現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》首先介紹了自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的共性基礎(chǔ)知識(shí)，然后按被測(cè)參數(shù)劃分章節(jié)，依次闡述各種典型參數(shù)的常用檢測(cè)技術(shù)和應(yīng)用案例。全書共分12章。第1章扼要闡述自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的共性基礎(chǔ)知識(shí)；第2至11章分別闡述位移、厚度、力和重量、轉(zhuǎn)速、電流和電壓、溫度、壓力、流量、物位、物性與成分含量等典型參數(shù)的常用檢測(cè)技術(shù)；第12章重點(diǎn)從系統(tǒng)集成的角度講述自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題．　　本書以“應(yīng)用”為目標(biāo)．兼顧寬度與深度的統(tǒng)一、共性與個(gè)性的統(tǒng)一，注重基礎(chǔ)性與先進(jìn)性相結(jié)合、學(xué)科性與實(shí)用性相結(jié)合、檢測(cè)技術(shù)與檢測(cè)裝置(產(chǎn)品)相結(jié)合。在闡述典型參數(shù)的檢測(cè)技術(shù)時(shí)，首先對(duì)該參數(shù)的常用檢測(cè)方法進(jìn)行一般性講解和縱橫比較，以滿足寬度方面的要求；然后選擇其中一種或兩種方法進(jìn)行較深入的闡述，．包括傳感原凰調(diào)理電路、性能特點(diǎn)、選用要點(diǎn)、安裝、校驗(yàn)、故障處理等，以滿足深度方面的要求。所選被深入闡述的檢測(cè)方法，覆蓋電阻式、電感式、電容式、熱電式、壓電式、霍爾式、電磁式、超聲式等常用的傳感原理。在深入剖析這些典型傳感原理的同時(shí)，也充分展示了傳感檢測(cè)的共性關(guān)鍵技術(shù)?！　”緯m用于高等院校自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、電氣工程、機(jī)電一體化等相關(guān)專業(yè)，也可供在測(cè)量、控制等技術(shù)領(lǐng)域從事工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的共性基礎(chǔ)理論 1.1 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)概論 1.1.1 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在自動(dòng)化專業(yè)中的地位與作用 1.1.2 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的基本組成 1.1.3 傳感器的分類、命名與圖形符號(hào) 1.2 量值的傳遞和溯源 1.2.1 計(jì)量學(xué)的定義、分類、特點(diǎn) 1.2.2 法定計(jì)量單位 1.2.3 量值傳遞 1.3 測(cè)量方法 1.3.1 直接測(cè)量、間接測(cè)量、聯(lián)立測(cè)量 1.3.2 偏差式測(cè)量、零位式測(cè)量、微差式測(cè)量 1.3.3 接觸式測(cè)量、非接觸式測(cè)量 1.4 傳感器的一般特性 1.4.1 傳感器的靜態(tài)特性與靜態(tài)特性指標(biāo) 1.4.2 傳感器的動(dòng)態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性指標(biāo) 1.4.3 傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn) 1.5 測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理 1.5.1 測(cè)量誤差的概念和分類 1.5.2 粗大誤差的判別和分類 1.5.3 系統(tǒng)誤差的處理 1.5.4 隨機(jī)誤差的處理 1.6 測(cè)量不確定度評(píng)定 1.6.1 測(cè)量不確定度的定義及其與測(cè)量誤差的比較 1.6.2 測(cè)量不確定度的評(píng)定 1.6.3 測(cè)量結(jié)果的表示和處理方法 習(xí)題和思考題 第2章 位移檢測(cè) 2.1 常用位移檢測(cè)方法 2.1.1 電阻式位移檢測(cè) 2.1.2 電感式位移檢測(cè) 2.1.3 電容式位移檢測(cè) 2.1.4 光電式位移檢測(cè) 2.1.5 CCD器件式位移檢測(cè) 2.1.6 光柵式位移檢測(cè) 2.1.7 感應(yīng)同步器式位移檢測(cè) 2.1.8 各種位移檢測(cè)方法性能比較及用途、特點(diǎn) 