《化工測量及儀表》(第四版)的主要內(nèi)容包括緒論、檢測基礎(chǔ)知識和測量數(shù)據(jù)處理的基本理論、流程工業(yè)主要的五類檢測對象（壓力、物位、流量、溫度、成分）的相關(guān)應(yīng)用技術(shù)和測量設(shè)備，并介紹了流程工業(yè)工程檢測的前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢。
本書適合作為普通本科院�？刂菩畔㈩�、電氣類、儀器儀表類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)流程工業(yè)（石油化工、冶金、電力、輕化工等）自動化控制技術(shù)教材。書中所闡述的內(nèi)容，同樣可滿足流程工業(yè)相關(guān)工藝專業(yè)的學(xué)生了解測量技術(shù)的需要，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員和儀表工人閱讀參考。

前言
《化工測量及儀表》自首次出版以來已經(jīng)過了多次改版，在高校教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用和良好的評價。本次是出版以來的第四版，近十年來，流程工業(yè)的測量技術(shù)伴隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、有線和無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展發(fā)生著日新月異的變化，測量技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展在不斷融入著新的理念、新的手段、新的材料、新的方法，因此需要對教學(xué)內(nèi)容及時更新，確保跟隨工程測量技術(shù)發(fā)展飛快的步伐。
本書在保留原有基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本著“基本理論適度，注重工程應(yīng)用”的原則，結(jié)合目前工業(yè)應(yīng)用的實(shí)際情況，對前一版教材進(jìn)行了補(bǔ)充和修改。
主要特點(diǎn)有：
1.把握核心、突出重點(diǎn)：將側(cè)重點(diǎn)放在流程工業(yè)主要的測量技術(shù)方面，按被測參數(shù)的類型和測量系統(tǒng)的組成進(jìn)行內(nèi)容劃分，把測量技術(shù)作為最為核心的內(nèi)容。
2.緊跟工業(yè)測量技術(shù)發(fā)展：在修訂過程中，結(jié)合企業(yè)應(yīng)用情況的調(diào)研，并通過多方收集的資料，適當(dāng)刪減了部分非主流技術(shù)和儀表的篇幅，同時對目前工業(yè)測量廣泛應(yīng)用技術(shù)和設(shè)備介紹進(jìn)行了補(bǔ)充，加入了工業(yè)測量在工業(yè)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)融合、仿生傳感技術(shù)、人工智能、虛擬儀器等方面應(yīng)用的相關(guān)知識介紹。
3.注重實(shí)際與工程應(yīng)用：給出較多的實(shí)物圖例和實(shí)際應(yīng)用范例，將課程教授的理論知識與實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行有機(jī)融合，使學(xué)生了解所學(xué)知識的應(yīng)用環(huán)境。
本書文字闡述簡潔易懂，理論說明盡可能做到深入淺出、易于理解、便于自學(xué)，適合作為普通高校自動化、電氣工程與自動化、儀器與儀表等專業(yè)的教學(xué)資料，也可用于從事工業(yè)自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用行業(yè)工作的相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)參考。
本次修訂由東華大學(xué)負(fù)責(zé)，左鋒編寫了第1、2、5、7、8章，王璽編寫了第3、4、6、9章，并請陳憂先先生主審。在編寫過程中得到了編者的同事、學(xué)生以及企業(yè)、研究部門從事相關(guān)工作人士的許多幫助，在此表示衷心的感謝。
現(xiàn)代檢測技術(shù)是一門日新月異的多學(xué)科交叉的技術(shù)，雖然本書編者長期從事大學(xué)本科生和研究生的教學(xué)、科研與實(shí)驗(yàn)工作，對工程檢測有深刻的理解，但畢竟編者知識有限以及時間倉促，書中不足之處，真誠歡迎讀者批評、指正。

編者
2020年4月


第二版前言
《化工測量及儀表》一書自1982年出版以來，被許多院校所采用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和與國際接軌，測量技術(shù)與儀表都有了很大的發(fā)展與變化，國內(nèi)所接觸的儀表品種范圍更加擴(kuò)大，部分標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定也發(fā)生了變化。為此，本書對第一版教材進(jìn)行較大的修改和增刪，采用了最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。希望通過此書能幫助讀者掌握化工測量及儀表的基本原理和特性，用好現(xiàn)有儀表，并能溫故知新，進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。
第一版教材參加編寫的人員有：華東石油學(xué)院(現(xiàn)石油大學(xué))奚立明、曹文舉、范玉久；上�；�工學(xué)院(現(xiàn)華東理工大學(xué))章先樓、沈關(guān)梁；上海紡織工學(xué)院［現(xiàn)東華大學(xué)(原中國紡織大學(xué))］嚴(yán)雋道。由浙江大學(xué)李海青主審、上�；�工學(xué)院(現(xiàn)華東理工大學(xué))陳彥萼、天津大學(xué)張立儒審定。參加本次修訂的人員有石油大學(xué)(華東)杜鵑(第一、二、四篇)，范玉久(概述、第三篇)，羅萬象(第五篇)；東華大學(xué)(原中國紡織大學(xué))陳憂先(第六篇第一、二、四、五章)、左鋒(第六篇第三章)。由重慶大學(xué)朱麟章審閱。
在編寫過程中得到了長期從事計(jì)量和儀表工作的專家們的幫助，特此表示感謝。
由于編者水平有限，書中尚有不足及錯誤之處，歡迎讀者批評、指正。

