《计量测试技术手册 第6卷 力学 3 流量 真空 压力》求取 ⇩

第1篇 流量1

第1章 流量计量基础1

1 引言1

1.1 流体概述1

1.2 流量及其测量1

目录1

2 流体力学基础知识2

2.1 流体的主要物理性质2

2.2 流体流动型式分类及其流速分布15

2.3 流体力学的基本方程式22

3 流量计量基础知识24

3.1 流量计量与流量计量系统24

3.2 流量计的性能特性25

2 差压式流量计28

2.1 差压式流量计的工作原理及流量计算式28

1 流量计的分类28

第2章 流量计的原理、检定和使用28

2.2 节流装置的结构及其取压方式30

2.3 标准节流装置31

2.4 非标准节流装置84

2.5 节流装置的检定、安装、使用和维护95

2.6 差压计及差压变送器103

3 浮子流量计115

3.1 玻璃浮子流量计115

3.2 电远传金属管浮子流量计117

3.3 气远传金属管浮子流量计118

3.4 浮子流量计的测量范围及工作条件120

4 容积式流量计120

4.1 椭圆齿轮式流量计121

4.2 腰轮式流量计121

4.3 刮板式流量计122

4.5 旋转活塞式流量计123

4.4 往复活塞式流量计123

4.6 圆盘式流量计125

4.7 湿式气体流量计125

4.8 皮囊式流量计125

4.9 伺服式流量计126

4.10 容积式流量计的检定、安装、使用和维护127

5 涡轮流量计129

5.1 涡轮流量计的工作原理129

5.2 涡轮流量计变送器的结构130

5.3 涡轮流量计的前置放大器和显示仪表134

5.4 涡轮流量计的检定、安装、使用和维护135

5.5 具有流体温度、粘度补偿装置的涡轮流量计137

6 水表138

6.1 叶轮式水表的工作原理及结构138

7 流体振动式流量计139

6.2 水表特性以及水表的检定、安装、使用和维护139

7.1 涡街流量计140

7.2 旋涡进动流量计145

7.3 射流流量计147

8 电磁流量计147

8.1 电磁流量计的工作原理147

8.2 电磁流量计的结构148

8.3 其它类型的电磁流量计152

8.4 电磁流量计的检定、安装、使用和维护154

9 超声流量计157

9.1 超声流量计的类型及特性157

9.2 超声流量计的工作原理及结构158

9.3 超声流量计的检定、安装、使用和维护164

10 靶式流量计165

10.1 靶式流量计的工作原理165

10.2 靶式流量计的流量系数及压力损失166

10.3 靶式流量计的结构170

10.4 靶式流量计的检定、安装、使用和维护172

11 热式流量计174

11.1 热线风速计174

11.2 托马斯气体流量计176

11.3 热式微流量计177

11.4 边界层流量计178

12 皮托（Pitot）管和阿纽巴（Annu-bar）流量计178

12.1 皮托管178

12.2 阿纽巴流量计182

13 分流旋翼式流量计194

13.1 分流旋翼式流量计的工作原理及结构194

13.2 分流旋翼式流量计的检定、安装、使用和维护195

14.1 差压式质量流量计197

14 质量流量计197

14.2 应用麦格纳斯（Magnus）效应的质量流量计199

14.3 角动量式质量流量计199

14.4 陀螺式质量流量计200

14.5 哥氏（Coriolis）力振动式质量流量计201

14.6 双涡轮式质量流量计202

14.7 Q变送器和密度计组合式质量流量计203

14.8 pQ2变送器和Q变送器组合式质量流量计205

14.9 pQ2检测器和密度计组合式质量流量计205

14.10 温度、压力补偿式质量流量计206

15 层流流量计206

16 弯管流量计207

17 冲量式流量计209

17.1 冲量式流量计的工作原理及型式209

17.2 冲量式流量计的结构209

18 圆球流量计211

17.3 冲量式流量计的检定、安装、使用和维护211

19 翼形流量计212

20 进口流量计213

21 标记法测流量214

21.1 标记法分类214

21.2 盐速度法214

