参数检测方法和检测技术应用
第2章 检测方法及技术-现代检测技术及仪表-许秀-清华大学出版社
2.3 参数检测基本概念
1. 开环型检测与闭环型检测 开环型检测系统一般由传感器、信号放大器、转换电
路、显示器等串联组成，进入仪表的信息和变换只沿一个 方向传递。
闭环型（反馈型）检测系统信息传递有两个通道，一 个是正向通道，另一个是反馈（反向）通道。正向通道中 的变换器通常是将被测信号转换成电信号，反向通道的反 向变换器则将电信号转换成非电信号。平衡式仪表及检测 系统一般采用这种伺服机构。
由于系统误差的存在，当把被测物与标准比较物的主 次或先后顺序置换过来时，可以排除测量过程中因顺序所 造成的误差影响。 8. 能量变换与能量控制型检测元件 9. 主动探索与信息反馈型检测
2.4 检测系统模型与结构
检测系统的基本功能可总结为信号转换与信号选 择、基准保持与比较和显示与操作三大部分。测量是把 被测量与同种类单位量进行比较，以数值表示被测量大 小的过程，因此，检测仪表中必须具有基准保持部分。 2.4.1 信号转换模型与信号选择性 1. 信号转换的数学模型 2. 信号选择性
第2章 检测方法及技术
2.1 参数检测过程 2.2 参数检测方法 2.3 参数检测基本概念 2.4 检测系统模型与结构 2.5 提高检测精度的方法 2.6 多元化检测技术
2.1 参数检测过程
一般来说，检测的过程就是用敏感元件将被测参数的信 息转换成另一种形式的信息，通过显示或其他形式被人们所 认识。
2.5.2 频域信号选择方法 1. 滤波放大与调频放大方法 2. 陷波放大方法 3. 锁定放大方法
2.6 多元化检测技术
信号转换是检测系统的最前端部分，在复杂的检测系统 中，往往是检测信号里已包含了所需要的信息，但并不能直 接反映所需要的信息。而且在检测精度要求高的情况下，作 为信号转换的传感器往往不止一个。使用多个传感器或不同 类型的传感器群，实现高度智能检测功能，是检测技术发展 的必然趋势。
快速检测技术的发展与应用
快速检测技术的发展与应用随着社会的发展和科技的进步，快速检测技术的应用越来越广泛。
从农产品到医疗诊断，从环境监测到食品安全，快速检测技术都在发挥着重要作用。
本文将介绍快速检测技术的发展与应用，以及未来的发展方向。
一、快速检测技术的分类快速检测技术主要包括光学检测技术、电化学检测技术、生物检测技术和物理检测技术。
光学检测技术包括近红外光谱技术、荧光光谱技术、拉曼光谱技术等，通过光学仪器对样品进行非破坏性分析。
电化学检测技术主要有电化学传感器技术、微流控电化学检测技术等，利用电化学原理进行检测。
生物检测技术主要有PCR技术、免疫学检测技术等，主要是通过生物反应的方法进行检测。
物理检测技术主要包括色谱技术、质谱技术等，主要利用物理原理进行分析。
以上四种技术各具特点，都在不同领域得到广泛应用。
二、快速检测技术的应用领域1、农产品检测农产品检测主要包括农药残留检测、重金属检测、兽药残留检测等。
采用快速检测技术可以对农产品进行快速、准确的检测，从而保障消费者的健康。
比如，近年来快速检测技术在水果中农药残留的检测上得到较多的运用，不同的检测技术可以针对不同的农产品进行检测。
2、环境监测环境监测包括水质检测、大气监测、土壤检测等。
快速检测技术可以对环境中的污染物进行快速检测，能够及时发现和解决环境问题。
比如，近年来利用快速毒性检测技术成功实现了高效识别各种水中有害物质。
3、医疗诊断医疗诊断方面，快速检测技术的应用也逐渐增多。
利用快速检测技术可以在最短时间内对疾病进行准确的检测和诊断。
比如，近年来新型冠状病毒的检测和诊断利用了PCR技术，将诊断速度和准确度提高到了一个新的高度。
4、食品安全食品安全一直是社会关注的重点之一。
快速检测技术可以对食品中的各种有害物质进行快速检测，避免食品安全问题的发生。
比如，快速检测技术在餐饮等领域的应用，可以检测食品中的添加剂、防腐剂、重金属等。
三、快速检测技术的未来发展方向随着科技的不断进步，快速检测技术还有很大的发展空间。
