現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)

前言

　　進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，在科技飛速發(fā)展的推動(dòng)下，人們獲取信息的能力提高到新的水平。以檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的各種測(cè)量方法和測(cè)量裝置已經(jīng)成為人們生產(chǎn)、生活、科學(xué)研究和防災(zāi)保護(hù)等活動(dòng)中獲取信息的重要工具，是現(xiàn)代文明的重要標(biāo)志之一?，F(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)和現(xiàn)代化的檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)也必將成為21世紀(jì)教學(xué)和科研的最重要的理論基礎(chǔ)和核心技術(shù)?！　‖F(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)涉及測(cè)量、檢驗(yàn)、故障診斷、信息處理和決策輸出等多種技術(shù)。從廣義上講，它包括以嵌入式處理器為核心的智能儀器儀表、以PC機(jī)為核心的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)和輔助專(zhuān)家系統(tǒng)?！　〗陙?lái)，隨著高等院校應(yīng)用型本科教育的發(fā)展，人們已經(jīng)逐步認(rèn)識(shí)到適用教材的選擇已成為課程建設(shè)的瓶頸，高等應(yīng)用型本科教育專(zhuān)業(yè)課教學(xué)在高等應(yīng)用型本科教育中占有至關(guān)重要的地位，是高等應(yīng)用型本科教育的精華和亮點(diǎn)所在。專(zhuān)業(yè)課教材如何滿足課程的需要，符合高等應(yīng)用型本科教育的要求和學(xué)生就業(yè)的實(shí)際需求，已成為進(jìn)一步深化開(kāi)展課程建設(shè)的一道難題。　　國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)及儀表課程的教材，只單獨(dú)針對(duì)傳感器、化工測(cè)量?jī)x表或無(wú)損檢測(cè)的某一方向編寫(xiě)。雖然也分類(lèi)介紹各種傳感器，但大多只介紹這些儀表具體的某種型號(hào)，對(duì)于實(shí)際設(shè)計(jì)原理的講解較少，和前續(xù)課程存在重復(fù)和脫節(jié)的問(wèn)題，相關(guān)內(nèi)容沒(méi)有介紹，而有些內(nèi)容又重復(fù)敘述，這種教材對(duì)于高等應(yīng)用型本科學(xué)生并不適用，學(xué)生在對(duì)內(nèi)容的理解掌握上比較困難?！　”緯?shū)為了適應(yīng)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的需要，將非電量測(cè)量、化工測(cè)量?jī)x表和無(wú)損檢測(cè)等課程的主要內(nèi)容有機(jī)地整合為一門(mén)課程。這樣“整合”不僅加強(qiáng)了課程內(nèi)容間的聯(lián)系與綜合，避免脫節(jié)和不必要的重復(fù)，大大節(jié)省了學(xué)時(shí)，而且有利于拓寬學(xué)生的專(zhuān)業(yè)面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?！　”緯?shū)除介紹這些非電量參數(shù)的檢測(cè)外，還介紹了溫度、壓力、流量、液位等過(guò)程參數(shù)的檢測(cè)。傳感器和檢測(cè)儀表的種類(lèi)和型號(hào)繁多，本書(shū)注重歸納共性和總結(jié)規(guī)律，以理解和掌握技術(shù)原理，同時(shí)注意對(duì)具體新型號(hào)儀表的介紹，化“多而繁”為“少而簡(jiǎn)”，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。　　本書(shū)在編寫(xiě)時(shí)力求簡(jiǎn)而精，突出重點(diǎn)和要點(diǎn)，既保持了知識(shí)的系統(tǒng)性，又注重以淺顯易懂的方式切入主題透析難點(diǎn)，使學(xué)生花不多的時(shí)間就能對(duì)現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)要素有一個(gè)較全面的了解，適應(yīng)現(xiàn)代快節(jié)奏的學(xué)習(xí)需要?！　”緯?shū)可作為自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用型本科教材，也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考?！　”緯?shū)是集體勞動(dòng)成果，是作者多年來(lái)從事教學(xué)科研的經(jīng)驗(yàn)積累。在編寫(xiě)過(guò)程中，遼寧工程技術(shù)大學(xué)趙國(guó)材教授提出了寶貴意見(jiàn)，碩士生孫雁鳴承擔(dān)了大量的校稿工作，在此作者表示誠(chéng)摯的謝意。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，得到了沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和支持，更得到了中國(guó)水利水電出版社的鼓勵(lì)和幫助，本書(shū)才得以順利出版?！　「兄x讀者閱讀本書(shū)，不妥之處歡迎批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)內(nèi)容基本上是為應(yīng)用型本科學(xué)生的培養(yǎng)模式而設(shè)計(jì)的。本書(shū)分為四篇，第一篇介紹檢測(cè)技術(shù)的基本概念；第二篇主要介紹常見(jiàn)的傳感器，包括電阻式傳感器、電感式傳感器、渦流式傳感器、電容性傳感器、壓電式傳感器、光電式傳感器等，把輸出量或原理有共性的傳感器歸并成一類(lèi)，既便于學(xué)生理解傳感器的原理，又便于學(xué)生掌握這一類(lèi)傳感器可共用的接口電路；第三篇主要介紹溫度、壓力、流量、物位四種過(guò)程參數(shù)的測(cè)量；第四篇主要介紹無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。本書(shū)內(nèi)容的編寫(xiě)考慮到在各院校普遍使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，便于學(xué)生掌握各類(lèi)常規(guī)檢測(cè)儀表的共性技術(shù)。    本書(shū)可作為高等工科電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生(尤其是應(yīng)用型本科電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生)的教科書(shū)和供專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員自學(xué)參考。

