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王永红 编

图书标签:

• 过程控制
• 仪表
• 检测
• 自动化
• 工业测量
• 传感器
• 流量
• 压力
• 温度
• 液位

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122075758

版次：2

商品编码：10388193

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-01-01

用纸：胶版纸

页数：302

内容简介

　　 《过程检测仪表》针对工业过程检测仪表与检测系统，进行了比较系统的叙述。在仪表的种类上，以目前常用的主流仪表为主。
　　 全书共分八章，第一章，检测技术基础完整介绍了测量及测量误差的基本概念，过程检测系统的基础知识。第二章到第六章，详细讲述了压力、物位、流量、温度、成分等工业过程检测仪表的工作原理、结构性能、基本技术参数及仪表的安装使用和基本维护。在第七章，通过对过程检测系统的讲述，明确工业过程检测参数的显示方式和显示装置的结构、使用特点等，并对工业过程检测系统应用中的抗干扰问题进行了分析。通过第八章的检测仪表与系统的实践，学习检测仪表的调校，检测系统的构建与调试。
　　 《过程检测仪表》每章均有习题与思考题，书后附有相应的实训实验内容，以方便教学实践。
　　 《过程检测仪表》可作为高职高专及中等专业学校的工业仪表及自动化专业教材，也可供从事工业仪表及自动化工作的工程技术人员和仪表工参考。

目录

绪论
一、过程检测仪表在工业生产过程中的作用
二、过程检测的内容
三、检测仪表的发展
四、本课程的特点及学习方法

第一章 检测技术基础
第一节 测量的基本概念
一、测量的定义
二、测量方法及分类

第二节 测量误差
一、误差的概念
二、误差的分类
三、误差的分析与数据处理

第三节 检测仪表的基础知识
一、检测仪表的组成
二、检测仪表的分类
三、检测仪表的基本技术指标
四、仪表精度与测量精度
本章小结
习题与思考题

第二章 压力检测及仪表
第一节 概述
一、压力的基本概念
二、压力量值的传递
三、压力检测的基本原理

第二节 弹性式压力表
一、弹簧管式压力表
二、电接点压力表

第三节 电测式压力仪表
一、应变式压力传感器
二、霍尔式压力传感器
三、电容式差压（压力）变送器
四、扩散硅式压力变送器
五、膜盒式压力（差压）变送器
六、智能式差压变送器

第四节 压力仪表的使用
一、压力表的选用
二、压力表的校验
三、压力表的安装
本章小结
习题与思考题

第三章 物位检测及仪表
第一节 概述
一、物位检测的内容
二、物位检测的特点
三、物位检测的方法及仪表的分类

第二节 静压式液位仪表
一、工作原理
二、吹气式液位测量装置
三、差压式液位计

第三节 浮力式液位仪表
一、恒浮力式液位计
二、浮筒式液位变送器

第四节 其他物位仪表
一、电极式水位计
二、电容式液位计
三、核辐射式液位计
四、雷达式液位计
五、超声波式液位计
第五节 物位仪表的选用
本章小结
习题与思考题

