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第1章　绪论1

1.1　过程检测的地位和作用1

1.2　过程检测及仪表技术2

1.2.1　过程检测技术2

1.2.2　过程检测仪表技术3

1.2.3　过程检测仪表组成与功能8

1.3　过程检测及仪表技术的发展13

1.3.1　传统（经典）检测及仪表技术的发展13

1.3.2　现代检测及仪表技术的发展13

第2章　过程检测数据分析及处理技术16

2.1　检测误差及数据处理方法16

2.1.1　检测与误差16

2.1.2　检测数据处理方法18

2.2　实验数据回归分析19

2.2.1　一元线性回归20

2.2.2　一元非线性回归29

2.2.3　二元线性回归分析30

2.2.4　二元非线性回归分析33

2.2.5　多元回归分析33

2.3　动态检测及数据处理36

2.3.1　动态检测的特征量37

2.3.2　平稳过程谱密度及数据处理方法40

2.3.3　非平稳过程及数据处理方法44

第3章　温度检测46

3.1　温度测量方法及温标46

3.1.1　温度测量原理及方法46

3.1.2　温标47

3.2　接触式温度检测49

3.2.1　热电偶测温49

3.2.2　热电阻测温62

3.2.3　集成温度传感器67

3.3　非接触式温度检测68

3.3.1　辐射式测温原理68

3.3.2　辐射测温仪表的基本组成及常用方法69

3.3.3　辐射测温仪表69

3.3.4　辐射测温仪表的表观温度72

3.4　光纤式温度检测73

3.4.1　光纤结构及其导光原理73

3.4.2　光纤传感器76

3.4.3　光纤测温76

第4章　压力检测78

4.1　压力的基本概念及分类78

4.1.1　压力的基本概念78

4.1.2　压力检测的主要方法和分类79

4.2　液柱式压力检测及仪表80

4.2.1　U形管压力计80

4.2.2　单管压力计81

4.3　弹性式压力检测及仪表82

4.3.1　弹性元件及其工作原理82

4.3.2　单圈弹簧管压力检测仪表84

4.3.3　压力变送器式弹簧管压力仪表85

4.4　负荷式压力检测85

4.4.1　活塞式压力计85

4.4.2　浮球式压力计87

4.5　电气式压力检测87

4.5.1　压电式压力计87

4.5.2　电阻式压力计88

4.5.3　电容式压力检测仪91

4.5.4　霍耳式压力检测仪92

4.6　其他压力检测方法93

4.6.1　弹性振动式压力计93

4.6.2　压磁式压力计93

4.6.3　真空度测量95

4.6.4　压力分布测量系统95

4.7　压力检测仪表的选择与安装96

4.7.1　压力表的选择96

4.7.2　压力表的安装97

第5章　物位检测100

5.1　物位及物位检测100

5.1.1　物位和物位的种类100

5.1.2　物位检测的目的和意义100

5.1.3　物位检测的工艺特点和面临的主要问题100

5.2　物位检测的主要方法、分类和仪表工作原理101

5.3　静压式物位检测102

5.3.1　检测原理102

5.3.2　静压式液位检测仪表103

5.4　浮力式物位检测106

5.4.1　浮子式液位计106

5.4.2　浮筒式液位计107

5.5　电容式物位检测109

5.6　声学式物位检测110

5.6.1　声学物位检测原理111

5.6.2　超声波换能器112

5.6.3　声学式物位计及其应用113

5.7　射线式物位检测115

5.7.1　检测原理115

5.7.2　检测系统组成115

5.7.3　射线式物位检测仪的应用实例116

5.8　开关式物位检测117

5.8.1　物位开关种类和结构原理117

5.8.2　光纤开关液位检测仪118

5.9　物位检测的特点118

第6章　流量检测120

6.1　流量检测的基本概念120

6.1.1　流量的概念和单位120

6.1.2　流量检测的主要方法和分类121

6.1.3　流量检测仪表的测量特性122

6.2　体积流量检测123

6.2.1　差压式流量计123

6.2.2　转子流量计150

6.2.3　涡轮流量计154

6.2.4　电磁流量计158

6.2.5　容积式流量计166

6.2.6　涡街流量计170

6.2.7　超声波流量计173

6.3　质量流量计179

6.3.1　量热式质量流量计180

6.3.2　科里奥利式质量流量计181

6.3.3　差压式质量流量计185

6.3.4　涡街式质量流量计185

6.4　流量校验系统186

6.4.1　校验方法186

6.4.2　检验装置186

第7章　成分参数检测189

7.1　成分参数检测的基本概念189

7.1.1　成分的概念189

7.1.2　成分参数检测与成分分析189

7.1.3　过程分析仪表189

7.2　成分分析方法及分析系统的构成190

7.2.1　成分分析方法及分类190

7.2.2　自动分析系统的构成190

7.3　几种工业用成分分析仪表及检测原理191

7.3.1　热导式气体分析器191

7.3.2　红外线气体分析器192

7.3.3　氧化锆氧分析器194

7.3.4　气相色谱分析仪196

7.3.5　半导体气敏传感器198

7.3.6　工业酸度计202

7.4　湿度的检测204

7.4.1　湿度的表示方法及湿度检测的特点204

7.4.2　干湿球湿度计204

7.4.3　电解质系湿敏传感器205

7.4.4　陶瓷湿敏传感器205

7.4.5　高分子聚合物湿敏传感器206

第8章　音频检测技术及应用207

8.1　音频检测基本原理207

8.1.1　音频共振测量原理207

8.1.2　音频能量（幅度）衰减检测原理210

8.2　传统音频检测方法212

