塞式壓力計40

四、電氣遠傳式壓力計40

第二節(jié)彈性敏感元件40

一、彈性敏感元件的特性41

二、彈性敏感元件的分類42

第三節(jié)電阻應(yīng)變式壓力傳感器45

一、電阻應(yīng)變片的工作原理46

二、電阻應(yīng)變片的分類48

三、電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)49

四、電阻應(yīng)變片的測量電路50

五、電阻應(yīng)變式壓力傳感器的應(yīng)用52

第四節(jié)壓電式壓力傳感器53

一、壓電式傳感器的工作原理53

二、壓電材料55

三、壓電式傳感器的等效電路56

四、壓電式傳感器的信號調(diào)節(jié)電路57

五、壓電式壓力傳感器的應(yīng)用59

第五節(jié)電感式壓力傳感器59

一、自感式傳感器60

二、互感式傳感器63

三、渦流式傳感器65

第六節(jié)電容式壓力傳感器68

一、變極距式電容傳感器68

二、變面積式電容傳感器69

三、變介電常數(shù)式電容傳感器71

四、測量轉(zhuǎn)換電路72

第七節(jié)壓力傳感器的應(yīng)用73

一、壓力表的選型73

二、壓力表的安裝74

三、壓力傳感器的典型應(yīng)用74

思考題與習(xí)題77

第四章流量檢測79

第一節(jié)概述79

第二節(jié)流量測量方法80

一、應(yīng)用容積法測量流量80

二、應(yīng)用動壓能和靜壓能轉(zhuǎn)換的原理測量流量84

三、應(yīng)用流體動壓原理測量流量87

四、應(yīng)用改變流通面積的方法測量流量89

五、應(yīng)用流體離心力原理測量流量89

六、應(yīng)用流體動量矩原理測量流量90

七、應(yīng)用流體振蕩原理測量流量90

八、應(yīng)用電磁感應(yīng)原理測量流量91

九、應(yīng)用超聲波測量流量91

十、應(yīng)用熱能測量流量92

第三節(jié)差壓式流量計93

一、差壓式流量計的組成93

二、標準節(jié)流裝置96

三、特殊節(jié)流裝置102

四、差壓式流量計的安裝103

五、差壓式流量計使用中的測量誤差109

第四節(jié)渦輪流量計109

一、渦輪變送器的結(jié)構(gòu)110

二、渦輪變送器的工作原理111

三、渦輪流量計的特點112

第五節(jié)電磁流量計113

一、基本原理和變送器的結(jié)構(gòu)113

二、變送器輸出信號的特點115

三、電磁流量計的特點和應(yīng)用注意事項115

思考題與習(xí)題116

第五章物位檢測117

第一節(jié)液位傳感器117

一、差壓式液位傳感器117

二、電導(dǎo)式液位傳感器120

三、浮筒式液位傳感器122

第二節(jié)超聲波物位傳感器122

一、超聲波測距原理123

二、超聲波物位檢測裝置123

第三節(jié)電容式物位傳感器124

一、電容式物位檢測原理124

二、電容式物位檢測裝置127

第四節(jié)物位傳感器的應(yīng)用129

思考題與習(xí)題130

第六章其他參數(shù)檢測131

第一節(jié)光電傳感器131

一、基于外光電效應(yīng)的光電元件131

二、基于內(nèi)光電效應(yīng)的光電元件132

三、基于光生伏特效應(yīng)的光敏元件136

四、光電傳感器的基本形式137

第二節(jié)數(shù)字傳感器138

一、數(shù)字角編碼器138

二、光柵傳感器140

三、感應(yīng)同步器141

第三節(jié)氣體和濕度傳感器143

一、氣體傳感器143

二、濕度傳感器145

第四節(jié)固態(tài)圖像傳感器146

一、CCD的基本工作原理147

二、電荷耦合攝像器件149

第五節(jié)新型傳感器150

一、光纖傳感器150

二、生物傳感器153

思考題與習(xí)題154

第七章顯示儀表156

第一節(jié)動圈式顯示儀表156

第二節(jié)自動平衡式顯示儀表158

第三節(jié)數(shù)字顯示儀表160

思考題與習(xí)題160

第八章檢測系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)161

第一節(jié)干擾的種類及防護161

第二節(jié)干擾的途徑162

一、通過“路”的干擾163

二、通過“場”的干擾164

第三節(jié)干擾的抑制164

一、消除或抑制噪聲源164

二、破壞干擾途徑164

三、削弱接收電路對噪聲干擾的敏感性165

第四節(jié)幾種常見的抗干擾技術(shù)165

一、屏蔽技術(shù)165

二、接地技術(shù)166

三、濾波技術(shù)169

四、光電耦合技術(shù)170

思考題與習(xí)題172

第九章檢測儀表在工業(yè)系統(tǒng)中的典型應(yīng)用173

第一節(jié)除氧給水裝置的檢測及儀表系統(tǒng)173

第二節(jié)蒸餾塔儀表控制系統(tǒng)174

附錄1鉑銠10鉑熱電偶分度表177

附錄2鎳鉻鎳硅（鎳鋁）熱電偶分度表179

附錄3鎳鉻考銅熱電偶分度表182

附錄4鉑銠30鉑銠6熱電偶分度表184

附錄5鉑熱電阻分度表（R0=46Ω）188

附錄6鉑熱電阻分度表（R0=100Ω）190

附錄7銅熱電阻分度表（R0=50Ω）192

附錄8銅熱電阻分度表（R0=100Ω）193

參考文獻194

本書主要介紹了測量的基本概念，傳感器的定義、組成、分類等基礎(chǔ)知識；溫度檢測裝置如熱電偶、熱電阻、集成溫度傳感器，壓力檢測裝置如電阻應(yīng)變片式、壓電式、電感式、電容式壓力傳感器，流量檢測裝置如轉(zhuǎn)子流量計、差壓式流量計、渦輪流量計、電磁流量計等，物位檢測裝置如液位傳感器、超聲波物位傳感器、電容式物位傳感器，其他參數(shù)檢測裝置如光電傳感器、位移傳感器、氣體和濕度傳感器、固態(tài)圖像傳感器以及現(xiàn)代新型傳感器的工作原理、特性、選型、安裝及使用；簡單介紹了顯示儀表的分類與型號；干擾的種類、途徑，干擾的抑制以及幾種常見的抗干擾技術(shù)；檢測儀表在冶金、化工領(lǐng)域的兩個典型應(yīng)用。