《过程检测及仪表技术》主要介绍过程检测及其相关仪表技术，内容涵盖传统检测技术和现代检测技术及仪表，对于常规生产过程的检测理论技术和方法给予重点阐述。结合科技发展新成果讨论过程检测技术的基本理论、技术条件和检测仪表的实现过程。对于现代最新科技发展，如光纤检测、核辐射技术、智能检测仪表也给予一定关注。书中的检测方法及仪表单元电路、微机实用接口等大多数内容均来自于工程应用实际。音频检测理论与仪表的技术应用等内容取自于作者多年来发表的论文、指导研究生学位论文和科学研究项目的部分科研成果。
全书共分12章，包括绪论、过程检测数据分析及处理技术、温度检测、压力检测、物位检测、流量检测、成分检测、音频检测技术及应用、过程检测仪表技术及接口电路设计、过程检测智能仪表中的非线性校正处理和补偿、过程检测中的虚拟仪器、过程检测仪表的检定等内容。
《过程检测及仪表技术》以理工类本科高年级学生和研究生为主要阅读对象，对于电子信息类、检测技术与自动化、测控技术、自动化仪表以及与检测技术相关领域的研究人员进一步学习和研究过程检测技术也具有一定的参考价值。
过程检测及仪表技术是电子信息、自动控制和智能系统应用的相关专业课程之一，是现代工业系统过程生产中的重要组成部分。该内容在自动控制与智能系统起到耳目的作用。.
生产过程中的检测技术和仪表是密切相关、相辅相成的，它们共同作用成为控制系统的重要基础。对工业生产而言，采用各种先进的检测技术对生产全过程进行检查、监测，对确保安全生产、保证产品质量、提高产品合格率、降低能源和原材料消耗、提高企业的劳动生产率和经济效益是必不可少的。
本书主要介绍过程检测及其相关仪表技术，内容涵盖传统检测技术和现代检测技术及仪表，对于常规生产过程的检测理论技术和方法给予重点阐述。结合科技发展新成果讨论过程检测技术的基本理论、技术条件和检测仪表的实现过程。对于现代最新科技发展如光纤检测、核辐射技术、智能检测仪表也给予一定关注。书中的检测方法及仪表单元电路、微机实用接口等大多数内容均来自于工程应用实际。音频检测理论与仪表的技术应用等内容取自于作者多年来发表的论文、指导研究生学位论文和科学研究项目的部分科研成果。
全书共分12章。第1章主要讨论和综述过程检测理论与仪表技术的发展概况，给出过程检测及仪表技术的基本概念和相关学科的技术关联。第2章主要介绍过程检测仪表系统特性及数据处理，从概念人手，直接面对检测系统动态、静态特性理论，介绍过程检测系统数据的物理度量与主观评价，讨论了误差处理的数理方法。第3章至第7章分别介绍温度、压力、物位、流量、成分检测理论和方法，讨论生产过程中的检测条件，阐述仪表结构原理及使用方法。第8章介绍音频检测理论和仪表技术，主要讨论音频检测系统与仪器的构成和特点，以典型实例介绍音频检测技术及仪表技术的应用。第9章介绍过程检测仪表及单元接口电路设计，对过程检测仪表结构、设计特点、设计方案以及典型单元电路设计方法进行讨论分析。第10章介绍过程检测智能仪表中的非线性校正处理和补偿方法，讨论了音频检测技术中的抗干扰问题，从数值分析角度介绍音频检测数据分析和处理技术，讨论检测误差和计算机模拟音频检测分析处理技术。第11章介绍过程检测中的虚拟仪器，以音频检测仪器为例介绍过程检测中的虚拟仪器设计过程，介绍利用c语言、Labview和LabWindows／CVI开发环境研究音频检测虚拟仪器的设计方法。第12章主要介绍过程检测仪表的检定，包括仪表检定的相关概念、各种常用过程检测仪表的检定方法、过程检测仪表的评定，以及仪表检定与仪表校准的区别等内容，分析讨论检测仪表安装使用中应注意的问题。
