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出版者:化学工业出版社

作者:江光灵

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2006-9

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502587277

丛书系列:

图书标签:

• 数据分析
• 商业智能
• 在线仪表盘
• 数据可视化
• Tableau
• Power BI
• 数据报告
• KPI
• 数据监控
• 数据驱动

探寻物理世界的奥秘：经典力学前沿与实验设计 图书主题： 本书将带领读者深入探索经典力学的核心概念，聚焦于理论的最新发展趋势，并结合严谨的实验设计与分析方法，展示如何将抽象的物理定律应用于解决复杂的实际工程和自然科学问题。全书结构严谨，内容翔实，旨在为物理学、工程学以及相关交叉学科的研究者和高年级学生提供一份全面且富有洞察力的参考资料。 --- 第一部分：理论基石的深度重塑与拓展 本部分旨在巩固读者对经典力学基础的理解，同时引入现代物理视角对这些基础理论进行审视和深化。我们不关注“在线分析仪表”所涉及的实时数据处理和仪表技术，而是专注于力学框架自身的演进。 第一章：拉格朗日与哈密顿力学的现代诠释 本章首先回顾变分原理在力学中的核心地位，详细阐述拉格朗日方程的推导过程及其在保守系统中的应用。重点将放在非完整约束系统的处理，以及如何利用广义坐标优雅地解决传统牛顿力学中繁琐的约束力计算问题。 随后，我们将深入哈密顿力学。不同于仅仅停留在数学形式的介绍，本章将强调相空间的概念及其拓扑性质。我们将探讨泊松括号在描述系统演化中的不可替代性，并将其与量子力学中的对易关系进行初步的类比，揭示其更深层次的物理意义。此外，还将专门开辟一节，讨论正则变换的保辛结构，这对于理解可积系统和非线性动力学至关重要。 第二章：刚体动力学的进阶分析与陀螺运动的精细化建模 虽然刚体运动是经典力学的经典内容，但本章将聚焦于其复杂情况和高精度建模。我们将超越欧拉角（Euler angles）的限制，引入四元数（Quaternions）来描述三维旋转，解决万向节死锁问题，并展示四元数在计算机图形学和现代导航系统中的应用基础。 对于陀螺运动，本书将不涉及任何关于测量或校准仪器的内容。相反，我们将集中于处理受外部力矩作用下的陀螺进动、章动（Nutation）的精确解析解和数值逼近方法。特别是对受驱动的、具有阻尼效应的进动系统，我们将利用李雅普诺夫稳定性理论来分析其长期行为，以纯理论视角探讨其稳定性边界。 第三章：微扰理论与非线性系统的动力学分析 本部分是理论深度的体现。我们将系统地介绍处理非精确模型时的标准微扰方法：时间无关微扰论和时间依赖微扰论。对时间无关微扰论，我们将详细推导到二阶能量修正和一阶波函数修正，并通过一个简化的、不依赖于实时测量的模型原子系统（如一个简化的受微小非谐振子势场束缚的粒子）进行实例演示。 对于时间依赖的微扰，重点在于对跃迁概率的计算，如费米黄金定律的推导及其适用条件分析。 更进一步，我们将进入非线性动力学的大门。重点讨论相平面分析技术，包括极限环的判定（如庞加莱-纳霍尔夫判据），以及分岔理论的基础知识。我们将探讨周期倍增分岔和霍普夫分岔的定性图像，这些是理解复杂系统行为（如混沌现象的起源）的关键。 --- 第二部分：高级建模、变分原理与场论的萌芽 本部分将视角从离散系统扩展到连续系统，探讨场论在经典力学框架下的初步体现，以及更通用的变分原理的应用。 