流量测量技术全书（下册）
2012-6
王池、王自和、张宝珠、 孙淮清 化学工业出版社 (2012-06出版)
王池，王自和，张宝珠，孙淮清 著
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流量计量是科学计量的重要组成部分，也是仪器仪表工业最主要的内容之一。它在贸易结算、能源计量、过程控制、环境保护等方面得到了广泛的应用，发挥了重要的作用，并推动和支持了国民经济的发展。由于测量介质、流动过程、环境条件的复杂性和使用要求的广泛性，流量测量技术种类繁多、影响因素复杂，因而流量计量的方法和原理多样且繁杂，大的分类就有几十种。正确了解不同种类流量计的原理、特点、使用条件、校准方法等就成为流量计量工作者的需要，流量测量技术方面的书籍一直是相关领域技术人员急需的学习工具。《流量测量技术全书》一书从帮助流量测量领域技术人员解决实际问题、提升人员技术水平出发，系统论述与流量测量技术相关的理论基础知识，描述流量计及流量校准装置的原理和结构，分析流量计及校准装置的适用性，分析使用条件对测量结果的影响，给出流量计及检测装置的检定校准方法，具有较强的实用性。该书还提供了国内外最新研究进展和成果，使得该书与同类书籍相比具有较高的学术价值。该书的作者们长期从事流量计量研究工作，对流量仪表的计量性能有着深入的研究并积累了丰富的实践经验。相信该书能够对从事流量计和流量标准装置生产、使用、校准、研究的相关人员有所助益，能够对促进流量计量行业的发展有所助益。中国工程院院士
《流量测量技术全书》是“十二五”国家重点图书，获得“国家出版基金项目”资助。《流量测量技术全书（下册）》对流量专业依托的基础理论、流量工程、流量测量设备和仪器、流量校准装置进行了全面和系统的总结， 展现了建国60年来我国流量计量和测试专业的发展轨迹，填补了流量测量技术工具书的空白。本书由流量计量和测试专业国内顶尖的教授、专家和具有丰富实践经验的工程师共同编写。全书分上、下两册，共四篇。第一篇为专业基础，详细论述了流量计量和测试专业必须掌握的基础理论知识，如概念、定义和有关公式及使用条件等。第二、三篇为流量仪表，对目前国内外存在的各种流量仪表作了详细介绍，就分类、原理结构、用途、选型和使用以及最新进展进行了论述。第四篇为流量标准装置及校准，介绍了国内外的先进校准方法和最新发展，对目前在用的各种流量标准装置进行了系统的论述和介绍。本书附有索引，方便读者查阅和学习。《流量测量技术全书（下册）》可为广大流量测量领域的专家学者和技术人员提供权威参考。
第3篇流量测量仪表（下） 第12章质量流量计 12.1简述2 12.1.1质量流量的测量方式2 12.1.2质量流量的间接测量方式2 12.1.3质量流量的直接测量方式4 12.2科氏质量流量计4 12.2.1基本工作原理分析5 12.2.2基础理论6 12.2.3测量原理11 12.2.4实现方式16 12.2.5分类18 12.2.6检测电路19 12.2.7主要应用领域及其特点26 12.2.8选用考虑要点28 12.2.9安装使用注意事项32 12.2.10常见故障与对策33 12.2.11标准和检定规程34 12.3热式质量流量计34 12.3.1基本测量原理与实现方式34 12.3.2分类38 12.3.3主要应用领域及其特点39 12.3.4选用考虑要点40 12.3.5安装使用注意事项43 12.3.6标准和检定规程44 参考文献44 第13章流量计算机 13.1流量计算机的功能与技术要求46 13.1.1概述46 13.1.2流量计算机与流量积算仪的主要区别46 13.1.3流量计算机通用技术要求47 13.1.4流量计算机功能要求47 13.1.5流量计算机硬件系统要求48 13.1.6流量计算机软件系统要求49 13.2流量计算机的硬件构成51 13.2.1概述51 13.2.2流量计算机内部总体结构51 13.2.3流量计算机的中央处理器52 13.2.4流量计算机的人机界面52 13.2.5流量计算机的信号采集53 13.2.6流量计算机的数据输出56 13.2.7流量计算机的存储器57 13.3流量计算机遵从的标准及模型的选用58 13.3.1用标准节流装置测量充满圆管的流体流量58 13.3.2用其他流量计测量流量的标准60 13.3.3用流量计算机对流体物性进行在线修正60 13.3.4参比条件下流量不确定度计算76 13.4流量计算机通信系统77 13.4.1概述77 13.4.2流量计算机与一次仪表的通信78 13.4.3流量计算机与上位机的通信79 13.4.4流量计算机应用局域网络升级软件86 13.5流量计算机的应用87 13.5.1概述87 13.5.2流量计算机在节流装置流量测量中的应用87 