工业仪表(第四版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书内容详述工业仪表制造及处理过程的介绍。特别说明学习工业仪表前所应具备基础原理、以及各种物理量的变化与化学特性量测量使用方法，并搭配丰富的图文整合，让读者读完本书对工业仪表之应用，会有更完整的认识。内容共有八大章，包含工业变数与测量科学、测量的标准与单位分析、测量机构组成与特性、自动控制的基础以及流量的测量、位面测量、压力测量、温度测量与其他变数测量、信号传送及变换仪表、自动控制器。本书适科大电机系「工业仪表」课程。

本书特色

　　1.书中特别说明学习工业仪表前所应具备基础原理、以及各种物理的变化与化学特性的测量使用方法，让读者读完本书对工业仪表之应用，会有更完整的认识。

　　本书搭配丰富的图文整合，让您轻松进入工业仪表的领域世界。

《现代精密测量技术与应用》 图书简介 第一部分：测量学的基石与前沿 本书旨在系统梳理与深入探讨现代精密测量技术的基本原理、核心方法及其在当代工业、科研领域中的广泛应用。我们致力于搭建一座连接基础理论与尖端实践的桥梁，为工程师、技术人员以及相关专业学生提供一个全面、深入且实用的参考指南。 第一章：测量学的哲学与系统构建 本章首先从量值、标准、测量系统这三个基本概念出发，阐述测量学的基本目标与方法论。我们将探讨测量误差的本质，区别系统误差与随机误差，并引入不确定度分析作为现代计量学的核心评估工具。重点剖析ISO/IEC Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) 的核心思想，指导读者如何科学地评估和报告测量结果的可靠性。随后，系统地介绍测量流程的五个基本环节：量值传递、比对、校准、检定和验证，并详细阐述计量基准的建立与维护在国家测量体系中的关键作用。 第二章：信号获取与数据预处理 在任何先进的测量系统中，信号的获取是至关重要的一环。本章聚焦于如何将物理量转化为可被电子系统处理的电信号。内容涵盖各种传感器（如电阻式、电容式、压电式、光纤式等）的工作原理、适用范围及性能参数的对比分析。我们深入探讨模数转换器（ADC）的性能指标，如有效位数、采样率、量化噪声等，并分析不同ADC架构（如逐次比较型、Sigma-Delta型）在不同应用场景下的优劣。此外，信号调理电路的设计是本章的重点，包括放大电路的噪声抑制、滤波器的设计（FIR与IIR）以及抗混叠滤波器的设计准则，确保从源头获取的信号具有高保真度和低噪声。 第二部分：先进传感技术与物理量测量 本部分将深入剖析几种关键物理量的精密测量技术，这些技术是现代工业过程控制和质量检测的核心。 第三章：力学量的高精度测量 精密测量在力学领域面临着极端环境和超高灵敏度的挑战。本章详细介绍应变片的工作机理、粘贴技术与补偿方法，这是力学测量中最基础也是最关键的一环。在此基础上，我们转向动态力学测量，探讨加速度计、陀螺仪的内部结构与惯性导航中的误差来源。对于高精度称重与测力，激光干涉仪在位移和距离测量中的应用被重点阐述，包括其在高精度机床和大型结构形变监测中的实施细节，着重分析环境因素（温度、气压）对激光波长的影响及补偿技术。 第四章：热学量与流量测量的优化策略 温度和流量的测量精度直接影响能源效率和化学过程的安全性。在热学测量方面，热电偶、热敏电阻和光纤布拉格光栅（FBG）传感器的原理被系统对比。我们着重分析高温、高压环境下的传感器选型与安装技术，并详细介绍辐射温度测量（红外热像仪）的空间分辨率、发射率校正算法及其在非接触测温中的应用。在流量测量部分，本章聚焦于科里奥利质量流量计、涡街流量计和超声波流量计的测量机理，并提供在复杂流体（如多相流）条件下选择流量计量方法的决策框架。 第五章：光学计量与表面形貌分析 光学方法因其非接触性和高空间分辨率，已成为精密测量不可或缺的工具。本章系统介绍基于干涉原理的测量方法，包括迈克尔逊干涉仪、菲索干涉仪在平面和平整度检测中的应用。三维形貌测量是本章的另一核心，深入探讨结构光、激光扫描以及白光干涉测量技术（Coherence Scanning Interferometry, CSI）的成像原理、相位展开算法（如基于傅里叶变换的方法）及其在微纳结构表面粗糙度和形貌表征中的应用。本章还涵盖了激光测距的精度极限与环境误差修正。 第三部分：测量网络与智能诊断 现代测量系统已不再是孤立的设备，而是复杂的互联网络。本部分关注数据如何在系统间高效、可靠地传输、处理和集成，并引入智能化的趋势。 第六章：数据采集与网络化集成 本章详细介绍工业现场总线技术在测量数据传输中的应用，对比CAN、EtherCAT、Profinet等协议在实时性、带宽和确定性方面的差异。重点阐述分布式测量系统的架构设计，包括主从同步机制、时间戳同步技术（如IEEE 1588 PTP协议）在跨区域测量网络中的部署。此外，本章也涉及数据存储策略，从嵌入式系统中的本地缓存到云端大数据平台的结构化存储。 第七章：测量过程的可靠性与智能诊断 面对日益复杂的工业现场，测量过程的可靠性维护成为重点。本章引入基于模型的状态监测（Model-Based Monitoring）方法，利用数字孪生技术对传感器的工作状态进行实时仿真和预测性维护。我们将探讨如何利用机器学习算法对传感器漂移、噪声模式变化进行早期识别，建立自动化的校准和漂移补偿模型。最后，本章概述了测量结果的溯源性与可追溯性在质量保证体系中的重要性，以及如何通过标准件和活标件实现周期性的在线验证。 本书特色： 理论与实践并重： 每个测量原理后均附有实际工程案例分析，帮助读者理解抽象概念在真实世界中的实现。 前沿技术聚焦： 深入探讨了光纤传感、纳米计量、以及基于机器学习的数据处理方法。 系统集成视角： 不仅关注单个仪表的性能，更强调整个测量系统的设计、校准与网络化集成。 本书适合作为高等院校自动化、仪器科学与技术、机械工程、电子信息工程等专业本科生及研究生的教材或参考书，也为从事精密仪器设计、过程控制、质量检测的工程技术人员提供了宝贵的实践指导。