21.3 加入热流体或冷流体法214

21.4 放射性同位素法215

21.5 加入CO2或N2O法215

21.6 加入染料法215

21.7 核磁共振法215

21.8 相关法215

21.9 混合稀释法215

22 堰式流量计和槽式流量计216

22.1 堰式流量计216

21.10 气体电离法216

22.2 槽式流量计221

23 流量计的选用226

第3章 流量测量方法234

1 一般流量测量方法234

2 大流量测量方法234

2.1 河流的流量测量234

2.2 大型明渠的流量测量239

2.3 大型管路液体流量测量243

2.4 气体的大流量测量244

3 微小流量的测量244

4 高温流体的流量测量246

4.1 应用差压式流量计246

4.2 应用电磁流量计247

5 低温流体的流量测量248

5.1 低温流体及低温金属248

5.2 低温流体的流量计248

6 脉动流体的流量测量249

7.1 血流量测量251

7 生物体内流量测量方法251

7.2 呼吸流量测量259

8 气液两相流体的流量测量方法261

8.1 气液两相流动及其流动结构261

8.2 气液两相流体流量测量方法的类型及工作原理262

8.3 气液两相流量计的结构及使用262

8.4 气液两相流体密度计268

9 气固两相流体的流量测量方法271

9.1 气固两相流动及其流动结构271

9.2 气固两相流体流量测量方法的类型及工作原理271

9.3 气固两相流量计的结构及使用272

9.4 气固两相流体密度计278

10.2 液固两相流体流量测量方法的类型及工作原理280

10.3 液固两相流量计的结构及使用280

10 液固两相流体的流量测量方法280

10.1 液固两相流动及其流动结构280

10.4 液固两相流体密度计282

11 多相流体的流量测量方法283

11.1 应用测量五个参数方法测量三相流体的质量流量283

11.2 应用测量体积流量、密度和导电系数的方法测量三相流体的质量流量284

11.3 应用核磁共振法测量液相流量，再用测两相流体方法测定其它两相流量284

11.4 应用三个不同性能的流量计测量三相流体流量284

11.5 应用分离法测量含气石油流量285

11.6 应用涡轮流量计和电容式密度计测量含气石油流量285

11.7 铁矿浆中的磁铁矿石流量测量285

12 流体泄漏检测方法286

2 水流量检定装置288

2.1 静态容积法水流量检定装置288

第4章 流量标准装置及计量检定系统288

1 流量计的检定装置288

2.2 动态容积法水流量检定装置289

2.3 静态质量法水流量检定装置289

2.4 动态质量法水流量检定装置290

2.5 标准流量计式检定装置291

3 气体流量检定装置291

3.1 钟罩式气体流量检定装置291

3.2 容积法气体流量检定装置292

3.3 应用风洞检定气体流量计292

3.4 应用音速喷嘴检定气体流量计292

3.5 应用标准流量计检定气体流量计294

3.6 应用肥皂膜校验器检定气体流量计294

4.1 动态质量法油流量检定装置295

4.2 标准体积管法油流量检定装置295

4 油流量检定装置295

5 液固两相流体流量检定装置297

6 气液两相流体流量检定装置300

7 气固两相流体流量检定装置300

8 流量计量检定系统302

第5章 流量计误差及数据处理304

1 流量计误差304

2.2 随机误差的正态分布规律及示例305

2.1 随机误差305

2 随机误差的应用与分析305

2.3 随机误差的学生（Student）分布规律及应用308

3 过失误差309

3.1 过失误差的剔除方法及示例309

4 系统误差的应用与分析311

4.1 系统误差的类型及特点311

4.2 固定系统误差消除方法312

4.3 变化的系统误差消除方法313

5 误差的传递计算314

4.4 修正值法314

6 综合误差计算方法315

7 流量计的测试数据处理及示例315

第6章 微型计算机在流量测量中的应用322

1 概述322

1.1 微机化流量计的组成322

