測控儀錶及裝置（簡體書）

《測控儀錶及裝置》系統地介紹了有關過程參 數檢測和自動控制裝置的基礎理論和應用技術。全書共分為九 章，主要內容包括：檢測儀錶的基本知識和基本概念；生產過程中常用的 溫度、壓力、流量、物位 和成分等參數的測量方法及常用檢測儀錶；儀錶系統及控制裝置，包括儀 表發展概況，常用儀錶分 類，各種儀錶信號制，模擬控制器、數字控制器、PLC、DCS和現場總線技 術；執行器。《測控儀錶及裝置》適合於滲透式雙語教學。全書對重要 的技術概念、術語加注了英文解釋，每章末都有重要 技術術語的中英文對照表，還加入了一定數量的英文習題。使學生在學習 本課程的同時，提高閱讀 本專業英文書籍和文獻的能力，切實提高高校雙語教學水平。本書可作為高等院校自動控制類專業本科生教材，也可作為相關專業 的研究生及工程技術人員 的參考書。．

《普通高等教育"十二五"規劃教材:測控儀表及裝置(雙語教學適用)》系統地介紹了有關過程參數檢測和自動控制裝置的基礎理論和應用技術。全書共分為九章。第1章緒論介紹了本課程的意義及內容；第2章對檢測儀表的基本知識和基本概念進行了介紹；第3、4、5、6、7章分別介紹了生產過程中常用的溫度、壓力、流量、物位和成分等參數的測量方法及常用儀表；第8章介紹儀表系統及控制裝置，包括儀表發展概況，常用儀表分類，各種儀表信號制，模擬控制器、數字控制器、PLC、DCS和現場總線技術；第9章介紹了執行器。《普通高等教育"十二五"規劃教材:測控儀表及裝置(雙語教學適用)》可作為高等院校自動控制類專業本科生教材，也可作為相關專業的研究生及工程技術人員的參考書。

1 緒論（Introduction）
1.1 測控儀錶系統（Measurement and Control Irtrument System）
1.2 本課程的意義及所討論的內容（Significance and Content of the Coure）
關鍵詞（Key Words and Phrases）
習題（Problems）
2 測控儀錶基本概念及性能指標（Basic Concept and Performance Index of Measurement and Control Irtrumentl
2.1 測量範圍、上下限及量程（Measuring Range.Upper and Lower Range Limit，Span）
2.2 零點遷移和量程遷移（Zero Shift and Span Shift）
2.3 靈敏度和分辨率（Seritivity and Resolution）
2.4 測量誤差（Measurement Error）
2.5 線性度（Linearity）
2.6 精度和精度等級（Accuracy and Accuracy Grade）
2.7 死區、滯環和回差（Dead Band、Hysteresis error、Hysteresis of Irtrument）
2.8 反應時間（Respore Time）
2.9 重複性和再現性（Repeatability and Reproducibility）
2.10 可靠性（Reliability）
2.11 穩定性（Stability）
關鍵詞（Key Words and Phrases）
習題（Problems）
3 溫度檢測及儀錶（Temperature Measurement and Irtruments）
3.1 溫度及溫度測量（Temperature and Temperature Measurement）
3.2 接觸式測溫儀錶（Irtruments of Contact Temperature Measurement）
3.3 非接觸式測溫儀錶（Irtruments of Non-contact Temperature Measurement）
3.4 光纖溫度傳感器（Optical-fiber Temperature Seror）
3.5 測溫儀錶的選用及安裝（Selection and Irtallation of Temperature Measuring Irtruments）
關鍵詞（Key Words and Phrases）
習題（Problems）
4 壓力檢測及儀錶（Pressure Measurement and Irtruments）
4.1 壓力及壓力檢測方法（Pressure and Pressure Measurement Methods）
4.2 常用壓力檢測儀錶（Pressure Measurement Irtruments in General Use）
4.3 測壓儀錶的使用及壓力檢測系統（Use of Pressure Irtrument and Pressure Measurement System）
關鍵詞（Key Words and Phrases）
習題（Problems）
5 流量檢測及儀錶（Flow Measurement and Irtruments）
5.1 流量檢測的基本概念（Basic Concept of Flow Measurement）
5.2 體積流量檢測及儀錶（Volumetric Flow Measurement and Irtruments）
5.3 質量流量檢測及儀錶（Mass Flow Measurement and Irtruments）
5.4 流量標準裝置（Calibration Devices for How Measurement）
5.5 流量測量儀錶的選型（Selection of Flow Measurement Irtruments）
關鍵詞（Key Words and Phrases）
習題（Problems）
6 物位檢測及儀錶（Level Measurement and Irtruments）
6.1 物位的定義及物位檢測儀錶的分類（Definition and Classification of Level Measurement Irtruments）：：：
6.2 常用物位檢測儀錶（Level Measurement Irtruments in General Use）
6.3 影響物位測量的因素（Influence Factor of Level Measurement）
6.4 物位測量儀錶的選型（Type Selection of Level Measurement Irtruments）
關鍵詞（Key Words and Phrases）
習題（Problems）
7 成分分析儀錶（Analytical Irtruments）
7.1 成分分析方法及分類（Composition Analytical Methods and Classification）
7.2 自動分析儀錶的基本組成（Basic Composition of Automatic Analyzer）
7.3 工業常用自動分析儀錶（Industrial Automatic Analyzer in General Use）
關鍵詞（Key Words and Phrases）
習題（Problems）
8 控制儀錶及裝置（Control Irtruments and Devices）
8.1 概述（Introduction）
8.2 模擬式控制儀錶（Analog Control Irtruments）
8.3 數字式控制儀錶及裝置（Digital Control Irtruments and Devices）
關鍵詞（Key Words and Phrases）
習題（Problems）
9 執行器（Actuator）
9.1 概述（Introduction）
9.2 執行機構（Actuator）
9.3 調節機構（Valve）
9.4 執行器的選擇和計算（Selection and Calculation of Actuator）
9.5 氣動執行器的安裝和維護（Irtallation and Maintenance of Pneumatic Actuator）
9.6 電氣轉換器及閥門定位器（Electric Pneumatic Converter and Valve Positioner）
9.7 數字調節閥與智能調節閥（Digital Valve and Intelligent Valve）
關鍵詞（Key Words and Phrases）
習題（Problems）
參考文獻（Reference）．