書(shū)籍目錄

前言第一篇  檢測(cè)技術(shù)的基本概念　第1章  檢測(cè)技術(shù)的基本知識(shí)  　1.1  檢測(cè)技術(shù)概述　  1.2  測(cè)量方法  　  1.2.1  直接測(cè)量、間接測(cè)量和聯(lián)立測(cè)量　    1.2.2  偏差式測(cè)量、零位式測(cè)量和微差式測(cè)量　  1.3  檢測(cè)系統(tǒng)　    1.3.1  檢測(cè)系統(tǒng)基本概述　    1.3.2  檢測(cè)系統(tǒng)的組成與功能　    1.3.3  檢測(cè)系統(tǒng)的分類(lèi)　  1.4  檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)　第2章  誤差理論與數(shù)據(jù)處理　  2.1  誤差的基本概念及其分類(lèi)　  2.2  隨機(jī)誤差的處理　    2.2.1  隨機(jī)誤差的概率分布　    2.2.2  隨機(jī)誤差的數(shù)值特征　    2.2.3  測(cè)量結(jié)果的置信度　  2.3  系統(tǒng)誤差　    2.3.1  系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生原因　    2.3.2  系統(tǒng)誤差的分類(lèi)　    2.3.3  判斷系統(tǒng)誤差的方法　    2.3.4  系統(tǒng)誤差的減小和消除　  2.4  粗大誤差　    2.4.1  粗大誤差的產(chǎn)生原因　    2.4.2  判別粗大誤差的準(zhǔn)則第二篇  傳感器　第3章  傳感器的特性　  3.1  傳感器的定義及分類(lèi)　    3.1.1  傳感器的定義及組成　    3.1.2  傳感器的分類(lèi)　  3.2  傳感器的基本特性　    3.2.1  傳感器的靜態(tài)特性　    3.2.2  檢測(cè)系統(tǒng)(傳感器)的靜態(tài)性能指標(biāo)　    3.2.3  檢測(cè)系統(tǒng)(傳感器)的動(dòng)態(tài)特性　    3.2.4  傳感器的工作要求　第4章  電阻式傳感器  　4.1  電位器式傳感器　    4.1.1  基本工作原理　    4.1.2  輸入一輸出特性  　  4.1.3  結(jié)構(gòu)形式　  4.2  電阻應(yīng)變式傳感器　    4.2.1  電阻應(yīng)變片　    4.2.2  測(cè)量電路　    4.2.3  電阻應(yīng)變式傳感器　  4.3  壓阻式傳感器　第5章  電感式傳感器　  5.1  自感式傳感器　    5.1.1  工作原理　    5.1.2  輸入一輸出特性　    5.1.3  等效電路分析　    5.1.4  測(cè)量電路　  5.2  差動(dòng)變壓器　    5.2.1  工作原理與結(jié)構(gòu)　    5.2.2  基本特性　    5.2.3  測(cè)量電路　    5.2.4  電感式壓力傳感器　第6章  電渦流式傳感器　  6.1  工作原理　  6.2  電渦流的形成范圍　  6.3  測(cè)量電路　  6.4  電渦流式傳感器的特點(diǎn)及應(yīng)用　第7章  電容式傳感器　  7.1  基本原理和結(jié)構(gòu)類(lèi)型　  7.2  輸入一輸出特性　  7.3  等效電路分析　  7.4  測(cè)量電路　  7.5  電容傳感器的一些特殊問(wèn)題　  7.6  電容式傳感器的應(yīng)用　第8章  壓電式傳感器　  8.1  壓電效應(yīng)　  8.2  壓電元件　  8.3  接口電路　  8.4  壓電式壓力傳感器　第9章  光電式傳感器　  9.1  概述　    9.1.1  光源　    9.1.2  光學(xué)元件與光路　    9.1.3  光電元件　  9.2  光電元件　    9.2.1  光敏電阻　    9.2.2  光電池　    9.2.3  光敏晶體管　    9.2.4  光電倍增管　  9.3  光柵測(cè)量裝置　    9.3.1  光柵光學(xué)系統(tǒng)　    9.3.2  辨向原理和細(xì)分電路　第10章  半導(dǎo)體傳感器　  10.1  霍爾式傳感器　    10.1.1  霍爾效應(yīng)　    