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第1篇 仪器仪表环境适应性技术1

第1章 概论2

1环境适应性技术在仪器仪表工业中的作用和地位2

1．1环境适应性技术2

1．2主要研究内容2

1．3仪器仪表环境适应性技术在行业中的作用和地位4

2仪器仪表环境适应性技术国内外概况5

3名词术语5

第2章 仪器仪表工作条件6

1工业自动化仪表工作条件6

1．1温度、湿度和大气压力6

1．2动力7

1．3振动9

1．4腐蚀和侵蚀影响9

1．5电磁兼容性12

2电工仪器仪表工作条件13

2．1电度表13

2．2直接作用模拟指示电测量仪表及其附件的工作条件14

2．3电源装置的工作条件15

2．4测磁仪器的工作条件15

2．5扩大量程装置的工作条件21

2．6记录电表及电磁示波器的工作条件22

2．7直流仪器的工作条件22

2．8数字仪表的工作条件30

3光学仪器工作条件30

3．1显微镜工作条件31

3．2大地测量仪器31

3．3光学计量仪器31

3．4物理光学仪器31

3．5电子光学仪器工作条件31

4分析仪器工作条件33

4．1分析仪器工作条件33

4．2应用实例33

5试验机工作条件34

5．1材料试验机工作条件34

5．2平衡机工作条件34

5．3无损探伤机工作条件35

5．4振动台工作条件35

6实验室仪器工作条件36

6．1实验室仪器参比工作条件37

6．2实验室仪器的工作条件37

6．3应用实例37

7气象仪器工作条件39

7．1地面气象仪器通用工作条件39

7．2气象仪器特殊工作条件40

8海洋及水下测试仪器工作条件44

8．1海洋及水下测试仪器工作条件45

8．2海洋及水下测试仪器工作条件的综述45

9电影及电教设备工作条件45

9．1胶片制片设备工作条件48

9．2胶片贮存环境条件49

9．3电影摄影机械工作条件50

9．4录音设备工作条件51

9．5洗片和印片设备的工作条件52

9．6放映设备工作条件54

9．7投影器、幻灯机工作条件54

10照相机械工作条件54

11复印机械工作条件54

11．1复印机械工作条件54

11．2应用实例56

12缩微机械工作条件56

12．1缩微工作室的环境条件57

12．2已冲洗的安全胶片的储存59

13 仪器仪表元件、器件工作条件60

13．1仪器仪表元件、器件环境分类60

13．2化学作用物质61

13．3动力62

13．4振动62

13．5冲击62

13．6包装、运输、贮存基本环境条件63

14工业计算机及系统的工作条件65

15 X射线仪器工作条件69

16核辐射工业检测仪表工作条件70

16．1核辐射工业检测仪表参比工作条件70

16．2核辐射工业检测仪表工作条件70

16．3应用实例70

第3章 仪器仪表环境试验技术要求72

1工业自动化仪表环境试验技术要求72

1．1温度仪表72

1．2压力仪表72

1．3流量仪表73

1．4显示仪表73

1．5调节仪表75

1．6变送器76

1．7物位仪表77

1．8执行器78

1．9基地式仪表78

2电工仪器仪表环境试验技术要求78

2．1基本要求78

2．2电度表环境试验技术要求78

2．3直接作用模拟指示电测量仪表及其附件的环境试验技术要求79

2．4直流数字电压表环境试验技术要求80

2．5电源装置环境试验技术要求82

2．6测磁仪器环境试验技术要求82

2．7记录电表及电磁示波器环境试验技术要求83

2．8直流仪器环境试验技术要求83

2．9扩大量程装置环境试验技术要求86

2．10热带型电工测量仪表环境试验技术要求86

3光学仪器环境试验技术要求86

3．1定义86

3．2低温、干热和湿热试验87

3．3机械环境试验88

3．4盐雾90

3．5低温—低气压综合试验90

3．6尘埃91

3．7雨91

3．8高压、低压、浸没91

3．9太阳辐射92

3．10正弦振动和干热或低温综合环境92

3．11霉菌生长试验93

3．12污染94

3．13冲击或自由跌落和干热或低温的综合试验94

3．14露、霜和冰96

4分析仪器环境试验技术要求98

5实验室仪器环境试验技术要求100

6气象仪器环境试验技术要求101

6．1气象仪器环境模拟试验技术要求101

6．2气象仪器自然曝露试验技术要求105

7海洋及水下测试仪器环境试验技术要求106

8电影及电教仪器环境试验技术要求110

8．1放映机环境试验项目与要求110

8．2投影器环境试验项目与要求110

8．3幻灯机环境试验技术要求110

9照相机械环境试验技术要求111

