09《动力工程测试技术及仪器》课程教学大纲韩东太

《动力工程测试技术》课程教学改革与实践发布时间：2022-05-13T02:17:17.832Z 来源：《教育学文摘》2021年10月总第388期作者：彭海勇张海波[导读] 《动力工程测试技术》课程是我校能源与动力工程专业的必修课，作为能源与动力工程专业的必修课，探索合适的教学方法是非常重要的。

本文基于能源与动力工程专业对《动力工程测试技术》课程的教学目标及要求，并结合现代能源动力行业对能源与动力工程专业人才的需求，从知识、能力和素质培养等方面出发，对教学理念、教学模式及课程实践方面等相应的教学改革方案和策略进行了探讨。

由教学实践表明，所提出的教改方案和策略的实施有助于改善该课程的教学效果。

彭海勇张海波上海工程技术大学机械与汽车工程学院201620摘要：《动力工程测试技术》课程是我校能源与动力工程专业的必修课，作为能源与动力工程专业的必修课，探索合适的教学方法是非常重要的。

本文基于能源与动力工程专业对《动力工程测试技术》课程的教学目标及要求，并结合现代能源动力行业对能源与动力工程专业人才的需求，从知识、能力和素质培养等方面出发，对教学理念、教学模式及课程实践方面等相应的教学改革方案和策略进行了探讨。

由教学实践表明，所提出的教改方案和策略的实施有助于改善该课程的教学效果。

关键词：动力工程测试技术能源与动力工程教学改革《动力工程测试技术》课程定位：本课程是能源与动力工程专业的学科专业课，是能源与动力工程专业人才培养中的关键课程之一，是工科类专业所需知识体系的一个重要组成部分。

《动力工程测试技术》主要内容：主要介绍动力工程领域参数的测试原理、方法和仪表使用，了解测试技术的基本概念，测量误差的类别及分析方法，测量仪表的组成和特性，常用显示仪表及传感器的工作原理和使用方法，并认识其在实现生产自动化控制等过程中所起作用。

一、教学目标《动力工程测试技术》课程性质：专业选修课程；开课时间：大学本科三年级(第5学期)。

《仪器分析技术》课程教学大纲2023一、教学目的和要求仪器分析技术是测量物质的化学组成、分子结构、物理性质和状态，进行科学研究与质量监控的重要手段，是研究生必须掌握的基础知识之一。

《仪器分析》是化学与化学工程、材料工程、生物和生物工程各专业的基础课程之一。

鉴于硕博士研究生在本科阶段已经具备一定的课程基础知识，并且仪器分析技术种类繁多，发展迅速，本课程《仪器分析技术》教学大纲及教学内容的编制主要遵循“通用、精炼、新进展”的原则，通过这门课程的教学，可帮助学员较好地掌握本研究所研究领域较通用的仪器分析技术，重点学习测量误差和不确定度、各类仪器分析技术的原理、仪器结构和构效关系、主要实验技术/方法的特点、影响检测的主要因素、谱图解析的一般步骤和方法、前沿技术进展和典型应用实例等内容。