10.1.2  霍爾傳感器的組成與基本特性　    10.1.3  基本誤差及其補(bǔ)償　    10.1.4  霍爾傳感器的應(yīng)用　  10.2  氣敏傳感器　    10.2.1  工作原理　    10.2.2  材料與結(jié)構(gòu)　  10.3  濕敏傳感器　    10.3.1  概述　    10.3.2  氯化鋰濕敏電阻　    10.3.3  半導(dǎo)瓷濕敏電阻　    10.3.4  濕敏傳感器的應(yīng)用第三篇  常見(jiàn)過(guò)程參數(shù)的測(cè)量　第11章  溫度測(cè)量　  11.1  概述　    11.1.1  溫度測(cè)量方法　    11.1.2  溫度的單位　    11.1.3  溫度測(cè)量?jī)x表的分類(lèi)　  11.2  熱電偶　    11.2.1  熱電效應(yīng)　    11.2.2  熱電偶的材料、型號(hào)及結(jié)構(gòu)　    11.2.3  熱電偶測(cè)溫電路　  11.3  熱電阻和熱敏電阻　    11.3.1  金屬熱電阻　    11.3.2  熱敏電阻——半導(dǎo)體電阻　  11.4  集成溫度傳感器AD590　第12章  壓力測(cè)量　  12.1  概述　    12.1.1  壓力的定義　    12.1.2  壓力的計(jì)量單位　    12.1.3  壓力檢測(cè)的基本方法　  12.2  液柱式壓力計(jì)　    12.2.1  U形管壓力計(jì)　    12.2.2  單管壓力計(jì)　    12.2.3  傾斜式壓力計(jì)　    12.2.4  使用液柱式壓力計(jì)的注意事項(xiàng)　  12.3  彈性壓力計(jì)　  12.4  壓力傳感器　    12.4.1  振筒式壓力傳感器　    12.4.2  振膜式壓力傳感器　第13章  流量測(cè)量　  13.1  流量測(cè)量的基本知識(shí)　  13.2  差壓式流量計(jì)　  13.3  轉(zhuǎn)子流量計(jì)　  13.4  電磁流量計(jì)　  13.5  橢圓齒輪流量計(jì)　  13.6  渦輪流量計(jì)　  13.7  質(zhì)量流量計(jì)　    13.7.1  推導(dǎo)式質(zhì)量流量計(jì)　    13.7.2  直接質(zhì)量流量計(jì)　第14章  物位測(cè)量　  14.1  浮力式液位檢測(cè)　    14.1.1  恒浮力式液位檢測(cè)　    14.1.2  變浮力式液位檢測(cè)　  14.2  差壓式液位計(jì)　  14.3  電容式物位計(jì)　  14.4  超聲波物位傳感器第四篇  無(wú)損檢測(cè)　第15章  無(wú)損檢測(cè)　  15.1  無(wú)損檢測(cè)概述　  15.2  超聲波檢測(cè)　    15.2.1  超聲波檢測(cè)的基礎(chǔ)知識(shí)　    15.2.2  超聲波檢測(cè)方法　  15.3  射線檢測(cè)　  15.4  渦流檢測(cè)　    15.4.1  渦流檢測(cè)的基本原理　    15.4.2  渦流探傷儀　    15.4.3  渦流檢測(cè)的特點(diǎn)及應(yīng)用　  15.5  磁粉檢測(cè)　    15.5.1  磁粉檢測(cè)的基本原理　    15.5.2  磁粉檢測(cè)方法　  15.6  液體滲透檢測(cè)　    15.6.1  液體滲透檢測(cè)的基本概念　    15.6.2  液體滲透檢測(cè)方法　  15.7  無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　檢測(cè)技術(shù)是以研究檢測(cè)系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換以及信息處理的理論與技術(shù)為主要內(nèi)容的一門(mén)應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。檢測(cè)技術(shù)屬于信息科學(xué)的范疇，與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)構(gòu)成完整的信息技術(shù)學(xué)科。