10复印机械环境试验技术要求112

10．1复印机械环境试验技术要求112

10．2应用实例112

11缩微机械环境试验术技要求113

12仪器仪表元件、器件环境试验技术要求113

12．1仪器仪表元件、器件环境试验通则113

12．2环境试验条件的选取114

12．3环境试验114

13工业控制计算机环境试验技术要求118

13．1试验室环境条件119

13．2外观检查与性能检查119

13．3绝缘电阻测试119

13．4抗电强度试验119

13．5气候环境试验119

13．6振动试验120

13．7冲击试验121

13．8跌落试验121

13．9电源变化试验121

14 X射线仪器环境试验技术要求121

14．1高温试验121

14．2低温试验122

14．3湿热试验122

14．4连续冲击试验122

14．5跌落试验122

14．6包装件淋雨试验122

15核辐射工业检测仪表环境试验技术要求122

16船用仪表环境试验规范125

16．1中华人民共和国船舶检验局《船用电工电子产品型式试验规程》126

16．2英国劳埃德船级社型式认可规程134

16．3世界各大船级社船用产品型式认可试验要求对照141

第4章 仪器仪表环境适应性设计147

1仪器仪表的热设计147

1．1仪器仪表的热失效机理147

1．2仪器仪表耐热设计的理论和方法148

1．3仪器仪表热设计中元器件的选择方法及线路布置151

1．4发热元件的散热和隔热152

1．5仪器装置的散热154

2仪器仪表耐腐蚀设计160

2．1仪器仪表腐蚀失效机理160

2．2仪器仪表元件及设备耐酸碱设计方法164

2．3仪器仪表元件和设备耐微生物腐蚀设计方法166

2．4耐腐蚀涂料167

2．5防护镀层168

2．6金属表面化学处理172

3仪器仪表耐振设计173

3．1仪器仪表结构的力学特性173

3．2仪器仪表在机械应力作用下的失效机理193

3．3仪器仪表结构耐振设计方法195

3．4典型耐振结构200

3．5减振器及其应用202

3．6振动验试夹具设计理论与实践204

4仪器仪表电磁兼容性设计208

4．1仪器仪表的电磁干扰208

4．2仪器仪表电磁兼容性设计基本方法209

4．3仪器仪表电源抗干扰设计方法211

4．4仪器仪表抗电场、磁场干扰设计方法212

4．5仪器仪表抗射频干扰设计方法214

4．6仪器仪表输入端抗干扰设计方法214

4．7仪器仪表抗静电干扰设计方法218

4．8仪器仪表装置的布线和接地219

5仪器仪表防爆设计220

5．1爆炸性物质的分类、分级和分组220

5．2爆炸危险场所的分类、分级222

5．3防爆仪器仪表的类型和标志222

5．4隔爆型仪器仪表设计222

5．5本质安全型仪表设计230

5．6防爆仪器仪表的选型原则236

6仪器仪表材料选用241

6．1选材原则241

6．2金属材料的环境适应性242

6．3非金属材料的环境适应性250

第5章 仪器仪表环境试验机构的管理及质量保证制度269

1试验机构的性质269

1．1定义269

1．2任务269

1．3试验机构的性质269

1．4质量管理手册270

2人员管理270

2．1组织机构框图270

2．2人员的能力及配备情况270

2．3试验机构工作人员的岗位责任制度270

2．4试验机构工作人员的培训考核制度270

3设备管理271

3．1所能执行的标准或规范目录271

3．2仪器设备的配备271

3．3设备管理271

4试验程序272

4．1通用程序272

4．2技术程序274

5质量保证275

5．1环境试验机构测试质量和公正性的保证275

5．2人员素质保证275

5．3试验设备的溯源检定276

5．4试验机构的质量认证276

5．5内部质量审查278

6环境条件279

6．1大气条件279

6．2电源条件280

6．3气源280

6．4照明条件280

6．5噪声条件281

6．6振动条件281

6．7安全条件281

第6章 仪器仪表包装282

1概述282

2包装试验282

2．1温湿度调节处理282

2．2堆码试验284

2．3压力试验284

2．4跌落试验285

2．5滚动试验286

2．6振动试验287

2．7六角滚动试验288

2．8喷淋试验289

3包装设计289

3．1包装设计概论289

3．2防震包装设计291

3．3防潮包装设计299

3．4防水包装设计301

3．5防尘包装设计301

3．6防锈包装设计301

4包装材料302

4．1防振包装材料302

4．2防潮包装材料304

4．3防水包装材料305

