材料成形檢測與控制

前言

材料成形檢測與控制是研究材料成形工程技術領域有關參量的檢測原理與控制技術的一門學科。檢測是人們認識客觀事物的重要手段，通過檢測可以揭露事物的內在聯(lián)系和變化規(guī)律，從而幫助人們認識和利用它；控制是實現(xiàn)某種客觀事物的重要手段，通過控制可以實現(xiàn)某種運動規(guī)律，推動科學技術的不斷進步。從科學技術發(fā)展的過程來看，很多新的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都和檢測與控制技術分不開，同時科學技術的發(fā)展，又大大促進了檢測與控制技術的發(fā)展，為檢測與控制技術提供更新的方法和設備?！安牧铣尚螜z測與控制”是材料成形與控制工程專業(yè)的一門技術基礎課，通過本課程的學習，使讀者能夠建立材料成形檢測與控制的基本概念，了解各種物理量或參量的測量原理和控制技術，為以后進行科學試驗和生產(chǎn)過程的檢測與控制打下基礎。本書從應用角度出發(fā)，按照由淺入深、從理論到實踐、先分析后綜合的原則，把全書內容分為8章。第1章介紹了材料成形檢測與控制的重要性，以及材料成形中經(jīng)常檢測與控制的物理量。第2章介紹了材料成形及控制工程中常用傳感器的結構及其工作原理、應用基礎，包括熱電式傳感器、電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、霍爾傳感器、光電式傳感器及傳感器的信號處理和適用原則。第3章介紹了材料成形及控制工程中常用的檢測及顯示技術，包括測溫用磁電動圈式儀表、電位差計、溫度的測量、電阻應變儀的工作原理及應用技術、應力和應變的測量、數(shù)字式儀表的構成及工作原理。第4章介紹了繼電器接觸器控制技術、直流伺服電動機與步進電動機的工作原理及其驅動控制技術。第5章介紹了自動控制理論基礎，包括自動控制系統(tǒng)的構成及建立數(shù)學模型的方法、傳遞函數(shù)、自動控制系統(tǒng)框圖及其變換。第6章介紹了自動控制系統(tǒng)的基于時域的分析方法；典型輸入信號及一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)的輸出響應；自動控制系統(tǒng)穩(wěn)定性及穩(wěn)定判據(jù)、穩(wěn)態(tài)誤差分析；速度控制系統(tǒng)、弧長控制系統(tǒng)的分析技術。第7章介紹了在鑄造、焊接、鍛壓領域常用的液壓傳動基礎，主要介紹液壓泵動力元件、液壓缸執(zhí)行元件、液壓閥控制元件、液壓輔助元件等構造、工作原理及其應用技術。第8章介紹了在鑄造、焊接、鍛壓領域常用的液壓基本控制回路的構成及其工作原理，具體介紹壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作回路以及其他控制回路。