檢測(cè)技術(shù)研究的主要內(nèi)容包括測(cè)量原理、測(cè)量方法、測(cè)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理四個(gè)方面?！　z測(cè)是利用各種物理、化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生活等各方面的有關(guān)信息通過(guò)檢查與測(cè)量的方法賦予定性或定量結(jié)果的過(guò)程。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)中，為了及時(shí)了解實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況、生產(chǎn)過(guò)程情況以及它們的結(jié)果，們需要經(jīng)常對(duì)一些物理量，如電流、電壓、溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。如加熱的溫度控制，首先應(yīng)對(duì)被測(cè)對(duì)象即爐膛內(nèi)爐溫進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量到的數(shù)據(jù)提供給操作人員掌握爐況并將此工況值送入調(diào)節(jié)或控制裝置以便實(shí)施自動(dòng)控制爐溫。通過(guò)對(duì)這些已獲得的信息進(jìn)行加工、運(yùn)算、分析等，以進(jìn)行預(yù)報(bào)、報(bào)警、檢測(cè)、計(jì)量、保護(hù)、控制、調(diào)度和管理等工作，達(dá)到預(yù)防自然災(zāi)害、防止事故發(fā)生、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、正確計(jì)量、順利進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行文明生產(chǎn)和科學(xué)管理的目的?！　‖F(xiàn)代人們的日常生活也越來(lái)越離不開(kāi)檢測(cè)技術(shù)。例如，用一氧化碳?xì)饷魝鞲衅鲗?duì)煤氣溢出進(jìn)行監(jiān)視等?！　】茖W(xué)技術(shù)越發(fā)達(dá)，自動(dòng)化程度越高，對(duì)檢測(cè)技術(shù)的依賴性就越大。20世紀(jì)80年代以來(lái)，世界各國(guó)都將檢測(cè)技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)，十分重視。一般說(shuō)的測(cè)量，其含義是用實(shí)驗(yàn)方法去確定一個(gè)參數(shù)的量值（數(shù)值和單位），即通過(guò)實(shí)驗(yàn)，把一個(gè)被測(cè)參數(shù)的量值（被測(cè)量）和作為比較單位的另一個(gè)量值（標(biāo)準(zhǔn)量）進(jìn)行比較，確定出被測(cè)量的大小和單位。所以測(cè)量是以確定量值為目的的一組操作。通過(guò)測(cè)量可以掌握被測(cè)對(duì)象的真實(shí)狀態(tài)，測(cè)量是認(rèn)識(shí)客觀量值的唯一手段?！　≡跍y(cè)量中，把作為測(cè)量對(duì)象的特定量，也就是需要確定量值的量，稱為被測(cè)量，由測(cè)量所得到的賦予被測(cè)量的值稱為測(cè)量結(jié)果。單次測(cè)量所得到的量值是確定的，此測(cè)量結(jié)果常稱為測(cè)得值。

編輯推薦

　　《現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)》是針對(duì)應(yīng)用型本科培養(yǎng)模式的適用教材?！　⒎请娏繙y(cè)量、化工測(cè)量?jī)x表和無(wú)損檢測(cè)等課程的主要內(nèi)容有機(jī)地整合為一門(mén)課程?！　∽⒅貧w納共性和總結(jié)規(guī)律，以理解和掌握技術(shù)原理?！　【帉?xiě)力求簡(jiǎn)而精，突出重點(diǎn)和要點(diǎn)，既保持知識(shí)的系統(tǒng)性，又注重以淺顯易懂的方式切入主題透析難點(diǎn)?！　∶赓M(fèi)提供電子教案。

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