《測控專業(yè)自動(dòng)檢測系列實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

《測控專業(yè)自動(dòng)檢測系列實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱課程英文名SeriesExperimentsofAutomaticDetection課程代碼B0804Z12學(xué)分2總學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)0實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(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、自控檢測技術(shù)、調(diào)節(jié)儀表適用專業(yè)測控技術(shù)與儀器專業(yè)（自動(dòng)檢測方向）開課學(xué)院計(jì)量測試工程學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位本課程是測控技術(shù)與儀器專業(yè)（熱工自動(dòng)檢測與控制方向）的一門基礎(chǔ)技術(shù)課，其任務(wù)是通過對(duì)熱工基本知識(shí)、傳感技術(shù)、熱工實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能等方面的基本訓(xùn)練，使學(xué)生更加深刻理解掌握熱工實(shí)驗(yàn)的主要過程與基本方法，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，使學(xué)生能較快地適應(yīng)計(jì)量部門或工礦企業(yè)的工作需要，提高解決工作中實(shí)際問題的能力，并培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)作風(fēng)，加深對(duì)相關(guān)課程的理解。（二）課程目標(biāo)1.能夠針對(duì)不同的熱工參數(shù)和控制對(duì)象，制定可行的實(shí)驗(yàn)方案。（4.1）2.能夠掌握各種溫度、壓力、流量等計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的使用和操作。（4.2）3.能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差、重復(fù)性等計(jì)算，并進(jìn)行不確定度的評(píng)定。（4.4）4.能夠運(yùn)用測控專業(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)，理解所用測量儀器在測量精度、測量范圍、頻率響應(yīng)等方面存在的局限性。（5.3）5.能夠組建團(tuán)隊(duì)，通過合理分工完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作。（9.2）6.針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題能夠與團(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)合自學(xué)和開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過對(duì)熱工基本知識(shí)、傳感技術(shù)、熱工實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能等方面的基本訓(xùn)練，使學(xué)生更加深刻理解掌握熱工實(shí)驗(yàn)的主要過程與基本方法，以國家或者行業(yè)計(jì)量檢定規(guī)程為指導(dǎo)，講解各類測量和計(jì)量儀器的使用方法，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)量測試的興趣，提高教學(xué)效果。對(duì)測試和計(jì)量儀器的原理和結(jié)構(gòu)，以學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)和自學(xué)為主，以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)、自主學(xué)習(xí)的能力。開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要針對(duì)學(xué)有余力的同學(xué)，在完成課程的基礎(chǔ)上，以團(tuán)隊(duì)的形式，自行設(shè)計(jì)簡單的自動(dòng)控制系統(tǒng)或檢定裝置，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力三、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畢業(yè)要求5畢業(yè)要求9課程目標(biāo)1M課程目標(biāo)2M課程目標(biāo)3L課程目標(biāo)4H課程目標(biāo)5L課程目標(biāo)6M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)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)3了解耳溫計(jì)和恒溫槽的工作原理，掌握分度方法選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)溫度儀表，按照規(guī)程進(jìn)行校準(zhǔn)。驗(yàn)證必做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)證必做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，采用稱重法檢定水表，計(jì)算水表的各項(xiàng)誤差。驗(yàn)證必做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)證必做9切線法求解溫度對(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)過去階躍輸入響應(yīng)曲線，使用切線作圖法求解出對(duì)象特性參數(shù)。驗(yàn)證必做10兩點(diǎn)法求解溫度對(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)過去階躍輸入響應(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)證必做11響應(yīng)曲線法PID控制實(shí)驗(yàn)3掌握PID控制原理及參數(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)溫度進(jìn)行控制，對(duì)控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)驗(yàn)證必做12臨界比例度法PID參數(shù)整定實(shí)驗(yàn)3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)溫度進(jìn)行控制，對(duì)控制效果進(jìn)行評(píng)價(jià)驗(yàn)證必做13發(fā)射率測試實(shí)驗(yàn)3掌握材料發(fā)射率的測量方法。搭建測量發(fā)射率的實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)定不同的加熱目標(biāo)溫度以獲得測量數(shù)據(jù)。驗(yàn)證選做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。七、考核方式及成績?cè)u(píng)定（一）考核方式與評(píng)價(jià)考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績比例過程考核含到課率、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%期末考核報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告70%考核類別考查成績登記方式五級(jí)制（二）課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)和達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)合格標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)1,2,3實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績（考勤、實(shí)驗(yàn)操作）A0.6期末考核（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）B課程目標(biāo)4實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績（考勤、實(shí)驗(yàn)操作）A0.6期末考核（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）B課程目標(biāo)5,6實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績（考勤、實(shí)驗(yàn)操作）A0.6期末考核（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）B八、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：1.《測控技術(shù)與儀器專業(yè)綜合