热工测试技术教学大纲
一、课程名称
1.中文名称:热工测试技术
2.英文名称Thermalmeasurementtechnology
3.课程号二、学时
总学时45学时其中:授课41学时实验4学时
三、考核方式
考试
四、适用专业
热能与动力工程
五、课程简介(200字以内)
热工测试技术是随着动力机械的发展而形成的一门学科。包括测试理论、测试方法、测试系统的架构、测试信号及实验数据的分析处理方法。它以测试为手段、控制为目的,根据不同动力机械测试的特点,把现代测试技术和传统的测试基本原理和方法结合起来。能熟悉和掌握仪器仪表的选型、传感器的标定、误差的分析与处理;能够精确地得到动力机械的各种热力参数,也可以获取动态系统的热力参数变化规律。培养锻炼学生应用测试技术解决现代工程技术问题的能力。
六、本门课程在教学计划中的地位、作用和任务
热工测试技术是热能与动力工程专业的一门专业必修课程。通过本课程的学习,旨在使学生能够运用测试技术的原理和方法,解决专业领域中的常见热工测试问题。因此,在教学过程中,要求学生牢固掌握主要热工参数的测试,掌握常见传感器的接口以及测量误差分析,正确应用和选用热工测试仪器
七、课程内容和教学要求
1.内容:
(一)测量技术的方法与误差分析
(1)测量技术的方法:主要测量方法、测量系统组成和典型的智能化测量系统;衡量测量仪表的主要性能指标,测量误差与测量精度,测量数据与误差的表态。
(2)测量误差分析:测量误差基本概念、测量误差分类;随机误差的分布规律;直接测量的误差分析与处理;间接测量误差分析处理。
(二)温度测量
温度测量基本概念;热膨胀式温度计;热电偶测温;热电阻测温;接触式测温技术与误差分析;辐射式测温法;温度计的选择、安装与标定。
(三)压力测量
压力的基本概念,稳态压力的测量;弹性式压力计;动态压力测量;压力传感器及压力测量系统的标定;压力仪器的安装及测压系统的组成;真空测量。
(四)流速与流量的测量
流体速度大小的测量,二维流场中流动方向的测量,三维流场中流向的测量,热线风速仪,激光多普勒测速橠,流量测量方法概述,节流压差式流量计,速度式流量计,其他型式的流量计。
(五)转速及扭矩测量
转速测量方法,数字式转速表,激光转速仪,平衡力法扭矩测量,传递法扭
(六)振动及功率的测量
振动的基本参数、相对测振仪、绝对测振仪;位移计,速度计,加速度计;涡电流测振仪,测振仪安装及故障诊断。
(七)计算机测试技术与系统
计算机测试技术应用于测试技术组成及工作原理,智能传感器。
2.学时分配及要求
课程内容
教学
要求
重点
(☆)
难点
(Δ)
学时
安排
备注
一、测量系统概论及误差分析简介
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测量的基本概念:被测量、测量过程、测量方法、测量系统、测量元件、测量仪表的主要性能
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误差基本知识:测量误差的分类、误差理论基础、间接测量中的误差分析
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二、温度的测量
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测温原理及温标:测温的热力学原理、温标
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热电偶测温技术:热电偶测温原理、热电偶回路的基本定律及其应用、热电偶参比端温度的恒定及补偿、热电偶测量电路、几种常用的热电偶及其性能、热电偶总温探针及其在高速气流测量中的应用
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热电阻测温技术:电阻测温原理、金属热电阻温度计、热电阻的结构、半导体电阻温度计、电阻测温线路
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其它型式的温度计:二极管温度计、光学温度计、红外测温仪
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温度的选择、安装与标定:温度计的选择、常温及高温测量中温度计的安装、低温测量中温度计的安装、温度计的标定
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三、压力测量
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压力的基本概念:压力的定义、压力的分类
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稳态压力的测量:流体稳态压力测量的基本原理、流体静压的测量及静压探针、滞止压力的测量及总压探针、压力探针的测量误差分析
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稳态压力指示仪表:液柱式压力计、弹性式压力计
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动态压力测量:应变式压力传感器、压电式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、压阻式压力传感器、压磁式压力传感器、霍尔效应压力传感器
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压力传感器及压力测量系统的标定:静态标定、动态标定
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压力传感器及压力测量系统的标定
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四、流速和流量的测量
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流体速度大小的测量:速度