4．4防尘包装材料305

4．5防锈包装材料306

5包装容器307

附录308

附录1—1 环境条件标准目录308

附录1—2 环境试验方法标准目录309

附录1—3 名词术语标准312

参考文献312

第2篇 仪器仪表环境控制技术317

第1章 概论318

1环境控制在仪器仪表行业中的地位和作用318

1．1环境控制318

1．2环境控制在仪器仪表行业中的地位和作用318

2国内外环境控制技术发展概况320

2．1洁净控制技术320

2．2温湿度控制技术321

2．3静电控制技术321

2．4微振控制技术321

第2章 仪器仪表生产环境条件322

1生产环境条件322

1．1环境温度322

1．2环境湿度322

1．3空气洁净度322

1．4允许振动值322

1．5噪声允许值322

2生产环境条件的编制依据322

3典型产品对生产环境的要求323

第3章 空调工程设计331

1土建设计331

1．1空调车间位置选择331

1．2空调车间建筑设计331

1．3结构设计334

2空调工程给水排水334

2．1仪器仪表工业冷却水334

2．2仪器仪表工业设备对冷却水温、水质的要求334

3通风和空调335

3．1空调要求的基本概念335

3．2控制室内温湿度参数的重要性335

3．3空调系统设计336

4恒温恒湿的自动调节341

4．1室温的自动调节341

4．2室内相对湿度的调节345

4．3恒温恒湿自动调节系统中的辅助控制347

4．4自动检测、自动保护及信号348

4．5常用自动控制仪表349

第4章 洁净工程设计352

1国内外洁净室标准和等级规定352

1．1国内洁净室等级标准352

1．2国外洁净室等级标准352

2土建设计352

2．1洁净厂房位置选择和总平面布置353

2．2洁净厂房建筑设计353

2．3结构设计355

2．4微振控制357

3给水排水359

3．1纯水359

3．2纯水的制备360

3．3水质、水量和水位的测量与控制365

3．4制纯水的设备及材料367

4通风、空调净化370

4．1洁净工程名词术语370

4．2空调净化系统的设计371

4．3主要净化设备产品377

5配电、照明及其他377

5．1配电377

5．2照明380

5．3接地381

5．4静电及其消除381

5．5火灾报警389

5．6氢气报警389

5．7空调及排风系统的联锁389

5．8通讯389

6常用气体的纯化与输送389

6．1概述389

6．2气体的纯化390

6．3气体的过滤393

6．4气体纯化工艺流程393

6．5高纯气体管道393

6．6高纯气体的检测394

6．7常用气体纯化设备介绍396

第5章 电磁屏蔽工程设计399

1电磁屏蔽的有关标准和规范399

1．1国外标准399

1．2国内标准400

2电磁干扰源及其抑制400

2．1干扰源400

2．2电磁屏蔽室的工艺设计401

3电磁屏蔽室建筑设计406

3．1几种常用的屏蔽结构406

3．2屏蔽层的构造406

第6章 环境保护410

1国内外环境保护标准及规定410

1．1国内环境保护标准及规定410

1．2国外环境保护标准及规定410

2主要有害物的治理技术410

2．1废水处理方法简介410

2．2常用测试方法、测试仪器设备及材料426

2．3废气处理技术426

2．4噪声控制441

2．5射线防护444

参考文献450

第3篇 环境监测技术和仪器451

第1章 概论453

1环境监测技术453

1．1大气污染监测453

1．2水质污染监测454

2环境监测仪器455

2．1环境监测仪器分类456

2．2环境监测仪器的组成456

3环境监制系统457

3．1空气污染监制系统457

3．2水污染监测系统458

3．3噪声污染监测系统458

4环境监测仪器的发展动向458

5国内环境监测发展概况459

第2章 大气污染监测技术与仪器460

1二氧化硫460

1．1环境中二氧化硫的检测460

1．2污染源中二氧化硫的检测464

2氮氧化物466

2．1环境中氮氧化物的检测466

2．2污染源中氮氧化物的检测467

3一氧化碳470

3．1非分散型红外线分析法471

3．2气相色谱检测法472

3．3电导法473

3．4汞置换法474

4臭氧和总氧化剂474

4．1吸光光度法474

4．2库仑法（原电池）475

4．3化学发光法476

4．4紫外线吸收法476

5硫化氢478

5．1试纸光电比色法478

5．2非分散红外吸收法478

5．3紫外荧光法479

5．4库仑法479