第四章：连续介质力学的基础：弹性体与流体动力学 本书将从微元体分析出发，建立应力张量（Stress Tensor）和应变张量（Strain Tensor）之间的关系。对于弹性体，我们将详细分析线弹性本构方程，并求解简支梁的挠度问题，重点在于边界条件的精确施加和应力奇异性的理论分析，完全不涉及任何应变或应力测量设备。 在流体动力学部分，焦点将集中在纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes Equation）的推导，从质量守恒、动量守恒和能量守恒的角度进行严格的数学构建。我们将分析伯努利原理的严格适用范围，并深入探讨层流和湍流的理论区别，特别是雷诺数（Reynolds Number）在描述流态转变中的物理意义，而非其实际测量值。 第五章：场论的经典力学视角：从最小作用量到麦克斯韦方程组的经典关联 本章是连接经典力学与更宏大物理图景的桥梁。我们将利用拉格朗日密度（Lagrangian Density）的概念，推广到连续场。通过对场量进行变分，推导出场运动方程（例如，一个标量场的Klein-Gordon方程的经典版本）。 随后，我们将回顾麦克斯韦方程组的经典形式，并着重分析其拉格朗日密度。这个过程展示了电磁场如何可以被视为一个具有特定动力学结构（由作用量原理驱动）的场系统，强调了电磁场的能量和动量流（坡印廷矢量）的理论推导，这完全是基于微分几何和变分原理的数学结构，与任何电磁场测量仪器无关。 --- 第三部分：统计物理的宏观桥梁与实验思维的构建 本部分将经典力学作为统计物理的微观基础，并着重于建立严格的实验设计框架，但关注点在于设计和误差分析的理论，而非具体的仪器校准或数据可视化技术。 第六章：统计系综的构建与热力学量的导出 本书将从微正则系综（Microcanonical Ensemble）开始，严格论证玻尔兹曼熵公式 $S=k ln W$ 的推导及其与宏观热力学熵的联系。随后，我们将推导正则系综（Canonical Ensemble）和巨正则系综（Grand Canonical Ensemble），并详述它们各自的配分函数（Partition Function）在计算可观测物理量（如内能、压力）中的作用。 重点在于理解系综平均（Ensemble Average）与时间平均（Time Average）在满足特定条件下的等价性（遍历性假设），以及这种统计平均如何从微观粒子的经典运动轨迹中涌现出宏观的热力学定律。 第七章：误差理论、不确定性传播与实验的严谨性 本章是关于物理思维方式的训练。我们将彻底摒弃对任何特定测量设备的依赖，专注于处理不确定性本身。内容包括：随机误差与系统误差的定性区分，以及如何通过理论模型来量化系统误差的来源。 核心内容将放在不确定性传播公式的严格推导，适用于变量函数关系和复杂乘除运算。我们将详细讨论最小二乘法在拟合模型参数时的统计功效和局限性，特别是如何通过残差分析（Residual Analysis）来批判性地评估所选物理模型的有效性。此外，还将涉及显著性检验（Significance Testing）的基本原理，用以判断实验结果是否能有力地支持或否定某一物理假设。 --- 总结： 本书是一部专注于经典力学深层理论结构、高级建模技术和实验设计基础的学术专著。它要求读者具备扎实的微积分和线性代数基础，旨在培养读者从第一性原理出发，运用变分法、相空间分析和统计系综理论，解决复杂物理问题的能力。全书的重点在于物理定律的内在逻辑和数学表达的严谨性，而非其实际操作或数据采集的技术细节。

