基本介紹
- 中文名：流量測量手冊：工業設計、工作原理、性能和套用
- 作者：羅傑·C.貝克 (Roger C. Baker)
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2020年
- 定價：268 元
- ISBN：9787302546870
內容簡介,目錄,作者簡介,
內容簡介
《流量測量手冊:工業設計、工作原理、特性以及套用》從流量測量基礎講起，包括流體力學特點、測量不確定度、標定的基本問題。然後介紹了傳統和最新的流量測量方法及相關儀器，包括80多種儀器和250多種套用，有較高的工程套用參考價值。書中還提供了大量的參考文獻，以供讀者查閱、研讀。
目錄
第1章引言
1.1最初的考慮
1.2我們需要裝一台流量計嗎？
1.3有多準確？
1.4標準不確定度估計的簡要回顧
1.5關於蒙特卡羅方法
1.6敏感係數
1.7什麼是流量計？
1.8本章小結(不想涉及數學的讀者可參閱)
1.9數學推導
附錄1.A流量測量的統計方法
1.A.1引言
1.A.2常態分配
1.A.3t分布
1.A.4置信水平的實際套用
1.A.5誤差類型
1.A.6不確定度的合成
1.A.7不確定度範圍線、傳遞標準與尤登分析
第2章流體力學基礎
2.1引言
2.2基本特性參數值
2.3圓形橫截面管道內的流動
2.4流動的整流器和調整器
2.5基本方程
2.6不穩定流動和脈動流
2.7可壓縮流動
2.8多相流
2.9空化、濕度、液滴和顆粒
2.10氣體滯留
2.11蒸汽
2.12本章小結
附錄2.A關於流動行為、流動調節和流動建模的其他方面
2.A.1其他流速分布公式
2.A.2非牛頓流體
2.A.3流動調整
2.A.4其他的安裝考慮
2.A.5計算流體力學
第3章流量計的特性、選擇和審查
3.1引言
3.2套用的描述
3.3特性描述表格的說明
3.4流量計選擇的總結表
3.5流量計審查問卷大綱
3.6最後的建議
附錄3.A儀表特性和審查問卷
3.A.1儀表特性問卷
3.A.2審查補充問卷
第4章標定
4.1引言
4.1.1標定所需考慮
4.1.2典型的實驗室標定裝置
4.1.3從製造商角度看標定
4.2標定方法
4.3液體流量標定裝置
4.3.1啟停法
4.3.2流動啟停法
4.3.3大型體積管
4.3.4緊湊型體積管
4.4氣體標定裝置
4.4.1體積測量
4.4.2質量測量
4.4.3排氣/液法
4.4.4pvT方法
4.4.5臨界流噴嘴法
4.4.6肥皂膜細管標定法
4.5標準傳遞和標準表
4.6現場標定
4.7標定不確定度
4.8標定裝置的可追溯性和準確度
4.9本章小結
附錄4.A流量測量和標定裝置
4.A.1引言
4.A.2流量計量學的發展
4.A.3多相流標定裝置
4.A.4氣體標定裝置
4.A.5氣體性質
4.A.6水流量標定裝置案例： 可套用於儀表製造工廠和研究型實驗室
4.A.7大型流量標定裝置的近期案例
第5章孔板流量計
5.1引言
5.2基本方程
5.3設計細節
5.4安裝限制
5.5其他孔板流量計
5.6高壓強下的孔板變形
5.7脈動流影響
5.8多於一種流體組分的影響
5.9正常運行下的準確度
5.10工業製造設計
5.11壓強連線口
5.12壓強測量
5.13溫度和密度測量
5.14流量計算機
5.15用試驗和計算研究流體通過孔板的細節
5.16套用和優缺點
5.17本章小結
附錄5.A孔板流出係數方程
5.A.1ISO 5167(1981)中的Stolz孔板流出係數方程
5.A.2Gallagher(1990)孔板流出係數方程
5.A.3ISO 51672(2003)中的孔板流出係數方程
附錄5.B孔板流量計近期文獻綜述
5.B.1孔板安裝
5.B.2脈動流
5.B.3污染
5.B.4排水孔
5.B.5孔板流量計整流器
5.B.6小孔徑孔板厚度
5.B.7變種孔板
5.B.8脈衝管線
5.B.9隔熱套管
5.B.10氣體條件
5.B.11排放測試不確定度
5.B.12CFD在孔板中的套用
第6章文丘里管與標準噴嘴
6.1引言
6.2基本方程
6.3設計細節
6.4市場售儀器
6.5安裝的影響
6.6套用以及優缺點
6.7本章小結
附錄6.A研究近況
6.A.1設計和安裝
6.A.2核反應堆流量計
6.A.3特殊條件
第7章臨界流文丘里噴嘴
7.1引言