第四章 流量检测及仪表
第一节 概述
一、流量的概念
二、流量检测仪表的分类

第二节 差压式流量计
一、流量检测原理
二、流量方程式
三、标准节流装置
四、差压的检测
五、差压式流量计的温度、压力补偿
六、差压式流量计的安装

第三节 转子流量计
一、工作原理
二、流量方程式
三、转子流量计的刻度校正与改量程
四、转子流量计的安装与使用

第四节 微动流量计
一、构成及组合方式
二、工作原理
三、主要性能
四、安装和调整

第五节 容积式流量计
一、检测原理
二、容积式流量计的种类及工作过程
三、容积式流量计的特性及使用要求

第六节 电磁流量计
一、工作原理
二、电磁流量计的分类
三、电磁流量计的选择
四、电磁流量计的特点和应注意的问题

第七节 漩涡流量计
一、检测原理及组成
二、频率的检测
三、漩涡流量计的应用

第八节 涡轮流量计
一、涡轮流量变送器的结构及工作过程
二、涡轮流量计的特点及使用注意事项

第九节 靶式流量计
一、工作原理
二、靶式流量变送器的选型
三、应用

第十节 流量仪表的选择与标定
一、流量仪表的选择
二、流量仪表的标定
本章小结
习题与思考题

第五章 温度检测及仪表
第一节 概述
一、温度的概念
二、温标及温度标准的传递
三、温度的检测方法及分类

第二节 膨胀式温度计
一、液体膨胀式温度计
二、固体膨胀式温度计
三、压力式温度计

第三节 热电偶温度传感器
一、热电偶测温原理
二、热电极材料及常用热电偶
三、热电偶的结构形式
四、热电偶冷端温度补偿
五、一体化热电偶温度变送器
六、热电偶温度传感器的应用

第四节 热电阻温度传感器
一、热电阻测温原理
二、热电阻材料及常用热电阻
三、热电阻温度传感器的结构
四、一体化热电阻温度传感器
五、热电阻温度传感器的应用
本章小结
习题与思考题

第六章 自动成分分析仪表
第一节 概述
一、作用及特点
二、分类
三、组成
四、主要性能指标
五、发展趋势

第二节 热导式气体分析仪
一、基本原理
二、热导式气体分析仪的检测器
三、热导式气体分析仪的测量电路
四、RD型热导式气体分析仪

第三节 氧化锆氧分析仪
一、氧化锆固体电解质导电机理
二、氧化锆氧分析仪的工作原理
三、氧化锆氧分析仪的构成
四、DH-6型氧化锆氧分析仪

第四节 红外线气体分析仪
一、红外线的基本知识
二、红外线气体分析仪的结构形式及工作原理
三、红外线气体分析仪的主要部件
四、QGS-08型红外线分析器

第五节 工业气相色谱仪
一、气相色谱分析原理
二、色谱柱
三、柱切技术
四、检测器
五、取样阀
六、SQG系列工业气相色谱仪

第六节 工业PH计
一、PH计的测量原理
二、电极的结构
三、PHG-21B型工业PH计

第七节 工业电导仪
一、工业电导仪的测量原理
二、电导检测器
三、DDD-32B型工业电导仪
本章小结
习题与思考题

第七章 自动检测系统
第一节 检测信号的显示
一、模拟式显示
二、数字式显示
三、图像显示

第二节 检测信号的处理
一、检测信号转换与接口技术
二、信号报警与联锁系统

第三节 检测系统的抗干扰
一、干扰来源
二、抗干扰措施
本章小结
习题与思考题

第八章 检测仪表与系统的实践
第一节 检测仪表的认识与调校
实践一 弹簧管压力表的认识及调校
实践二 差压变送器的认识与调校
实践三 浮筒式液位变送器的拆装
实践四 温度变送器的认识与调校
实践五 数字式显示仪表的认识与调校
实践六 无纸记录仪的认识与调校
实践七 气相色谱分析仪的认识与调校

第二节 检测系统的构建与调试
实践八 压力检测系统的构建与调试
实践九 液位／流量检测系统的构建与调试
实践十 温度检测系统的构建与调试

附录
附录一 压力单位换算表
附录二 国标GB／T2624—93流量测量节流装置常用数据表及计算示例（附录A～附录G）
附录三 常用热电偶、热电阻分度表
附录四 自动成分分析仪表预处理系统示例
参考文献