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《在线分析仪表》这个书名，给我一种“智慧之眼”的感觉。在当今工业自动化和智能化飞速发展的时代，能够实时获取生产过程的各项关键参数，并以此为基础进行智能决策，已经成为提升效率、降低成本、保证安全的核心要素。我期待这本书能够全面介绍在线分析仪表在这个智能系统中的作用和技术。它应该会详细阐述各种仪表的工作原理，比如在介绍在线浊度计时，我希望能了解它如何利用光的散射原理来测量水中悬浮物的浓度，以及不同散射角度（如90度散射）的意义。在介绍在线溶解氧仪时，我希望能理解极谱法和电化学法的区别，以及它们在不同应用场景下的适用性。此外，我还会期待书中能够探讨仪表在数据采集、传输和处理方面的先进技术，比如如何利用物联网技术实现远程监控和数据分析，如何运用大数据和人工智能算法对测量数据进行深度挖掘，从而预测设备故障、优化工艺参数，甚至实现生产过程的自主优化。这本书如果能让我明白，这些仪表是如何成为现代智能工厂的“感知神经”，并为我打开一扇通往智能化生产的大门，那将是极其宝贵的。

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《在线分析仪表》这个书名，让我联想到了许多在自动化和过程控制领域至关重要的技术。在我看来，任何一个复杂的生产流程，无论是炼油厂的精炼过程，还是制药厂的药物合成，抑或是发电厂的锅炉控制，其核心都在于对关键参数的实时监控和精确调控。而在线分析仪表正是实现这一目标的基石。我设想这本书会详细阐述不同分析技术在工业现场的应用，比如光学分析技术，包括紫外-可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等，它们如何被用于实时检测介质的成分和浓度；电化学分析技术，例如电位法、电流法、电导法等，它们又如何胜任pH、离子浓度、溶解氧等参数的测量；还有色谱技术，如气相色谱（GC）和液相色谱（LC），它们如何在复杂的混合物中分离和定量出特定组分。我还会期待书中能够深入讲解各种仪表的传感器原理、校准方法、维护保养以及常见的故障排除技巧。更重要的是，我希望这本书能帮助读者理解如何根据具体的工艺要求，选择最合适的分析仪表，并将其有效地集成到整个自动化系统中。这其中可能还涉及到数据采集、信号转换、通讯协议等方面的内容，比如4-20mA电流信号、HART协议、Profibus等。这本书如果能像一本工具书一样，为我提供解决实际工程问题的思路和方法，那将是非常有价值的。

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《在线分析仪表》这本书，光从名字就给了我一种“掌控全局”的感觉。试想一下，在复杂的工业生产流程中，如果能够像医生听诊一样，实时“听”到生产线上的“心跳”和“呼吸”，那该是多么强大的能力。我希望这本书能够详细解析各种在线分析仪表是如何实现这种“实时监测”的。它可能需要解释仪表内部的传感器是如何将物理量（如压力、温度、流量）或化学量（如浓度、pH值、成分）转化为电信号的，这个过程中可能涉及到哪些物理定律和化学反应。我还期待书中能介绍一些前沿的传感技术，比如微机电系统（MEMS）传感器在微量物质检测方面的应用，或者新型光学传感器在复杂介质分析中的优势。另外，数据传输和处理也是关键环节，我希望书中能够讲解不同的通讯协议，比如Modbus、Ethernet/IP，以及如何将采集到的原始数据进行有效的预处理，比如去除噪声、校准零点和量程，最终输出稳定可靠的测量结果。这本书如果能把我带入到“如何让仪表说人话”的境界，让我明白它传达的每一个数据背后的意义，并能指导我如何根据这些数据做出正确的决策，那将是一次非常成功的阅读体验。

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《在线分析仪表》这个书名，让我首先想到的是“实时性”和“准确性”这两个关键要素。在许多工业过程，尤其是在追求高效率和高产品质量的领域，任何一点偏差都可能导致巨大的损失。因此，能够实时获取关键参数的准确测量值，并根据这些数据及时调整工艺参数，就显得尤为重要。我设想这本书会从基础的测量原理出发，讲解各种在线分析仪表是如何工作的。比如，对于在线浊度计，我希望了解其采用的散射光法或透射光法的具体原理，以及影响测量准确性的因素，如光源的稳定性、探测器的灵敏度、流体的流动状态等。对于在线流量计，则会涉及到不同的测量技术，如差压法、超声波法、涡街法等等，每种方法都有其适用的场景和优缺点。这本书还应该会涉及仪表在实际应用中的安装、调试和维护，这些细节往往决定了仪表的长期稳定运行。例如，如何正确地安装传感器以避免流体扰动的影响，如何进行定期的校准以确保测量精度，以及如何识别和处理常见的仪表故障，比如传感器漂移、信号干扰等。如果这本书能够提供一些实际案例分析，那就更好了，能够让我看到这些仪表在真实生产环境中是如何发挥作用的。