13.5.3流量计算机在流量测量相关物性值计算中的应用88 13.5.4流量计算机在多机数据共享中的应用89 13.5.5流量计算机在组建流量数据网络中的应用92 13.5.6流量计算机在特殊场合的应用96 第14章明渠流量计 14.1概述101 14.1.1明渠的水流特征101 14.1.2明渠流量计的水力学基础102 14.1.3明渠的流量测流方法及对其评价105 14.1.4明渠流量计的特点与种类108 14.2转子式流速流量计108 14.2.1过水断面测量设备108 14.2.2转子式流速仪110 14.2.3转子式流速流量计的测流方法113 14.3多普勒流量计117 14.3.1原理117 14.3.2声学多普勒流量计的类型118 14.3.3走航式多普勒流量计118 14.3.4定点式多普勒流量计123 14.4时差法超声波流量计126 14.4.1工作原理126 14.4.2仪器组成128 14.4.3应用方式128 14.4.4仪器的安装129 14.4.5应用131 14.5雷达流量计134 14.6堰槽流量计的构成、原理及水头测量技术135 14.6.1堰槽流量计的构成及测流原理135 14.6.2堰槽流量计的设计与安装137 14.6.3堰槽流量计的水头测量137 14.6.4浮子式水位计138 14.6.5压力式水位计143 14.6.6超声波水位计144 14.6.7雷达水位计146 14.7量水堰147 14.7.1三角形薄壁量水堰147 14.7.2矩形薄壁量水堰149 14.7.3梯形薄壁量水堰151 14.7.4矩形宽顶堰152 14.7.5三角形剖面堰155 14.7.6平坦V形堰159 14.7.7V形宽顶堰164 14.8量水槽166 14.8.1巴歇尔量水槽166 14.8.2无喉段量水槽170 14.8.3抛物线形无喉段量水槽172 14.8.4直壁式量水槽175 14.8.5U形长喉道量水槽176 14.8.6长喉道量水槽178 14.8.7文丘里水槽183 14.8.8机翼形量水槽184 14.8.9PB槽（帕尔默玻鲁斯水槽）186 14.9闸门式量水计187 14.9.1原理与组成187 14.9.2流态判别188 14.9.3流量计算公式191 14.9.4流量系数193 14.9.5应用195 14.10节流式量水放水闸196 14.10.1锥形喷嘴式量水放水闸197 14.10.2环式量水放水闸197 14.10.3短管式量水放水闸198 14.10.4可调型节流板式量水分水闸201 14.11分流式流量计203 14.11.1构造与测流原理203 14.11.2M值的率定204 14.11.3设计安装及管理要求204 14.11.4分流式量水计规格及其测流范围205 14.12全断面水量计205 14.12.1构造与形式205 14.12.2原理及流量计算公式205 14.12.3涵管设计与使用条件206 14.12.4旋杯式流速仪的安装位置206 14.12.5应用206 14.13流量计的误差分析208 14.13.1测流误差的表示方法208 14.13.2量水的不确定度209 14.13.3转子式流速流量计测流不确定度的估算210 14.13.4闸门式量水计流量不确定度的估算210 14.13.5堰槽式流量计流量不确定度212 14.13.6超声波流量计流量不确定度214 参考文献215 第15章民用流量计 15.1水表217 15.1.1概述217 15.1.2水表分类217 15.1.3水表型号命名219 15.1.4水表的技术要求220 15.1.5水表口径和总尺寸224 15.1.6旋翼式水表226 15.1.7螺翼式水表236 15.1.8容积式水表239 15.1.9同轴水表241 15.1.10复式水表241 15.1.11全机械式自控水表242 15.1.12高灵敏度水表243 15.1.13远传水表244 15.1.14智能卡式水表246 15.1.15水表的选用251 15.1.16水表的安装253 15.1.17水表的使用维护254 15.1.18水表的检定258 15.1.19水表的型式评价265 15.2燃气表289 15.2.1城市燃气289 15.2.2可测燃气流量计简介293 15.2.3膜式燃气表304 15.2.4智能IC卡膜式燃气表315 15.2.5膜式燃气表检定装置及检定方法323 15.2.6型式评价346 15.2.7膜式燃气表安装、使用和维修356 15.2.8膜式燃气表的选型368 15.3热能表369 15.3.1热能表的分类和用途369 15.3.2热能表的原理370 15.3.3热能表结构和相关技术372 15.3.4热分配表375 15.3.5热能表的选型376 15.3.6热能表的使用376 