能源與動力工程測試技術

第1章緒論1
1.1測量的概念1
1.1.1測量與測試1
1.1.2與測量有關的其他術語2
1.2現(xiàn)代測試技術發(fā)展及其在能源動力領域的應用2
1.3未來測試技術的發(fā)展趨勢3
第2章測量技術的基本知識5
2.1測量方法5
2.2測量系統(tǒng)6
2.2.1測量系統(tǒng)的組成6
2.2.2測量環(huán)節(jié)的功能7
2.3測量系統(tǒng)的靜態(tài)特性8
2.4測量系統(tǒng)的動態(tài)特性12
2.4.1傳遞函數(shù)12
2.4.2單位階躍響應函數(shù)15
2.4.3頻率響應函數(shù)18
2.4.4實現(xiàn)不失真測量條件20
2.4.5測量系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)的測定21
思考題與習題23
第3章誤差分析與測量不確定度25
3.1測量誤差的概念及分類25
3.1.1測量誤差的概念25
3.1.2測量誤差的分類26
3.1.3測量的準確度、精密度和精確度28
3.2測量誤差分析29
3.2.1隨機誤差分析與處理29
3.2.2系統(tǒng)誤差分析與處理33
3.2.3粗大誤差的剔除37
3.3測量誤差計算42
3.3.1直接測量誤差計算42
3.3.2間接測量誤差計算46
3.4測量數(shù)據(jù)的處理和表達51
3.4.1有效數(shù)字及其運算規(guī)則51
3.4.2測量數(shù)據(jù)的圖示處理53
3.4.3測量數(shù)據(jù)的曲線擬合54
3.4.4計算機繪圖軟件57
3.5測量不確定度的評定60
3.5.1測量不確定度定義61
3.5.2測量誤差與測量不確定度的區(qū)別62
3.5.3標準不確定度的評定63
3.5.4標準不確定度的合成66
3.5.5擴展不確定度的確定67
3.5.6不確定度評定實例68
思考題與習題70
第4章溫度測量72
4.1概述72
4.1.1溫標72
4.1.2溫度測量方法74
4.2膨脹式溫度計75
4.2.1液體膨脹式溫度計75
4.2.2固體膨脹式溫度計76
4.2.3壓力式溫度計77
4.3熱電偶測溫技術77
4.3.1熱電偶測溫原理77
4.3.2熱電偶回路的基本定律79
4.3.3熱電偶結構及分類81
4.3.4熱電偶參比端溫度補償85
4.3.5熱電偶測溫的應用86
4.4熱電阻測溫技術88
4.4.1熱電阻測溫原理88
4.4.2金屬熱電阻溫度計89
4.4.3金屬熱電阻的結構90
4.4.4半導體電阻溫度計90
4.5接觸式溫度測量儀表校驗與誤差分析91
4.5.1溫度測量儀表校驗91
4.5.2接觸式溫度測量的誤差分析93
4.6非接觸式溫度測量技術100
4.6.1熱輻射理論基礎100
4.6.2單色輻射式光學溫度計101
4.6.3全輻射高溫計104
4.6.4比色高溫溫度計105
4.6.5紅外測溫儀及紅外熱像儀106
4.7先進溫度測量技術及應用108
4.7.1光纖溫度計108
4.7.2噪聲溫度計112
4.7.3鍋爐爐膛溫度場測量技術113
4.7.4航空發(fā)動機高溫測試技術115
思考題與習題117
第5章壓力測量118
5.1概述118
5.1.1壓力的概念與表示方法118
5.1.2壓力測量方法119
5.2液柱式壓力計120
5.2.1U形管壓力計120
5.2.2單管式壓力計121
5.2.3斜管式壓力計121
5.2.4多管式壓力計122
5.2.5液柱式壓力計誤差分析122
5.3彈性式壓力計123
5.3.1彈性元件123
5.3.2彈簧管壓力表124
5.3.3膜片（盒）壓力計126
5.3.4波紋管壓力計127
5.4動態(tài)壓力測量128
5.4.1電阻式壓力傳感器129
5.4.2電感式壓力傳感器133
5.4.3壓電式壓力傳感器135
5.4.4電容式壓力傳感器138
5.4.5霍爾式壓力傳感器141
5.5壓力傳感器及壓力系統(tǒng)的標定143
5.5.1靜態(tài)壓力標定系統(tǒng)143
5.5.2動態(tài)壓力標定系統(tǒng)144
思考題與習題147
第6章流速測量148
6.1皮托管測速技術148
6.1.1皮托管測速原理148
6.1.2皮托管的形式149
6.1.3皮托管的使用152
6.2熱線（熱膜）測速技術155
6.2.1熱線風速儀的結構155
6.2.2熱線風速儀測速原理155
6.2.3熱線風速儀測速的應用158
6.3流速測量儀表的校準161
6.3.1皮托管的校準161
6.3.2熱線風速儀的校準162
6.4激光多普勒測速技術163
6.4.1激光多普勒測速原理163
6.4.2激光多普勒測速儀的光學部件167
6.4.3激光多普勒測速儀的信號處理系統(tǒng)174