1章　绪　论
1.1　工业变数与测量科学1-1
1.2　测量的标准与单位分析1-4
1.3　测量机构组成与特性(精度与误差)1-8
1.4　自动控制的基础1-14

2章　流量的测量
2.1　概要2-1
2.2　差压元件及测量法2-3
2.3　差压测量装置2-18
2.4　可变面积流量计2-26
2.5　靶式流量计2-30
2.6　涡轮流量计2-32
2.7　排量流量计2-37
2.8　电磁流量计2-41
2.9　开口堰与引水沟(weirs & flumes)2-44
2.10 流速及其它流量计2-46

3章　位面测量
3.1　概要3-1
3.2　现场型指示计3-3
3.3　浮球及浮筒式液面测量3-10
3.4　空气压液面测量法3-14
3.5　电子式液面测量法3-26
3.6　超音波液面测量3-31
3.7　固体位面测量3-33
3.8　其他位面测量装置3-35

4章　压力测量
4.1　概要4-1
4.2　机械压力测量元件4-6
4.3　压力应变计4-19
4.4　电子式压力及真空测量法4-24
4.5　程序压力指示计及压力开关4-36
4.6　现场型压力调节器4-37
4.7　压力传送器及反应仪表4-38

5章　温度测量
5.1　概要5-1
5.2　热电温度仪表5-3
5.3　电阻式温度仪表5-18
5.4　现场型温度计5-25
5.5　膨胀系统温度仪表5-32

6章　其他变数测量
6.1　重量测量及仪表6-1
6.2　密度测量及仪表6-5
6.3　比重测重及仪表6-10
6.4　黏度测量及仪表6-12
6.5　位移测量及仪表6-18
6.6　温度、露点、水份测量及仪表6-20

7章　信号传送及变换仪表
7.1　信号传送系统概要7-1
7.2　电流-气压变换器7-59
7.3　气压-电流变换器7-61
7.4　电压-电流变换器7-63
7.5　电压-气压变换器7-64
7.6　电流-电流变换器7-66
7.7　温度变换器7-66
7.8　湿度变换器7-73

8章　自动控制器
8.1　概要8-1
8.2　控制器的动作模式8-12
8.3　电子式控制器8-60
8.4　空气式控制器8-78
8.5　流体控制器8-84
8.6　数位控制器8-89
 

评分☆☆☆☆☆

翻開《工業儀表（第四版）》這本書，我彷彿走進了一個充滿精密機械與智慧科技的工廠。這本書不單單是介紹儀表，更像是打開了一扇了解現代工業心臟跳動的窗戶。作者以非常結構化的方式，系統性地闡述了從基礎的感測原理，到各種複雜的控制迴路設計，再到數據的蒐集與分析。我特別喜歡它在探討儀表故障排除的部分，不只是列出可能的原因，更提供了具體的步驟和方法，讓我能夠更有效率地診斷問題並進行修復，這對於第一線的操作人員來說，簡直是無價的寶藏。 書中對於數位儀表和類比儀表的比較，以及它們在現代工業自動化系統中的角色，也解釋得相當清楚。我過去常對各種儀表的數據傳輸協定感到困惑，像是HART、Fieldbus等，這本書則用非常易懂的方式，將這些技術概念一一釐清，並且搭配了豐富的圖例，讓抽象的技術變得更加具體。我認為這本書的優點在於，它能夠讓沒有深厚學術背景的讀者，也能夠理解並掌握工業儀表的基本知識，進而應用到實際工作中。

