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目次1

1温度测量概述1

1.1温度与温标1

1.1.1温度与温标1

1.1.2 1990年国际温标（ITS-90）简介4

1.2温度测量基础9

1.2.1温度测量基本原理9

1.2.2温度计选择与量值传递9

2.1.1原理与结构13

2.1玻璃液体温度计13

2膨胀式温度计13

2.1.2使用注意事项及测量误差16

2.2压力式温度计17

2.2.1原理与结构17

2.2.2使用注意事项及测量误差19

2.3双金属温度计19

2.3.1原理与结构19

2.3.2使用注意事项及测量误差21

3.1.1特性22

3.1.2原理22

3.1热电阻特性及其原理22

3电阻温度计（热电阻）22

3.2热电阻结构及基本参数24

3.2.1热电阻的结构24

3.2.2热电阻的基本参数27

3.3热电阻分类及其性能29

3.3.1标准铂电阻温度计29

3.3.2工业热电阻31

3.3.3铠装热电阻33

3.3.4薄膜热电阻34

3.3.5厚膜热电阻34

3.3.6热电阻选用要点36

3.4热敏电阻37

3.4.1热敏电阻材料及特性37

3.4.2热敏电阻结构与使用41

3.5测量线路45

3.5.1电阻法（电桥法）46

3.5.2电位法（电位差计法）48

3.6热电阻的使用及测量误差49

3.6.1灵敏度与自热效应49

3.6.2电阻与绝缘电阻50

3.6.3动态特性与安装方法51

3.6.4热电阻劣化与使用寿命53

4.1.2原理55

4.1.1热电偶的特性55

4热电温度计（热电偶）55

4.1热电偶特性与原理55

4.1.3基本定则58

4.2热电偶分类及其特性62

4.2.1贵金属与贱金属热电偶63

4.2.2标准化与非标准化热电偶63

4.3热电偶结构与分类80

4.3.1绝缘物与保护管80

4.3.2普通工业用热电偶92

4.3.3特种热电偶97

4.4.1补偿导线99

4.4测量线路99

4.4.2参比端104

4.4.3测量线路107

4.5热电偶使用及测量误差113

4.5.1热电偶焊接、清洗与退火113

4.5.2热电偶劣化及其对策115

4.5.3使用注意事项及测量误差119

5辐射温度计125

5.1辐射测温原理125

5.1.1热辐射与发射率125

5.1.2黑体辐射定律127

5.2.1光学高温计130

5.2光谱辐射温度计130

5.2.2光电高温计136

5.3辐射温度计138

5.3.1原理与结构138

5.3.2使用及测量误差141

5.4比色温度计144

5.4.1原理与结构145

5.4.2使用及测量误差147

5.4.3辐射温度计选择148

5.5.2红外温度计151

5.5部分辐射温度计151

5.5.1部分辐射温度计原理与分类151

5.5.3使用及测量误差155

5.5.4红外热象仪158

6新型温度计（传感器）161

6.1光纤温度计（传感器）161

6.1.1光纤温度计原理与特性161

6.1.2光纤测温技术应用172

6.2半导体集成电路温度传感器174

6.2.1 AD590原理与特性174

6.2.2应用线路177

6.3石英温度计178

6.3.1原理与特性178

6.3.2性能与应用179

7测温技术应用182

7.1固体内部温度测量182

7.1.1接触法测量182

7.1.2非接触法测量183

7.2固体表面温度测量184

7.2.1静止表面的温度测量184

7.2.2运动物体表面温度测量187

7.2.3表面温度计检定装置190

7.3气流温度测量192

7.3.1高速气流温度测量192

7.3.2高温气体温度测量194

7.4液体温度测量197

7.4.1液体温度测量197

7.4.2高温盐浴炉温度测量198

7.4.3铝水及铝电解液连续测温201

7.4.4铜液连续测温202

7.4.5钢水温度测量204

7.4.6铁水及高炉风口回旋区温度测量216

8.1.1压力的基本概念及单位219

8压力测量219

8.1引言219

8.1.2大气压、绝对压力、表压及真空度221

8.2液柱式压力计222

8.2.1 U形管压力计222

8.2.2单管压力计223

8.2.3斜管压力计224

8.2.4补偿式微压计224

8.3弹性式压力计225

8.3.1弹簧管式压力计226

8.3.3膜盒式微压计229

8.3.2波纹管式压力计229

8.4压力传感器230

8.4.1电位器式压力传感器231

8.4.2应变式压力传感器231

8.4.3霍尔式压力传感器233

8.4.4电感式压力传感器234

8.4.5电容式压力传感器235

8.5负荷式压力计236

8.5.1活塞式压力计236