1.2 微机化流量计的特点322

1.3 微机化流量计的发展前景323

2 微机在测量数据处理方面的应用323

2.1 数字滤波323

2.2 非线性补偿323

3 微机在测量自动化方面的应用324

4 微机在改造现有设备方面的应用326

4.1 硬件组成326

4.2 软件组成326

5.1 水和水蒸气的物性计算程序327

5 流量计量中的微机通用程序327

5.2 数字滤波程序331

参考文献（流量篇）333

第2篇 真空335

第7章 真空物理基础335

1 引言335

2 真空单位和真空区域的划分335

2.1 真空单位335

2.2 真空区域的划分335

3 稀薄气体的基本性质336

3.1 气体分子运动论的基本假设336

3.2 理想气体及其定律337

3.3 麦克斯韦速度分布定律337

3.4 气体的压力338

3.5 平均自由程及自由程长度分布律339

3.6 碰撞频度、余弦定律340

3.7 气体中的输运现象341

3.8 蒸气344

4 抽气过程及真空技术的基本方程356

4.1 真空状态下的气体流动356

4.2 抽气过程357

4.3 真空技术的基本方程357

5 气体分子在器壁表面的吸附与脱附358

5.1 表面吸附358

5.2 表面脱附360

5.3 表面扩散（表面迁移、表面徙动）362

5.4 吸附的动力平衡与吸附量363

5.5 混合气体的吸附365

5.6 气体在固体中的溶解、扩散与渗透366

1.3 真空泵的性能367

1.2 真空泵的使用范围367

1.1 真空泵的分类367

1 真空的获得367

第8章 真空测试技术基础367

1.4 真空泵的型号及规格表示法368

1.5 气体传输泵369

1.6 气体捕集泵371

2 真空系统的构成376

2.1 对真空系统的基本要求376

2.2 真空系统的图形符号377

2.3 典型真空系统的构成379

第9章 全压力真空计的原理、检定与使用383

1 真空计的分类383

2 绝对真空计383

2.1 波登真空计383

2.2 薄膜真空计384

2.3 U型管真空计385

2.4 压缩式真空计386

2.5 辐射计型真空计389

3 相对真空计390

3.1 振膜真空计390

3.2 热传导真空计391

3.3 电离真空计395

3.4 冷阴极电离真空计405

3.5 放电管真空指示器（盖斯勒放电管）406

3.6 极高真空测量408

4 真空计的使用412

4.1 真空计的选择原则412

4.2 被测气体对真空计的影响415

4.3 真空计的安装415

1 真空计的校准方法418

1.1 绝对校准方法418

第10章 真空计量检定装置及检定系统418

1.2 相对校准方法422

2 绝对真空计比对检定装置423

2.1 比对检定装置的设计原则423

2.2 标准真空计423

2.3 压缩式真空计动态检定系统424

3 膨胀式检定装置424

3.1 单级膨胀式检定系统424

3.2 二级膨胀式检定系统425

4 动态流导法检定装置426

4.1 动态流导法检定原理426

4.2 动态流导法检定系统的设计原则427

4.3 小孔流导计算427

4.4 二级动态流导检定系统428

5 副标准真空计检定装置428

5.2 副标准电容薄膜真空计429

5.1 副标准电离真空计429

5.3 副标准磁悬浮转子真空计430

5.4 副标准真空计比对检定系统430

6 真空度计量检定系统430

6.1 国家真空基准430

6.2 标准真空计量器具431

6.3 工作用真空计量器具433

6.4 真空检定系统433

第11章 分压力测量及真空质谱计435

1 分压力测量435

1.1 分压力测量方法435

1.2 对分压力计的一般要求435

2 真空质谱计的分类及主要性能参数436

2.1 真空质谱计的分类436

2.2 真空质谱计的主要性能参数436

3.1 磁偏转质谱计的工作原理438

3 小型磁偏转质谱计438

3.2 磁偏转质谱计的分辨本领439

3.3 扇形磁偏转质谱计439

3.4 摆线质谱计440

4 回旋质谱计441