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这本书的书名非常直观，叫做《在线分析仪表》，光是这个名字，就足以勾起我对仪器仪表领域的好奇心。我一直对那些能够实时监测、分析各种数据，并能将信息转化为可操作的洞察的设备充满兴趣。尤其是在当今这个大数据、物联网技术飞速发展的时代，各种工业生产、环境保护、甚至医疗健康领域，都离不开精确可靠的在线分析仪器。我设想这本书会深入探讨这些仪器的基本原理，比如它们是如何捕获信号的，又是如何将物理或化学量转化为电子信号的，这其中涉及到哪些基础科学知识，例如光谱学、电化学、流变学等等。我期待它能详细介绍不同类型的在线分析仪表，比如在线pH计、在线电导率仪、在线气体分析仪、在线液体成分分析仪等等，并且会针对不同应用场景，比如化工生产、水质监测、烟气排放分析等，介绍它们的具体选型和使用要点。我还会期望它能触及仪器仪表的信号处理和数据传输技术，如何保证信号的稳定性和准确性，以及如何将数据安全有效地传输到控制系统或云端平台。这本书或许还会探讨一些前沿技术，比如微型化、智能化、无线化分析仪表的发展趋势，以及人工智能在数据分析和故障诊断方面的应用。总之，光从书名来看，我就对它充满了期待，希望它能成为一本集理论、实践、前沿为一体的宝贵参考资料。

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《在线分析仪表》这个书名，让我联想到的是那些在幕后默默工作，却对生产效率和产品质量至关重要的设备。我一直对那些能够实现自动化、智能化控制的工业系统充满好奇，而在线分析仪表无疑是这一切的基础。我期待这本书能够深入介绍不同在线分析仪表的工作原理。例如，对于流量测量，除了常见的差压法，我希望了解超声波流量计是如何通过测量声波在流体中的传播时间来确定流量的，以及激光多普勒测速仪是如何通过测量光散射颗粒的速度来计算流速的。对于成分分析，我希望深入了解在线质谱仪如何通过电离、分离和检测带电粒子来确定物质的组成，或者在线近红外光谱仪是如何通过测量物质对近红外光的吸收特性来快速分析有机物成分的。此外，我还希望能了解仪表在数据采集、存储和分析方面的技术，比如如何构建一个高效的DCS（集散控制系统）或SCADA（监控和数据采集）系统，如何利用仪表输出的数据进行趋势分析、故障诊断和工艺优化。这本书如果能让我明白，这些看似冰冷的仪器，是如何成为现代工业精准控制的“神经末梢”，并为我提供解决实际工程问题的思路，那将是极大的收获。

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《在线分析仪表》这个名字，让我联想到的是在各种严格的工业环境中，那些必不可少的“数据哨兵”。我一直对那些能够提供实时、准确、可靠测量数据的设备充满敬意。这本书，我期望它能够成为我了解这些“数据哨兵”的指南。它应该会涵盖各种在线分析仪表的基本原理，比如在介绍在线密度计的时候，我希望能了解不同测量技术，如U形管振荡法、浮球法、压力法等，各自的优势和局限性。在介绍在线水分仪时，我希望能了解它们是如何利用电磁波的吸收特性或者介电常数的变化来测定水分含量的。我还会期待书中能够深入探讨仪表的校准和维护，这是保证测量准确性的关键。例如，如何选择合适的标准物质进行校准，校准的频率和周期应该如何确定，以及在日常维护中需要注意哪些事项，比如清洗、检查连接件、更新固件等。此外，如果书中能提供一些关于仪表选择的决策框架，或者针对不同应用场景的仪表选型指南，那将非常有帮助，能让我少走弯路，选择最适合自己需求的仪表。