检测技术应用知识点总结
检测技术应用知识点总结一、检测技术的基本概念1.1 检测技术的定义检测技术是指利用特定的设备、仪器或方法对被测物体的特定物理、化学、生物性质进行测量、探测和判定的技术。
1.2 检测技术的基本要素检测技术的基本要素包括被测物体、检测设备、检测方法和检测结果等。
其中，被测物体是指需要进行检测的物质或物体，检测设备是指进行检测所需要的仪器、设备或工具，检测方法是指对被测物体进行检测的具体步骤和手段，检测结果是指通过检测得到的相关数据或信息。
1.3 检测技术的重要性检测技术在各个行业中都扮演着重要的角色。
它可以帮助人们了解被测物体的特定性质，对于产品质量控制、环境监测、医学诊断、食品安全等方面都具有重要意义。
同时，检测技术还可以为科学研究和技术创新提供重要的数据支持。
二、检测技术的分类2.1 检测技术的分类方式检测技术可以根据其检测对象、检测方法、检测原理等不同特点进行分类。
根据检测对象的不同，可以将检测技术分为物理检测技术、化学检测技术、生物检测技术等；根据检测方法的不同，可以将检测技术分为光学检测技术、声学检测技术、电磁检测技术等；根据检测原理的不同，可以将检测技术分为传感器技术、成像技术、分析技术等。
2.2 检测技术的主要应用领域根据不同的分类方式，检测技术在各个行业中都有不同的应用。
物理检测技术主要应用于工程领域和材料科学中，用于检测物体的形状、结构、物理性质等；化学检测技术主要应用于化工领域和环境保护中，用于检测物质的化学成分和性质；生物检测技术主要应用于医学诊断、食品安全、生物医药领域，用于检测生物体的生理和生化特性。
2.3 检测技术的未来发展方向随着科技的不断进步，检测技术也在不断发展。
未来，检测技术将朝着智能化、精准化、高效化的方向发展。
同时，随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断成熟，检测技术还将与这些新兴技术相结合，形成更加强大的检测系统，为各个行业提供更加全面、精准的检测解决方案。
产品质量检测中的创新技术与方法
产品质量检测中的创新技术与方法随着科技的不断发展和社会的进步，产品质量检测的意义变得越来越重要。
对于企业而言，产品质量是企业形象的直接体现，也是企业赢得市场竞争的关键因素。
因此，如何有效地进行产品质量检测，成为了企业关注的焦点。
在产品质量检测中，创新技术和方法的应用起到了重要的作用。
它们不仅能够提高检测效率和准确度，还可以降低成本和提高客户满意度。
下面将介绍几种在产品质量检测中被广泛使用的创新技术和方法。
首先，随着人工智能技术的快速发展，机器学习和深度学习正在被广泛应用于产品质量检测中。
传统的质量检测方法往往需要依靠人工进行目测和手动操作，这样不仅效率低下，而且容易出现人为误判。
而利用机器学习和深度学习技术，可以通过训练模型来识别和分析产品的质量问题。
例如，在制造业中，可以通过对产品外观图像进行识别来判断产品的表面缺陷，从而提高产品质量检测的效率和准确度。
其次，无损检测技术也是产品质量检测中的一项重要创新。
传统的质量检测方法往往需要拆解样品或者进行破坏性检测，这样不仅会对产品造成损伤，而且还会浪费成本和时间。
而无损检测技术则可以在不破坏产品的情况下，通过利用超声波、磁场、红外线等物理原理来检测产品内部的缺陷和故障，从而提高产品质量检测的效率和准确度。
例如，在航空航天领域，可以利用超声波检测技术来识别飞机零件中的裂纹和腐蚀等问题，从而确保飞机的安全飞行。
此外，还有一种创新技术受到了广泛关注，那就是物联网技术。
物联网技术通过将传感器和互联网相连接，可以实现对产品全生命周期的实时监测和追踪。
通过在产品生产、运输、销售和使用过程中采集和分析数据，可以及时发现并解决质量问题，从而提高产品的质量和可靠性。
例如，在食品安全领域，可以通过在食品包装中植入传感器，实时监测食品的温度和湿度等参数，以确保食品的质量和新鲜度。
