热工检测仪表课程教学大纲

1、热工检测仪表课程教学大纲课程名称: 热工检测仪表英文名称: Thermal Engineering Instrumentation 课程编号: x2010061学时数: 48学时 其中实验学时数：8学时 课外学时数：无学分数: 3适用专业: 热能与动力工程专业（A1、A2、B）一、课程的性质、目的和任务性质及目的本课程主要介绍生产过程中自动测量仪表基本知识、基本原理，是热能与动力工程专业的技术基础课。通过本课程的学习，使学生了解误差理论的基础知识，测量系统组成和测量误差分析；掌握温度、压力、流量、流速、气体成分等热工过程主要参数的测量原理及方法，掌握仪表的结构、特点、使用条件、注意事项，能根据

2、测量需要正确选择仪表和能为自控人员正确提供有关工艺条件和数据的初步能力。2、任务通过本课程的学习，使学生能够：1）掌握有关测量仪表的基础知识，从测量系统的角度对测量误差、测量精度和测量系统有一个总的认识，需要4学时左右；2）掌握主要热工参数，如温度、压力、流量、流速、气体成分分析等参数的测量技术，基本内容是传统的、使用成熟的测试方法，同时了解新发展起来的测量方法，大约需36；3）通过热电偶校验，热电偶冷端温度的影响及补偿导线的作用，流量的测量及计算等实验，掌握仪表的性质和使用方法。课程教学内容的基本要求、重点和难点(一)绪论主要内容：测量的意义、测量方法；测量系统；测量误差与测量精度；测量技术

3、的发展状况。测量仪表的技术评定指标基本要求：使学生了解测量的意义和方法、测量系统的组成和系统中各测量环节的功能；了解测量误差的概念和误差的分类；并对测量技术的发展状况有比较全面的了解。掌握一仪表的评定指标。属于一般了解层次的内容。重点：测量系统的组成和系统中各测量环节的功能，仪表的精度等级及校表选表方法。难点：仪表的精度等级及校表选表方法的有关计算。（二） 温度测量主要内容：2.1温度测量概述：温标，温度测量的方法及分类。2.2热电偶测温：热电偶测温及特点，热电偶回路的性质，常用热电偶的材料和结构，热电偶的冷端温度处理，热电偶较验有分度，热电偶温度系统的误差分析 ， 2.3热电阻测温：热电阻测

4、温原理及特点，常用的热电阻元件，热电阻测温元件的结构，热电阻元件的校验及误差分析。2.4热电势、热电阻的测量与显示。2.5其它接触式测温仪表，接触式测温技术及误差分析，需2学时。2.6非接触式温度测量：热辐射的理论基础，单色辐射式光学测温原理、亮度温度和实际温度，光电高温计，全辐射光学高温计，比色温度红外与激光技术在温度场测量中的应用。基本要求：通过这部分的学习，学生应熟练掌握热电偶、热电阻的测温原理及特点掌握常用热电偶、热电阻的种类和特点，掌握热电偶冷端温度的处理方法，了解热电偶和热电阻的结构等内容，掌握显示仪表的工作原理和特点，正确理解辐射式测温仪表的测温原理、特点，了解辐射式测温仪表的显

5、示温度及其求法，了解辐射式测温仪表在使用中的注意事项。属于熟练掌握和一般了解层次的内容。重点：热电偶、热电阻的测温原理及特点，常用热电偶、热电阻的种类和特点，热电偶冷端温度的处理方法，电位计的工作原理特点，数字显示仪表的基本原理。难点：温度测量系统的分析计算，A/D转换器的工作原理。（三） 压力测量主要内容：3.1常规测压方法与仪表，液柱式压力计，弹性式压力计，其它形式测压仪表， 3.2压力信号的电变送方法：电阻应变式压力传感器，电容式压力传感器，电感式压力传感器，力平衡式压力变送器。3.3气流的压力测量：总压测量与总压管，静压测量与静压管，微压计。基本要求：通过这部分的学习，要求学生熟练掌握

6、压力计的测量原理及特点，正确理解各种压力信号的电变送方法，了解气流压力的测量方法和原理。重点：常规测压方法与仪表的种类及特点，弹簧管压力计的工作原理和特点，压力信号的电变送方法。难点：压力变送器的工作原理、结构及使用特点。(四) 流量测量主要内容：4.1流量测量概述：流量概念，流量的测量方法。4.2节流式流量计：节流装置测量原理及流量方程，标准节流装置，标准节流装置的有关参数及分析，节流装置的设计计算。4.3速度式流量计：涡轮流量计，电磁流量计，靶式流量计，涡街流量计。， 4.4容积式流量计：腰轮流量计和刮板流量计，容积流量计性能分析。特殊流量测量方法简介。基本要求：通过这部分的学习，应熟练掌

7、握节流式流量计的工作原理和流量方程，掌握标准节流装置的特点，能分析流量公式及标准节流装置的设计，正确理解各种速度式、容积式流量计的工作原理和特点，了解特殊流量计的基本原理。重点：节流式流量计的工作原理和流量方程，标准节流装置的特点。分析流量公式及标准节流装置的设计计算。难点：节流式流量计的工作原理和流量方程，标准节流装置的设计计算。（五） 气体成分分析主要内容：5.1氧化锆氧量计原理及系统组成。5.2红外气体分析仪原理。5.3气相色谱分析仪原理及组成。基本要求：通过这部分的学习，学生应掌握气体成分分析的基本方法和原理、特点。重点：氧化锆氧量计原理，红外气体分析仪原理。难点：浓差电势的产生原理，

8、氧化锆氧量计原理。三、 教学方式及学时安排教学方式主要采用教师授课方式，适当考虑采用CAI教学和多媒体教学，以提高学生学习兴趣。序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例第一章绪论授课4第二章 温度测量授课和实验202：1第三章 压力测量授课和实验82：1第四章 流量测量授课和实验103：1第五章 气体成分分析授课63：1四、课程各教学环节的要求实验环节：共10学时，要求学生提前预习、认真参加，不得缺席，认真整理实验报告并及时上交。主要内容：热电偶校验，需3学时。热电偶冷端温度的影响及补偿导线的作用，需3学时流量的测量及计算，需2学时作业要求：每一章节后都配以适量的习题与思考题，帮助学生掌握，侧重问答和原理的叙述，适当加一些有关的计算。要求按时、独立完成。五、本课程与其他课程的联系在学习本课程之前，学生应学习电子、电路原理、计算机应用、流体力学、传热学、概率论和数理统计、高等数学等课程。六、考核方