6碳氢化合物481

6．1氢焰离子化总烃分析器481

6．2非甲烷烃分析器481

7氟化合物482

7．1氟化物的测定法484

7．2仪器484

8氯化合物484

8．1硫氰酸汞法485

8．2硝酸银法485

8．3中和法485

8．4溶液电导率法485

8．5离子选择电极法485

8．6采样方法486

9瓢浮粒子486

9．1环境487

9．2污染源492

10恶臭分析493

10．1恶臭捕集、浓缩和导入装置493

10．2恶臭自动分析仪494

11烟道气494

11．1氧含量的测定495

11．2 CO2含量的测定495

11．3 CO含量的测定495

11．4 SO2的测定495

11．5 NOX的测定496

11．6烟尘测定496

11．7烟气的采样497

12汽车尾气498

12．1汽油车怠速工况下排气中CO、HC浓度的测量498

12．2烟度测量方法499

12．3汽车尾气的采样方法501

12．4仪器502

13多组分检测仪502

13．1气相色谱仪502

13．2紫外分析仪504

13．3红外分析仪510

14其他511

14．1仪器511

14．2大气污染监测仪器的附属装置512

15仪器的标正装置512

16大气环境污染监测系统513

16．1大气污染源监测系统514

17大气污染遥测技术523

17．1光谱遥测技术523

17．2激光遥测技术524

17．3遥感技术526

18大气污染监测技术的发展动向526

第3章 水质污染监测技术和仪器528

1 PH与氧化还原电位529

1．1 玻璃电极法530

1．2比色法532

1．3氧化还原电位计533

2电导率533

2．1基本原理533

2．2仪器535

3溶解氧536

3．1薄膜电极法536

3．2碘量法538

4 浊度539

4．1光学式浊度计539

4．2比浊法540

5生化需氧量（BOD）540

5．1测定方法541

5．2仪器分析法542

6化学需氧量（COD）544

6．1恒电流库仑法544

6．2高锰酸钾法545

6．3亚铬酸钾法（CODc）546

7总有机碳（TOC）546

7．1测定方法546

7．2干扰物质对TOC测量的影响547

7．3其它分析方法548

8总需氧量（TOD）548

8．1原理549

8．2仪器549

8．3检测550

8．4 TOD测定中的干扰物质551

8．5 TOD其它检测方法551

9氨氮（NH3—N）552

9．1氨离子选择电极法552

9．2比色法553

10油554

10．1紫外分光光度法554

10．2非分散红外法和重量法555

11氰离子556

11．1比色法556

11．2氰离子选择电极法557

12酚类560

12．1 4-氨基安替比林法560

12．2溴化滴定法560

12．3荧光法561

13有机氮561

13．1测定原理561

13．2测定方法的选择561

14氯化物561

14．1比色法（分光光度法）562

14．2电流滴定法562

15各种有害金属离子564

15．1测定方法564

15．2操作及计算567

15．3离子选择电极法测金属568

16其它测定方法和仪器568

16．1用于有机汞的测定568

16．2分析方法568

17水的采样技术与仪器568

17．1采样原则568

17．2采样器568

17．3采样器要求569

17．4水样的保存570

18 仪器的校准及装置571

18．1 pH计及电极的校准571

18．2电导仪校准571

18．3溶解氧仪的校准572

18．4浊度仪校准572

18．5非分散红外线分析仪校准572

18．6 BOD检测仪校准572

18．7紫外—可见光光度计校准572

18．8原子吸收分光光度计校准573

18．9量器校准573

18．10色谱仪准确度校准573

18．11滴定管的校准574

18．12量瓶的校准574

19水质污染监测系统及其装置574

19．1取样574

19．2传感器574

19．3信号整理574

19．4记录574

20水污染遥测技术575

20．1航空遥感576

20．2卫星遥感576

21水质污染监测技术的发展方向576

22水质污染监测典型仪器577

第4章 放射线测定580

1测定对象与方法580

1．1测定对象580

1．2测定方法581

2 α、β、γ、X、η辐射监测仪587

第5章 环境噪声及振动测定591

1噪声测定及其仪器591

1．1噪声591

1．2噪声的量度591

1．3噪声测量596

1．4噪声测量仪器599