6.4.4激光多普勒測速技術的應用176
6.5粒子圖像測速技術177
6.5.1粒子圖像測速原理177
6.5.2粒子圖像測速系統(tǒng)的組成和信號處理178
6.5.3示蹤粒子的選擇180
6.5.4粒子圖像測速技術的應用181
思考題與習題183
第7章流量測量185
7.1概述185
7.2差壓式流量計186
7.2.1差壓式流量計測量原理186
7.2.2節(jié)流裝置189
7.2.3轉子流量計194
7.3渦輪流量計195
7.3.1渦輪流量計測量原理195
7.3.2渦輪流量計的基本特性196
7.3.3渦輪流量計的特點和安裝要求197
7.4渦街流量計198
7.4.1渦街流量計測量原理198
7.4.2旋渦發(fā)生體結構類型199
7.4.3旋渦頻率檢測器200
7.4.4渦街流量計的特點及安裝要求201
7.5電磁流量計201
7.5.1電磁流量計測量原理201
7.5.2電磁流量計結構組成202
7.5.3電磁流量計的特點及選用要求204
7.6容積式流量計205
7.6.1容積式流量計測量原理205
7.6.2容積式流量計工作過程205
7.6.3容積式流量計的特點及安裝要求207
7.7超聲波流量計208
7.7.1超聲波流量計測量原理208
7.7.2傳播速度法超聲波流量計209
7.7.3超聲波流量計的特點和安裝要求211
7.8質量型流量計213
7.8.1直接式質量流量計213
7.8.2間接式質量流量計217
7.9氣液兩相流的流量測量219
7.9.1氣液兩相流概述219
7.9.2氣液兩相流測量基本參數(shù)219
7.9.3氣液兩相流測量基本原理222
7.9.4氣液兩相流流量測量的典型技術224
思考題與習題228
第8章液位測量229
8.1概述229
8.2浮力式液位計230
8.2.1浮子式液位計230
8.2.2浮筒式液位計233
8.3差壓式液位計233
8.3.1差壓式液位計測量原理233
8.3.2鍋爐汽包的水位測量235
8.4電容式液位計239
8.4.1電容式液位計測量原理239
8.4.2測量導電介質的電容式液位計240
8.4.3測量非導電介質的電容式液位計242
8.4.4電容式液位計的特點243
8.5電阻式液位計244
8.5.1電接點液位計244
8.5.2熱電阻液位計245
8.6其他類型的液位計246
8.6.1磁翻板液位計246
8.6.2光纖液位計247
8.6.3超聲液位計249
8.6.4雷達液位計250
思考題與習題252
第9章氣體成分及顆粒物測量253
9.1概述253
9.2氣相色譜分析法254
9.2.1色譜分析儀的基本原理254
9.2.2組分定性分析256
9.2.3工業(yè)氣相色譜分析儀的組成257
9.3紅外氣體分析儀260
9.3.1紅外氣體分析原理260
9.3.2紅外氣體分析儀的結構261
9.4氧量分析儀265
9.4.1氧化鋯氧量分析儀的基本工作原理265
9.4.2氧化鋯氧量分析儀測量系統(tǒng)267
9.5化學發(fā)光氣體分析儀267
9.6顆粒物排放測量269
9.6.1顆粒的基本知識269
9.6.2顆粒粒徑的測試技術273
9.6.3幾種常見的粒徑譜儀278
9.6.4煙度測量280
思考題與習題282
第10章轉速、轉矩及功率測量284
10.1轉速測量284
10.1.1轉速測量概述284
10.1.2常用的轉速測量儀器284
10.2轉矩測量288
10.2.1轉矩測量方法分類288
10.2.2常用的轉矩測量儀器289
10.3功率測量294
10.3.1功率測量的基本方法294
10.3.2測功器295
思考題與習題299
第11章振動與噪聲測量300
11.1振動測量概述300
11.2振動測量傳感器302
11.2.1振動位移傳感器303
11.2.2振動速度傳感器305
11.2.3振動加速度傳感器306
11.3振動測試儀器與振動測量309
11.3.1振動測試儀器309
11.3.2測頻系統(tǒng)313
11.3.3激振設備315
11.3.4振動測試實例318
11.4噪聲測量概述321
11.4.1噪聲測量的基本概念322
11.4.2聲級的計算325
11.4.3人對噪聲的主觀量度328
11.5噪聲測量儀器331
11.5.1傳聲器331
11.5.2聲級計333
11.5.3噪聲分析儀335
11.6噪聲測量技術336
11.6.1測試環(huán)境對噪聲的影響336
11.6.2噪聲級的測量336
11.6.3聲功率級的測量338
11.6.4聲強的測量340
思考題與習題341
附錄343
附錄A.1鉑銠10-鉑熱電偶分度表343
附錄A.2鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表348
附錄A.3分度號為Cu50的銅熱電阻分度表353
參考文獻355