《工业自动化系统设计指南》 本书并非直接介绍“过程检测仪表”这一具体设备，而是将读者置于更宏观的视角，深入剖析构成现代工业自动化体系的各个关键要素。它旨在为读者提供一套系统性的设计思路和实践方法，使其能够理解并构建高效、可靠的自动化控制系统。 第一章：自动化概述与系统架构 本章将首先界定工业自动化的概念及其在现代工业生产中的核心地位。我们将探讨自动化发展的历史脉络，从早期简单的机械控制到当今基于信息技术的复杂集成系统。随后，我们将详细阐述典型工业自动化系统的基本架构，包括感知层、控制层、执行层以及信息管理层。读者将了解不同层次之间的功能划分、信息流转方式以及它们如何协同工作以实现生产过程的智能化。我们将分析不同行业（如石化、电力、制造业）对自动化系统架构的特有需求和设计侧重点，为后续章节的深入探讨奠定基础。 第二章：控制策略与算法选择 在理解系统架构之后，本章将聚焦于自动化系统的“大脑”——控制策略与算法。我们将介绍经典的控制理论，如PID（比例-积分-微分）控制、模糊逻辑控制、模型预测控制等，并分析它们各自的原理、适用场景以及优缺点。本书将不仅仅停留在理论层面，而是会结合实际工业应用案例，讲解如何根据具体的工艺过程特性、动态响应要求以及性能指标来选择最合适的控制策略。例如，对于具有快速动态变化的生产线，我们会探讨如何设计响应迅速的控制器；对于非线性、强耦合的复杂系统，则会深入研究更高级的自适应控制或智能控制方法。本章还将触及一些先进的控制技术，如强化学习在自动化优化中的应用潜力。 第三章：数据采集与信号处理 自动化系统的核心在于对生产过程信息的实时感知和有效利用。本章将深入讲解数据采集（DAQ）系统的设计与实现。我们将详细介绍不同类型的数据采集硬件，包括传感器接口、模数转换器（ADC）和数据总线，以及它们在信号完整性、采样率和分辨率方面的考量。此外，本章还将重点关注信号处理技术。读者将学习如何对原始传感器信号进行滤波、校变、校准等预处理，以消除噪声干扰，提高数据精度。我们将讨论时域和频域的滤波方法，以及数据压缩和特征提取技术，为后续的控制决策和故障诊断提供高质量的数据基础。 第四章：执行机构的选型与集成 自动化系统的“手臂”——执行机构，是将控制命令转化为实际物理动作的关键。本章将详细介绍各类常用的工业执行机构，包括电机驱动器（如变频器、伺服驱动器）、气动执行元件（如气缸、气动阀）、液压执行元件以及电磁阀等。我们将分析不同执行机构的工作原理、技术参数（如功率、精度、响应速度）以及它们在不同应用场景下的优劣势。本书还将重点讲解执行机构的选型原则，如何根据控制精度、负载特性、环境条件以及成本等因素做出最优选择。同时，本章还将讨论执行机构的集成与联调，包括与控制器的接口匹配、动力源的配置以及安全保护措施的设计。 第五章：人机界面（HMI）与操作可视化 高效的人机交互是自动化系统不可或缺的一部分。本章将深入探讨人机界面（HMI）的设计理念与技术实现。我们将分析不同类型的HMI设备，如触摸屏、工业PC、以及基于Web的远程监控系统，并探讨它们在信息展示、操作输入、报警管理和趋势显示方面的功能。本书将强调HMI设计的关键原则，如界面的直观性、易用性、信息层次化以及操作的安全性。我们将通过实际案例，讲解如何设计富有成效的画面布局、图形元素和交互逻辑，使操作人员能够快速准确地理解生产状态，并进行有效的干预和调整。此外，本章还将涉及SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统的基本概念及其在 HMI 架构中的作用。 第六章：系统集成与网络通信 现代工业自动化系统往往是分布式的，需要通过各种通信网络进行信息交换。本章将聚焦于工业通信协议与系统集成。我们将详细介绍多种主流的工业通信网络，包括现场总线（如Profibus, DeviceNet, CC-Link）、工业以太网（如Profinet, EtherNet/IP, Modbus TCP）以及无线通信技术。本书将深入剖析这些协议的工作原理、通信拓扑、数据传输速率和可靠性，并指导读者如何根据系统规模、实时性要求和成本效益来选择合适的通信方式。此外，本章还将探讨系统集成的关键挑战，如不同厂商设备的数据互通、接口协议的兼容性以及网络安全问题，并提供相应的解决方案。 