本书介绍了热能与动力工程领域中主要参数的测量理论与技术。全书共12章,第1~3章主要介绍与测试技术相关的基础知识,包括基本概念辨析、性能参数表达,以及误差分析处理方法等;第4~12章介绍热能与动力工程领域重要参数测量技术,包括温度、力与压力、流速、流量、液位、转速、转矩、功率、排气组分,振动和噪声等参数的测量技术。本书可作为能源与动力工程专业本科生教材和研究生参考书,也可供该领域从事试验研究与生产检验等工作的工程技术人员参考。本书配有电子课件、教学大纲、试卷及其答案等,向授课教师免费提供,需要者可登录机工教育服务网(www.cmpedu.com)下载。
本书遵循教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念,融入思政元素,注重理论与实践相结合。
本书的第1版、第2版和第3版先后于1999年、2006年和2018年出版,分别被列入普通高等教育“十五”国家级规划教材和“十三五”国家重点出版物出版规划项目现代机械工程系列精品教材,在全国数十所高校作为教材使用。本书从第1版到现在的第4版,时间跨度二十六载,几代编者相继参与了编写修订工作,尤其是前辈严兆大教授付出了大量心血。期间,科学技术快速发展,教育改革不断深入。尤其是2017年以来,为了主动应对新一轮科技革命与产业变革、服务创新驱动发展等系列国家战略,积极推进了新工科建设工程。热能与动力工程作为传统工科专业,也因此迎来了创新升级的挑战和机遇,在进一步关注专业实用性、交叉性和综合性的同时,必须更加紧密地与计算机、信息通信、电子控制等现代技术结合。显而易见,新工科建设在进一步凸显传统工科专业领域测试技术课程建设重要性的同时,也对相关教材内容的更新与拓展提出了更高的要求。为了适应上述科学技术和教育改革的发展需求,本书第4版做了以下重点修订:删除了部分相对陈旧、不太适应智能化发展的技术内容;补充了部分更具工程实际应用价值的先进技术;增加了编者的部分教学科研工作成果,并以教学短视频的方式呈现,内容包括基本概念辨析、专项测试技术案例等,旨在帮助读者更好地掌握重要的基础知识,训练拓展性、系统性思维和综合应用所学知识的能力。本书由浙江大学俞小莉教授主编,黄瑞高级实验师为副主编,第1、2、3、6、7章由俞小莉编写,第4、8、9章由黄瑞编写,第5章由吴锋编写,第10章由姚栋伟编写,第11、12章由刘震涛编写。本书的编写参考了许多已经出版的教材和文献资料,衷心感谢所有相关作者,列举不尽之处敬请谅解。由于编者水平有限,书中疏漏和错误在所难免,敬请广大读者批评指正。编者
高等院校教师
前言第1章绪论111测试工作的内涵及作用112测试系统的基本组成113测量的基本类别214测试技术的发展及其在热能与动力工程领域的应用概况415热能与动力工程测试技术课程学习要求4思考题与习题4第2章测量系统的基本特性521概述522理想测量系统及其主要性质523测量系统的静态特性624测量系统的动态特性10思考题与习题20第3章测量误差分析及数据处理2231测量误差的基本概念2232系统误差分析与处理2333疏失误差的消除2834随机误差分析与表达3335测量误差的计算3636测试数据的处理方法42思考题与习题51第4章温度测量5341概述5342膨胀式测温技术5643热电阻测温技术5944热电偶测温技术6445辐射测温技术72思考题与习题80热能与动力工程测试技术第4版目录第5章力与压力测量8151概述8152常用力与压力传感器8253压力测量系统的动态特性9354测压传感器的标定95思考题与习题98第6章流速测量9961皮托管测速技术9962热线(热膜)测速技术10463激光多普勒测速技术10764粒子图像测速技术114思考题与习题118第7章流量测量11971概述11972节流式流量计12173涡轮流量计12774光纤流量计13075超声波流量计13276电磁流量计13477质量型流量计135思考题与习题140第8章液位测量14181差压式液位计14182电容式液位计14583电阻式液位计14784光纤液位计14985超声波液位计151思考题与习题152第9章转速、转矩和功率测量15391转速测量15392转矩测量15593功率测量161思考题与习题174第10章排气组分测量175101概述175102色谱分析技术175103红外气体分析技术177104常用气态组分浓度测量技术178105颗粒物排放测量技术185106排放测量采样方法189思考题与习题191第11章振动测量192111概述192112振动测量的基本原理192113振动测量系统分类及组成194114典型振动参数测量196115模态测量205思考题与习题212第12章噪声测量213121基本声学概念213122声级计算217123噪声评定值219124噪声测量技术220125噪声测量仪器226思考题与习题233参考文献235