編者
2001.5


第三版前言
《化工測量及儀表》一書自1982年出版以來，被許多院校所采用。2002年《化工測量及儀表》第二版問世，對第一版教材進(jìn)行了較大的修改，采用了當(dāng)時最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。第二版前后共印刷了16次之多。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，檢測理論與測量技術(shù)都發(fā)生了巨大的變化，為此，本書對第二版進(jìn)行了重大的增刪和修改，書的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了重建，共分成三個模塊（三大篇）。第1篇含第1、2兩章，主要講述測量的基礎(chǔ)知識、誤差的處理以及檢測系統(tǒng)的動靜態(tài)特性。第2篇包括第3、4、5、6、7共五章，主要介紹各種傳感器的基本原理，強(qiáng)調(diào)對壓力、溫度、物位、流量、成分等五大重要參數(shù)的自動測量。第8、9兩章為第3篇，主要講述各類顯示儀表的構(gòu)成(重點(diǎn)分析微機(jī)化儀表和虛擬儀器兩類)以及近年來涌現(xiàn)出的主要的測量新技術(shù)。
第一版教材參加編寫的人員有：石油大學(xué)（華東）、華東理工大學(xué)以及東華大學(xué)的教師奚立明、曹文舉、范玉久、章先樓、沈關(guān)梁、嚴(yán)雋道。第二版教材參加編寫的人員有：石油大學(xué)（華東）和東華大學(xué)的教師杜鵑、范玉久、羅萬象、陳憂先以及左鋒。
本次修訂由東華大學(xué)（原中國紡織大學(xué)）負(fù)責(zé)，陳憂先編寫了第1、2、9章，左鋒編寫了第3、4、5章，董愛華編寫了第6、7章，第8章由陳憂先、崔正剛、顧斌合作編寫，并敬請范玉久先生主審。
本書配有電子教案，需要者可登錄www.cipedu.com.cn，免費(fèi)下載。
在編寫過程中得到了河北理工大學(xué)智能儀器廠等單位不少專家的指點(diǎn)，美國NI公司技術(shù)市場工程師倪斌先生也幫助審閱了相關(guān)章節(jié)，特此表示感謝。
現(xiàn)代檢測技術(shù)是一門日新月異的多學(xué)科交叉的技術(shù)，雖然本書編者們長期從事大學(xué)本科生和研究生的教學(xué)、科研與實(shí)驗(yàn)，對工程檢測有深刻的理解，但畢竟編者知識有限以及時間倉促，書中不足之處，真誠歡迎讀者批評、指正。

編者
2009.10

第1章緒論001
1.1測量的含義和地位 001
1.2發(fā)展中的測量技術(shù) 002
1.3自動檢測技術(shù)就在我們身邊 003
1.4流程工業(yè)中測量技術(shù)的特點(diǎn) 004
思考題和習(xí)題 005

第2章工業(yè)過程測量基礎(chǔ)006
2.1檢測的基本概念 006
2.1.1傳感器與測量系統(tǒng)的組成/006
2.1.2測量方法及其分類/008
2.1.3測量系統(tǒng)或儀表的基本性能指標(biāo)和術(shù)語/009
2.2測量誤差概述 014
2.2.1測量誤差客觀存在/014
2.2.2測量誤差產(chǎn)生的規(guī)律/016
2.3隨機(jī)誤差的處理與測量不確定度的表示 018
2.3.1隨機(jī)誤差的處理/018
2.3.2測量結(jié)果的置信度/021
2.4系統(tǒng)誤差以及粗大誤差的處理 022
2.4.1系統(tǒng)誤差的分類/022
2.4.2系統(tǒng)誤差的判斷和消除/023
2.4.3粗大誤差的處理/024
思考題和習(xí)題 025

