《測(cè)控專業(yè)自動(dòng)檢測(cè)系列實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

《測(cè)控專業(yè)自動(dòng)檢測(cè)系列實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱課程英文名SeriesExperimentsofAutomaticDetection課程代碼02M0046學(xué)分2總學(xué)時(shí)32課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)限選先修課程誤差理論與數(shù)據(jù)處理、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制原理適用專業(yè)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)（自動(dòng)檢測(cè)方向）開(kāi)課學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位本課程是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)（自動(dòng)檢測(cè)方向）的一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括溫度、壓力、流量?jī)x表的檢定校準(zhǔn)以及熱工參數(shù)的過(guò)程控制。通過(guò)使用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)儀器對(duì)常見(jiàn)溫度、壓力、流量?jī)x表進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，使學(xué)生更加深刻理解“計(jì)量”的含義，并掌握熱工參數(shù)的主要控制過(guò)程和基本控制方法。（二）課程目標(biāo)通過(guò)本課程的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，提高學(xué)生解決工作中實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，從而能較快地適應(yīng)計(jì)量部門和企業(yè)的工作需要。課程的具體目標(biāo)如下：1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目掌握溫度、壓力、流量等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的原理和實(shí)際操作，能夠根據(jù)被測(cè)儀表的性能選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量?jī)x器，獲取被測(cè)儀器儀表的特征參數(shù)。（4.2）2.真實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠涗泴?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的處理和分析，能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差、重復(fù)性等計(jì)算，分析被測(cè)儀器的性能，并進(jìn)行不確定度的評(píng)定。（4.3）3.能夠運(yùn)用測(cè)控專業(yè)相關(guān)知識(shí)及數(shù)學(xué)方法對(duì)熱工參數(shù)和控制參數(shù)進(jìn)行分析、解釋和評(píng)價(jià)，理解所用測(cè)量?jī)x器在測(cè)量精度、測(cè)量范圍、頻率響應(yīng)等方面存在的局限性，提出改進(jìn)的方案，從而探索新的測(cè)量技術(shù)和方法。（5.3）4.通過(guò)合理分工完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題能夠與團(tuán)隊(duì)的成員進(jìn)行溝通討論，共同找出解決問(wèn)題的辦法。（9.3）二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法以課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，結(jié)合學(xué)生的自學(xué)與團(tuán)隊(duì)合作訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)主要由教師講解測(cè)控技術(shù)以及儀器儀表方面的基本知識(shí)，包括熱工參數(shù)測(cè)量、傳感技術(shù)、儀器儀表的結(jié)構(gòu)原理等方面的知識(shí)，使學(xué)生更加深刻理解掌握測(cè)控技術(shù)和儀器儀表的相關(guān)知識(shí)。以國(guó)家或者行業(yè)計(jì)量檢定規(guī)程為指導(dǎo)，講解各類儀表的檢定和校準(zhǔn)，包括檢定條件、操作方法和步驟、數(shù)據(jù)處理等，學(xué)生們通過(guò)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作，更好地熟悉或掌握計(jì)量和檢定的方法，提高學(xué)生對(duì)計(jì)量檢定的興趣，提高教學(xué)效果。學(xué)生的自學(xué)以實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)為主，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)、自主學(xué)習(xí)的能力。實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，弄清實(shí)驗(yàn)的目的與內(nèi)容及注意事項(xiàng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體任務(wù)，研究實(shí)驗(yàn)的做法及其理論根據(jù)，分析應(yīng)該測(cè)取哪些數(shù)據(jù)，并估計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)與小組成員分工合作，一起完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后詳細(xì)整理、統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)計(jì)量校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)室工作方法和工作習(xí)慣，實(shí)事求是的實(shí)驗(yàn)室工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求4.2畢業(yè)要求4.3畢業(yè)要求5.3畢業(yè)要求9.3課程目標(biāo)1H課程目標(biāo)2H課程目標(biāo)3M課程目標(biāo)4M注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）；四、課程內(nèi)容及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1XMZ-102數(shù)字溫度顯示儀表檢定3了解數(shù)顯溫度儀表的特性，掌握檢定方法，并能誤差分析完成儀表的接線，按照規(guī)程進(jìn)行檢定，給出檢定結(jié)論驗(yàn)證必做2紅外耳溫計(jì)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)3了解耳溫計(jì)的工作原理，掌握校準(zhǔn)方法選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)溫度儀表，按照規(guī)程進(jìn)行校準(zhǔn)。