本书力求从概念人手，力求深入浅出，系统全面，突出理论性和实用性。为便于自学和提高教学使用的灵活性，本书编写注意到各章节内容的相对独立，在使用本书时可根据需要适当增减阅读内容，提高阅读效率。
第1章 绪论
1.1 过程检测的地位和作用
1.2 过程检测及仪表技术
1.2.1 过程检测技术
1.2.2 过程检测仪表技术
1.2.3 过程检测仪表组成与功能
1.3 过程检测及仪表技术的发展
1.3.1 传统（经典）检测及仪表技术的发展
1.3.2 现代检测及仪表技术的发展
第2章 过程检测数据分析及处理技术
2.1 检测误差及数据处理方法
2.1.1 检测与误差
2.1.2 检测数据处理方法
2.2 实验数据回归分析
2.2.1 一元线性回归
2.2.2 一元非线性回归
2.2.3 二元线性回归分析
2.2.4 二元非线性回归分析
2.2.5 多元回归分析
2.3 动态检测及数据处理
2.3.1 动态检测的特征量
2.3.2 平稳过程谱密度及数据处理方法
2.3.3 非平稳过程及数据处理方法
第3章 温度检测
3.1 温度测量方法及温标
3.1.1 温度测量原理及方法
3.1.2 温标
3.2 接触式温度检测
3.2.1 热电偶测温
3.2.2 热电阻测温
3.2.3 集成温度传感器
3.3 非接触式温度检测
3.3.1 辐射式测温原理
3.3.2 辐射测温仪表的基本组成及常用方法
3.3.3 辐射测温仪表
3.3.4 辐射测温仪表的表观温度
3.4 光纤式温度检测
3.4.1 光纤结构及其导光原理
3.4.2 光纤传感器
3.4.3 光纤测温
第4章 压力检测
4.1 压力的基本概念及分类
4.1.1 压力的基本概念
4.1.2 压力检测的主要方法和分类
4.2 液柱式压力检测及仪表
4.2.1 U形管压力计
4.2.2 单管压力计
4.3 弹性式压力检测及仪表
4.3.1 弹性元件及其工作原理
4.3.2 单圈弹簧管压力检测仪表
4.3.3 压力变送器式弹簧管压力仪表
4.4 负荷式压力检测
4.4.1 活塞式压力计
4.4.2 浮球式压力计
4.5 电气式压力检测
4.5.1 压电式压力计
4.5.2 电阻式压力计
4.5.3 电容式压力检测仪
4.5.4 霍耳式压力检测仪
4.6 其他压力检测方法
4.6.1 弹性振动式压力计
4.6.2 压磁式压力计
4.6.3 真空度测量
4.6.4 压力分布测量系统
4.7 压力检测仪表的选择与安装
4.7.1 压力表的选择
4.7.2 压力表的安装
第5章 物位检测
5.1 物位及物位检测
5.1.1 物位和物位的种类
5.1.2 物位检测的目的和意义
5.1.3 物位检测的工艺特点和面临的主要问题
5.2 物位检测的主要方法、分类和仪表工作原理
5.3 静压式物位检测
5.3.1 检测原理
5.3.2 静压式液位检测仪表
5.4 浮力式物位检测
5.4.1 浮子式液位计
5.4.2 浮筒式液位计
5.5 电容式物位检测
5.6 声学式物位检测
5.6.1 声学物位检测原理
5.6.2 超声波换能器
5.6.3 声学式物位计及其应用
5.7 射线式物位检测
5.7.1 检测原理
5.7.2 检测系统组成
5.7.3 射线式物位检测仪的应用实例
5.8 开关式物位检测
5.8.1 物位开关种类和结构原理
5.8.2 光纤开关液位检测仪
5.9 物位检测的特点
第6章 流量检测
6.1 流量检测的基本概念
6.1.1 流量的概念和单位
6.1.2 流量检测的主要方法和分类
6.1.3 流量检测仪表的测量特性
6.2 体积流量检测
6.2.1 差压式流量计
