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一、测量的基本知识1

绪论1

二、测量误差的基本知识3

三、测量仪表的基本知识4

思考题与习题8

第一篇压力测量10

概述10

一、压力测量的意义10

二、压力的基本概念10

三、压力测量单位10

五、压力量值的传递12

四、大气压力、表压力、绝对压力、负压力12

六、压力测量的一般方法和压力测量仪表的分类13

第一章 液柱式压力测量仪表15

第一节 U形管液柱压力计15

第二节 单管液柱压力计16

第三节 斜管微压计17

思考题与习题17

第二章 弹性式压力测量仪表19

第一节 膜式压力计20

第三节 弹簧管式压力计21

一、弹簧管的测压原理21

第二节 波纹管式压力计21

二、弹簧管压力表22

三、多圈弹簧管压力计23

四、具有特殊用途的压力表24

第四节 弹性式压力计的使用与维修25

一、弹性式压力计的使用25

二、弹性式压力计的维修25

思考题与习题26

第三章 电测型压力计27

第一节 霍尔式远传压力表27

一、霍尔效应与霍尔元件27

二、霍尔式压力传感器的结构和工作原理28

三、霍尔式压力传感器的使用29

第二节 应变式远传压力表29

一、应变效应与应变片29

二、应变片的测压原理30

三、应变式压力传感器31

第三节 电感式远传压力表32

一、电感式传感器的基本原理32

二、BYM型电感式压力传感器33

第四节 电容式压力测量仪表34

一、电容式压力测量仪表的基本工作原理34

二、差动电容式差压变送器35

一、基本原理38

二、振弦式差压变送器38

思考题与习题39

二、仪表精度的确定40

一、仪表量程的确定40

三、仪表种类和型号的选择40

第一节 压力表的选择40

第四章 压力表的选择、校验与安装40

第二节 压力表的校验41

一、常用的压力校验仪器41

三、用活塞压力计校验弹簧管压力表42

第三节 压力表的安装42

二、压力表的校验42

二、导压管的敷设43

思考题与习题44

一、测压点的选择45

三、压力表的安装45

二、物位测量的概念46

一、物位测量的意义46

三、物位测量的特点46

概述46

第二篇物位测量46

四、物位测量的方法和物位测量仪表的分类47

第一节 玻璃管液位计48

第二节 玻璃板液位计48

第一章 直读式液位计48

二、折光式玻璃板液位计49

第三节 玻璃液位计的使用49

一、透光式玻璃板液位计49

第一节 恒浮力式液位计50

一、带有钢丝绳(或钢带)的浮子式液位计50

第二章 浮力式液位计50

二、杠杆带浮子式液位计51

第二节 变浮力式液位计52

一、浮筒式液位计的检测部分——浮筒52

三、依靠浮子电磁性能传递信号的液位计52

二、BYD—Ⅲ型电动液位变送器55

三、浮筒式液位计的校验55

思考题与习题57

第一节 压力式液位计58

一、利用压力表测量液位58

第三章 静压式液位计58

第二节 差压式液位计59

第五节 振弦式压力测量仪表59

二、吹气式液位计59

思考题与习题61

第二节 电容式液位计62

第一节 电极式水位计62

第四章 其他物位测量仪表62

一、电容传感器的测量原理63

二、电容量的检测64

第三节 核辐射式物位计68

一、核辐射式物位计的基本原理68

二、FGL-3型γ射线料位计简介69

思考题与习题70

第三篇流量测量71

概述71

一、流量测量的意义71

二、流量测量的概念71

四、流量测量的方法和流量测量仪表的分类72

三、流量测量的单位及流量标准的传递72

第一章 差压式流量计74

第一节 差压式流量计的测量原理74

一、节流装置及节流原理74

二、流量基本方程式75

三、节流装置的种类和取压方式79

第二节 标准节流装置81

一、标准节流件81

二、标准取压装置及其应用范围84

三、测量管87

四、标准节流装置的管道和使用条件88

五、标准节流装置的压力损失与节流装置的选择89

一、实用流量公式91

第三节 实用流量公式及其有关系数的确定方法91

二、实用流量公式中有关系数的确定方法92

三、材质的热膨胀系数96

第四节 被测流体的物理参数的确定方法96

一、流体的密度96

二、具有可压缩性流体的压缩系数98

三、可压缩流体的等熵指数100

四、被测流体的粘度n或v100

第五节 标准节流装置流量测量误差103

一、流量系数ao和a的基本相对误差a/a104

四、节流件开孔直径的基本相对误差σd/d105

五、差压的基本相对误差σ△p/△P105