8.5.2浮球式压力计238

8.6.1 压力计的选择239

8.5.3钟罩式微压计239

8.6压力计的选择和使用239

8.6.2压力计的使用240

9流量测量243

9.1引言243

9.2差压式流量计243

9.2.1动压测定管243

9.2.2节流变压降流量计255

9.2.3恒压降变截面流量计258

9.3速度式流量计261

9.3.1涡轮流量计261

9.3.2电磁流量计264

9.3.3超声波流量计266

9.3.4激光流速计267

9.3.5热线风速仪269

9.4容积式流量计270

9.4.1椭园齿轮流量计271

9.4.2旋转活塞式流量计272

9.5质量式流量计274

9.5.1直读式质量流量计274

9.5.2推导式质量流量计275

9.5.3温度、压力补偿式质量流量计276

9.6流量测量仪表的选用277

10节流装置282

10.1引言282

10.2标准节流装置283

10.2.1测量和计算方法的原理283

10.2.2孔板284

10.2.3喷咀288

10.2.4文丘里管291

10.2.5流量测量的不确定度296

10.3非标准节流装置296

10.3.1四分之一园喷咀297

10.3.2锥形入口孔板298

10.3.3偏心孔板和园缺孔板299

10.3.4道尔管300

10.4节流装置流量计用的差压计301

10.4.1概况301

10.4.2双波纹管差压计303

10.4.3力平衡式差压（或流量）变送器304

10.5节流装置的正确选择和使用305

10.5.1节流装置的选择305

10.5.2节流装置的使用306

11.1浮力式液位计311

11.1.1浮子式液位计311

11物位测量311

11.1.2浮筒式液位计313

11.2差压式液位计314

11.2.1 压力式液位计314

11.2.2差压式液位计315

11.3电学式物位计316

11.3.1 电阻式物位计316

11.3.2电容式物位计316

11.3.3电感式液位计320

11.4微波式物位计320

11.4.2反射式微波物位计321

11.4.1定点式微波物位计321

11.4.3调频连续波式微波物位计322

11.5核辐射式物位计324

11.5.1工作原理324

11.5.2核辐射式物位计的测试方案327

11.5.3辐射源及其防护328

11.6超声波物位计330

11.6.1测量原理和测量方案330

11.6.2频率和换能器的选择332

11.6.3提高物位计性能的若干措施333

11.6.4超声物位测量技术337

11.7称重式物位计339

11.7.1称重式物位计的组成339

11.7.2称重传感器339

11.7.3称重式物位计的机械结构341

11.7.4显示仪表343

12机械量测量345

12.1概述345

12.1.1机械量检测仪表的构成345

12.1.2机械量检测仪表的分类345

12.2.1 电阻应变式称重仪表347

12.2力和重量检测仪表347

12.2.2磁弹性式力检测仪表354

12.2.3物料的连续计量与电子皮带秤359

12.3扭矩和转矩检测仪表362

12.3.1电阻应变式转矩检测仪表362

12.3.2磁弹性式转矩检测仪表365

12.3.3振强式转矩检测仪表368

12.3.4相位差式转矩检测仪表371

12.4位移检测仪表374

12.4.1电阻式位移检测仪表374

12.4.2电感式位移检测仪表376

12.4.3涡流式位移检测仪表382

12.4.4光电式位移检测仪表385

12.5速度检测仪表386

12.5.1离心式转速表387

12.5.2磁性转速表388

12.5.3转速传感器388

12.5.4相关速度计391

13成分分析395

13.1引言395

13.2取样和试样预处理396

13.2.1取样地点396

13.2.4自动取样和试样预处理系统397

13.2.2样品成分的保持397

13.2.3取样管及储气器397

13.3人工分析器399

13.3.1工作原理、结构、操作399

13.3.2注意事项400

13.3.3人工分析器中溶液的配制401

13.4氧含量分析器401

13.4.1磁式氧分析器401

13.4.2氧化锆式氧量分析器404

13.5.1工作原理407

13.5.2结构原理407

13.5红外线气体分析器407

13.6气根色谱仪409

13.6.1工作原理409

13.6.2仪器的基本组成及有关问题410

13.6.3定性和定量分析414

13.6.4特点和选型415

13.6.5近年来国外色谱仪发展的动向415

13.7湿度的测量416

13.7.1概况416

13.7.2光电露点湿度计417

13.7.3氯化锂露点仪418