驗(yàn)證選做3標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)流量系數(shù)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)3了解流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作原理，過(guò)程及調(diào)節(jié)控制方法，熟悉和掌握孔板流量計(jì)流量系數(shù)的標(biāo)定方法。完成實(shí)驗(yàn)儀器的連接，按照規(guī)程進(jìn)行檢定，給出結(jié)論。驗(yàn)證選做4鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)定轉(zhuǎn)子流量計(jì)實(shí)驗(yàn)3了解鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置工作原理，掌握用鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置校驗(yàn)氣體流量計(jì)的基本原理及校驗(yàn)方法。按照規(guī)程檢定氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)，計(jì)算實(shí)際誤差。驗(yàn)證必做5水表流量檢定實(shí)驗(yàn)3了解流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作原理，熟悉和掌握水表的檢定方法。按照規(guī)程，采用容積法檢定水表，計(jì)算水表的各項(xiàng)誤差。驗(yàn)證選做6渦輪流量計(jì)特性實(shí)驗(yàn)3了解流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作原理，分析渦輪流量計(jì)的特性選擇不同流量點(diǎn)，繪制渦輪流量特性曲線，分析影響流量計(jì)精度的參數(shù)。驗(yàn)證必做7壓力變送器的性能研究3掌握活塞式壓力計(jì)操作、壓力變送器的主要性能指標(biāo)按照規(guī)程，檢定示值誤差、回程誤差，給出檢定結(jié)論。驗(yàn)證必做8單圈彈簧管式精密壓力表的檢定3掌握單圈彈簧管式精密壓力表的檢定方法根據(jù)規(guī)程檢定示值誤差、回程誤差和輕敲位移，給出檢定結(jié)論驗(yàn)證選做9兩點(diǎn)法求解對(duì)象特性實(shí)驗(yàn)3掌握一階慣性加純滯后環(huán)節(jié)對(duì)象的傳遞函數(shù)，掌握對(duì)象特性參數(shù)求解方法實(shí)驗(yàn)根據(jù)階躍輸入響應(yīng)曲線，使用兩點(diǎn)法求解出對(duì)象特性參數(shù)。與切線法求解結(jié)果比較驗(yàn)證選做10響應(yīng)曲線法PID控制實(shí)驗(yàn)3掌握PID控制原理及響應(yīng)曲線法參數(shù)整定方法，掌握PID控制效果評(píng)價(jià)方法基于已求解的對(duì)象特性參數(shù)，使用Z-N參數(shù)整定PID參數(shù)，并對(duì)工業(yè)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行控制，對(duì)控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)驗(yàn)證必做11臨界比例度法PID參數(shù)整定實(shí)驗(yàn)2掌握PID控制原理及臨界比例度參數(shù)整定方法，掌握PID控制效果評(píng)價(jià)方法使用臨界比例度法整定PID參數(shù)，并對(duì)工業(yè)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行控制，對(duì)控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)驗(yàn)證必做12串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)2掌握串級(jí)控制原理及主副回路參數(shù)整定方法，掌握串級(jí)控制控制效果評(píng)價(jià)選定主副回路被控參數(shù)，對(duì)主副回路參數(shù)進(jìn)行整定，并對(duì)工業(yè)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行控制，對(duì)控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)驗(yàn)證選做13發(fā)射率測(cè)試實(shí)驗(yàn)3掌握材料發(fā)射率的測(cè)量方法。搭建測(cè)量發(fā)射率的實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)定不同的加熱目標(biāo)溫度以獲得測(cè)量數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)選做14熱電偶溫度計(jì)制作及標(biāo)定3了解熱電偶的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)制作熱電偶，掌握冰點(diǎn)法確定熱電偶參比端的方法；采用鹽水焊制作熱電偶，推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中冰點(diǎn)法參比端處理方法的物理公式。驗(yàn)證選做15熱量表標(biāo)定實(shí)驗(yàn)3掌握熱能表工作原理及檢定方法建立不同進(jìn)水，出水溫度下的熱能表檢定實(shí)驗(yàn)條件，完成熱能表的檢定，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證選做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。五、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過(guò)程考核到課率、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)卡片、實(shí)驗(yàn)報(bào)告30%期末考核數(shù)據(jù)分析與處理、思考和總結(jié)實(shí)驗(yàn)報(bào)告70%考核類別考查成績(jī)登記方式五級(jí)制六、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：1.《測(cè)控技術(shù)與