內容概要

　　《材料成形檢測與控制》從材料成形檢測與控制的基本理論及應用角度出發(fā)，按照由淺入深、從理論到實踐、先分析后綜合的原則，系統(tǒng)地介紹了材料成形檢測與控制的基礎知識；常用傳感器及測量電路的工作原理；各種測量顯示儀表的原理、特點與使用；溫度檢測技術；應力應變測量技術；繼電接觸式控制技術、直流伺服電動機與步進電動機的原理及其驅動控制技術；自動控制理論基礎；自動控制系統(tǒng)分析技術；液壓傳動元器件及液壓基本回路等。　　本書可作為材料成形及控制工程專業(yè)的教材，也可供材料成形領域工程技術人員參考使用。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 材料成形檢測與控制的重要性1.2 材料成形中經(jīng)常檢測與控制的物理量1.3 本書的主要內容第2章 材料成形及控制工程中常用的傳感器2.1 傳感器的基本概念2.1.1 傳感器的定義與組成2.1.2 傳感器的分類2.2 熱電式傳感器2.2.1 熱電偶2.2.2 金屬熱電阻2.2.3 熱敏電阻2.3 電阻式傳感器2.3.1 電位器式電阻傳感器2.3.2 應變式電阻傳感器2.4 電感式傳感器2.4.1 變磁阻式傳感器2.4.2 互感式傳感器2.4.3 電渦流式傳感器2.5 電容式傳感器2.5.1 基本工作原理2.5.2 變間隙型電容式傳感器2.5.3 變極板面積型電容式傳感器2.5.4 變介質型電容式傳感器2.5.5 電容式傳感器等效電路2.6 壓電式傳感器2.6.1 壓電效應和壓電材料2.6.2 石英晶體的壓電特性2.6.3 壓電陶瓷的壓電現(xiàn)象2.6.4 壓電式傳感器等效電路和測量電路2.6.5 壓電式傳感器的應用2.7 霍爾傳感器2.7.1 霍爾效應2.7.2 霍爾元件的主要技術參數(shù)2.7.3 霍爾傳感器的應用2.8 光電式傳感器2.8.1 光電效應傳感器2.8.2 CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器2.9 傳感器的信號處理2.10 傳感器的適用原則復習思考題第3章 材料成形及控制工程中常用檢測及顯示技術3.1 磁電動圈式儀表3.1.1 磁電動圈式儀表的特點及分類3.1.2 磁電動圈式儀表的結構及工作原理3.1.3 磁電動圈式儀表的測量電路3.1.4 磁電動圈式溫度指示調節(jié)儀表的斷偶保護電路3.2 電位差計3.2.1 手動平衡直流電位差計3.2.2 自動平衡電子電位差計3.3 溫度的測量3.3.1 測溫方法的分類3.3.2 熱電偶測溫3.3.3 熱電阻測溫3.4 電阻應變儀3.4.1 電阻應變儀的分類3.4.2 電阻應變儀的工作原理3.4.3 電阻應變儀主要組成部分的作用及性能3.4.4 常用電阻應變儀介紹3.5 應力和應變的測量3.5.1 應用應變片測量應力和應變3.5.2 應變片的工作特性及其主要性能參數(shù)3.5.3 應變片粘貼工藝3.5.4 應用電阻應變片測試應力和應變3.5.5 測點選擇、布片和選片原則3.6 數(shù)字式儀表3.6.1 數(shù)字式儀表的特點及構成3.6.2 數(shù)字式儀表構成環(huán)節(jié)的工作原理3.6.3 虛擬儀器簡介復習思考題第4章 材料成形及控制工程中常用的驅動控制技術 4.1 繼電接觸式控制系統(tǒng) 4.2 直流伺服電動機及其驅動控制技術 4.3 步進電動機及其驅動控制技術 復習思考題 第5章 自動控制理論基礎 5.1 自動控制系統(tǒng)的分類 5.2 開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 5.3 控制系統(tǒng)的組成及對控制系統(tǒng)的要求 5.4 數(shù)學模型的分類及建立 5.5 拉普拉斯變換及傳遞函數(shù)的概念 5.6 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù) 5.7 自動控制系統(tǒng)的框圖及其變換 復習思考題 第6章 自動控制系統(tǒng)分析 6.1 自動控制系統(tǒng)時域分析 6.2 時域性能指標 6.3 一階系統(tǒng)分析 6.4 二階系統(tǒng)分析 6.5 穩(wěn)定性與代數(shù)判據(jù) 6.6 穩(wěn)態(tài)誤差分析 6.7 速度控制系統(tǒng)分析 6.8 焊接電弧控制系統(tǒng)分析 復習思考題 第7章 液壓傳動元器件 7.1 液壓傳動的工作原理、系統(tǒng)組成 7.2 液壓泵的工作原理、分類以及主要性能參數(shù) 7.3 齒輪泵、葉片泵、柱塞泵 7.4 雙作用單、雙活塞桿式液壓缸 7.5 單、雙葉片式擺動液壓缸及增壓液壓缸 7.6 液壓閥的分類 7.7 方向控制閥 7.8 壓力控制閥 7.9 流量控制閥 復習思考題 第8章 液壓基本回路 8.1 壓力控制回路 8.2 速度控制回路 8.3 多缸工作回路 復習思考題 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：在材料成形工藝過程中，有很多參量需要檢測及顯示，例如在鑄造、焊接和鍛壓熱加工過程中的溫度參數(shù)，經(jīng)常需要檢測及顯示，有時還需要對該參量進行控制，使之參量按照一定規(guī)律變化，所以檢測與控制決定熱加工的工藝過程。材料成形檢測與控制這門課程主要介紹鑄造、焊接和鍛壓領域中各種物理量的檢測與控制的基本原理及基本方法，它是進行科學試驗和生產(chǎn)過程參量測量與控制必不可少的理論基礎。檢測是人們認識客觀事物的重要手段，通過檢測可以揭露事物的內在聯(lián)系和變化規(guī)律，從而幫助人們認識和利用它；控制是實現(xiàn)某種客觀事物的重要手段，通過控制可以實現(xiàn)某種運動規(guī)律，推動科學技術的不斷進步。從科學技術發(fā)展的過程來看，很多新的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都和檢測與控制技術分不開，同時科學技術的發(fā)展，又大大促進了檢測與控制技術的發(fā)展，為檢測與控制技術提供更新的方法和設備。檢測技術是自動控制的基礎，通常是在檢測的基礎上進行控制。隨著自動控制生產(chǎn)系統(tǒng)的廣泛應用，為了保證系統(tǒng)高效率地運行，必須對生產(chǎn)流程中的有關參數(shù)進行測試采集，以準確地對系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制。

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