15.4加油机378 15.4.1加油机的含义378 15.4.2加油机的基本功能与分类378 15.4.3加油机的基本工作原理381 15.4.4加油机的性能指标与要求392 15.4.5加油机的计量检定393 15.4.6加油机的发展趋势401 15.5汽车用天然气加气机403 15.5.1液化石油气加气机403 15.5.2压缩天然气加气机410 15.5.3液化天然气加气机417 参考文献421 第16章其他流量测量 16.1多相流流量测量技术422 16.1.1绪论422 16.1.2两相流流动参数基本概念423 16.1.3两相流流型425 16.1.4油水两相流及油气水三相流流量测量技术432 16.1.5两相流相关流量测量技术448 16.1.6气液两相流流量测量技术453 16.1.7气固两相流流量测量技术460 16.2固体流量测量477 16.2.1概述477 16.2.2皮带秤478 16.2.3失重秤481 16.2.4转子秤483 16.2.5冲击式流量计486 16.2.6科氏固体质量流量计489 16.2.7其他固体流量测量技术简介494 16.2.8固体质量流量测量技术存在的问题及研究现状497 16.3流速测量498 16.3.1概述498 16.3.2机械转子流速仪498 16.3.3皮托管503 16.3.4热线热膜流速仪508 16.3.5激光流速计（简称LDV）534 16.3.6粒子成像速度场仪（简称PIV）539 16.4速度面积法553 16.4.1名词术语554 16.4.2工作原理554 16.4.3结构555 16.4.4速度面积法流量装置的应用555 16.4.5计量段横截面积测量556 16.4.6流体流过计量段横截面积的流速测量556 16.4.7速度面积法流量装置技术指标557 16.5层流流量计557 16.5.1层流流量计基本构造与原理558 16.5.2层流流量计的设计参数与基本方程560 16.5.3层流流量计的选型562 16.5.4典型层流流量计563 16.6同位素质量流量计566 16.6.1同位素质量流量计的分类566 16.6.2同位素质量流量计测量原理及仪表结构566 16.6.3仪表的用途568 16.6.4仪表性能及应用选型568 16.6.5同位素仪表的使用569 16.6.6仪表安全辐射防护知识573 16.7流量开关575 16.7.1流量开关的用途575 16.7.2流量开关的分类575 16.7.3流量开关的原理576 16.7.4流量开关的选型和使用580 16.8流量计量泵584 16.8.1流量计量泵概述584 16.8.2柱塞（活塞）计量泵590 16.8.3隔膜计量泵592 16.8.4蠕动计量泵593 16.8.5齿轮计量泵595 16.8.6计量泵辅助部分597 16.8.7计量泵的选型598 16.8.8计量泵安装及使用600 16.8.9计量泵的现场流量测定604 16.8.10国内外计量泵技术现状和发展趋势604 16.8.11计量泵产品606 参考文献610 第4篇流量标准装置及校准 第17章流量标准装置概述 17.1装置的作用613 17.1.1实现流量量值的统一和正确传递613 17.1.2流量仪表的性能研究613 17.1.3相关参数和流动条件研究613 17.2装置的发展613 17.3装置的分类614 17.4流量计量器具的量值传递614 参考文献615 第18章液体流量标准装置 18.1静态质量法616 18.1.1结构和工作原理616 18.1.2称重系统617 18.1.3稳压设备和稳压技术618 18.1.4换向器620 18.1.5液池621 18.1.6泵621 18.1.7管路阀门621 18.1.8整流器621 18.1.9装置的校准方法和不确定度分析622 18.1.10装置的特点624 18.2静态容积法625 18.2.1结构625 18.2.2工作量器626 18.2.3不确定度分析627 18.2.4水表检定装置628 18.2.5特点629 18.3动态法630 18.3.1动态质量法装置630 18.3.2动态容积法装置630 18.3.3装置不确定度分析特点631 18.4体积管631 18.4.1原理631 18.4.2分类631 18.4.3几种主要体积管的基本结构631 18.4.4标准体积值633 18.4.5脉冲内插技术635 18.4.6球式体积管标准不确定度评定635 参考文献638 第19章气体流量标准装置 19.1钟罩639 19.1.1结构639 19.1.2原理640 19.1.3流量计算640 19.1.4钟罩内压力和补偿机构641 19.1.5钟罩气流方向642 19.1.6钟罩容积的读出方法和读数机构643 