7.2設計細節與實際安裝
7.3實用公式
7.4流出係數C
7.5臨界流函式C*
7.6設計中的考慮
7.7測量不確定度
7.8關於標定過程的說明
7.9工業和其他領域的套用經驗
7.10優缺點和套用
7.11本章小結
附錄7.A關於臨界文丘里噴嘴的近期文獻
第8章其他動量感測型流量計
8.1引言
8.2變面積流量計
8.2.1工作原理和背景
8.2.2設計上的不同
8.2.3遠距離讀數方法
8.2.4結構特點
8.2.5標定和誤差源
8.2.6安裝
8.2.7不穩定流和脈動流
8.2.8工業類型、量程和性能
8.2.9製造的變差
8.2.10變面積流量計的數值計算
8.2.11套用
8.3帶有彈簧預壓的變面積流量計
8.4靶式(阻力板)流量計
8.5集成式孔板流量計
8.6道爾管以及類似文丘里管和噴嘴的流量計
8.7堰式儀表
8.8V錐儀表(錐形儀表)
8.9利用旁通管的差壓式流量計
8.10開縫式孔板
8.11管道特性： 入口和管道長度
8.12管道特性： 彎管用於流量測量
8.13均速管
8.14層流或黏性流量計
8.15本章小結
附錄8.A歷史、公式和變面積流量計的最大允許誤差限
8.A.1一些歷史
8.A.2公式
8.A.3最大允許誤差限
第9章容積式流量計
9.1引言
9.1.1背景
9.1.2行為的定性描述
9.2液體流量計的主要設計
9.2.1章動盤流量計
9.2.2振盪循環活塞(旋轉活塞)流量計
9.2.3多轉子流量計
9.2.4橢圓齒輪流量計
9.2.5滑行葉片流量計
9.2.6螺旋轉子流量計
9.2.7往復活塞流量計
9.2.8精密齒輪流量計
9.3標定、環境補償等影響液體流量計準確度的因素
9.3.1標定系統
9.3.2間隙
9.3.3葉片和壁面間的空隙引起的泄漏
9.3.4漏流實驗
9.3.5溫度和壓力變化的效應
9.3.6溶液中的氣體效應
9.4準確度和標定
9.5氣體流量計的主要設計
9.5.1濕氣體流量計
9.5.2隔膜流量計
9.5.3旋轉容積式氣體流量計
9.6用於多相流的容積式流量計
9.7使用液塞測量低速流
9.8套用和優缺點
9.9本章小結
附錄9.A基本分析和近期研究
9.A.1滑動葉片流量計理論
9.A.2近期理論和試驗研究進展
第10章渦輪流量計
10.1引言
10.1.1背景
10.1.2定性原理
10.1.3基礎理論
10.2精密液體流量計
10.2.1主要部件設計
10.2.2雙轉子流量計
10.2.3軸承設計材料
10.2.4過濾器
10.2.5材料
10.2.6尺寸範圍
10.2.7其他機械設計
10.2.8空化
10.2.9感測器設計和性能
10.2.10特徵曲線
10.2.11準確度
10.2.12安裝
10.2.13維護
10.2.14黏度、溫度和壓強
10.2.15不穩定流體
10.2.16多相流
10.2.17信號處理
10.2.18套用
10.2.19優缺點
10.3精密氣體流量計
10.3.1主要部件設計
10.3.2軸承設計
10.3.3材料
10.3.4尺寸與量程
10.3.5準確度
10.3.6安裝
10.3.7檢測和監測
10.3.8不穩定流體
10.3.9套用
10.3.10優缺點
10.4水錶
10.4.1主要部件設計
10.4.2軸承設計
10.4.3材料
10.4.4尺寸範圍
10.4.5檢測
10.4.6特徵和準確度
10.4.7安裝
10.4.8特殊設計
10.5其他螺旋槳和渦輪流量計
10.5.1“量子動力學”流量計
10.5.2Pelton輪流量計
10.5.3無軸承流量計
10.5.4葉片式流量計
10.6本章小結
附錄10.A渦輪流量計的理論和試驗研究
10.A.1渦輪流量計扭矩方程推導
10.A.2氣體渦輪流量計的瞬態分析
10.A.3近期發展
第11章渦街、旋渦和射流流量計
11.1引言
11.2渦街
11.3渦街流量計的發展
11.3.1試驗效果
11.3.2鈍體形狀
11.3.3鈍體形狀的標準化
11.3.4檢測方法
11.3.5交叉相關和解調方法
11.3.6有關設計和製造的其他方面
11.3.7準確度
11.3.8安裝效應
11.3.9脈動和管道振動的影響
11.3.10兩相流
11.3.11工業設計中的尺寸、性能範圍和材料
11.3.12鈍體周圍流態的計算
11.3.13套用和優缺點