8.2.1　主动敲击检测法212

8.2.2　被动音频捕捉法212

8.2.3　脉冲激振测量法213

8.2.4　“速度共振”相位判别法215

8.3　现代音频检测方法216

8.3.1　电磁脉冲激励法216

8.3.2　声级计217

8.3.3　声波扫频法217

8.3.4　声成像技术219

8.3.5　声发射技术222

8.3.6　AU技术224

8.4　音频检测方法的技术条件225

8.4.1　环境因素的影响225

8.4.2　音频检测被检对象的材料品质225

8.4.3　被检对象的支撑条件与振型节点230

8.4.4　被检对象的音频激励条件234

8.5　音频检测技术应用235

8.5.1　轴类件音频检测应用235

8.5.2　非规则腔体容积音频检测技术与仪器246

8.5.3　导弹及飞行目标音频法距离探测技术应用251

8.5.4　滚动轴承运动状态的故障诊断258

8.5.5　音频法预测等温淬火铸铁强度262

第9章　过程检测仪表及单元接口电路设计266

9.1　过程检测仪表结构与设计特点266

9.1.1　过程检测仪表的结构及特点266

9.1.2　过程检测仪表的设计方法270

9.2　过程检测仪表总体设计方案273

9.2.1　等精度频率计数过程检测仪表273

9.2.2　频率内耗过程检测综合测试仪表273

9.3　过程检测仪表工作原理及结构设计274

9.3.1　频率计数过程检测仪表的内部结构及工作原理274

9.3.2　频率内耗过程检测仪表的内部结构及工作原理275

9.4　过程检测仪表单元电路设计276

9.4.1　小信号放大器276

9.4.2　测量信号的滤波281

9.5　音频信号检波与峰值保持电路283

9.5.1　过程检测通用检波电路284

9.5.2　过程检测内耗值的检波电路287

9.6　过程检测微机系统硬件设计289

9.6.1　通用接口方式289

9.6.2　ICM7226专用计数芯片与8031单片机接口290

9.6.3　显示系统291

9.6.4　打印系统设计291

9.7　过程检测微机系统软件设计292

9.7.1　主程序293

9.7.2　频率计算子程序294

9.7.3　内耗计算子程序295

第10章　过程检测智能仪表中的非线性校正处理和补偿296

10.1　过程检测系统非线性特征及补偿方法296

10.1.1　检测系统非线性特性的概念296

10.1.2　传感器非线性特性的补偿方法297

10.2　传感器非线性硬件校正方法302

10.2.1　传感器非线性校正电路302

10.2.2　实用线性化器对数放大器设计303

10.3　过程检测技术中的温度补偿技术308

10.3.1　温度补偿的概念308

10.3.2　温度补偿的原理309

10.4　非线性数字域校正的新方法311

10.4.1　数字域线性化工作原理311

10.4.2　数字域线性化校正电路312

10.4.3　EPROM数据编码的求法313

10.5　微机系统在非线性校正中的应用314

10.5.1　计算法314

10.5.2　查表法314

10.5.3　插值法314

10.6　过程检测技术中的自补偿技术318

10.6.1　频率自补偿319

10.6.2　温度自补偿322

第11章　过程检测中的虚拟仪器324

11.1　音频检测虚拟仪器的原理及组成324

11.1.1　音频检测中的虚拟仪器324

11.1.2　音频检测虚拟仪器的组成324

11.1.3　虚拟仪器的特点327

11.1.4　LabVIEW与虚拟仪器的设计方法328

11.2　音频信号分析仪的系统构成及原理328

11.2.1　系统构成328

11.2.2　音频信号分析仪的工作原理328

11.2.3　音频信号分析仪的硬件设计329

11.2.4　音频信号分析仪的软件设计332

11.3　基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的硬件设计与选择340

11.3.1　传感器的选择340

11.3.2　数据采集卡的选择343

11.4　基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的软件化设计347

11.4.1　基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的软件化设计思想347

11.4.2　基于虚拟仪器的弹体药室容积音频检测装置的面板及程序设计349

11.4.3　子VI的设计351

第12章　过程检测仪表的检定357

12.1　过程检测仪表检定的概念357

12.1.1　过程检测仪表检定的相关术语357

12.1.2　计量、检定的基本概念358

12.1.3　检定的分类360

12.1.4　检定的基本要求361

12.1.5　检定的方法363

12.2　过程检测仪表的检定363

12.2.1　压力检测仪表的检定364

12.2.2　温度检测仪表的检定366

12.2.3　物位检测仪表的检定370

12.2.4　流量检测仪表的检定373

12.2.5　成分分析仪表的检定378

12.2.6　模拟显示仪表的检定382

12.2.7　数字显示仪表的检定386

12.3　过程检测仪表的评定389

12.3.1　检测仪表的基本环节389

12.3.2　检测系统的误差390

12.3.3　检测仪表的允许误差394

12.3.4　检测仪表准确度的计算396

12.3.5　检测仪表的等级确定397

12.3.6　检测仪表是否合格的评定398

12.3.7　仪表检定与仪表校准的区别400

12.4　检测仪表安装使用中应注意的问题402

12.4.1　对0.5级以上标准仪表的检定403

12.4.2　处理检定数据时应注意的问题403

参考文献405