1、熱工檢測儀表課程教學(xué)大綱課程名稱: 熱工檢測儀表英文名稱: Thermal Engineering Instrumentation 課程編號: x2010061學(xué)時數(shù): 48學(xué)時 其中實驗學(xué)時數(shù)：8學(xué)時 課外學(xué)時數(shù)：無學(xué)分?jǐn)?shù): 3適用專業(yè): 熱能與動力工程專業(yè)（A1、A2、B）一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)性質(zhì)及目的本課程主要介紹生產(chǎn)過程中自動測量儀表基本知識、基本原理，是熱能與動力工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解誤差理論的基礎(chǔ)知識，測量系統(tǒng)組成和測量誤差分析；掌握溫度、壓力、流量、流速、氣體成分等熱工過程主要參數(shù)的測量原理及方法，掌握儀表的結(jié)構(gòu)、特點、使用條件、注意事項，能根據(jù)

2、測量需要正確選擇儀表和能為自控人員正確提供有關(guān)工藝條件和數(shù)據(jù)的初步能力。2、任務(wù)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠：1）掌握有關(guān)測量儀表的基礎(chǔ)知識，從測量系統(tǒng)的角度對測量誤差、測量精度和測量系統(tǒng)有一個總的認(rèn)識，需要4學(xué)時左右；2）掌握主要熱工參數(shù)，如溫度、壓力、流量、流速、氣體成分分析等參數(shù)的測量技術(shù)，基本內(nèi)容是傳統(tǒng)的、使用成熟的測試方法，同時了解新發(fā)展起來的測量方法，大約需36；3）通過熱電偶校驗，熱電偶冷端溫度的影響及補償導(dǎo)線的作用，流量的測量及計算等實驗，掌握儀表的性質(zhì)和使用方法。課程教學(xué)內(nèi)容的基本要求、重點和難點(一)緒論主要內(nèi)容：測量的意義、測量方法；測量系統(tǒng)；測量誤差與測量精度；測量技術(shù)

3、的發(fā)展?fàn)顩r。測量儀表的技術(shù)評定指標(biāo)基本要求：使學(xué)生了解測量的意義和方法、測量系統(tǒng)的組成和系統(tǒng)中各測量環(huán)節(jié)的功能；了解測量誤差的概念和誤差的分類；并對測量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r有比較全面的了解。掌握一儀表的評定指標(biāo)。屬于一般了解層次的內(nèi)容。重點：測量系統(tǒng)的組成和系統(tǒng)中各測量環(huán)節(jié)的功能，儀表的精度等級及校表選表方法。難點：儀表的精度等級及校表選表方法的有關(guān)計算。（二） 溫度測量主要內(nèi)容：2.1溫度測量概述：溫標(biāo)，溫度測量的方法及分類。2.2熱電偶測溫：熱電偶測溫及特點，熱電偶回路的性質(zhì)，常用熱電偶的材料和結(jié)構(gòu)，熱電偶的冷端溫度處理，熱電偶較驗有分度，熱電偶溫度系統(tǒng)的誤差分析 ， 2.3熱電阻測溫：熱電阻測

4、溫原理及特點，常用的熱電阻元件，熱電阻測溫元件的結(jié)構(gòu)，熱電阻元件的校驗及誤差分析。2.4熱電勢、熱電阻的測量與顯示。2.5其它接觸式測溫儀表，接觸式測溫技術(shù)及誤差分析，需2學(xué)時。2.6非接觸式溫度測量：熱輻射的理論基礎(chǔ)，單色輻射式光學(xué)測溫原理、亮度溫度和實際溫度，光電高溫計，全輻射光學(xué)高溫計，比色溫度紅外與激光技術(shù)在溫度場測量中的應(yīng)用。基本要求：通過這部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)熟練掌握熱電偶、熱電阻的測溫原理及特點掌握常用熱電偶、熱電阻的種類和特點，掌握熱電偶冷端溫度的處理方法，了解熱電偶和熱電阻的結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，掌握顯示儀表的工作原理和特點，正確理解輻射式測溫儀表的測溫原理、特點，了解輻射式測溫儀表的顯