2.2 位移檢測(cè)技術(shù)示例——差動(dòng)變壓器式位移檢測(cè) 2.2.1 差動(dòng)變壓器式位移傳感器的基本結(jié)構(gòu) 2.2.2 差動(dòng)變壓器式位移傳感器的工作原理 2.2.3 差動(dòng)變壓器式位移傳感器的測(cè)量電路 2.2.4 差動(dòng)變壓器式位移傳感器應(yīng)用舉例 2.3 位移檢測(cè)技術(shù)示例——感應(yīng)同步器 2.3.1 感應(yīng)同步器的種類和結(jié)構(gòu) 2.3.2 感應(yīng)同步器的工作原理 2.3.3 感應(yīng)同步器的信號(hào)調(diào)理 2.3.4 感應(yīng)同步器應(yīng)用舉例 習(xí)題和思考題 第3章 厚度檢測(cè) 3.1 常用厚度檢測(cè)方法 3.2 厚度檢測(cè)技術(shù)示例——電容式厚度檢測(cè) 3.2.1 檢測(cè)原理 3.2.2 信號(hào)調(diào)理 習(xí)題和思考題 第4章 力和重量檢測(cè) 4.1 常用力、重量檢測(cè)方法 4.1.1 電阻應(yīng)變式力和重量檢測(cè) 4.1.2 電容式力和重量檢測(cè) 4.1.3 壓電式力檢測(cè) 4.1.4 壓磁式力和重量檢測(cè) 4.1.5 振弦式力和重量檢測(cè) 4.2 力和重量檢測(cè)技術(shù)示例——電阻應(yīng)變片 4.2.1 電阻應(yīng)變片的工作原理——應(yīng)變效應(yīng) 4.2.2 電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)、種類 4.2.3 電阻應(yīng)變片的主要特性 4.2.4 電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù) 4.2.5 電阻應(yīng)變片的典型應(yīng)用方式 4.2.6 電阻應(yīng)變片的信號(hào)調(diào)理 4.2.7 電阻應(yīng)變式力、重量檢測(cè)方法的應(yīng)用舉例 4.2.8 電阻應(yīng)變式力傳感器的選用與故障處理 習(xí)題和思考題 第5章 轉(zhuǎn)速檢測(cè) 5.1 常用轉(zhuǎn)速檢測(cè)方法 5.1.1 模擬式轉(zhuǎn)速檢測(cè) 5.1.2 同步式轉(zhuǎn)速檢測(cè) 5.1.3 數(shù)字式轉(zhuǎn)速檢測(cè) 5.1.4 各種轉(zhuǎn)速檢測(cè)方法的性能比較及用途、特點(diǎn) 5.2 轉(zhuǎn)速檢測(cè)技術(shù)示例——編碼器 5.2.1 直接編碼器 5.2.2 增量編碼器 習(xí)題和思考題 第6章 電流、電壓檢測(cè) 6.1 電流檢測(cè) 6.1.1 傳感電阻法 6.1.2 電流互感器 6.1.3 霍爾效應(yīng)法 6.2 電壓檢測(cè) 6.2.1 電壓互感器 6.2.2 霍爾集成電壓傳感器 習(xí)題和思考題 第7章 溫度檢測(cè) 7.1 常用溫度檢測(cè)方法 7.1.1 雙金屬溫度檢測(cè) 7.1.2 壓力式溫度檢測(cè) 7.1.3 熱電偶溫度檢測(cè) 7.1.4 熱電阻溫度檢測(cè) 7.1.5 非接觸式溫度檢測(cè) 7.1.6 各種溫度檢測(cè)方法的比較與選擇 7.2 溫度檢測(cè)技術(shù)示例——熱電偶 7.2.1 熱電偶的工作原理 7.2.2 熱電偶的基本定律 7.2.3 熱電偶的冷端補(bǔ)償 7.2.4 標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 7.2.5 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 7.2.6 單片熱電偶冷端溫度補(bǔ)償電路 7.2.7 熱電偶、熱電阻的安裝與校驗(yàn) 7.2.8 熱電偶溫度變送器 7.2.9 熱電偶的常見故障原因及處理方法 習(xí)題和思考題 第8章 壓力檢測(cè) 8.1 常用壓力檢測(cè)方法 8.2 壓力測(cè)量用彈性元件 8.3 壓力檢測(cè)技術(shù)示例——擴(kuò)散硅壓力變送器 8.3.1 工作原理——半導(dǎo)體壓阻效應(yīng) 8.3.2 擴(kuò)散硅壓力變送器 8.4 壓力檢測(cè)技術(shù)示例——壓電式壓力傳感器 8.4.1 工作原理 8.4.2 測(cè)量電路 8.4.3 常見壓電式壓力傳感器 8.5 壓力儀表的選擇、安裝和使用 8.5.1 壓力量值傳遞 8.5.2 壓力檢測(cè)儀表的選擇與安裝 8.5.3 壓力檢測(cè)儀表的校驗(yàn) 8.6 壓力檢測(cè)系統(tǒng)的常見故障處理示例 8.6.1 彈簧管壓力表的故障排除方法 8.6.2 壓力測(cè)量系統(tǒng)的故障分析 習(xí)題和思考題 第9章 流量檢測(cè) 9.1 常用流量檢測(cè)方法 