6.2.2 转子流量计
6.2.3 涡轮流量计
6.2.4 电磁流量计
6.2.5 容积式流量计
6.2.6 涡街流量计
6.2.7 超声波流量计
6.3 质量流量计
6.3.1 量热式质量流量计
6.3.2 科里奥利式质量流量计
6.3.3 差压式质量流量计
6.3.4 涡街式质量流量计
6.4 流量校验系统
6.4.1 校验方法
6.4.2 检验装置
第7章 成分参数检测
7.1 成分参数检测的基本概念
7.1.1 成分的概念
7.1.2 成分参数检测与成分分析
7.1.3 过程分析仪表
7.2 成分分析方法及分析系统的构成
7.2.1 成分分析方法及分类
7.2.2 自动分析系统的构成
7.3 几种工业用成分分析仪表及检测原理
7.3.1 热导式气体分析器
7.3.2 红外线气体分析器
7.3.3 氧化锆氧分析器
7.3.4 气相色谱分析仪
7.3.5 半导体气敏传感器
7.3.6 工业酸度计
7.4 湿度的检测
7.4.1 湿度的表示方法及湿度检测的特点
7.4.2 干湿球湿度计
7.4.3 电解质系湿敏传感器
7.4.4 陶瓷湿敏传感器
7.4.5 高分子聚合物湿敏传感器
第8章 音频检测技术及应用
8.1 音频检测基本原理
8.1.1 音频共振测量原理
8.1.2 音频能量（幅度）衰减检测原理
8.2 传统音频检测方法
8.2.1 主动敲击检测法
8.2.2 被动音频捕捉法
8.2.3 脉冲激振测量法
8.2.4 “速度共振”相位判别法
8.3 现代音频检测方法
8.3.1 电磁脉冲激励法
8.3.2 声级计
8.3.3 声波扫频法
8.3.4 声成像技术
8.3.5 声发射技术
8.3.6 AU技术
8.4 音频检测方法的技术条件
8.4.1 环境因素的影响
8.4.2 音频检测被检对象的材料品质
8.4.3 被检对象的支撑条件与振型节点
8.4.4 被检对象的音频激励条件
8.5 音频检测技术应用
8.5.1 轴类件音频检测应用
8.5.2 非规则腔体容积音频检测技术与仪器
8.5.3 导弹及飞行目标音频法距离探测技术应用
8.5.4 滚动轴承运动状态的故障诊断
8.5.5 音频法预测等温淬火铸铁强度
第9章 过程检测仪表及单元接口电路设计
9.1 过程检测仪表结构与设计特点
9.1.1 过程检测仪表的结构及特点
9.1.2 过程检测仪表的设计方法
9.2 过程检测仪表总体设计方案：
9.2.1 等精度频率计数过程检测仪表：
9.2.2 频率内耗过程检测综合测试仪表：
9.3 过程检测仪表工作原理及结构设计：
9.3.1 频率计数过程检测仪表的内部结构及工作原理
9.3.2 频率内耗过程检测仪表的内部结构及工作原理
9.4 过程检测仪表单元电路设计
9.4.1 小信号放大器
9.4.2 测量信号的滤波
9.5 音频信号检波与峰值保持电路
9.5.1 过程检测通用检波电路
9.5.2 过程检测内耗值的检波电路
9.6 过程检测微机系统硬件设计
9.6.1 通用接口方式
9.6.2 ICM7226专用计数芯片与8031单片机接口
9.6.3 显示系统
9.6.4 打印系统设计
9.7 过程检测微机系统软件设计
9.7.1 主程序
9.7.2 频率计算子程序
9.7.3 内耗计算子程序
第10章 过程检测智能仪表中的非线性校正处理和补偿
10.1 过程检测系统非线性特征及补偿方法
10.1.1 检测系统非线性特性的概念
10.1.2 传感器非线性特性的补偿方法
10.2 传感器非线性硬件校正方法
10.2.1 传感器非线性校正电路
10.2.2 实用线性化器对数放大器设计