第七章：故障诊断与系统维护 任何自动化系统都需要考虑其可靠性和可维护性。本章将深入讲解工业自动化系统的故障诊断技术与维护策略。我们将介绍常见的故障类型，如传感器失效、控制器故障、执行机构卡滞、通信中断等，并分析它们产生的根本原因。本书将详细阐述各种故障诊断方法，包括基于规则的诊断、基于模型的诊断、以及利用大数据和机器学习进行预测性维护。我们将探讨如何通过报警系统、诊断日志、在线监测等手段来及时发现和定位故障。此外，本章还将强调系统的预防性维护、定期检查和备件管理的重要性，以确保自动化系统的长期稳定运行。 第八章：自动化系统安全与合规性 随着信息技术的广泛应用，工业自动化系统的安全问题日益凸显。本章将专门探讨自动化系统的网络安全与操作安全。我们将分析潜在的网络威胁，如恶意软件攻击、未授权访问、数据篡改等，并介绍相应的安全防护措施，如防火墙、入侵检测系统、数据加密和访问控制。此外，本章还将关注操作安全，包括安全联锁、紧急停机系统、操作权限管理以及操作规程的制定与执行。我们将讨论不同行业在安全合规性方面的要求，以及如何通过系统设计和管理来满足相关的国际标准和法规。 《工业自动化系统设计指南》 旨在为工程师、技术人员和学生提供一个全面、深入的学习平台，帮助他们掌握设计、实施和维护现代工业自动化系统的核心知识和技能，从而更好地应对工业4.0时代的挑战，提升生产效率和竞争力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值远不止于理论知识的普及。它更像是一本实战手册，手把手地教你如何将这些仪表真正应用到生产线上。比如，在讲到流量计的安装时，作者不仅仅是列出了一些通用原则，而是细致地分析了不同类型流量计（如涡轮流量计、电磁流量计、质量流量计等）在安装方向、直管段长度、流体性质等方面的特殊要求。我还记得有一次，我们新安装了一批涡轮流量计，流量读数总是偏低，排查了半天都没找到原因，最后才发现是安装方向不正确，导致叶轮转动受阻。如果早些看到这本书，这个问题可能早就解决了。 书中关于压力检测的章节也让我受益匪浅。压力是流体输送、储藏以及反应过程中的关键参数，精确的压力测量对于确保工艺安全和稳定至关重要。作者对不同压力传感器（如压力变送器、压力开关、差压变送器等）的测量原理、量程选择、精度等级以及安装注意事项进行了详细的介绍。尤其是在讲述差压变送器在测量液位时的应用时，作者不仅给出了公式，还提醒了我们一些容易被忽略的细节，比如测量管路的密封性、温度补偿等。这些看似微小的细节，往往是决定测量准确度的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计也十分精良，图文并茂，重点突出，方便读者查阅和理解。每一章的开头都对本章内容进行了概述，结尾处则进行了总结，帮助读者巩固所学知识。而且，书中还附带了大量的图表和流程图，直观地展示了仪表的结构、工作原理和安装示意图。我尤其喜欢书中的一些故障排除流程图，清晰明了，能够帮助我们快速定位问题。 这本书对于我个人而言，不仅仅是一本技术参考书，更是一次与行业前辈对话的机会。作者的知识体系和实践经验在我面前徐徐展开，让我受益匪浅。书中对于细节的关注，对于实际问题的深入探讨，都展现了一位资深工程师的严谨和专业。我相信，无论是初涉自动化领域的学生，还是经验丰富的工程师，都能从中获得宝贵的知识和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书在仪表的精度和可靠性方面，进行了深入的探讨。在化工生产中，仪表的精度直接关系到产品质量和工艺效率，而可靠性则关系到生产的安全稳定运行。书中详细介绍了影响仪表精度的各种因素，如环境温度、压力变化、电源波动等，并提供了相应的补偿和校准方法。我还记得，曾经有一批流量计，虽然出厂精度很高，但在实际使用中却因为安装和维护不当，导致测量误差越来越大。 这本书对于如何提高仪表的可靠性，也提供了很多实用的建议，比如选择合适的仪表材料、采取有效的防腐蚀和防爆措施、定期进行维护保养等。这些看似基础的工作，却往往是确保仪表长期稳定运行的关键。对于我来说，这本书就像是一位经验丰富的老师，指导我在仪表应用领域不断进步。