二、流束膨胀系数ε的基本相对误差σ？/ε105

三、管道内径的基本相对误差σD/△P105

六 、被测流体密度的基本相对误差σ△p/△P106

第六节 标准节流装置的计算107

一、第一类命题的计算107

二、第二类命题的计算108

第七节 特殊节流装置123

一、低雷诺数情况下的流量测量123

二、脏污介质的流量测量124

一、测量部分的结构及其工作原理125

第八节 双波纹管差压计125

二、显示部分的结构及其工作原理126

三、CW系列双波纹管差压计的应用和调校127

第九节 差压式流量计的安装128

一、标准节流装置的安装128

二、差压信号管路的安装129

三、差压计的安装133

二、节流装置安装不正确134

三、孔板入口边缘的磨损134

四、节流装置内表面的结垢和流通截面面积的变化134

一、被测流体工作状态的变动134

第十节 差压式流量计使用中的测量误差134

思考题与习题135

第二章 转子流量计136

第一节 转子流量计的工作原理136

一、工作原理136

二、流量方程式136

第二节 转子流量计的类型与结构138

一、玻璃管转子流量计的结构138

二、电远传转子流量计140

三、气远传转子流量计141

第三节 转子流量计的使用143

一、流量指示值的修正143

二、转子流量计量程的更改144

思考题与习题145

三、转子流量计的安装与使用145

第三章 涡轮流量计146

第一节 涡轮流量计的工作原理146

第二节 涡轮流量变送器146

一、涡轮流量变送器的结构147

二、涡轮流量变送器的工作原理147

第三节 涡轮流量计的显示仪表149

一、总量积算149

二、瞬时流量指示150

二、使用涡轮流量计的注意事项151

思考题与习题151

第四节 涡轮流量计的安装的使用151

一、涡轮流量计的安装151

第四章 电磁流量计152

第一节 基本原理和变送器的结构152

一、电磁流量计的基本原理152

二、变送器的结构153

第二节 电磁流量转换器的构成原理155

一、变送器输出信号的特点及对转换器的要求155

二、转换器的构成原理156

一、电磁流量计的特点158

第三节 电磁流量计的特点与应用158

二、电磁流量计的使用159

思考题与习题159

第五章 椭圆齿轮流量计160

第一节 椭圆齿轮流量计的测量原理160

第二节 椭圆齿轮流量计的显示原理161

一、就地显示161

二、远传显示161

第三节 椭圆齿轮流量计的特点和使用162

思考题与习题162

一、靶式流量计的基本工作原理163

第一节 靶式流量计163

第六章 其他流量测量仪表163

二、流量方程式164

三、靶式流量计的管道条件和压力损失165

四、靶式流量计的使用、校验和安装166

第二节 应用流体振荡原理测量流量167

一、卡曼涡街流量计167

二、旋进式漩涡流量计169

第三节 超声波流量计170

一、超声波流量计的测量原理170

二、超声波流量计的工作原理171

思考题与习题172

第七章 流量测量仪表的校验和标定173

思考题与习题174

第四篇温度测量175

概述175

一、温度及温度测量175

二、温标175

三、温度测量仪表的分类177

四、温度量值传递178

第一章 膨胀式温度计180

第一节 玻璃管液体温度计180

第二节 双金属温度计181

思考题与习题182

第二章 压力式温度计183

第一节 液体压力式温度计183

第二节 气体压力式温度计183

第三节 蒸气压力式温度计184

第四节 压力式温度计的误差分析184

一、感温部分浸入深度的影响184

二、环境温度的影响184

三、液柱高度的影响185

思考题与习题185

一、热电偶工作原理186

第一节 热电偶测温的基本原理186

第三章 热电偶温度计186

二、热电偶的基本定律188

第二节 热电偶的种类及结构型式190

一、热电极的选择190

二、标准化热电偶191

三、非标准化热电偶192

四、热电偶的结构型式194

第三节 热电偶冷端的温度补偿197

一、补偿导线法197

二、冷端温度校正法197

三、冰浴法198

四、补偿电桥法199

第四节 热电偶的焊接、校验与故障处理200

一、热电偶的焊接200

二、热电偶的校验201

三、热电偶的故障处理203

第五节 热电偶测温误差分析203

一、热交换的误差203

二、热电偶材料不均匀性引起的误差204

七、绝缘不良引起的误差205

五、冷端温度引起的误差205

六、动态误差205

四、补偿导线误差205

三、分度误差205