9.1.1 流量的基本概念 9.1.2 常用體積流量檢測(cè)方法 9.1.3 常用質(zhì)量流量檢測(cè)方法 9.1.4 流量測(cè)量?jī)x表的選用 9.2 流量檢測(cè)技術(shù)示例——差壓式流量計(jì) 9.2.1 差壓式流量計(jì)的工作原理 9.2.2 差壓式流量計(jì)的分類與結(jié)構(gòu) 9.2.3 差壓式流量計(jì)的主要特點(diǎn)和選用 9.2.4 差壓式流量計(jì)的安裝注意事項(xiàng)” 9.2.5 差壓式流量計(jì)的使用注意事項(xiàng) 9.2.6 差壓式流量計(jì)的故障處理 9.3 流量檢測(cè)技術(shù)示例——電磁流量計(jì) 9.3.1 電磁流量計(jì)的工作原理與分類 9.3.2 電磁流量計(jì)的主要特點(diǎn) 9.3.3 電磁流量計(jì)的正確選用 9.3.4 電磁流量計(jì)的正確安裝 9.3.5 電磁流量計(jì)的正常維護(hù)與故障處理 9.3.6 電磁流量計(jì)的應(yīng)用實(shí)例 9.4 流量測(cè)量?jī)x表的校驗(yàn) 9.4.1 流量測(cè)量?jī)x表的校驗(yàn)方法概述 9.4.2 流量測(cè)量?jī)x表的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn) 習(xí)題和思考題 第10章 物位檢測(cè) 10.1 常用物位檢測(cè)方法 10.1.1 浮力式液位檢測(cè) 10.1.2 壓力式液位檢測(cè) 10.1.3 電容式物位檢測(cè) 10.1.4 超聲式物位檢測(cè) 10.1.5 射線式物位檢測(cè) 10.1.6 雷達(dá)式物位檢測(cè) 10.1.7 磁致伸縮式液位檢測(cè) 10.1.8 各種物位檢測(cè)方法的用途、特點(diǎn)和選用 10.2 物位檢測(cè)技術(shù)示例——電容式物位檢測(cè) 10.2.1 檢測(cè)原理 10.2.2 電容式物位檢測(cè)的應(yīng)用實(shí)例 10.2.3 電容式物位檢測(cè)裝置安裝、調(diào)試與故障處理實(shí)例 10.3物位檢測(cè)技術(shù)示例——超聲式物位檢測(cè) 10.3.1 檢測(cè)原理 10.3.2 檢測(cè)裝置 10.3.3 超聲式物位檢測(cè)的特點(diǎn)和應(yīng)用注意事項(xiàng) 10.3.4超聲式物位檢測(cè)的應(yīng)用實(shí)例 習(xí)題和思考題 第11章 物性參數(shù)與成分含量檢測(cè) 11.1 常用物性檢測(cè)方法與儀表 11.1.1 含水量檢測(cè) 11.1.2 濕度檢測(cè) 11.1.3 密度檢測(cè) 11.1.4 濃度檢測(cè) 11.1.5 黏度檢測(cè) 11.1.6 pH測(cè)量 11.2 常用成分含量檢測(cè)方法與儀器 11.2.1 在線液體成分含量檢測(cè)方法與儀器 11.2.2 在線氣體成分含量檢測(cè)方法與儀器 11.3 物性、成分含量在線檢測(cè)的共性問題 11.3.1 取樣與預(yù)處理 11.3.2 測(cè)量滯后 11.3.3 標(biāo)定 11.3.4 維護(hù) 習(xí)題和思考題 第12章 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12.1 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 12.1.1 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 12.1.2 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟 12.2 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的性能估計(jì) 12.2.1 分辨力與量程的預(yù)估 12.2.2 動(dòng)態(tài)性能的預(yù)估 12.2.3 靜態(tài)性能的預(yù)估 12.3 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾 12.3.1 測(cè)量系統(tǒng)中的干擾問題 12.3.2 噪聲耦合方式 12.3.3 主要抗干擾措施 12.4 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的溫度補(bǔ)償 12.4.1 溫度補(bǔ)償?shù)谋匾?12.4.2 溫度補(bǔ)償原理 12.5 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)舉例 12.5.1 空氣壓縮機(jī)曲軸工作應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng) 