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绪论1

第1章 实验误差的估算与分析5

1.1 实验数据的误差5

1.1.1 实验数据的测量5

1.1.2 实验数据的真值和平均值5

1.1.3 误差的定义及分类7

1.1.4 误差的表示方法8

1.1.5 精密度、正确度和准确度11

1.2.1 有效数字12

1.2.2 数字舍入规则12

1.2 实验数据的有效数字和记数法12

1.2.3 直接测量值的有效数字13

1.2.4 非直接测量值的有效数字14

1.3 随机误差的正态分布15

1.3.1 误差的正态分布15

1.3.2 随机误差的基本特性15

1.3.3 正态分布数值表和图15

1.4 系统误差的检验和消除19

1.4.1 清除系统误差的必要性和重要性19

1.4.2 系统误差的简易判别准则19

1.4.3 消除或减小系统误差的方法21

1.4.4 系统误差消除程度的判别准则22

1.5.1 粗大误差的判别准则23

1.5 粗大误差的判别与剔除23

1.5.2 判别粗大误差注意事项28

1.6 直接测量值的误差估算28

1.6.1 一次测量值的误差估算28

1.6.2 多次测量值的误差估算30

1.7 间接测量值的误差估算30

1.7.1 误差传递的一般公式30

1.7.2 几何合成法一般公式的应用31

1.7.3 误差分析的应用举例33

2.1.1 实验数据表的分类40

2.1.2 设计实验数据表应注意的事项40

第2章 实验数据处理40

2.1 列表法40

2.2 图示法41

2.2.1 坐标纸的选择41

2.2.2 坐标分度的确定43

2.2.3 其他必须注意的事项44

2.3 经验公式的选择45

2.3.1 经验公式的选择45

2.3.2 常见函数的典型图形及线性化方法46

2.4.1 幂函数的线性图解47

2.4 图解法求经验公式中的常数47

2.4.2 指数或对数函数的线性图解49

2.5 实验数据的回归分析法49

2.5.1 变量类型49

2.5.2 回归分析法的含义和内容50

2.5.3 线性回归分析法51

2.5.4 非线性回归64

2.5.5 逐步回归法79

第3章 试验设计方法93

3.1.1 正交试验设计方法的优点和缺点94

3.1 正交试验设计方法94

3.1.2 因素之间的交互作用96

3.1.3 正交表98

3.1.4 正交试验的操作方法102

3.1.5 正交试验结果的极差分析方法103

3.1.6 正交试验结果的方差分析方法107

3.1.7 正交试验结果的回归分析方法117

3.1.8 正交试验法在化工基础实验中的应用举例119

3.2 均匀试验设计方法124

3.2.1 均匀试验设计方法的特点124

3.2.2 均匀试验设计的几个问题127

3.3.1 单纯形优化法134

3.3 其他设计方法简介134

3.3.2 双水平单纯形优化法137

3.3.3 回归正交设计法139

3.3.4 序贯试验设计141

第4章 化工实验参数测量方法144

4.1 测量技术基础知识144

4.1.1 测量仪表的基本技术性能144

4.1.2 非电量测量方法和传感器147

4.1.3 仪表电路的抗干扰措施150

4.2 压力差测量155

4.2.1 压力计和压差计156

4.2.2 压力差传感器157

4.2.3 压差计的校验和标定162

4.2.4 压差计安装和使用中的一些技术问题164

4.3 流量流速测量技术169

4.3.1 体积流量的测量169

4.3.2 质量流量的测量189

4.3.3 流速测量技术194

4.3.4 流量计的检验和标定198

4.4 温度测量技术201

4.4.1 热电偶温度计202

4.4.2 热电阻温度计210

4.4.3 非接触式温度计214

4.4.4 各种温度计使用范围的选择和比较218

4.4.5 温度计的校验和标定220

4.4.6 影响温度测量粗度的因素和改善措施222

4.5 成分分析简介224

4.5.1 色谱法224

4.5.2 阿贝折射仪229

4.5.3 热导式气体分析仪230

4.5.4 红外线气体分析仪232

4.5.5 热磁式氧分析仪234

4.5.6 氧化锆式氧分析仪236

5.1 计算机采集与控制241

5.1.1 概述241

第5章 计算机测控与仿真技术241

5.1.2 计算机数据采集和控制的构成243

5.1.3 计算机数据采集和控制在化工基础实验中的应用举例244

5.2 集散型控制系统250

5.2.1 集散型控制系统的产生250

5.2.2 系统的组成251

5.2.3 系统的基本功能253

5.2.4 集散系统的优越性254

5.3 智能仪表255

5.3.1 智能仪表的结构和工作方式255

5.3.2 智能仪表的主要优点256

5.3.4 应用举例257

5.3.3 智能仪表的发展趋势257

5.4.1 概述260

5.4 计算机仿真的基本概念和步骤260

5.4.2 内容简介261

5.4.3 化工过程模拟264

5.4.4 间歇精馏过程的模拟计算269

5.4.5 商用软件简介273

第6章 化工基础实验内容与流程280

6.1 化工过程基本实验280

6.1.1 流体阻力测定实验280

6.1.2 离心泵性能测定实验281

6.1.4 传热系数及其准数关联式常数的测定282

6.1.3 注量计性能测定实验282

6.1.5 精馏塔实验284

6.1.6 填料吸收塔实验284

6.1.7 萃取塔实验284

6.1.8 洞道干燥速率曲线测定实验285

6.1.9 流化床干燥操作实验286

6.2 设计型、研究型实验287

6.2.1 正交试验法在过滤研究实验中的应用287

6.2.2 均匀设计试验法在多相搅拌研究实验中的应用288

6.2.4 精馏塔计算机数据采集及过程控制实验289

6.2.3 离心泵计算机数据采集及控制实验289

6.2.5 稳态传热的计算机仿真实验290

6.2.6 温度测量技术与传热系数分布的测定290

6.3 化工新技术实验291

6.3.1 膜分离实验291

6.3.2 变压吸附实验292

6.3.3 产品成型实验(喷雾干燥实验)292

6.3.4 动态膜过滤实验293

6.3.5 离子交换实验294

6.4 单元操作组合及流程型实验294

6.4.1 多组分连续精馏分离实验294

6.4.2 流程优化仿真实验295

第7章 化工过程与设备的实验技术问题296

7.1 实验装置设计技术296

7.1.1 实验装置的总体设计296

7.1.2 实验装置的零部件设计298

7.2 过程参数测定内容305

7.3 实验操作的一些问题306

7.3.1 化工实验操作的安全问题306

7.3.2 数据范围与数据点的数目和分布306

7.3.3 传感器--显示器系统的使用308

7.3.4 对传热传质操作的基本要求309

7.3.5 何时读取数据310

7.3.6 精馏塔的进料量311

7.3.7 注意良好习惯的培养312

7.4 实验数据的处理、分析和评价313

7.4.1 引出结论要看误差313

7.4.2 实验值、回归值和其他数据的比较313

7.4.3 回归式间的相互比较314

7.4.4 判断实验数据正确性的方法314

7.5 实验中异常现象处理方法举例316

7.5.1 流体流动过程316

7.5.2 热量交换过程327

7.5.3 质量交换过程335

附录346

附录1 实验预习与报告的书写346

附录2 实验室的防火、用电等安全知识简介351

附录3 练习题354

附录4 相关系数检验表362

附录5 F分布数值表363

附录6 正交多项式表367

附录7 计算程序370

附录8 常用正交表391

附录9 均匀设计表400

参考文献405