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第1章 误差理论与数据处理知识1

1.1 误差的概念与分类2

1.1.1 误差的概念2

1.1.2 测量误差的分类6

1.2 测量误差、测量系统误差和测量随机误差及粗大误差7

1.2.1 测量误差7

1.2.2 系统误差8

1.2.3 随机误差8

1.2.4 测量误差、测量系统误差和测量随机误差的关系10

1.2.5 粗大误差11

1.3 测量不确定度与测量准确度14

1.4 绝对误差、相对误差和引用误差14

1.4.1 绝对误差14

1.4.2 相对误差15

1.4.3 引用误差17

1.4.4 绝对误差、相对误差、引用误差之间的换算19

1.5 误差的合成20

1.5.1 误合成的概念20

1.5.2 误差合成的方法20

1.5.3 微小误差准则的概念20

1.6 有效数字的基本概念和近似数的修约原则23

1.6.1 有效数字的基本概念23

1.6.2 近似数的修约原则23

1.7 数据有效数字位数的确定24

1.7.1 误差有效数字位数的确定原则24

1.7.2 测量数据有效数字位数的确定方法25

1.8 数据处理程序26

1.8.1 确定检测方法26

1.8.2 根据规定确定测量数据读取有效数字的位数26

1.8.3 按规定读取测量数据，填写测量记录26

1.8.4 按记录的测量数据进行各类误差的计算26

1.9 测量结果的处理方法28

1.9.1 微小误差准则28

1.9.2 微小误差准则的应用28

1.9.3 测量结果是否合格的判断方法28

思考题29

第2章 化工仪表性能与计算30

2.1 仪表常用基本概念与术语31

2.1.1 有关量、值的术语31

2.1.2 有关信号的术语32

2.1.3 相关范围的术语32

2.1.4 有关校准、控制的术语33

2.1.5 有关试验的术语34

2.1.6 相关条件的术语35

2.1.7 有关误差、性能的术语36

2.2 仪表误差、性能分类38

2.2.1 精确度限的组成：38

2.2.2 与精确度有关的误差39

2.2.3 与影响量有关的误差40

2.2.4 误差的表示方式41

2.3 与准确度有关的误差、性能的计算41

2.3.1 基本误差、回差的定义与计算41

2.3.2 与报警有关的误差的定义与计算42

2.3.3 静差的定义与计算44

2.4 环境误差的计算45

2.4.1 示值变化计算45

2.4.2 输出变化计算46

2.4.3 输出下限值变化的计算46

2.4.4 输出量程变化的计算46

2.4.5 残余误差的计算46

2.5 安全技术特性的概念与计算46

2.5.1 安全技术特性的依据标准与特性的分类46

2.5.2 绝缘电阻的相关概念47

2.5.3 绝缘强度的相关概念48

2.6 防爆安全性能基本知识49

2.6.1 防爆安全性能与依据标准49

2.6.2 防爆安全性能基本概念49

2.6.3 本质安全仪表和安全栅的防爆参数认证51

2.7 稳定特性的概念与计算52

2.7.1 稳定特性的性能概念与分类52

2.7.2 偏移的计算53

2.8 流量检测性能的概念与计算53

2.8.1 节流件基本概念53

2.8.2 节流装置总不确定度的计算（按概率为95％进行计算）56

思考题57

第3章 测量与检测仪表58

3.1 检测仪表59

3.1.1 典型检测仪表与控制系统及系统结构分析59

3.1.2 自动化仪表的分类61

3.1.3 检测技术及传感器63

3.2 压力检测仪表67

3.2.1 压力检测的基本知识67

3.2.2 弹簧管压力表72

3.2.3 弹簧管压力表的使用知识72

3.3 智能变送器75

3.3.1 智能变送器的概念75

3.3.2 智能变送器的特点77

3.3.3 全数字式智能变送器的特点78

3.3.4 现场总线的特点78

3.3.5 智能变送器通信原理79

3.3.6 智能变送器结构原理81

3.4 物位检测仪表88

3.4.1 物位检测的基本概念与分类88

3.4.2 差压式液位计90

3.4.3 浮力式液位计93

3.4.4 电容式物位计的工作原理97

3.4.5 超声波物位检测仪表的工作原理98

3.5 流量检测仪表98