5、示溫度及其求法，了解輻射式測溫儀表在使用中的注意事項。屬于熟練掌握和一般了解層次的內(nèi)容。重點：熱電偶、熱電阻的測溫原理及特點，常用熱電偶、熱電阻的種類和特點，熱電偶冷端溫度的處理方法，電位計的工作原理特點，數(shù)字顯示儀表的基本原理。難點：溫度測量系統(tǒng)的分析計算，A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理。（三） 壓力測量主要內(nèi)容：3.1常規(guī)測壓方法與儀表，液柱式壓力計，彈性式壓力計，其它形式測壓儀表， 3.2壓力信號的電變送方法：電阻應(yīng)變式壓力傳感器，電容式壓力傳感器，電感式壓力傳感器，力平衡式壓力變送器。3.3氣流的壓力測量：總壓測量與總壓管，靜壓測量與靜壓管，微壓計。基本要求：通過這部分的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生熟練掌握

6、壓力計的測量原理及特點，正確理解各種壓力信號的電變送方法，了解氣流壓力的測量方法和原理。重點：常規(guī)測壓方法與儀表的種類及特點，彈簧管壓力計的工作原理和特點，壓力信號的電變送方法。難點：壓力變送器的工作原理、結(jié)構(gòu)及使用特點。(四) 流量測量主要內(nèi)容：4.1流量測量概述：流量概念，流量的測量方法。4.2節(jié)流式流量計：節(jié)流裝置測量原理及流量方程，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的有關(guān)參數(shù)及分析，節(jié)流裝置的設(shè)計計算。4.3速度式流量計：渦輪流量計，電磁流量計，靶式流量計，渦街流量計。， 4.4容積式流量計：腰輪流量計和刮板流量計，容積流量計性能分析。特殊流量測量方法簡介。基本要求：通過這部分的學(xué)習(xí)，應(yīng)熟練掌

7、握節(jié)流式流量計的工作原理和流量方程，掌握標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的特點，能分析流量公式及標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計，正確理解各種速度式、容積式流量計的工作原理和特點，了解特殊流量計的基本原理。重點：節(jié)流式流量計的工作原理和流量方程，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的特點。分析流量公式及標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計計算。難點：節(jié)流式流量計的工作原理和流量方程，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計計算。（五） 氣體成分分析主要內(nèi)容：5.1氧化鋯氧量計原理及系統(tǒng)組成。5.2紅外氣體分析儀原理。5.3氣相色譜分析儀原理及組成。基本要求：通過這部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握氣體成分分析的基本方法和原理、特點。重點：氧化鋯氧量計原理，紅外氣體分析儀原理。難點：濃差電勢的產(chǎn)生原理，

8、氧化鋯氧量計原理。三、 教學(xué)方式及學(xué)時安排教學(xué)方式主要采用教師授課方式，適當(dāng)考慮采用CAI教學(xué)和多媒體教學(xué)，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。序號主要內(nèi)容主要教學(xué)方式學(xué)時分配輔導(dǎo)答疑比例第一章緒論授課4第二章 溫度測量授課和實驗202：1第三章 壓力測量授課和實驗82：1第四章 流量測量授課和實驗103：1第五章 氣體成分分析授課63：1四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的要求實驗環(huán)節(jié)：共10學(xué)時，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)、認(rèn)真參加，不得缺席，認(rèn)真整理實驗報告并及時上交。主要內(nèi)容：熱電偶校驗，需3學(xué)時。熱電偶冷端溫度的影響及補償導(dǎo)線的作用，需3學(xué)時流量的測量及計算，需2學(xué)時作業(yè)要求：每一章節(jié)后都配以適量的習(xí)題與思考題，幫助學(xué)生掌握，側(cè)重問答和原理的敘述，適當(dāng)加一些有關(guān)的計算。要求按時、獨立完成。五、本課程與其他課程的聯(lián)系在學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生應(yīng)學(xué)習(xí)電子、電路原理、計算機應(yīng)用、流體力學(xué)、傳熱學(xué)、概率論和數(shù)理統(tǒng)計、高等數(shù)學(xué)等課程。六、考核方