13.8.1概况419

13.8数据处理装置419

13.8.2基本功能421

13.8.3色谱用数据处理装置421

13.8.4数据处理装置的发展423

14传热量测量424

14.1引言424

14.2热流的测量424

14.2.1导热式热流计424

14.2.2空心槽球式辐射热流计427

14.2.3量热式热流计429

14.2.4潜热式热流计429

14.2.5（法国）国家宇航研究局的热流计430

14.2.6热容式热流计433

14.2.7热流计的校验、选择与影响精度的因素434

14.2.8热流计的应用435

14.3导热系数的测量438

14.3.1双平板法438

14.3.2稳定平板法439

14.3.3由测得的导温系数计算导热系数440

14.4物体表面发射率的测量441

14.4.1在线测量法441

14.4.2稳态卡计法443

14.5火焰辐射的测量444

14.5.1整个厚度火焰全辐射黑度的测量445

14.5.2局部辐射的测量446

15现场热工测试449

15.1引言449

15.2炉窑热平衡测算方法450

15.2.1燃料燃烧化学热（或电能）450

15.2.2收入项中各项物理热451

15.2.3化学反应放热452

15.2.4物料带出热453

15.2.5烟气带走物理热453

15.2.7炉体蓄散热损失454

15.2.6燃料不完全燃烧热损失454

15.2.8水冷却和汽化冷却热损失455

15.2.9炉门或孔洞辐射热损失456

15.2.10逸气热损失457

15.2.11化学反应吸热458

15.2.12氧化物带走物理热458

15.2.13其它热支出459

15.3炉窑热效率和燃料消耗量测算方法459

15.3.1炉窑热效率459

15.3.2燃料消耗率459

15.4空气消耗系数的测算方法461

15.4.2利用测定烟气成分计算空气消耗系数463

15.4.1利用测定燃料量和空气量确定空气消耗系数463

15.4.3利用经验公式计算空气消耗系数464

15.5温热制度测算方法465

15.5.1温度制度测算方法465

15.5.2供热制度测算方法468

15.6压力制度测定方法469

15.7现场测试与结果分析实例469

15.7.1连续加热炉热平衡测算结果和分析469

15.7.2冲天炉热平衡测算结果和分析471

15.7.3连续加热炉温度制度测算结果和分析472

15.7.4连续加热炉压力制度测算结果和分析474

15.8数据整理476

15.8.1一元线性回归476

15.8.2一元非线性回归481

参考文献485

附录488

附录1标准化热电偶分度表488

附表1铂铑30－铂铑6热电偶分度表（B型）488

附表2铂铑10－铂热电偶分度表（S型）489

附录3铂铑13－铂热电偶分度表（R型）490

附录4镍铬—镍硅热电偶分度表（K型）491

附录5镍铬—康铜热电偶分度表（E型）492

附录6铁—康铜热电偶分度表（J型）492

附录7铜—康铜热电偶分度表（T型）493

附录8镍铬硅—镍硅热电偶分度表（N型）494

附录2钨铼热电偶分度表495

附表9钨铼5－钨铼20热电偶分度表495

附表10钨铼3－钨铼25热电偶分度表496

附表11钨铼5－钨铼26热电偶分度表497

附表12钨—钨铼26热电偶分度表498

附表13 Pt10铂热电阻分度表499

附表14 Pt100铂热电阻分度表499

附录3标准化热电阻分度表499

附表15 Cu100铜热电阻分度表500

附表16 Cu50铜热电阻分度表500

附录4辐射感温器分度表1500

附表17辐射感温器分度表F1500

附表18感射感温器分度表F2501

附录5流出系数和可膨胀性（膨胀）系数附表19具有角接取压口的孔板；流出系数C502

附表20具有D和D/2取压口的孔板；流出系数C503

附表21具有法兰取压口的孔板；流出系数C（D=50）504

附表22具有法兰取压口的孔板；流出系数C（D=75）505

附表23具有法兰取压口的孔板；流出系数C（D=100）506

附表24具有法兰取压口的孔板；流出系数C（D=150）507

附表25具有法兰取压口的孔板；流出系数C（D=200）508

附表26具有法兰取压口的孔板；流出系数C（D=250）509

附表27具有法兰取压口的孔板；流出系数C（D=375）510

附表28具有法兰取压口的孔板；流出系数C（D=760）511

附表29具有法兰取压口的孔板；流出系数C（D=1000）512

附表30 ISA 1932喷嘴；流出系数C513

附表31长颈喷嘴；流出系数C514

附表32孔板；可膨胀性（膨胀）系数515

附表33喷嘴、文丘里管和文丘里喷嘴，可膨胀性（膨胀）系数ε515

附表34文丘里喷嘴，流出系数C516

附录6管壁粗糙度的K值517