12.5.2 機(jī)車制動(dòng)智能壓力檢測(cè)系統(tǒng) 12.5.3 中國(guó)先進(jìn)研究堆熱工過程測(cè)量系統(tǒng) 12.5.4 人造板密度在線檢測(cè)系統(tǒng) 12.5.5 灌漿與壓水自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng) 12.5.6 啤酒瓶殘留清洗液在線檢測(cè)系統(tǒng) 12.5.7 膠囊裝藥量自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng) 12.5.8 地下玉米種自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng) 習(xí)題和思考題 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   （2）直接校驗(yàn)法 直接校驗(yàn)法又可分為實(shí)流校驗(yàn)法和替代介質(zhì)法兩種。 實(shí)流校驗(yàn)法要求用實(shí)際被測(cè)流體作為校驗(yàn)介質(zhì)。因此，這種方法能獲得較高的精度，但工程實(shí)踐中被測(cè)流體的種類多種多樣，這些流體的化學(xué)特性、物理特性、組分等各不相同，這就給實(shí)流校驗(yàn)法帶來了很大的困難。不可能針對(duì)多種不同組分、物理特性、化學(xué)特性的流體，建立成千上萬個(gè)標(biāo)準(zhǔn)裝置，嚴(yán)格地按照實(shí)流校驗(yàn)法校驗(yàn)流量計(jì)。 一般選用常溫常壓下的水、空氣、煤油、機(jī)油、天然氣等作為校驗(yàn)介質(zhì)。用這些校驗(yàn)介質(zhì)代替實(shí)際的被測(cè)流體對(duì)流量計(jì)實(shí)行校驗(yàn)，稱為替代介質(zhì)法。替代介質(zhì)法的關(guān)鍵在于找出實(shí)際被測(cè)流體與校驗(yàn)流體之間因化學(xué)特性、物理特性的不同，對(duì)流量計(jì)示值所造成的影響，從而對(duì)這種影響提出修正。 2流量標(biāo)準(zhǔn)裝置 采用直接校驗(yàn)法時(shí)，需要建立一個(gè)校驗(yàn)裝置。這個(gè)裝置至少應(yīng)具備壓力源、試驗(yàn)管道、流量調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)量器具和自控設(shè)備五大部分，這個(gè)校驗(yàn)裝置稱為流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。 壓力源用于產(chǎn)生試驗(yàn)管道內(nèi)的流動(dòng)。壓力源可以是穩(wěn)定的，也可以是變化的。壓力源穩(wěn)定的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置內(nèi)產(chǎn)生定常流動(dòng)。產(chǎn)生穩(wěn)定壓力源的方法可以是高位水箱，也可以是穩(wěn)壓容器。采用高位水箱作為壓力源的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，稱為重力式流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。 流量調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的流量，滿足流量計(jì)不同流量值校驗(yàn)的需要。 流量計(jì)量器具可以是標(biāo)準(zhǔn)容器和計(jì)時(shí)器，也可以是標(biāo)準(zhǔn)秤和計(jì)時(shí)器，還可以用標(biāo)準(zhǔn)表作為流量計(jì)量器具。用標(biāo)準(zhǔn)容器和計(jì)時(shí)器測(cè)得的結(jié)果是體積流量，這樣的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置稱為容積法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置：用標(biāo)準(zhǔn)秤和計(jì)時(shí)器測(cè)得的結(jié)果是質(zhì)量流量，這樣的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置稱為質(zhì)量法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。 