2振动测定及其仪器603

2．1振动与振动源603

2．2振动量的描述606

2．3振动测量608

2．4振动测量仪器610

3噪声、振动监测系统615

3．1噪声监测系统615

3．2振动测量系统620

参考文献622

第4篇 环境试验设备623

第1章 概论625

1环境试验设备名词术语625

1．1气候环境试验设备名词术语625

1．2机械环境试验设备名词术语626

2气候环境试验设备型号编制方法627

3环境试验设备种类630

3．1气候环境试验设备种类630

3．2机械环境试验设备种类632

3．3其他环境试验设备种类632

第2章 气候环境试验设备633

1温度试验设备633

1．1高温试验箱633

1．2低温试验箱634

1．3高低温试验箱637

2温湿试验设备639

2．1恒定湿热试验箱639

2．2交变湿热试验箱642

2．3防锈油脂湿热试验箱644

2．4快速凝露腐蚀试验箱646

3腐蚀试验设备648

3．1化工气体腐蚀试验箱648

3．2二氧化硫腐蚀试验箱652

3．3盐雾腐蚀试验箱653

3．4霉菌试验箱658

3．5硫化氢气体腐蚀试验箱659

4老化试验设备659

4．1热老化试验箱659

4．2光老化试验设备663

5低气压试验设备667

5．1用途667

5．2基本结构和工作原理667

5．3技术参数668

6生物人工气候试验箱668

6．1用途668

6．2基本结构和工作原理668

6．3操作方法670

6．4检定标准及方法670

6．5国内外主要产品介绍671

7防护试验设备671

7．1砂尘试验设备671

7．2雨淋试验设备673

8恒温器674

8．1恒温水槽674

8．2恒温油槽678

9干燥箱679

9．1电热干燥箱679

9．2电热鼓风干燥箱680

9．3电热密闭干燥箱681

10培养箱682

10．1电热培养箱682

10．2二氧化碳培养箱682

10．3振荡培养箱684

10．4生物日光培养箱684

11综合环境试验设备684

11．1高低温低气压试验设备684

11．2高低温低气压湿热综合试验设备685

11．3高低温振动试验设备686

11．4温湿振动试验设备689

11．5高低温低气压振动试验设备692

第3章 机械环境试验设备695

1机械振动台695

1．1用途695

1．2基本结构和工作原理695

1．3工作条件696

1．4操作方法697

1．5检定标准及方法697

1．6国内外主要产品介绍698

2电动振动台698

2．1用途698

2．2基本结构和工作原理698

2．3 VS-1000-5电动振动台工作条件700

2．4 VS-1000-5电动振动台操作方法700

2．5检定标准和方法701

2．6国内外主要产品介绍702

3电动激振器703

3．1用途703

3．2基本结构和工作原理703

3．3激振器的使用方法704

3．4激振器特性及测试方法704

3．5国内外主要产品介绍705

4液压振动台705

4．1用途705

4．2基本结构和工作原理706

4．3技术参数706

4．4工作条件706

4．5操作方法706

4．6检定标准及方法706

4．7国内外主要产品介绍708

5冲击台试验710

5．1用途710

5．2基本结构和工作原理710

5．3检定标准及方法710

5．4国内外主要产品介绍711

6碰撞试验台712

6．1用途712

6．2基本结构及工作原理712

6．3 P-100型碰撞台的工作条件713

6．4操作方法713

6．5检定标准和方法713

6．6国内外主要产品介绍714

7模拟汽车运输台714

7．1用途714

7．2基本原理714

7．3操作方法716

7．4检定标准和方法716

7．5国内外产品介绍718

8摇摆试验台718

8．1用途718

8．2 YBD-200型摇摆台主要技术参数718

第4章 其他环境试验设备719

1电磁干扰试验设备719

1．1电源变化试验设备719

1．2 GSH-202串模、共模干扰试验设备725

1．3 GSH-205型磁场干扰试验设备728

1．4静电放电模拟试验器730

2防爆试验设备731

2．1概述731

2．2隔爆型试验装置732

2．3隔爆型试验装置操作方法735

2．4本质安全型火花试验装置736

附录739

附录4-1 盐雾腐蚀试验箱测试值的取舍方法（参考件）739

附录4-2 盐雾腐蚀试验箱盐溶液浓度分析方法（补充件）739

附录4-3 盐雾腐蚀试验箱运输试验方法（参考件）739

参考文献740