（4）比色溫度計（Ratio Pyrometers）
比色溫度計是利用被測對象的兩個不同波長（或波段）光譜輻射亮度之比來測量溫度的。它的特點是準確度高、響應快、可觀察小目標（最小可到2mm）。典型比色溫度計的工作波長為1.0μm附近的兩個窄波段，測量范圍在550～3200℃。
由維恩位移定律可知，物體溫度變化時，輻射強度的峰值將向波長增加或減少的方向移動，將使波長λ1和λ2下的亮度比發生變化，測量亮度比的變化，可測得相應的溫度。
比色溫度計的結構分為單通道型和雙通道型兩種，單通道又可分為單光路和多光路兩種，雙通道又有帶光調制和不帶光調制之分。所謂通道是指在比色溫度計中檢測器的個數，單通道是用一個檢測器接收兩種波長光束的能量，雙通道是用兩個檢測器分別接收兩種波長光束的能量。所謂光路是指在進行調制前或調制后是否由一束光分成兩束進行分光處理，沒有分光的為單光路，有分光的則為雙光路。
圖3.38為單通道型和帶光調制雙通道型比色溫度計原理結構圖。圖3.38（a）為單通道型比色溫度計，由電機帶動的調制盤以固定頻率旋轉，調制盤上交替鑲嵌著兩種不同的濾光片，使被測對象的輻射變成兩束不同波長的輻射，交替地投射到同一檢測元件上，在轉換為電信號后，求出比值，即可求得被測溫度。
圖3.38（b）為帶光調制雙通道型比色溫度計，調制盤上有間隔排列著兩種波長λ1和λ2，的濾光片。被測物體的輻射光束經過物鏡1的聚焦和棱鏡7的分光后，再經反射鏡4的反射，在調制盤的作用下，使光束中的λ1和λ2的單波長的輻射光分別輪流達到兩個檢測器3a和3b。這兩個信號分別經放大器后到達計算電路，經計算后得到兩個波長輻射強度的比值，即可求得被測溫度。
（5）紅外測溫儀（Infrared Thermometers）
在輻射測溫方面，前面介紹的幾種非接觸式測溫儀表主要用于800℃以上的高溫測量中。近幾年由于光學傳感元件和電子技術的發展，把非接觸測溫儀表中的光學系統改用只能透射紅外波長的材料，接收能量的檢測器選用有利于紅外光能量轉換的器件，從而開發出了一種工作于紅外波段的輻射或比色溫度計，這種儀表統稱為紅外測溫儀。它使用的紅外波段范圍寬，即適合高溫也適合低溫測量，儀器的檢測器可以選擇響應速度快的器件，以適用于高速變化溫度的動態測量。這類精度和靈敏度較高，可以測量常溫的非接觸式紅外測溫儀已得到迅速的發展和廣泛的應用。其測量范圍在—50～3000℃，精度可達1％，最佳響應時間為0.01ms。非典期間我國在公共場所監測人群體溫的設備就是這種紅外測溫儀。
紅外測溫儀是將被測物體表面發射的紅外波段的輻射能量通過光學系統匯聚到紅外探測元件上，使其產生一信號，經電子元件放大和處理后，以數字方式顯示被測的溫度值。