从而提高学生使用本研究所大中型仪器进行科研工作的能力。

本课程采用课堂教学、实验实验和多媒体辅助教学等多种教学手段相结合的方式完成教学内容。

教学内容注重实践应用价值，通过本课程学习，学员应能够在两个方面得到能力提升：（1）正确选择分析技术和分析仪器的能力。

（2）评判数据质量，解析数据、挖掘数据信息的能力。

二、预修课程本课程是在学生已完成本科分析化学和仪器分析课程或了解相关知识，具有较好的化学专业基础知识，特别是具备较好的“定性定量分析”的概念基础上开设的。

三、适用对象化学与化学工程、材料工程、生物和生物工程相关专业博硕士研究生。

四、授课方式采用课堂理论教学和实验演示教学相结合的授课方式，并结合讨论、学生自学、课外辅导答疑以及考核。

五、课程内容课堂理论教学总计42学时，实验演示教学18.5学时，分6个技术模块共计11章展开教学，模块I包括第一章和第二章，模块II-VI包括第三章至第十一章。

其中，模块1为必选项，在模块II-VI中，不同专业研究生可根据自身专业基础和技术需求情况，从第三章至第十一章教学内容中任选数个章节学习。

总学时数不少于36学时。

目录第1章绪论........................................................................................................................ - 1 -1.1 课题背景与意义........................................................................................................... - 1 -1.2 总实验装置以及监测原理........................................................................................... - 1 -1.3 检测和控制参数........................................................................................................... - 4 -第2章温度的测量............................................................................................................ - 5 -2.1 实验管流体进出口温度测量和控制.......................................................................... - 5 -2.1.1 检测方法设计以及依据................................................................................ - 5 -2.1.2 仪表种类选用以及设计依据........................................................................ - 5 -2.1.3 测量注意事项................................................................................................ - 7 -2.1.4 误差分析........................................................................................................ - 7 -2.2 水浴温度的测量........................................................................................................ - 7 -2.2.1 检测方法设计以及依据................................................................................ - 7 -2.2.2 仪表种类选用以及设计依据........................................................................ - 8 -2.2.3 测量注意事项................................................................................................ - 9 -2.2.4 误差分析........................................................................................................ - 9 -2.3 管壁温度测量............................................................................................................ - 9 -2.3.1 检测方法设计以及依据................................................................................ - 9 -2.3.2 仪表种类选用以及设计依据........................................................................ - 9 -2.3.3 测量注意事项.............................................................................................. - 10 -2.3.4 误差分析...................................................................................................... - 11 -第2章水位的测量.................................................................................................................. - 12 -3.1 补水箱水位测量...................................................................................................... - 12 -3.1.1 检测方法设计以及依据.............................................................................. - 12 -3.1.2 仪表种类选用以及设计依据...................................................................... - 12 -3.1.3 测量注意事项.............................................................................................. - 13 -3.1.4 误差分析...................................................................................................... - 14 -第4章流量的测量.................................................................................................................. - 15 -4.1 试验管内流体的流量测量...................................................................................... - 15 -4.1.1 检测方法设计以及依据.............................................................................. - 15 -4.1.2 仪表种类选用以及设计依据...................................................................... - 15 -4.1.3 测量注意事项.............................................................................................. - 17 -4.1.4 误差分析...................................................................................................... - 18 -第5章差压的测量................................................................................................................ - 19 -5.1 实验管出入口差压.................................................................................................. - 19 -5.1.1 检测方法设计以及依据.............................................................................. - 19 -5.1.2 仪表种类选用以及设计依据...................................................................... - 19 -5.1.3 测量注意事项.............................................................................................. - 21 -5.1.4 误差分析...................................................................................................... - 21 -设计心得体会............................................................................................................................ - 22 -参考文献.............................................................................................................................. - 23 -第1章 绪 论1.1 课题背景与意义换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。

《测试技术》课程教学大纲适用于本科机械设计制造及其自动化专业学分：2.5 总学时：40 理论学时：32 实验/实践学时：8一、课程的性质、任务和要求《测试技术》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业必修课。

本课程共40学时，2.5学分。

《测试技术》课程的主要任务是：通过本课程的学习可以获得各种机械量、热工量的测量原理、测量方法和测试系统的构成，培养学生掌握常见工程量检测的方法和仪器工作原理，具备根据具体测试对象、测试要求、测试环境选择合适测量原理和测量方法的能力，具备设计简单测试系统的能力。

课程以课堂讲述为主，突出基本概念，并配以适量实验环节，增强学生的感性认识。

为后续课程的学习、从事工程技术工作与科学研究打下坚实的理论基础。

学习本课程后，应达到下列基本要求：1. 熟悉信号的分类与描述方法，掌握测量信号分析的主要方法，具备从示波器、频谱分析仪中解读测量信息的能力；2. 掌握传递函数和频率响应函数的概念和物理意义。

掌握测试系统的静态特性和动态特性及其测量方法。

掌握实现不失真测试的条件。

熟悉负载效应及其减轻措施以及测量系统的抗干扰措施；3. 掌握常用传感器的种类和工作原理，能针对工程测量问题选用合适的传感器；4. 掌握电桥测量电路的工作原理及应用。

了解信号的调制与解调。

了解滤波器的类型和实际滤波器的特征参数；5. 掌握压力、位移、振动、温度等常见工程量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用；6. 了解测试技术中的常用软件，例如Matlab、LabVIEW等；7. 了解计算机测试系统及虚拟测试系统的构成。

知晓用计算机测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。

二、本课程与其它课程的关系、主要参考教材本课程的先修课程为：高等数学、概率论与数理统计、大学物理、材料力学、电工电子技术等。

参考教材：[1] 《机械工程测试技术基础》（第3版），熊诗波，黄长艺，机械工业出版社，2006.5[2] 《测试技术基础》，李孟源，西安电子科技大学出版社，2006.2[3]《机械工程测试技术》周生国，北京理工大学出版社，2003[4]《测试技术基础》王伯雄，清华大学出版社，2003[5]《传感器与测试技术》徐科军，电子工业出版社，2004[6]《传感器及其应用》栾桂冬，西安电子科技大学出版社，2006三、课程内容（一）、绪论主要内容：测试技术的概念与研究对象；测试技术在本专业中的作用和地位；测试技术课程的主要内容及其各部分的内在联系；测试技术课程的特点及任务要求；测试技术的过去、现在和未来。