11.3.14未來發展
11.4旋渦流量計： 工業設計
11.4.1設計運行
11.4.2準確度和量程
11.4.3安裝效應
11.4.4套用和優缺點
11.5射流流量計
11.5.1設計
11.5.2準確度
11.5.3安裝效應
11.5.4套用和優缺點
11.6其他流量計
11.7本章小結
附錄11.A渦街頻率
11.A.1圓柱體渦街脫落
11.A.2渦街頻率的量級
第12章電磁流量計
12.1引言
12.2工作原理
12.3理論的局限性
12.4設計細節
12.4.1感測部分(一次部件)
12.4.2轉換部分（二次部件）
12.5標定和運行
12.6工業和其他設計
12.7安裝限制： 環境
12.7.1周圍管道
12.7.2溫度和壓力
12.8安裝限制： 上游管路引起的流動分布
12.8.1引言
12.8.2源於上流管擾動的理論比較
12.8.3源於上游管流擾動的儀表行為的實驗比較
12.8.4安裝要求總結
12.9安裝限制： 流體效應
12.9.1泥漿
12.9.2流體的變化
12.9.3非均勻電導率
12.10多相流
12.11正常運行下的準確度
12.12工業方面的新發展
12.13套用、優點和缺點
12.13.1套用
12.13.2優點
12.13.3缺點
12.14本章小結
附錄12.A理論的簡要回顧，其他套用和近期研究
12.A.1引言
12.A.2電勢理論
12.A.3矢量權函式理論的研究進展
12.A.4直線流權函式
12.A.5軸對稱權函式
12.A.6性能預測
12.A.7理論上的進一步研究
12.A.8驗證
12.A.9非導電流體方面的套用
12.A.10套用於液態金屬的電磁流量計
第13章核磁共振流量計
13.1引言和早期資料
13.2在石油和天然氣工業套用中的進展
13.3物理基礎簡介
13.4流量計設計簡述
13.5本章小結
第14章超聲流量計
14.1引言
14.2必要的背景知識
14.3時差流量計
14.3.1時差流量計——方程和聲速測量
14.3.2流速分布的影響和多通道的使用
14.3.3感測器
14.3.4尺寸範圍和限制
14.3.5外夾式儀表
14.3.6信號處理和傳輸時間
14.3.7公布的準確度
14.3.8安裝效應
14.3.9時差流量計的其他經驗
14.3.10液體流量計經驗
14.3.11氣體流量計發展
14.3.12時差流量計和相關設計的套用和優缺點
14.4都卜勒流量計
14.4.1原理的簡單介紹
14.4.2都卜勒流量計的運行
14.4.3套用和優缺點
14.5相關流量計
14.5.1基本原理
14.5.2相關流量計的安裝效應
14.5.3其他已發表的相關式流量計的工作
14.5.4套用和優缺點
14.6其他超聲流量計
14.7本章小結
附錄14.A數學方法和超聲流量計的進一步研究
14.A.1簡單通道理論
14.A.2多通道流速積分方法
14.A.3矢量權函式分析
14.A.4流量計模型進展
14.A.5都卜勒理論和發展
第15章聲與聲吶流量計
15.1引言
15.2SONARTrac流量計
15.2.1被動式聲吶流量計工作原理的初步介紹
15.2.2關於管內湍流渦和向層流轉捩的說明
15.2.3流速測量
15.2.4聲速和含氣率測量
15.2.5當地速度測量
15.2.6輸運峰
15.2.7標定
15.2.8利用聲速測量流體參數
15.2.9附加感測器
15.2.10外夾系統
15.2.11在液體、氣體和多組分條件下運行
15.2.12管徑和量程
15.2.13信號調製
15.2.14標稱準確度
15.2.15安裝效應
15.2.16已公開的信息
15.2.17套用
15.3ActiveSONARTM流量計
15.3.1單相流與多相流
15.3.2儀表特性的簡單歸納
15.4其他採用噪聲發射的相關方法
第16章採用多感測器的單相流質量流量測量
16.1引言
16.2多個差壓儀表
16.2.1水力惠斯通橋方法
16.2.2工作原理
16.2.3工業實踐
16.2.4套用
16.3多感測器方法
16.4本章小結
第17章多相流流量計
17.1引言
17.2多相和多組分流
17.3兩相/兩組分流量測量
17.3.1液液流動和含水量的測量
17.3.2流動中帶有固體
17.3.3濕氣體測量
17.4多相流流量計
17.4.1分類
17.4.2針對油田的多相流測量