第3章壓力測量026
3.1壓力檢測概述 026
3.1.1壓力定義及單位/026
3.1.2壓力的幾種表示方法/027
3.2機(jī)械式壓力計(jì) 027
3.2.1彈性元件/027
3.2.2彈性元件在壓力測量中的應(yīng)用/029
3.3電阻式壓力計(jì) 031
3.3.1應(yīng)變效應(yīng)和壓阻效應(yīng)的原理/031
3.3.2基于金屬應(yīng)變片的電阻式壓力傳感器/032
3.3.3壓阻元件和電阻式差壓傳感器/034
3.3.4溫度補(bǔ)償與測量電路/034
3.4電容式壓力計(jì) 038
3.4.1電容式傳感器的原理/038
3.4.2電容式壓力傳感器/040
3.4.3測量電路/042
3.5電感式壓力計(jì) 046
3.5.1自感式傳感器/046
3.5.2互感式差動傳感器/050
3.6霍爾式壓力計(jì) 054
3.6.1霍爾傳感器的工作原理/054
3.6.2霍爾式壓力計(jì)的工作原理/056
3.7其他壓力測量方法 059
3.7.1壓電式壓力計(jì)/059
3.7.2振動式壓力計(jì)/063
3.7.3光纖壓力計(jì)/066
3.8壓力表的選擇和安裝 068
3.8.1壓力儀表的選擇/068
3.8.2壓力表的安裝/069
思考題和習(xí)題 071

第4章物位測量072
4.1浮力式液位計(jì) 072
4.1.1浮子式液位計(jì)/072
4.1.2浮筒式液位計(jì)/075
4.2靜壓式液位計(jì) 076
4.2.1測量原理/076
4.2.2壓力式液位計(jì)/077
4.2.3差壓式液位計(jì)/078
4.3電容式液位計(jì) 081
4.3.1測量原理/081
4.3.2非導(dǎo)電介質(zhì)的液位測量/081
4.3.3導(dǎo)電介質(zhì)的液位測量/082
4.3.4固體料位的測量/083
4.4非接觸式物位測量 084
4.4.1超聲波物位計(jì)/084
4.4.2雷達(dá)物位計(jì)/086
4.4.3光電式物位計(jì)/087
思考題和習(xí)題 091

第5章流量測量092
5.1流量測量的基本概念 092
5.1.1流量的定義/092
5.1.2流體特性參數(shù)對流量測量的影響/092
5.1.3流動狀態(tài)與流量測量/093
5.1.4流體流動中的能量狀態(tài)轉(zhuǎn)換/094
5.1.5流量測量方法分類/095
5.2節(jié)流式流量計(jì) 095
5.2.1測量原理/096
5.2.2常用節(jié)流裝置/098
5.2.3節(jié)流裝置的安裝/104
5.3動壓式流量計(jì) 108
5.3.1測量原理/108
5.3.2皮托管的其他應(yīng)用結(jié)構(gòu)/110
5.4離心式流量計(jì) 111
5.4.1測量原理/111
5.4.2彎管流量計(jì)的應(yīng)用特性/113
5.5電磁式流量計(jì) 114
5.5.1測量原理/115
5.5.2電磁流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)/116
5.5.3電磁流量計(jì)的信號轉(zhuǎn)換器/118
5.5.4電磁流量計(jì)的特點(diǎn)和應(yīng)用/121
5.6超聲波流量計(jì) 122
5.6.1傳播速度法的測量原理/122
5.6.2多普勒法的測量原理/126
5.6.3超聲波流量計(jì)的特點(diǎn)和應(yīng)用/129
5.7渦輪流量計(jì) 130
5.7.1渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)/130
5.7.2渦輪流量計(jì)傳感器的工作原理/131
5.7.3渦輪旋轉(zhuǎn)信號的測量及處理/133
5.7.4渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)/134
5.8容積式流量計(jì) 134
5.8.1測量原理/135
5.8.2容積式流量計(jì)的特性/136
5.9質(zhì)量流量計(jì) 138
5.9.1科氏力流量計(jì)/139
5.9.2量熱式質(zhì)量流量計(jì)/143
5.10多相流體測量技術(shù) 144
5.10.1多相流測量技術(shù)的種類和特點(diǎn)/145
5.10.2多相流測量的過程層析成像技術(shù)/147
思考題和習(xí)題 148