评分☆☆☆☆☆

书中对一些新兴的检测技术和应用也进行了介绍，让我耳目一提。随着科技的进步，过程检测仪表也在不断发展，涌现出许多新的技术和应用。书中对物联网、大数据、人工智能等在过程检测仪表领域的应用进行了初步的探讨，让我看到了未来的发展趋势。这对于我们保持技术的前瞻性，不断学习和适应新的技术非常有帮助。 总而言之，《过程检测仪表》这本书是一部集理论性、实践性、指导性于一体的优秀著作。它不仅为我提供了宝贵的知识财富，更激发了我对过程检测仪表领域的进一步探索和学习的兴趣。强烈推荐给所有从事化工、石化、制药等行业的工程师、技术人员和学生们阅读！

评分☆☆☆☆☆

作为一名在化工行业摸爬滚打多年的老工程师，我最近偶然翻阅到一本名为《过程检测仪表》的书，虽然我多年的工作经验让我对这些设备早已烂熟于心，但读完此书，依然有种豁然开朗的感觉。书中对于各种检测仪表的原理、选型、安装、维护以及故障排除都进行了详尽的阐述，而且并非枯燥的理论堆砌，而是结合了大量的实际案例，让我回忆起当年在现场调试设备时的点点滴滴。 书中关于温度检测的章节尤其令我印象深刻。我们都知道，温度是化工生产中最基础也是最重要的参数之一，几乎所有工艺过程都离不开精确的温度控制。书中详细介绍了热电偶、热电阻、红外测温仪等不同类型温度传感器的优缺点，以及它们在不同工况下的适用性。我特别欣赏作者对各种传感器响应时间、精度、抗干扰能力等指标的深入剖析，这对于我们实际选型非常有指导意义。还记得我曾经负责的一个高温反应釜项目，由于对热电偶的迟滞效应认识不足，导致温控不够稳定，影响了产品收率。如果当时有这本书，相信我能避免不少弯路。

评分☆☆☆☆☆

更令我惊喜的是，书中对液位检测仪表的讲解也十分到位。液位控制是储罐、反应器、分离器等设备安全稳定运行的基础。作者对浮子式、电容式、超声波式、雷达式等多种液位计的原理、特点、适用范围以及安装要点进行了深入的探讨。我印象最深的是关于雷达液位计的部分，书中详细解释了非接触式测量如何克服介质腐蚀、结垢等问题，以及其在高温高压环境下的优势。这对于我们处理一些特殊物料的储罐非常有帮助。 此外，书中关于控制阀和执行机构的内容也极具参考价值。控制阀是实现过程自动化的“末端执行器”，其性能的好坏直接影响到整个工艺过程的控制精度和稳定性。作者从控制阀的结构、选型、流量特性、噪音以及执行机构的类型、选型、安装等方面进行了详细的阐述。我尤其赞同作者在书中强调的“匹配原则”，即控制阀的选型必须与工艺过程的控制要求相匹配，这对于避免“大马拉小车”或“小马拉大车”的现象至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书在仪表的安装、调试和维护方面，提供了非常实用的指导。很多时候，仪表的性能并不仅仅取决于其本身的质量，更在于正确的安装和细致的维护。书中详细讲解了仪表的选址、固定、接线、防爆措施等，以及不同仪表在调试过程中需要进行的各项检查和标定。我还记得，有一段时间我们现场的仪表故障率较高，通过对比书中的维护指南，我们发现很多问题都出在日常的清洁和校准不到位上。 书中对仪表故障的诊断和排除也做了系统的梳理。每种仪表都可能出现各种各样的故障，了解这些故障的原因和解决方法，能够大大缩短停机时间，减少生产损失。作者列举了许多常见的故障现象，并提供了相应的诊断步骤和排除建议。这对于一线操作人员和维修工程师来说，是一份宝贵的参考资料。我曾遇到过一个压力变送器输出信号不稳定的问题，通过书中提供的故障排除流程，我们很快就定位到了问题出在压力接口的密封垫老化上。