在使用容積法或質(zhì)量法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置校驗(yàn)流量計(jì)時(shí)，將在一定時(shí)間內(nèi)流入標(biāo)準(zhǔn)容器或標(biāo)準(zhǔn)秤的流體從流動(dòng)中分割出來，待其靜止以后再讀出流入容器或秤的流體的容積或質(zhì)量，這種校驗(yàn)法就是所謂的靜態(tài)校驗(yàn)法。反之，不將流體從流動(dòng)中分割出來，就讀出流入容器、秤的流體的容積、質(zhì)量的校驗(yàn)方法稱為動(dòng)態(tài)校驗(yàn)法。 9.4.2流量測(cè)量?jī)x表的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn) 流量計(jì)在出廠之前需按檢定規(guī)程進(jìn)行檢定。某些流量計(jì)，如渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、科氏力質(zhì)量流量計(jì)等，還需在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上通入校準(zhǔn)流體，對(duì)被檢儀表進(jìn)行逐臺(tái)校準(zhǔn)，對(duì)刻度進(jìn)行標(biāo)定。但是，出廠檢驗(yàn)合格的流量計(jì)安裝到使用現(xiàn)場(chǎng)后，一般還得經(jīng)過使用環(huán)節(jié)的實(shí)踐考驗(yàn)，才算真正“合格”，這一環(huán)節(jié)就是流量測(cè)量?jī)x表示值準(zhǔn)確性的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。 在使用現(xiàn)場(chǎng)對(duì)流量計(jì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，一般包括零點(diǎn)校驗(yàn)和零點(diǎn)以外的示值校驗(yàn)。通常，先進(jìn)行零點(diǎn)校驗(yàn)。在零點(diǎn)正常后，才進(jìn)行零點(diǎn)之外其他點(diǎn)的示值校驗(yàn)。如果零點(diǎn)不正常，一般應(yīng)先查找原因，經(jīng)處理使之正常后，再進(jìn)行其他點(diǎn)的示值校驗(yàn)。 1零點(diǎn)校驗(yàn) 在使用現(xiàn)場(chǎng)對(duì)流量測(cè)量系統(tǒng)的零點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn)，與在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行校驗(yàn)的方法相同，都是使流過流量的流量為零，然后讀取流量表的示值。只是使用現(xiàn)場(chǎng)條件沒有實(shí)驗(yàn)室理想，有較多不利因素。校零時(shí)需注意以下問題： ①保證流過流量計(jì)的流體流量確實(shí)為零。這是流量計(jì)校零的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)使用一段時(shí)間的切斷閥關(guān)閉后能達(dá)到無內(nèi)泄漏者不是很多，所以校對(duì)零點(diǎn)時(shí)，需確認(rèn)這一點(diǎn)。 ②在流量計(jì)的測(cè)量通道中必須充滿被測(cè)介質(zhì)。這一點(diǎn)對(duì)于電磁流量計(jì)尤為重要。大多數(shù)電磁流量計(jì)在空管時(shí)都會(huì)指向滿度值，這是由于測(cè)量管空管時(shí)，電極之間開路，使示值超過滿度。 ③小信號(hào)切除問題。對(duì)于以模擬信號(hào)輸出的流量計(jì)，由于模擬電路難免有漂移，導(dǎo)致零點(diǎn)出現(xiàn)微小的偏移。通常，用小信號(hào)切除的方法予以解決。 ④振動(dòng)對(duì)渦街流量計(jì)零點(diǎn)的影響。渦街流量計(jì)測(cè)量液體流量時(shí)，管中充滿著的液體，包圍在傳感器周圍，具有良好的阻尼。若測(cè)量管中充的是氣體，由于氣體的密度和黏度均比液體小得多，阻尼特性較差，管道或廠房的振動(dòng)、甚至周圍空氣較強(qiáng)烈的振動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致儀表示值的“無中生有”。 ⑤渦街流量計(jì)在零流量時(shí)易引入干擾。渦街流量計(jì)校零時(shí)，容易接收外界干擾的主要原因是因其傳感器前置放大器的變?cè)鲆嫣匦?。渦街流量計(jì)在測(cè)量管充滿被測(cè)介質(zhì)時(shí)，如果零點(diǎn)示值偏高，也會(huì)存在“無中生有”的現(xiàn)象，一般可以通過噪聲平衡調(diào)整和觸發(fā)電平調(diào)整使輸出同零。

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