评分☆☆☆☆☆

我必須說，《工業儀表（第四版）》這本書，真的刷新了我對專業技術書籍的認知。過去我閱讀類似的書籍，總是覺得離實際應用太遙遠，很多內容都停留在理論層面。但這本書不同，它緊密結合了產業的實際需求，詳細地介紹了各種儀表在不同工業領域的應用情境。從石油化工、電力能源，到食品飲料、製藥業，書中都有涵蓋，而且對於不同行業對儀表的特殊要求，也有深入的探討。 尤其是在設備選擇和系統整合的部分，作者提供了非常具體的指導。他不僅僅是告訴你有哪些儀表，更重要的是，如何根據你的具體需求，去選擇最適合的儀表，以及如何在現有的系統中進行有效的整合。這對於初次接觸自動化系統的工程師來說，絕對是一本必備的指南。書中也提到了儀表維護的注意事項，強調預防性維護的重要性，這對於延長設備壽命、降低運營成本，都有著實際的指導意義。

评分☆☆☆☆☆

這本《工業儀表（第四版）》真的讓我大開眼界，尤其是在實際應用層面上。身為在產業界打滾多年的技術人員，我一直覺得理論書讀來讀去都像在背公式，但這本書不同。它不是那種讓你死記硬背的教科書，而是真正從現場角度出發，深入淺出地講解各種儀表的工作原理、選用考量，以及最重要的是，安裝、校準和維護的眉角。書中舉的案例都非常貼切，像是化工廠的壓力、溫度控制，或是電子廠的流量計應用，我都覺得似曾相識，也讓我在工作中遇到類似問題時，能更有頭緒地去解決。 最讓我驚豔的是，作者並沒有將重點放在最新、最尖端的儀表技術上，而是著重在那些最基本、卻也最關鍵的原理。我認為這才是這本書的價值所在。畢竟，很多現場的問題，往往不是因為設備不夠先進，而是因為對基本原理的理解不夠透徹。書中對於感測器的靈敏度、精度、響應時間的討論，以及如何根據不同的製程需求來選擇合適的傳送器，都寫得非常詳細，讓我學到了許多過去從書本上學不到的寶貴經驗。而且，作者在敘述上也很強調「為什麼」，這讓我更能理解每一步操作背後的邏輯，而不只是盲目跟從。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，一開始拿到《工業儀表（第四版）》時，我心裡其實有點擔憂，想說這種專業書籍大概就是一堆艱澀難懂的術語和圖表。但出乎意料的是，這本書的內容相當的「接地氣」。作者似乎很清楚讀者的痛點，所以會用很多生活化的比喻來解釋比較抽象的原理，例如在講解壓力計的工作原理時，就用了水桶和水柱的例子，瞬間就讓我這個對物理不太靈光的讀者，也能夠抓住核心概念。 更讓我印象深刻的是，書中對於儀表校準的細節處理。學校老師通常只會教你怎麼做，但很少會告訴你實際操作中會遇到的各種狀況，像是環境溫度的影響、外部干擾的問題等等。這本書就把這些「眉角」都補齊了，而且還提供了許多實用的技巧，讓我在進行儀表校準時，能夠更加準確和有效率。書末的參考文獻和延伸閱讀的建議，也讓我能夠進一步探索有興趣的領域，感覺就像有一個經驗豐富的老師傅在旁邊指導一樣。

评分☆☆☆☆☆

這本《工業儀表（第四版）》就像一本字典，一本工具書，又像是一位經驗老道的技師的經驗分享。書中的內容編排非常清晰，條理分明，讓我很容易就能找到我需要的資訊。每一章節都像是在解決一個具體的工業應用問題，然後循序漸進地引導你了解相關的儀表知識。我特別欣賞作者對於數據可靠性和安全性方面的探討，這在現今高度自動化的工業環境中，顯得尤為重要。 書中對於儀表的性能指標，例如精度、重複性、穩定性等，都做了非常詳細的解釋，並且說明了這些指標在實際應用中的意義。這讓我能夠更理性地評估不同儀表的優劣，做出更明智的選擇。而且，書中對於儀表的選型原則，也是從實際操作的角度出發，考慮到了環境條件、介質特性、成本預算等諸多因素。總之，這是一本讓我受益匪淺的工業儀表專業書籍，我強烈推薦給所有在相關領域工作的從業人員。