综上所述，创新技术和方法在产品质量检测中发挥了重要作用。
机器学习和深度学习可以提高检测效率和准确度，无损检测技术可以在不破坏产品的情况下进行检测，物联网技术可以实现对产品全生命周期的实时监测。
iPPG技术及生理参数检测的教育应用综述
2021575成像式光电容积描记技术（imaging Photoplethys-mography，iPPG）是近些年发展迅速的一种非接触式生理参数检测技术[1]，是在传统单点接触式光电容积描记技术（Photoplethysmography，PPG）上发展起来的。
与传统的接触式PPG相比，iPPG技术具有无创、非接触检测人体的优点。
在现代医学体系中，心率（Heart Rate，HR）、心率变异性（Heart Rate Variability，HRV）、呼吸率（Breathing rate，BR）、血氧饱和度（Oxygen saturation，SpO2）等生理参数的检测对人体健康评估、疾病诊断等起着重要的作用。
而生理参数检测除了应用在传统的医疗场景中，也逐渐扩展到智能教育等领域。
比如，通过检测教室空间里参与者的生理参数来进行情绪识别[2]，可以及时评估学生的心理健康情况，同时对教师及时调整教学状态也有很大的督促作用。
而在传统的教学课堂上，主要还是采用课堂观察这一评估方式。
课堂观察是教师动态捕捉教学现象，实时分析教学情况，获得教学质量反馈，以此对教学内容、方法、状态做出及时调整的重要手段。
但这种评估方式是一种基于经验的评价，主观性较强，评价结果不够精准[3]。
随着大数据、人工智能的不断发展，传统教育领域的智能化将是一个必然的发展趋势。
同时近些年来，智慧教育越来越受到国家的重视。
结合人工智能技术对学生的心理情绪进行及时监督，对iPPG技术及生理参数检测的教育应用综述郑鲲1，孔江萍1，周晶2，慈康怡1，常鹏11.北京工业大学信息学部，北京1001242.北京工业大学继续教育学院，北京100124摘要：获取学习状态数据是实现智能教育的前提，生理参数是反映学生学习状态的重要信息。
而目前在智能教育领域生理参数检测方法比较单一，仍然以接触式为主，存在一定局限性。
而非接触式生理参数检测方法更有利于智能教育的广泛推广。
土围堰施工方案土围堰的监测与检测技术应用
土围堰施工方案土围堰的监测与检测技术应用土围堰施工方案及土围堰的监测与检测技术应用一、施工方案土围堰作为一种常见的防渗结构，在各类水利工程中具有广泛的应用。
为确保土围堰施工的顺利进行及其后期性能可靠，需要制定合理的施工方案。
1. 土壤选择与准备为构造坚实的土围堰，需要选择具有一定黏结性和塑性的黏土作为主体材料。
在选择土壤时，应考虑到其工程性质、现场的可获取性以及经济性。
同时，在土壤准备阶段，还需要进行充分的处理，如清理表层杂物、强化土壤湿度等。
2. 施工方法与工艺在土围堰施工过程中，主要的施工方法可分为手工施工和机械施工两类。
手工施工适用于小规模、工期较短、地形复杂的情况，而机械施工则适用于大规模、工期较长、地形较平坦的情况。
无论采用何种施工方法，都需要遵循严格的工艺要求，确保土壤的均匀性、一致性及压实度。
3. 防渗措施土围堰的主要功能之一是防渗。
为提高土围堰的防渗性能，可以采取以下措施：- 在堤坝基底开挖和基坑问题处理时，采取防止侵蚀、防止土体进水、进行防渗灌浆等预处理措施；- 根据现场情况，合理选择增加土围堰渗透抗力的措施，如防渗墙、排水孔等；- 严格控制施工质量，确保土围堰的均匀密实，减小孔隙率。
二、监测与检测技术的应用土围堰的施工过程中，监测与检测是至关重要的环节。
通过科学准确的监测与检测技术，可以全面了解土围堰施工工况和性能指标，及时发现和解决问题，确保工程的质量和安全。
1. 监测指标及方法- 土压力监测：通过土压力计等设备，实时测量土围堰内外土体对结构的压力分布情况，以判断结构的承载情况和稳定性。
- 周边地下水位监测：通过水位计等设备，连续监测围堰周边地下水位的变化，判断土围堰的防渗效果和周边地下水的影响。