《动力工程测试技术及仪表》复习模拟试题标准答案一、填空题1、某待测水头约为90米,现有0.5级0～2.94⨯106Pa 和1.0级0～0.98⨯106Pa 的两块压力表，问用哪一块压力表测量较好？答: 后者。

2、对某一物理量x进行N次测量，测量值x i与其出现的次数N i满足一定的规律，误差分布呈对称性、单峰性、有界性的特点。

3、任意两种均质导体A、B，分别与均质材料C连接组成热电偶回路，若热电势分别为E AC(T,T0)和E CB(T,T0)，则导体A、B组成的热电偶的热电势为：E AC（T，T0）+ E CB（T，T0）。

4、用铜和康铜分别与铂相配构成热电偶，热电势E铜-康铜（100，0）=1.10mV，E铜-铂（100，0）=0.75mV，E康铜-铂（100，0）=-0.35mV 。

7、弹簧管压力计中游丝的作用是：恢复、导电、径向间隙小。

9、标准节流装置由节流元件、取压设备、后面的直管段三部分组成，孔板取压有角接取压；法兰取压和径距取压三种方式。

10、气体的体积流量q v。

11、系统的绝对误差传递公式为12、根据统计学原理，随机误差服从_统计规律__，因而可采用_统计法则__对含有随机误差的测量结果加以表达。

15、某种铜热敏电阻30℃时的电阻值R1＝1.812kΩ，35℃时的电阻值R2＝1.510kΩ，那么热敏电阻在32℃时的电阻值为：1.683 kΩ。

16、氧化锆氧量计安装方式分为抽出式和___直插式__。

20、红外气体分析仪工作原理是：被测气体对红外线的吸收程度,来对多组分混合气体进行定量分析。

22、请指出下列误差属于哪类误差（系统误差、随机误差、粗大误差）。

（1）用一块万用表测量同一电压，重复测量15次后所得的结果误差。

（2）观测者抄写记录时错写了数据造成的误差。

（3）在流量测量中，流体温度、压力偏离设计值造成的流量误差。

23、常用的压力传感器有：应变式、压电式、压阻式、电感式和电容式等型式。

华中科技大学文华学院《热能与动力工程测试技术》课程教学大纲一、课程名称：热能与动力工程测试技术MEASUREMENT IN HEAT ENERGY AND POWER ENGINEERING二、课程编码：0303014三、学时与学分40学时（讲课40学时）,2.5学分。

四、先修课程：高等数学、大学物理、传热学、工程热力学、流体力学、电工学、电子技术、微机原理。

五、课程性质：必修六、课程教学目标及要求：通过本课程的学习，使学生基本掌握动力工程及动力机械中常用参数的测试原理，方法，仪器仪表的原理及选用，误差分析计算，及微机在测试系统中的应用等。

七、适用专业：热能及动力工程本科生；八、基本教学内容与学时安排第一章测量系统概论及误差分析简介（2学时）【内容】：测量系统的基本组成；仪器仪表的主要性能参数；误差的分类及处理方法，直接测量及间接测量中随机误差及系统误差的计算方法。

【基本要求】：了解基本内容【重点与难点】：第二章温度测量（4学时）【内容】：热电偶温度计，电阻温度计测温的基本原理，测量方法、计算方法及有关电路；几种常用的热电偶及电阻温度计；正确地选用温度计并了解温度计的标定方法；了解几种其它形式的温度计的原理。

【基本要求】：掌握基本内容【重点与难点】：电阻温度计测温的基本原理，测量方法、计算方法，第三章压力测量（6学时）【内容】：流体稳态压力测量的基本原理，测压传感器的形式及构成；测量误差产生的原因及解决办法；动态压力测量传感器的原理，基本结构；压力计及压力测量系统的标定；真空测量技术。

【基本要求】：掌握基本内容【重点与难点】：流体稳态压力测量的基本原理，测压传感器的形式及构成；动态压力测量传感器的原理，基本结构。

第四章流速及流量的测量（6学时）【内容】：流体速度的测量（稳态下要求掌握速度探针的原理及使用，动态下要求掌握热线风速仪及多普勒测速仪的原理）；速度方向的测量（二维流及三维流方向测量的原理及方向探针的结构及测量方法）;流量的测量要求掌握几种常用的流量计（节流压差形，涡轮流量计，浮子流量计等）的原理组成及使用方法。