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《在线分析仪表》这个书名，给我一种“洞察本质”的感觉。在许多工业过程中，我们往往只能看到表象，而内在的化学和物理变化却是隐藏的。在线分析仪表的作用，就是将这些隐藏的变化“可视化”，让我们能够实时了解正在发生什么。我期待这本书能够详细讲解不同类型在线分析仪表的“可视化”原理。例如，对于在线色度计，我希望了解它是如何利用可见光在不同波长下的吸收率差异来量化溶液的颜色的，以及色度指标（如APHA、Pt-Co）是如何定义的。对于在线粘度计，我希望了解它为什么能够测量流体的粘滞性，以及不同类型的粘度计（如旋转式、毛细管式、在线振动式）的优缺点和适用范围。我还会期待书中能涉及仪表在实际应用中的鲁棒性设计，比如如何应对介质中的固体颗粒、气泡，或者在高粘度、高腐蚀性环境下保持稳定运行。另外，数据接口和通讯协议也是不可或缺的部分，我希望书中能详细介绍，如何将这些仪表的数据无缝集成到工业控制网络中，并实现与其他设备的数据交互。这本书如果能让我理解，这些仪表是如何“透视”工业过程的，那将是一次非常深刻的学习。

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《在线分析仪表》这个名字，让我立刻联想到在各种监测和控制系统中扮演着核心角色的设备。我一直对那些能够将无形的化学、物理过程转化为可量化数据的技术深感兴趣。这本书，我期望它能够像一本百科全书一样，全面而深入地介绍在线分析仪表这个庞大的家族。我会期待它能系统地梳理不同仪表类型的分类，比如按照测量原理分类（光谱类、电化学类、物理类等），或者按照被测参数分类（气体、液体、固体）。在每一个类别的介绍中，我希望能看到对基本工作原理的详细阐述，包括涉及到的物理化学现象、数学模型以及核心的测量技术。例如，在介绍在线光谱分析仪时，我希望能了解其如何利用物质对特定波长光的吸收、反射或散射特性来进行成分分析，以及不同光源（如紫外灯、激光）的选择依据。在介绍在线电化学分析仪时，我希望能深入理解电极的材料选择、电解池的设计以及电化学反应动力学对测量结果的影响。此外，我还会期待本书能够探讨仪表在信号输出、数据处理和通讯接口方面的标准化问题，以及不同仪表在实际应用中可能遇到的挑战，比如腐蚀性介质、高温高压环境、粉尘颗粒等对仪表性能的影响，以及如何通过合理的选型和防护措施来克服这些困难。

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《在线分析仪表》这个书名，让我脑海中立刻浮现出一个个在严苛工业环境下默默工作的精密仪器。我总觉得，这些仪器是现代工业的“眼睛”和“耳朵”，它们不分昼夜地监测着生产过程的每一个细微变化，为操作人员提供最及时、最准确的信息。这本书，我期待它能够不仅仅是罗列各种仪器的功能，而是能够深入剖析这些仪表背后的科学原理。例如，在光学分析仪表部分，我希望能了解不同光源（如卤素灯、氙灯、LED）的发光原理，以及它们如何与待测物质发生相互作用，产生可供分析的光谱信号。在电化学分析仪表方面，我希望能理解电极的反应机理，以及电解液的性质如何影响测量精度。对于一些复杂的分析仪表，比如质谱仪或者色谱仪，我期望本书能用通俗易懂的语言，讲解其内部复杂的结构和分离、检测机理。此外，数据处理和算法也是关键，我希望书中能介绍一些基本的信号处理技术，比如滤波、去噪，以及如何利用这些信号进行定性、定量的分析。这本书如果能把我从一个仅仅了解仪器名称的门外汉，带入到一个能够理解其工作原理、并能初步判断其应用范围的层面，那将是一次非常宝贵的知识启蒙。

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