思考题与习题206

第四章 热电阻温度计208

第一节 热电阻材料与结构208

一、金属导体测温电阻208

二、半导体热敏电阻212

第二节 热电阻的校验与故障处理214

一、热电阻的校验214

二、热电阻的故障处理215

思考题与习题216

第三节 热电阻测温误差分析216

第五章 接触式温度计的安装217

第一节 感温元件在管道(设备)上的安装217

一、感温元件的安装应确保测量的准确性217

二、感温元件的安装应确保安全、可靠218

三、感温元件的安装应便于仪表工作人员的维修、校验220

第二节 电线、电缆与补偿导线的安装220

一、布线的基本要求220

二、敷设方式220

思考题与习题221

第五篇显示仪表222

概述222

第一节 测量机构的工作原理223

第一章 动圈式显示仪表223

第二节 测量机构的组成224

一、动圈系统225

二、支承系统225

三、磁路系统225

四、动圈测量机构的串、并联电路226

五、动圈测量机构的温度补偿227

二、附加误差分析228

一、动圈式指示仪表配接热电偶的测量线路(XC2—101型)228

第四节 测量线路228

一、基本误差分析228

第三节 动圈仪表的误差分析228

二、动圈式指示仪表配接热电阻的测量线路(XCZ—102型)232

三、动圈式指示仪表配接毫伏、毫安信号的测量线路235

第五节 动圈式显示仪表的校验和故障处理236

一、XCZ—101型动圈指示仪表的校验236

二、XCZ—102型动圈指示仪表的校验238

三、动圈指示仪表的故障处理239

思考题与习题240

第二章 电子自动平衡式显示仪表242

第一节 电子电位差计的工作原理与测量电路中的桥路计算242

一、电子电位差计的工作原理242

二、配用热电偶的电子电位差计测量电路中所用桥路的分析和计算244

三、输入为直流毫伏、毫安信号的电子电位差计式的测量电路251

第二节 电子平衡电桥的工作原理与测量桥路计算252

一、电子平衡电桥的工作原理252

二、配用热电阻的电子平衡电桥测量桥路的分析和计算253

第三节 仪表中的稳压电源262

一、稳压电源的技术要求262

二、稳压电源的测试和常见故障的处理262

第四节 晶体管放大器264

一、对自动平衡式显示仪表用放大器的基本要求264

二、JF-12型晶体管放大器的工作原理266

三、Jf-12型放大器主要技术指标的检查测试和故障处理279

二、走纸机构284

第五节 自动平衡式显示仪表的机械传动机构284

一、平衡机构284

第六节 自动平衡式显示仪表整机介绍285

一、XWC、XQC型自动平衡式显示仪表286

二、XWF、XQF型自动平衡式显示仪表290

三、XWD型电子电位差计293

第七节 自动平衡式显示仪表的干扰与抗干扰措施294

一、干扰的来源295

二、抗干扰的措施298

第八节 自动平衡式显示仪表的调校与故障处理303

一、 自动平衡式显示仪表的调校303

二、 自动平衡式显示仪表的故障处理306

思考题与习题309

第三章 力矩电机式显示仪表311

第一节 测量电路311

第二节 放大器312

一、集成电路放大器312

二、相敏放大器313

三、供电电路316

第三节 力矩电机317

第四节 越限报警电路317

第五节 整机工作原理319

思考题与习题321

第四章 数字式显示仪表322

第一节 数字式显示仪表的原理及组成322

一、数字式显示仪表的分类322

二、数字式显示仪表的原理和组成322

第二节 模-数转换324

一、双积分型324

二、逐次比较电压反馈编码型326

第三节 非线性补偿及标度变换329

一、非线性补偿329

二、标度变换332

一、采样切换开关334

第四节 采样电路334

二、采样控制电路336

第五节 数字仪表的主要技术指标336

一、显示位数336

二、分辨率336

三、准确度336

第六节 数字式显示仪表实例337

一、基本工作原理337

二、前置放大电路340

三、单积分v-t转换系统工作原理341

四、数字电路工作过程343

参考文献345

五、报警电路345

思考题与习题345

附录Ⅰ流量测量常用公式及图表347

Ⅰ-1 流量测量常用公式347

Ⅰ-2 流量测量常用数据表350

Ⅰ-3 流量测量常用数据计算图382

附录Ⅱ常用热电偶、热电阻分度表390

Ⅱ-1 常用热电偶分度表390

Ⅱ-2 常用热电阻分度表401

附录Ⅲ动圈仪表与自动平衡式显示仪表的型号命名408

Ⅲ-1 动圈仪表型号命名408

Ⅲ-2 电子自动平衡显示仪表命名408