评分☆☆☆☆☆

这本书在分析仪器的部分也给了我不少启发。在很多精细化工生产过程中，对物料的成分、纯度等进行实时分析是保证产品质量的关键。书中详细介绍了各种分析仪器，如气体色谱仪、液相色谱仪、pH计、电导率仪等。作者不仅讲解了它们的测量原理，还强调了样品的预处理、仪器的校准以及维护保养的重要性。我曾经历过一个项目，因为对样品预处理不够重视，导致色谱仪的色谱柱寿命大大缩短，增加了维护成本。如果当时能够仔细研读这本书，相信可以避免很多不必要的麻烦。 在电子仪表和通讯方面，这本书也给了我不少新的认识。随着自动化技术的飞速发展，现场仪表与控制室之间的通讯方式也日益多样化。书中对HART、Profibus、Foundation Fieldbus等通讯协议进行了介绍，并分析了它们在组态、诊断和维护方面的优势。这对于理解和应用现代化的分布式控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）非常有帮助。我记得有一次，我们需要将一批 HART 协议的仪表接入 DCS 系统，当时对 HART 协议的组态和参数设置有些困惑，如果早些看到这本书，相信能更快速地完成工作。

评分☆☆☆☆☆

除了对各种仪表的具体介绍，这本书还非常注重安全和规范。在化工生产中，仪表的安全可靠运行至关重要，直接关系到人员生命财产安全和环境保护。书中详细介绍了各种仪表的防爆要求、安全仪表系统（SIS）的配置原则以及相关的国家和行业标准。这对于我们设计和操作符合安全规范的自动化系统非常有帮助。我曾在一个高风险区域安装温度传感器，书中关于防爆等级的详细说明，帮助我们选择了最合适的仪表，确保了生产安全。 最后，不得不提的是，这本书的语言风格非常平实易懂，即使是对仪表不太熟悉的读者，也能很快理解其中的内容。作者善于用形象的比喻和生动的语言来解释复杂的原理，使得枯燥的技术知识变得生动有趣。而且，书中穿插的很多实际应用案例，更是让读者仿佛置身于生产现场，亲身体验仪表在实际生产中的作用。作为一名在行业内工作多年的工程师，我深知理论知识与实际操作之间的差距，而这本书恰恰架起了这座桥梁，让读者能够更好地将所学知识应用于实践。

评分☆☆☆☆☆

书中对仪表仪表选型原则的讲解，可以说是点睛之笔。很多时候，仪表选型是否恰当，直接影响到整个控制系统的性能和成本。作者从工艺要求、介质特性、环境条件、经济性等多个方面，详细阐述了选型的考量因素，并提供了具体的选型指南。我曾遇到过一个项目，由于对介质的腐蚀性考虑不周，选择了不合适的材质，导致仪表很快损坏。如果早些看到这本书，相信可以避免这样的损失。 这本书对于理解和掌握过程检测仪表这一关键技术，无疑提供了一个非常全面和深入的视角。它不仅仅是一本教科书，更是一本实践指南，能够帮助读者将理论知识转化为实际生产力。我相信，这本书的出版，对于提升我国过程检测仪表领域的整体技术水平，具有积极的意义。

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买了一堆，反正是没看

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看起来是正版，挺好的

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正版书，质量很好，纸张印刷都不错

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是正版书籍，快递也很给力！！！

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