本课程是为材料科学与工程专业材料与化工专业学位硕士研究生开设的学位课。课程以传感器为基础,主要介绍工业生产中常见的温度、压力、流速和流量、物位、气体的成分、粉尘浓度等过程参数的测试方法及所涉及的工业仪表的工作原理、安装、使用方法等。课程既介绍了流体热工测试的经典理论,同时也引入了近年来工程测试理论研究及工业仪表开发研究的新成果,可为材料与化工专业研究生认识与了解仪表及其使用提供依据。
课程编号: QZ041004 课程名称: 材料工程测试技术 学时: 32 学分: 2.0 课程性质: R学位课 □非学位课 教室类型:R多媒体教室 □普通教室 □实验室 |
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具体考核要求 |
相关规定:非学位课程一般为考查课,考核方式由任课教师根据课程要求自行确定。学位课程一般应闭卷考试,如需要开卷考试,任课教师须提前提交书面申请,经研究生处批准后方可开卷考试。学位课成绩以考试成绩为主,平时成绩不得超过40%。 |
考核形式:R考试 □考查; 课程成绩构成:平时成绩占:30% ;期末成绩占70 % ; 平时成绩评定说明: 平时成绩包含课堂回答问题、网络视频观看、作业完成情况及出勤情况等几部分组成 。 |
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教学目的:通过课程的学习,使研究生们能够熟练掌握常见的温度,压力,物位、流量、成分、浓度等热工仪表的基本结构、工作原理及特点,学会使用各类型的仪表,并具有优化及开发新型仪表的工程技术能力,为实际工程中的自动控制提供依据。 |
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教材及主要参考书: 教材: 陶珍东,魏才业,张绍忠,李树人编著.工业仪表与工程测试.北京:国防工业出版社,2008.3 参考资料: 1.李孟源主编.工程计量检测技术.西安:西北工业大学出版社,1990.4 2. 何适生主编.热工参数测量及仪表.北京:水利电力出版社,1990.4 3. 程大亨主编.热工过程检测仪表.北京:中国电力出版社,1997.10 4. 苏彦勋,盛健,梁国伟主编.流量计量与测试.北京:中国计量出版社,1992.8 5. 范云霄,刘桦编著.测试技术与信号处理.北京:中国计量出版社,2002.4 6. 吕崇德. 热工参数测量与处理.北京:清华大学出版社,2001. 7. 周建民主编.热工测量.北京:兵器工业出版社1992年8月第1版 8. 林其勋.热工与气动参数测量.1995年12月第1版 9. 王魁汉.温度测量技术..沈阳:东北工学院出版社,1991年07月第1版 10. 冯圣一编.热工测量新技术.北京:水利电力出版社,1995年11月第1版 |
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课程安排
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主要授课内容 |
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第1章 绪论 工程测试技术的地位和作用;测试系统的组成及特点;现代工程测试技术的发展趋势。 第2章 传感器 2.1 概 述 |
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2.2参数型传感器:电阻式、电容式、电感式 2.3 发电型传感器:磁电式、压电式 2.4光导纤维传感元件:反射式、吸收式、调节式
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2.5智能传感器:智能传感器的概念、智能传感器的功能与特点;智能传感器系统 第3章 温度测量 3.1 温度的测量方法 3.2 热电偶温度计:热电偶测温原理、热电偶的基本定律、常用热电偶类型及构造 |
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3.3 电阻温度计:电阻温度计的材料、工作原理、结构型式、半导体电阻温度计 3.4非接触式测温仪:辐射测温的理论基础、光学高温计、光电高温计 |
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3.4非接触式测温仪:辐射温度计、比色温度计、红外测温仪工作原理及应用、光纤辐射式温度测试仪 3.5水晶测温仪表 |
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第4章 压力测量 4.1概述:压力单位、压力检测仪表的分类 4.2液柱式压力计:原理和结构、液柱式压力计的测量误差及其修正 4.3活塞式压力计:简单活塞式压力计、差动活塞式压力计 |
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4.4弹性压力表:弹性元件、弹性压力计的误差及改善途径 4.5应变式压力传感器: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、力平衡式压力传感器 4.6测压仪表的选择和安装:压力仪表的选择、压力表的校验、压力表的安装 |
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第5章 物位测量 5.1 概述:物位测量的特点、测量仪表分类 5.2 压差式水位计:概述、压力式液位计、压差式物位计 5.3 电接点水位计:水位传感器原理、水位结构、误差、显示方法举例、普通电接点测量筒的缺陷 5.4 料位计:重锤式、电容脉冲式、阻旋式、g—射线式、超声波式 |
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第6章 流速和流量测量 6.1 概述:流速和流量测量方法、测量系统 6.2容积式流量测量计:容积式流量测量仪表的原理与结构、特性及影响因素、选择安装、使用情况判断 |
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6.3 速度式流量测量技术与仪表:涡轮流量计、流体振动式流量计、电磁流量计 6.4超声波流量测量方法与仪表: 传播速度差法的原理、流量方程 6.5 超声波多普勒流量计测量原理:基本工作原理、流量方程 |
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6.6 热线测速计:敏感元件基本构造、基本原理、工作特性、热线测速计用于管道流量测量 6.7节流式流量计:理论基础和流量方程、标准节流装置、取压方式、装置、安装和使用 |
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6.8 其它差压式流量计:毕托管、均速管流量计、转子流量计、靶式流量计 6.9两相流体流量计标准装置 |
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第7章 成分分析 7.1概述:成份分析的作用和意义、成分分析方法、常用过程分析仪表分类、分析仪的组成 7.2磁性氧量计:物质的磁性与磁化率、热磁式氧分析器的工作原理 7.3 奥氏气体成分分析仪:奥氏气体成分分析仪的系统组成;分析步骤、注意事项 |
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7.4 CO2自动分析仪:基本知识、CO2自动分析器的工作原理、 7.5 红外线气体分析器:基本知识、红外线气体分析器的组成、工作原理 7.6 氧化锆氧量计: 工作原理和结构、ZO系列氧化锆氧量分析仪 |
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第8章 粉尘浓度测量 8.1 概述 8.2 取样管法测定粉尘浓度:粉尘浓度测定装置、测定系统及测量原理、计算方法、影响测量结果的因素;BLC-1型烟尘浓度测定仪 |
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8.3 光散射法粉尘浓度测定仪:Lambert-Beer定律测量粉尘浓度、Mie散射测量的原理 8.4 β射线吸收型粉尘浓度测定仪 8.5石英晶体微天平:工作原理;仪器的功能及特点;主要技术指标 目的要求:了解粉尘浓度测量的方法。 |
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