3.5.1 流量检测的基本概念98

3.5.2 各种流量检测元件及流量仪表的选用101

3.5.3 差压式流量计检测原理102

3.5.4 电磁流量计测量原理106

3.6 温度检测仪表107

3.6.1 温标基本概念107

3.6.2 温度仪表的分类及性能比较108

3.6.3 热电偶温度计109

3.6.4 热电阻温度计115

3.6.5 膨胀式温度计117

3.6.6 温度变送器119

3.7 显示仪表122

3.7.1 常规显示仪表122

3.7.2 数字式显示仪表原理125

3.7.3 智能数字式显示控制仪129

3.7.4 无纸记录仪131

3.8 控制仪表134

3.8.1 基本控制规律134

3.8.2 电动控制器149

3.8.3 可编程控制器152

3.8.4 执行器154

3.9 安全防爆仪表161

3.9.1 安全防爆知识161

3.9.2 安全防爆仪表的种类163

3.9.3 安全防爆仪表的防爆原理163

3.9.4 隔离式安全栅（安全保持器）164

3.9.5 齐纳式安全栅169

3.9.6 安全栅防爆参数的测试173

3.9.7 安全栅安装注意事项174

3.10 FF-现场总线的本质安全防爆知识175

3.10.1 危险场所中FF设备的本质安全防护175

3.10.2 FF-现场总线本安防爆的参数认证176

3.10.3 FF-现场总线本安防爆参数认证应用177

3.10.4 FF-总线隔离栅和总线本安中继器的应用178

思考题180

第4章 自动化控制系统知识182

4.1 自动化及仪表基础知识183

4.1.1 自动化概述183

4.1.2 自动化系统的分类184

4.1.3 自动检测系统概述185

4.1.4 自动信号连锁保护系统概述185

4.2 自动控制系统概述186

4.2.1 自动控制系统的组成186

4.2.2 自动控制系统的分类188

4.3 控制系统过渡过程分析189

4.3.1 控制系统的过渡过程189

4.3.2 控制系统的品质指标（以定值系统为例）190

4.3.3 影响控制指标的主要因素194

4.4 控制对象特性194

4.4.1 控制对象特性的概念194

4.4.2 控制对象特性的三个参数195

4.4.3 通道特性对控制质量的影响198

4.5 简单控制系统199

4.5.1 简单控制系统基本知识199

4.5.2 控制系统的投运与操作206

4.5.3 控制器的参数整定210

4.6 复杂控制系统知识214

4.6.1 基本概念214

4.6.2 串级控制系统215

4.6.3 均匀控制系统221

4.6.4 比值控制系统224

4.6.5 前馈控制系统228

4.6.6 分成控制系统231

4.6.7 多冲量控制系统234

4.7 计算机控制系统235

4.7.1 计算机控制系统概述235

4.7.2 集散控制系统（DCS）239

4.7.3 现场总线控制系统（FCS）245

思考题249

第5章 在线分析仪表250

5.1 仪器分析方法的分类251

5.2 在线分析仪表基本概念252

5.3 常用在线分析仪表的分析、测量原理254

5.3.1 热导式气体分析仪254

5.3.2 工业电导仪256

5.3.3 氧分析仪261

5.3.4 红外线气体分析仪264

5.3.5 工业气相色谱仪267

思考题271

第6章 仪表防护与维修272

6.1 仪表防爆知识273

6.1.1 仪表防爆基本原理273

6.1.2 爆炸性物质和危险场所的划分273

6.1.3 防爆标志274

6.1.4 防爆措施275

6.2 仪表防腐蚀知识276

6.2.1 防腐蚀概念276

6.2.2 防腐蚀措施277

6.3 仪表防冻和防热知识278

6.3.1 保温对象278

6.3.2 保温方式279

6.4 仪表防尘和防震知识282

6.4.1 仪表防尘282

6.4.2 仪表防震283

6.5 仪表维修工作内容284

6.5.1 仪表维护工作284

6.5.2 仪表检修工作285

6.6 仪表维修知识286

6.6.1 工业检测仪表常用的标准器及误差表示方法286

6.6.2 仪表工的识图基础知识300

6.6.3 仪表故障判定方法与实例320

思考题335

参考文献336