4.1 回旋质谱计的工作原理441

4.2 具有旁电极的回旋质谱计442

4.3 回旋质谱计的其它结构形式443

4.4 回旋质谱计中谐振离子的主要参数443

5 四极质谱计445

5.1 四极质谱计的工作原理445

5.2 四极质谱计的结构447

5.3 四极质谱计的主要参数451

5.4 其它四极电场质谱计451

6 其它质谱计453

7.1 气体进样技术457

7 分压力测量技术457

7.2 分压力的确定方法459

8 真空质谱计的选用472

第12章 真空检漏技术473

1 检漏技术的基本概念473

1.1 检漏的目的及任务473

1.2 真空系统漏气的判定473

1.3 漏孔的漏气速率474

1.4 对检漏工作的一般要求476

2 检漏方法476

2.1 检漏方法的分类476

2.2 气泡检漏法478

2.3 高频火花检漏法479

2.4 卤素检漏法480

2.5 氨检漏法481

2.6 真空计检漏法483

2.7 其它检漏方法486

3 氦质谱检漏技术488

3.1 氦质谱检漏的基本原理488

3.2 氦质谱检漏仪的主要技术参数489

3.3 氦质谱检漏方法493

3.4 氦质谱检漏仪的使用及维护495

4 检漏技术的一般注意事项498

4.1 检漏应贯穿于真空工作的全过程498

4.2 检漏工作程序499

4.3 示漏物质的选择与使用499

5 标准漏孔及检漏仪器的校准500

5.1 标准漏孔及其特性500

5.2 标准漏孔的漏率测定502

5.3 检漏仪器的校准503

1.2 在电工行业的应用504

1.1 微电子工业中的应用504

1 真空测量技术的应用504

第13章 真空测量技术展望504

1.3 机械制造工业中的应用505

1.4 真空冶金中的应用505

1.5 薄膜技术的进展505

2 真空测量技术的发展动向506

2.1 真空测量技术的主要发展方向506

2.2 氦质谱检漏技术的发展506

2.3 开发研究计算机在真空测量技术中的应用507

参考文献（真空篇）509

第3篇 压力511

第14章 压力计量基础知识511

1 引言511

2 压力计量基础知识511

2.1 压力的概念511

2.2 流动的分类512

2.6 运动流体内的总压力测量原理513

2.5 运动流体内的静压力测量原理513

2.3 音速513

2.4 激波513

3 压力单位及压力计算基准514

第15章 压力计的原理、检定和使用515

1 压力计的分类515

1.1 按压力计作用原理分类515

1.2 按测量压力范围分类515

1.3 按仪表测量准确度等级分类515

1.4 按用途分类516

1.5 按显示方式分类516

1.6 按使用目的分类516

1.7 按形状分类516

1.8 压力计的部件和其特点516

2.2 单管式压力计520

2 液体式压力计520

2.1 U形管式压力计520

2.3 气压计521

2.4 斜管压力计（斜管微压计）521

2.5 多管压力计523

2.6 补偿式微压计523

2.7 差动式微压计524

2.8 环天平式微压计524

2.9 钟罩式微压计524

2.10 液体式压力计的检定、安装、使用和维护525

3 弹性压力计528

3.1 弹性敏感元件的特性530

3.2 弹簧管压力计531

3.6 其他形式弹性压力计532

3.5 膜式压力计532

3.4 波纹管压力计532

3.3 螺旋（多圈）弹簧管压力计532

3.7 弹性压力计的检定、安装、使用和维护535

4 活塞式压力计541

4.1 活塞式压力计的原理和结构541

4.2 活塞式压力计的分类541

4.3 活塞式压力计的检定、安装、使用和维护546

5 压力传感器547

5.1 电阻式压力传感器547

5.2 压阻式压力传感器553

5.3 电容式压力传感器553

5.4 电感式压力传感器555

5.5 涡流式压力传感器555

5.6 霍尔式压力传感器555

5.7 振频式压力传感器557

5.1 0 压电式压力传感器559

5.9 压杆式压力传感器559

5.8 力平衡式压力传感器559