- 锚杆力监测：对土围堰表面的锚杆或对锚索进行监测，了解土围堰的受力情况，及时查明是否存在锚杆断裂、位移等问题。
- 土体位移监测：通过测测斜水平仪等设备，监测土堤变形和位移情况，以及土体的整体稳定性。
无损检测技术中的声学参数测量与分析方法
无损检测技术中的声学参数测量与分析方法随着科学技术的不断进步，无损检测技术在工业领域的应用越来越广泛。
声学参数测量是无损检测技术中的一种重要方法，通过测量和分析材料的声学性能可以判断材料的质量，识别出可能存在的缺陷。
本文将介绍无损检测技术中的声学参数测量与分析方法的一些基本知识和方法。
首先，声学参数测量的基本原理是利用声波的传播特性来获取被测材料的相关信息。
常用的声学参数包括声速、声阻抗、声吸收系数和声透射率等。
声速是指声波在材料中传播的速度，可以通过测量声波在材料中传播的时间与材料的厚度来计算。
声阻抗是指声波由一个介质进入另一个介质时发生反射和透射的程度，可以通过测量材料上的反射和透射声波的振幅来计算。
声吸收系数是指材料吸收入射声波能量的能力，可以通过测量入射声波的功率和透射声波的功率来计算。
声透射率是指声波从一个介质传播到另一个介质时透射的比例，可以通过测量透射声波的功率和入射声波的功率来计算。
其次，声学参数的测量方法有多种。
其中，最常用的方法之一是声波探头法，通过将声波探头放置在材料上进行测量。
声波探头法适用于对材料内部缺陷进行检测和测量。
另一种常用的方法是超声波检测法，通过向材料中发送超声波并接收回波来测量材料的声学参数。
超声波检测法适用于对材料表面以及内部的缺陷进行检测和测量。
还有一种方法是声学共振法，通过将材料置于一个声学共振腔中，测量共振频率和共振幅度来获取材料的声学参数。
此外，数字声学技术也被广泛应用于声学参数测量中，利用计算机技术对声音进行数字化处理和分析。
最后，声学参数分析是无损检测技术中的重要环节。
通过对声学参数进行分析，可以判断材料的缺陷情况和质量状况。
例如，在超声波检测中，分析声波的回波可以确定材料中的缺陷位置以及缺陷的性质。
在声吸收系数的分析中，可以通过比较材料的声吸收系数与标准值来判断材料的质量。
此外，声学参数分析还可以结合其他无损检测方法，如X射线检测和磁粉检测等，来综合评估材料的性能。
临床诊断中的新技术与新方法
临床诊断中的新技术与新方法随着科技的不断进步和医学领域的不断发展，临床诊断中出现了许多新技术和新方法。
这些新技术和新方法为医生提供了更精确、更快速、更可靠的诊断手段，有助于提高疾病的早期诊断率和治疗效果，为患者的健康保驾护航。
一、基因检测技术的应用基因检测技术是目前临床诊断中逐渐兴起的新技术之一。
通过对患者的基因进行检测，可以发现患者潜在的遗传性疾病风险。
例如，BRCA1和BRCA2基因突变会增加女性患乳腺癌和卵巢癌的风险，而通过基因检测，可以及早发现这些潜在的风险，从而进行早期干预和治疗。
此外，基因检测技术还可以用于个体化用药的指导。
通过检测患者的基因型，可以了解患者对某些药物的代谢能力，从而调整药物剂量，避免不良反应的发生，提高治疗效果。
二、生物芯片技术的发展生物芯片技术是一种以微型芯片为载体，利用微阵列技术进行多参数检测的新方法。
通过生物芯片，医生可以同时检测多种生物标志物，如蛋白质、核酸、细胞因子等，从而对疾病进行全面评估。
生物芯片技术在临床诊断中的应用非常广泛。
例如，在肿瘤诊断中，利用生物芯片可以检测肿瘤标志物的表达水平，帮助医生判断病情和预测患者的预后。
在感染性疾病的早期诊断中，生物芯片可以检测患者体内特定病原体的核酸序列，快速确定感染的病原菌类型，从而指导合理的抗感染治疗。
三、影像学技术的革新随着医学影像学的迅速发展，越来越多的新技术和新方法被应用于临床诊断中。
例如，计算机断层扫描（CT）技术的革新，使得医生可以获得更高分辨率和更清晰的影像，从而有助于更准确地检测病变和评估病情。
此外，磁共振成像（MRI）技术的快速发展也为临床诊断带来了诸多好处。