19.1.7密封液644 19.1.8参数检测644 19.1.9不确定度分析644 19.2pVTt法气体流量标准装置647 19.2.1概述647 19.2.2结构647 19.2.3装置的工作原理648 19.2.4流量计算公式648 19.2.5开关时间修正实验649 19.2.6附加质量修正实验649 19.2.7装置校准和不确定度分析649 19.3称量法气体流量标准装置653 19.3.1结构653 19.3.2工作原理654 19.3.3流量计算公式654 19.4皂膜式气体流量标准装置654 19.4.1结构654 19.4.2测量原理655 19.4.3流量计算655 19.4.4皂膜上升速度656 19.5活塞式气体流量标准装置656 19.5.1原理和结构656 19.5.2装置运行656 19.5.3体积流量计算方法657 参考文献657 第20章其他流量标准装置 20.1标准表法流量装置658 20.1.1原理658 20.1.2结构658 20.1.3以电磁流量计为标准流量计的水流量装置659 20.1.4音速喷嘴为标准流量计的空气流量装置660 20.1.5不确定度分析及计算实例662 20.2蒸汽流量标准装置665 20.3多相流流量标准装置666 参考文献667 附录668 总附录一（a）相关法规目录国际标准（ISO）管道668 总附录一（b）相关法规目录国际标准（ISO）明渠670 总附录一（c）相关法规目录国家标准（GB）672 总附录一（d）相关法规目录国家计量检定规程（JJGF）674 总附录二（a）国际单位制（SI）单位677 一、背景677 二、SI基本单位（7项）678 三、SI辅助单位（2项）678 四、SI具有专门名称的导出单位（19项）678 五、SI单位的定义679 总附录二（b）中华人民共和国法定计量单位681 总附录三全书部分章节附录索引682 总附录四流量专业部分中文专著书目683 索引688
版权页： 插图： ①电压输出型 电压输出型D／A转换器虽有直接从电阻阵列输出电压的，但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载，由于无输出放大器部分的延迟，故常作为高速D／A转换器使用。 ②电流输出型 电流输出型D／A转换器很少直接利用电流输出，大多外接电流一电压转换电路得到电压输出，后者有两种方法：一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流一电压转换，二是外接运算放大器。用负载电阻进行电流一电压转换的方法，虽可在电流输出引脚上出现电压，但必须在规定的输出电压范围内使用，而且由于输出阻抗高，所以一般外接运算放大器使用。此外，当输出电压不为零时大部分CMOS D／A转换器不能正确动作，所以必须外接运算放大器。当外接运算放大器进行电流电压转换时，则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同，这时由于在D／A转换器的电流建立时间上加入了运算放大器的延迟，使响应变慢。此外，这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振，有时必须作相位补偿。 ③乘算型D／A转换器中有使用恒定基准电压的，也有在基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出，因而称为乘算型D／A转换器。 D／A方式虽然实现起来难度小，但其自身存在转换误差，会对整个数据采集系统的整体误差产生影响，因此在数字通信越来越完善和对准确度要求越来越高的情况下，推荐使用数字通信方式上传数据。 13.2.7流量计算机的存储器 存储器是具有“记忆”功能的设备，它用具有两种稳定状态的物理器件来表示二进制数码“0”和“1”，这种器件称为记忆元件或记忆单元。记忆元件可以是磁芯，半导体触发器，MOS电路或电容器等。 目前绝大多数个人电脑使用的大容量存储器是硬盘。硬盘虽然有容量大和价格低的优点，但它是机电设备，有机械磨损，可靠性及耐用性相对较差，抗冲击、抗震动能力弱，功耗大。因此，在工业应用领域，一直希望能找到一种存储器，能克服硬盘的这些缺陷。 工业电子盘是一种使用半导体存储介质（如闪速存储器Flash Memory）作为数据载体的存储介质设备，而不像传统的硬盘采用磁介质做存储器。
《流量测量技术全书(下册)》由流量计量和测试专业国内顶尖的教授、专家和具有丰富实践经验的工程师共同编写，内容完整、精准，具有很强的专业性和权威性，可为广大流量测量领域的专家学者和技术人员提供权威参考。
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