10.3 过程检测技术中的温度补偿技术
10.3.1 温度补偿的概念
10.3.2 温度补偿的原理
10.4 非线性数字域校正的新方法
10.4.1 数字域线性化工作原理
10.4.2 数字域线性化校正电路
10.4.3 EPROM数据编码的求法
10.5 微机系统在非线性校正中的应用
10.5.1 计算法
10.5.2 查表法
10.5.3 插值法
10.6 过程检测技术中的自补偿技术
10.6.1 频率自补偿
10.6.2 温度自补偿
第11章 过程检测中的虚拟仪器
11.1 音频检测虚拟仪器的原理及组成
11.1.1 音频检测中的虚拟仪器
11.1.2 音频检测虚拟仪器的组成
11.1.3 虚拟仪器的特点
11.1.4 LabVIEW与虚拟仪器的设计方法
……
第12章 过程检测仪表的检定
参考文献
第1章 绪论
过程检测及仪表技术是现代工业技术应用的重要组成部分之一。作为一个工业控制系统往往应用多种检测技术方法和相应的仪表单元，完成特定检测任务。生产过程中的检测技术和仪表是紧密相关、相辅相成的，它们共同作用成为控制系统的重要基础。
1.1 过程检测的地位和作用
检测是指在各类生产、科研、试验及服务等各个领域为及时获得被测、被控对象的有关信息而实时或非实时地对一些参量进行定性检查和定量测量。因此，检测是意义更为广泛的测量。
对工业生产而言，采用各种先进的检测技术对生产全过程进行检查、监测，对确保安全生产、保证产品质量、提高产品合格率、降低能源和原材料消耗、提高企业的劳动生产率和经济效益是必不可少的。
中国有句古话：“工欲善其事，必先利其器”，用这句话来说明检测技术在我国现代化建设中的重要性是非常恰当的，今天我们所进行的“事”就是现代化建设大业，而“器”则是先进的检测手段。科学技术的进步、制造业和服务业的发展、军队现代化建设的大量需求，促进了检测技术的发展，而先进的检测手段可提高制造业、服务业的自动化、信息化水平和劳动生产率、促进科学研究和国防建设的进步，提高人民的生活水平。
“检测”是测量，“计量”也是测量，两者有什么区别呢？一般说来，“计量”是指用精度等级更高的标准量具、器具或标准仪器，对被测样品、样机进行考核性质的测量；这种测量，通常具有非实时及离线和标定的性质，一般在规定的具有良好环境条件的计量室、实验室采用比对被测样品、样机、更高精度并按有关计量法规经定期校准的标准量具、器具或标准仪器进行。而“检测”通常是指在生产、实验等现场，利用某种合适的检测仪器或综合测试系统对被测对象进行在线、连续的测量。
在工业生产中，为了保证生产过程能正常、高效、经济的运行，必须对生产过程的某些重要工艺参数（如温度、压力、流量等）进行实时检测与优化控制。例如，城镇生活污水处理厂在污水收集、提升、处理、排放的生产过程中，通常需要实时准确检测液位、流量、温度、浊度、泥位（泥、水分界面位置）、酸碱度（pH）、污水中溶解氧含量（DO）、五日化学需氧量（COD）、各种有害重金属含量等多种物理和化学成分参量，再由计算机根据这些实测物理、化学成分参量进行流量、（多种）加药（剂）量、曝气量、排泥优化控制。
为保证设备完好及安全生产，需同时对污水处理所需机电动力设备、电气设备的温度、工作电压、电流、阻抗进行安全监测，这样才能实现污水处理安全、高效率和低成本运行。据了解，目前，国内外一些城市污水处理厂由于在污水的收集、提升、处理、排放的各环节均实现自动检测与优化控制，因而大大降低了污水处理的运营成本。
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