新一代的MRI设备具有更高的磁场强度和更快的图像采集速度，可以提供更详细的解剖信息和功能图像。
例如，在神经学领域，功能性磁共振成像（fMRI）可以检测脑区的活动情况，为神经系统疾病的定位和治疗提供依据。
四、人工智能在临床诊断中的应用人工智能技术是近年来临床诊断中崭露头角的新方法。
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非接触式测温：
任何物体，若其温度超过绝对零度，就会 以电磁波的形式向周围辐射能量。其中与物体 本身温度有关的传播热能的那部分辐射，称为 热辐射。而把能检测被测物体热辐射能量，进 而确定被测物体温度的仪表，通称为辐射式温 度计。
29
辐射测温仪表主要组成
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光学高温计：将物体的光谱辐射亮度和标准光 源的光谱辐射亮度进行比较，来确定待测物体 的温度。
18
接触式测温：
膨胀式温度计：测温敏感元件在受热后尺寸或 体积会发生变化，该变化与温度具有一定的函 数关系
玻璃液体温度计
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固体膨胀式温度计 双金属温度计
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21
压力式温度计：根据一定质量的液体、气体在 定容条件下其压力与温度呈确定函数关系的原 理制成的
22
23
热电阻温度计：利用金属(包括合金)导体或金 属氧化物半导体做测温质，利用随温度而变化 的电阻值来进行测温的
热学法：根据被测介质的热物理量(参数)的 差异以及热平衡原理进行参数的检测
热线风速仪
7
电学法：利用敏感元件把被测变量转换成 电压、电阻、电容等电学量
电子体温计用 NTC热敏电阻
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声学法：利用超声波在介质中的传播以及 在介质间界面处的反射等性质进行参数的 检测 超声波流量计
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磁学法：利用被测介质有关磁性参数的差 异及被测介质或敏感元件在磁场中表现出 的特性，检测被测变量
31
光电高温计：克服了光学高温计的主要缺点
32
辐射式温度传感器 --- 红外测温传感器 红外辐射 --- 物体本身有一定的温度（电机/电器/火炉/冰块） 物体温度高 --- 红外辐射能多
特点：非接触测量，远距离/带电/不能直接接触 --- 不影响温度分布
33 速度快；灵敏度高；测量范围广(-10~1300C)；抗干扰
机械量：
尺寸（长度、厚度、角度）、直线位移x（m）、角位移α、 速度、加速度a（ m/s2） 、转速n（r/min）、应变 ε （m/m ）、力矩T（Nm）、振动、噪声、质量（重量） m（kg、t）
12
物体的性质和成分量：
空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、 浓度、液体的粘度、浊度等
它规定分子运动停止时的温度为绝对零度。它建于 热力学基础，体现出温度仅与热量有关而与测温物质的 任何物理性质无关的理想温标。
17
3、测温方法
（1）接触式测温
感温元件直接与被测对象相接触，两者进行 充分的热交换，最后达到热平衡。
（2）非接触式测温 感温元件不与被测对象直接接触，而是通过
接受被测物体的热辐射能实现热交换，据此测出 被测对象的温度。
家用电器
汽车子
测量仪器
办公设备 农业园艺 医疗器具
28工业生产
电熨斗、电冰箱、电饭煲、洗衣机、电暖壶、烘干机、 电烤箱、空调机、电热毯、热水器、热得快、电磁炉、 电子喷油嘴、空调机、发电机防热装置、电热座椅 流量计、风速表、真空计、浓度计、湿度计、空气传感 器、环境监测仪、 复印机、传真机、打印机、扫描仪 温室控制、人工气候箱、烘干系统、 体温计、人工透析、散热系统 电动机过热保护、