17.4.320世紀90年代後期以來的發展和文獻
17.5準確度
17.6本章小結
第18章熱式流量計
18.1引言
18.2毛細管熱式流量計： 氣體
18.2.1運行狀況
18.2.2工業設計中的量程和材料
18.2.3準確度
18.2.4回響時間
18.2.5安裝
18.2.6套用
18.3非常低流量的標定
18.4熱式質量流量計： 液體
18.4.1原理
18.4.2工業設計中的典型量程和材料
18.4.3安裝
18.4.4套用
18.5插入型和管內型熱式質量流量計
18.5.1插入型熱式流量計
18.5.2管內型熱式質量流量計
18.5.3量程與準確度
18.5.4材料
18.5.5安裝
18.5.6套用
18.6本章小結
附錄18.A熱式質量流量計數學基礎
18.A.1熱傳導的量綱分析
18.A.2ITMF基礎理論
18.A.3通用矢量方程
18.A.4Hastings流量計理論
18.A.5熱式流量計的矢量權函式理論
18.A.6近期發表的其他工作
第19章角動量流量計
19.1引言
19.2燃油流量變送器
19.2.1儀表工作的定性描述
19.2.2簡單理論
19.2.3通過標定調整
19.2.4儀表行為和量程
19.2.5套用
19.3本章小結
第20章科氏質量流量計
20.1引言
20.1.1背景
20.1.2原理的定性描述
20.1.3實驗和理論研究
20.1.4薄殼型科氏流量計
20.2工業設計
20.2.1主要部件的設計
20.2.2材料
20.2.3安裝限制
20.2.4對振動的敏感性
20.2.5管徑和流量範圍
20.2.6密度範圍和準確性
20.2.7壓力損失
20.2.8回響時間
20.2.9零點漂移
20.3正常運行下的準確度
20.4公開資料中關於儀表性能的信息
20.4.1早期從工業中得到的經驗
20.4.2氣液
20.4.3水中的泥沙(Dominick等，1987)
20.4.4氮氣中的煤粉（Baucom，1997）
20.4.5油中水的測量
20.4.6兩組分和三組分流體的流動
20.5標定
20.6套用、優缺點和成本的考慮
20.6.1套用
20.6.2優點
20.6.3缺點
20.6.4成本的考慮
20.7本章小結
附錄20.A科氏流量計理論介紹
20.A.1簡單理論
20.A.2Hemp的矢量權函式理論介紹
20.A.3理論的發展
20.A.4科氏流量計綜述
第21章液體和氣體的當地測速探頭
21.1引言
21.2壓差探頭： 皮托管探頭
21.3差壓式探頭： 皮托管文丘里探頭
21.4插入型靶式流量計
21.5插入式渦輪流量計
21.5.1工業設計的一般描述
21.5.2流動誘發振動與脈動流
21.5.3套用
21.6插入式渦街流量計
21.7插入式電磁探頭
21.8插入式超音波探頭
21.9熱式探頭
21.10本章小結
第22章標定結果的驗證與現場檢測
22.1引言
22.2驗證
22.3非侵入式、非干擾式和外夾式流量計
22.3.1利用現成的管道結構
22.3.2其他效應： 神經網路、示蹤和交叉相關法
22.3.3其他現有流量計
22.4探頭和示蹤
22.5微波方法
22.6本章小結
第23章遠程數據獲取系統
23.1引言
23.2設備種類： 簡單和智慧型
23.3簡單的信號類型
23.4智慧型信號
23.5信號類型的選擇
23.6通信系統
23.7遠程訪問
23.8給將來的啟示
第24章最後的思考
24.1是否存在與基礎科研結合研發新儀器的機會？
24.2製造過程足夠精確嗎？
24.3製造商是否符合ISO 9001和(或)ISO 17025？
24.4流量測量的新挑戰是什麼？
24.5在微工程器件中我們期望研發什麼？
24.6對於現有和將來的流量儀表，什麼樣的技術將有利於發展？
24.7結束語
參考文獻
主索引
流量計索引
流量計套用索引
譯後記
作者簡介
張小章 清華大學工程物理系教授 博導。1983年獲得清華大學工程物理學士，86年獲得東南大學計量測試與儀器碩士，88年獲得河海大學工程流體力學博士。91-92年英國克蘭菲爾德大學訪問；98年美國MIT訪問；2007年英國劍橋大學訪問；著作：流動的電磁感應測量理論與方法（清華大學出版社，2010）；獲得過國家科技進步二等獎，部委特等獎和一等獎。國內外雜誌中在流量測量相關理論發表有幾十篇文章。