第6章溫度測量149
6.1概述 149
6.1.1溫標(biāo)/149
6.1.2溫度的測量方法/150
6.1.3溫度測量儀表的分類/151
6.2熱膨脹式溫度計(jì) 151
6.2.1測溫原理/151
6.2.2雙金屬溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)/152
6.3熱電偶溫度計(jì) 153
6.3.1測量原理/153
6.3.2熱電偶材料與結(jié)構(gòu)/157
6.3.3熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償/160
6.3.4熱電偶測溫線路及誤差分析/163
6.3.5安裝、使用熱電偶溫度計(jì)的注意事項(xiàng)/165
6.4熱電阻溫度計(jì) 167
6.4.1熱電阻的測溫原理/167
6.4.2熱電阻材料與結(jié)構(gòu)/168
6.5非接觸式溫度計(jì) 173
6.5.1熱輻射基本定理/174
6.5.2光電高溫計(jì)/176
6.5.3比色溫度計(jì)/177
6.5.4輻射溫度計(jì)/178
6.6其他類型的溫度傳感器 179
6.6.1光纖溫度計(jì)/179
6.6.2基于半導(dǎo)體的溫度傳感器/181
6.6.3集成式溫度傳感器/183
6.6.4石英振蕩器溫度傳感器/185
思考題和習(xí)題 185

第7章工業(yè)分析儀表187
7.1概述 187
7.1.1工業(yè)分析儀表的概念及其應(yīng)用/187
7.1.2工業(yè)分析儀表分類/188
7.1.3工業(yè)分析儀表的組成/189
7.2工業(yè)分析儀表的自動取樣和預(yù)處理系統(tǒng) 190
7.2.1自動取樣和預(yù)處理系統(tǒng)的功能/190
7.2.2自動取樣和預(yù)處理系統(tǒng)的組成/191
7.3熱學(xué)和磁學(xué)式分析儀 192
7.3.1熱導(dǎo)式氣體分析儀/193
7.3.2熱磁式氧分析器/198
7.4 電化學(xué)式在線分析儀 201
7.4.1工業(yè)pH計(jì)/201
7.4.2氧化鋯氧分析器/208
7.5工業(yè)色譜儀和質(zhì)譜儀 211
7.5.1工業(yè)色譜儀/211
7.5.2工業(yè)質(zhì)譜儀/215
7.6濕度的自動測量 222
7.6.1濕度的表示方法/222
7.6.2電阻式濕度計(jì)/222
7.6.3電解式濕度計(jì)/223
7.6.4電容式濕度計(jì)/224
7.7密度的自動測量 225
7.7.1壓力式密度計(jì)/225
7.7.2重力式密度計(jì)/225
7.7.3振動式密度計(jì)/227
思考題和習(xí)題 229

第8章儀表的數(shù)據(jù)處理和顯示技術(shù)230
8.1二次儀表的概念及其作用 230
8.2二次儀表的信號處理 231
8.2.1信號的標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)度變換/231
8.2.2非線性補(bǔ)償/231
8.3儀表的數(shù)字顯示技術(shù) 232
8.3.1數(shù)字式儀表的組成/232
8.3.2數(shù)字顯示技術(shù)特點(diǎn)/233
8.3.3模數(shù)轉(zhuǎn)換/233
8.3.4儀表的數(shù)字式顯示器件/237
8.4智能儀表 240
8.4.1智能儀表綜述/240
8.4.2智能儀表硬件/241
8.4.3智能儀表軟件/244
8.4.4智能儀表標(biāo)度變換和線性化/245
8.5虛擬儀器與圖形化顯示技術(shù) 247
8.5.1虛擬儀器技術(shù)概述/247
8.5.2虛擬儀器的體系結(jié)構(gòu)中的硬件組成/248
8.5.3虛擬儀器的體系結(jié)構(gòu)中的軟件組成/249
8.5.4虛擬儀器的設(shè)計(jì)簡介/250
8.5.5虛擬儀器的技術(shù)優(yōu)勢/251
思考題和習(xí)題 252

第9章日新月異的測量技術(shù)及應(yīng)用254
9.1一體化技術(shù) 254
9.1.1數(shù)控機(jī)床與數(shù)控技術(shù)/254
9.1.2工業(yè)機(jī)器人/255
9.1.3柔性制造系統(tǒng)FMS簡介/256
9.2仿生傳感器 257
9.2.1視覺傳感器/257
9.2.2聽覺傳感器/258
9.2.3觸覺傳感器/259
9.2.4接近覺傳感器/260
9.3多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù) 261
9.3.1基本原理/261
9.3.2數(shù)據(jù)融合模型與方法/262
9.3.3多傳感器數(shù)據(jù)融合的應(yīng)用/263
9.4軟測量技術(shù) 264
9.4.1概述/264
9.4.2軟測量技術(shù)的實(shí)現(xiàn)步驟/265
9.4.3軟測量技術(shù)的應(yīng)用與趨勢/267
9.5物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 268
9.5.1網(wǎng)絡(luò)化傳感器/268
9.5.2網(wǎng)絡(luò)化儀表與設(shè)備/272
9.5.3網(wǎng)絡(luò)化傳感技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用/275
思考題和習(xí)題 275

附錄一常用熱電偶分度表276

附錄二常用熱電阻分度表285

參考文獻(xiàn)289