温度的微观概念是大量分子运动平均强度的表 示。分子运动愈激烈其温度表现越高。
14
温度的测量：
当两个物体达到热平衡时，便可以从一 个物体的温度得知另一个物体的温度，这就 是测温的依据。对于既知的一个物体的某个 性质或状态随温度变化的确定关系，就可以 以温度来度量其性质或状态的变化情况，这 就是设计与制作温度计的数学物理基础。
参数检测方法和检测技术应用
1
简要介绍非电量参数检测方法及实现技术 如温度，压力、物位、流量、机械量、成分等
2
第一节 概述
一、 参数检测的意义 参数检测是把反映生产过程状态的参数定
量化，并提供出对控制生产有效而适当的信息， 从而使生产管理、质量管理、原材料和能源消 耗等处于最佳化。如传统酿酒方法利用现代检 测实现的现代化。
24
热电偶温度计：基于塞贝克热电动势效应
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26
热敏电阻温度计：用电阻值随电阻体温度而 显著变化的半导体电阻制成的
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热敏电阻
材料：半导体 --- 半导体热电阻 分类：正温度系数热敏电阻(PTC)
负温度系数热敏电阻(NTC) 临界温度系数热敏电阻(CTR)
热敏电阻的应用
B
RT Ae T
非线性
第三节 压力的检测
一、 概述 1、基本概念
工程上把垂直均匀作用在单位面积上的力 称为压力，即物理学中定义的压强。（Pa）
34
描述方法：
（1）绝对压力 作用与物体表面上的全部压力 （2）大气压力 地球表面上的空气柱重力所产生
的平均压力 （3）相对压力 绝对压力与大气压力之差 （4）差压 任意两个压力之差
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2、常用温标：
1）摄氏温标 摄氏温标规定标准大气压下纯水的冰融点为0度，水沸点 为100度，中间等分为100格，每格为摄氏1度，符号为℃
2）华氏温标 华氏温标规定标准大气压下纯水的冰融点为32度，水沸 点为212度，中间等分180格，每格为华氏1度，符号为 ℉。
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3）热力学温标 以热力学第二定律为基础的一种理论温标，已被国际计 量大会采纳作为国际统一的基本温标。 （ K ）
3
二、参数检测的一般方法
参数的检测是以自然规律为基础，利用 某些敏感元件特有的物理、化学和生物等效 应，把被测变量的变化转换为敏感元件某一 物理(化学)量的变化。
4
光学法：利用光的发射、透射、折射、和 反射定律或性质进行检测
红外测温仪
5
力学法：利用敏感元件把被测量转变成机 械位移、变形
弹簧秤
6
状态量：
颜色、透明度、缺陷、表面质量（粗糙度、白 度、灰度）等。
电工量：
U、I、f、R、Z、E、B ……
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第二节 温度的检测
一、 概述 1、温度的概念
温度的宏观概念是建立在热平衡基础上的。任 意两个温度不同的物体，只要有温度差存在， 热量就会从高温物体向低温物体传递，直到两 物体温度相等，即达到热平衡为止。
电磁流量计
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射线法：放射线穿过介质时部分能量会被物 质吸收，吸收程度与射线所穿过的物质层厚 度、物质的密度等性质有关
X射线探伤
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三、常见的检测参数
热工量：
温度t（℃ 、K、℉ ） 压力（压强）p（Pa）、压差Δ p 、真空度、流量q（t、m
3 ）、流速v（m/s）、物位、液位h（m）