5.1 1 压力传感器的检定、安装、使用和维护561

6 数字式压力计562

6.1 液体式数字压力计563

6.2 具有伺服机构的力平衡式数字压力计563

6.3 具有数字－模拟变换器的力平衡式数字压力计563

6.4 弹簧力平衡式数字压力计563

6.5 磁电力平衡式数字压力计563

6.6 振动筒数字压力计563

6.7 数字式气压计563

6.8 电容式数字压力计567

6.9 多圈弹簧管数字压力计567

6.10 压阻式数字压力计567

7压力计的选用567

1.1 普通状况流体的压力测量570

1 各种状况流体的压力测量方法570

第16章 压力测量技术及方法570

1.2 产生冷凝液的气体的压力测量585

1.3 水蒸气的压力测量585

1.4 易蒸发液体的压力测量585

1.5 腐蚀性流体的压力测量587

1.6 凝固性液体的压力测量588

1.7 高温和低温流体的压力测量589

1.8 层分离流体的压力测量590

1.9 多相流体的压力测量590

1.10 差压的测量591

2 动态压力的测量方法592

2.1 概述592

2.2 压力传感器的静态特性和动态特性592

2.3 动态压力测量系统598

3.2 超高压的测量原理606

3 超高压的测量方法606

3.1 概述606

3.3 超高压的测量方法607

第17章 压力标准装置及计量检定系统612

1 压力计的检定612

1.1 液体压力计的检定613

1.2 弹性压力计的检定621

1.3 活塞式压力计的检定624

2 液体式活塞压力标准器630

2.1 液体式活塞压力标准器的原理和结构630

2.2 液体式活塞压力标准器的基本性能参数和误差因素631

2.3 液体式活塞压力标准器的工作介质（压力介质）635

2.4 液体式活塞压力标准器的使用635

3.4 气体式活塞压力标准器的使用636

4.1 特殊活塞式压力标准器的原理和结构636

4 特殊活塞式压力标准器636

3.2 气体式活塞压力标准器的基本性能参数和误差因素636

3.3 气体式活塞压力标准器的工作介质（压力介质）636

3.1 气体式活塞压力标准器的原理和结构636

3 气体式活塞压力标准器636

4.2 特殊活塞式压力标准器的基本性能参数和误差因素638

4.3 特殊活塞式压力标准器的工作介质（压力介质）638

5 激波管法638

5.1 激波管法——动态压力检定方法638

5.2 激波管法的检定原理和检定装置638

6 压力计量检定系统641

6.1 概述641

6.2 压力基准（压力基准器）与压力标准（压力标准器）642

6.3 压力量值传递系统642

1 压力测量新技术的发展648

2 激光压力传感器648

第18章 压力测量技术的发展648

3 光导纤维压力传感器649

4 数字式石英压力传感器650

5 带微机的数字压力计650

6 其他新型压力计651

参考文献（压力篇）652

附录653

1 有关非法定单位向法定单位的换算653

2 部分气体的动力粘度μ655

3 部分气体的运动粘度ν656

4 饱和水与饱和水蒸气的比容、比内能、比焓和比熵657

4.1 按温度排列的饱和水蒸气表657

4.2 按压力排列的饱和水蒸气表659

5 饱和水和饱和水蒸气的其它物性661

5.1 饱和水和饱和水蒸气的密度、比定压热容、热膨胀系数和导热系数661

5.2 饱和水和饱和水蒸气的动力粘度、运动粘度、普朗特数、表面张力和汽化热662

6 过热水蒸气的比容υ、比内能u、比焓h和比熵s663

7 过冷水与过热水蒸气的其它物性667

7.1 过冷水与过热水蒸气的导热系数667

7.2 过冷水与过热水蒸气的动力粘度667

7.3 过冷水与过热水蒸气的运动粘度668

7.4 过冷水与过热水蒸气的普朗特数668

8 几种制冷剂的物性669

8.1 氟利昂－12的饱和蒸汽表669

8.2 氟利昂－22的饱和蒸汽表670

8.3 氨的饱和蒸汽表670

8.4 一些制冷剂的其他物性671

9 其他液体的物性672

9.1 几种油的物性672

9.2 几种常用液体的密度673

9.3 几种液体的表面张力系数673