本书从过程装备测试技术的实际应用出发,主要介绍了过程装备测试技术的基本知识、传感器的基本原理及结构,阐述了压力、温度、流量、液位、物质成分等常见参数的测量方法及所用仪器、仪表的结构、原理和应用,介绍了动态和静态设备的检测方法等内容,*后简要介绍了测试技术的新进展。
本书**突出过程装备与控制工程专业的特点,并兼顾动设备与静没备的测试方法。
本书可作为高等工业院校过程装备与控制工程专业及其相关专业的本科教材,也可作为研究生和其他专业的使用教材,同时还可供从事过程设备与控制行业的工程技术人员参考。

第1章 测试技术基础
1.1 测试技术概述
1.1.1 测试的目的和意义
测试技术,就是利用现代测试手段对工程中各种物理信号进行检测、试验、分析,并从中提取有用信息的一门新兴技术。其测量和分析的结果客观地描述了研究对象的状态、变化和特征,并为进一步改造和控制研究对象提供可靠依据。
测试技术是三大信息技术(测试控制技术、计算机技术和通信技术)之一,是在科学实验和工业生产过程中,根据被测对象的特点,选用合适的测量仪器仪表及测试方法,通过测量、数据处理和误差分析,得到被测量的数据,为生产过程自动化和科学研究提供准确、可靠的数据的技术。科学技术的发展为测试技术提供了新的方法和途径,特别是新材料、新结构传感器的研制成功,以及微型计算机的广泛应用,给测试技术带来了巨大的变革,对提高检测系统的准确性、快速性、可靠性和抗干扰能力等方面发挥了显著的作用,扩大了测试技术的应用范围,同时也提出了新的课题。
近30年来,随着电子技术和计算机应用技术的飞速发展,传统的测试技术得到了较大的改进和发展,如测试准确度和灵敏度得到了提高,测试速度也变得更快,测试结果能连续实时地自动记录,并可用计算机对测试结果进行分析计算以及实时完成生产过程的自动控制等。在现代化生产中,工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能试验等都离不开测试技术,尤其是在实现自动化生产过程中,所用的检测技术和装置是自动化系统的“感觉器官”。因此,测试技术已成为自动控制系统的重要组成部分。
在工程技术领域,测试技术的作用有如下几个方面。
(1)通过检测生产过程中的相关工艺参数,对生产过程的运行情况进行监视,使之保持在*佳的工作状况;或者对生产设备在运转过程中的有关技术参数进行测量,并对测试结果进行分析,判断设备的工作状态。
(2)将生产过程中各种工艺参数的测量结果与要求的数值进行比较,根据偏差的大小与范围要求进行反馈,并对工艺参数进行调整和控制,以保证生产过程的需求。
(3)测试结果是工艺过程参数以及设备性能参数进一步改进设计的基础。根据对工艺过程参数和设备性能参数测试结果的分析评价找出相应问题,并提出改进工艺过程和设备性能的措施。在改进措施实施以后,是否达到了改进的效果,仍需通过测试来分析和评定。
1.1.2测试系统的组成及特点
测试技术是多种学科知识的综合运用。特别是现代测试技术,几乎应用了所有近代新技术和新理论,新技术如半导体技术、激光技术、光纤技术、声控技术、遥感技术、自动化技术、计算机应用技术等,新理论如数理统计、控制论、信息论等。从广义的角度来讲,测试工作的范围涉及试验设计、模型理论、传感器、信号加工与处理、控制工程、系统辨识、参数估计等诸多学科的内容;从狭义的角度来讲,测试是指对物理信号的检测、变换、传输、处理直至显示、记录或以电量输出测试结果的工作。本书主要是从狭义的角度来介绍测试工作的基本过程和基本原理。
……

第1章 测试技术基础
1.1 测试技术概述
1.1.1 测试的目的和意义
1.1.2 测试系统的组成及特点
1.1.3 测量方法及其分类”
1.2 测量误差分析
1.2.1 误差的基本概念
1.2.2 误差分类
1.2.3 误差处理
1.3 测量不确定度及其评定
1.3.1 测量不确定度的概念
1.3.2 测量不确定度的评定
1.4 测量仪器仪表的技术指标
1.4.1 测量装置的基本性能
1.4.2 仪器的静态特性
1.4.3 仪器的动态指标
1.5 实验数据处理
1.5.1 列表法
1.5.2 图示法
1.5.3 经验公式法
1.5.4 直线拟合
思考与练习
第2章 传感器
2.1 概述
2.1.1 传感器
2.1.2 传感器的分类
2.1.3 传感器的发展趋势
2.2 电参数型传感器
2.2.1 电阻应变式传感器
2.2.2 电感式传感器
2.2.3 电容式传感器
2.3 磁电式传感器
2.3.1 磁电感应式传感器
2.3.2 霍尔式传感器
2.4 压电式传感器
2.4.1 压电效应与压电材料
2.4.2 压电式传感器
2.5 光电式传感器
2.5.1 光电效应和光电器件
2.5.2 光纤传感器
2.6 其他传感器
2.6.1 超声波传感器
2.6.2 红外传感器
2.6.3 半导体传感器
2.6.4 数字传感器
2.6.5 智能传感器
思考与练习
第3章 温度测量
3.1概述
3.1.1 温度的概念
3.1.2 温标
3.1.3 温度测量的方法
3.2 膨胀式温度计
3.2.1 玻璃液体温度计
3.2.2 压力式温度计
3.2.3 双金属温度计
3.3 热电偶温度计
3.3.1 热电偶工作原理
3.3.2 热电偶基本定律
3.3.3 热电偶冷端处理和补偿
3.3.4 热电偶的实用测温电路
3.3.5 热电偶的检定和测温误差分析
3.3.6 热电偶的选择、使用和安装
……
第4章 压力测量
第5章 流量测量
第6章 液位测量
第7章 物质成分分析
第8章 气流速度和方向测量
第9章 振动和噪声测量
第10章 转速、转矩和功率测量
第11章 压缩机运动规律测试
第12章 过程设备质量检验
第13章 计算机测试系统
第14章 检测领域新技术及其进展
参考文献