教学大纲格式及示例

检测技术与控制工程

（Detection technology and control engineering）

课程代码：（07370050）

学分：2

学时：30学时（其中：讲课学时26：实验学时：4）

先修课程：物理化学、热力学、金属学、电工电子学、自动控制原理等

适用专业：成型及控制工程专业2012 年修订版培养计划

教材：热加工测控技术石德全，高桂丽主编北京大学出版社2010.8

开课学院：材料科学与工程学院

课程网站：（选填）

一、课程性质与教学目标

（一）课程性质与任务（需说明课程对人才培养方面的贡献）

《检测技术与控制工程》课程是材料成型及控制工程专业及相关材料类其它专业

的选修课程。在电工电子学、材料科学基础等课程的基础上，结合工程应用，介绍了非电量测量的基础知识、传感器基本原理及作用、温度测量及控制技术、检测误差分析、工程控制等方面的知识。

课程的基本任务：通过本课程的学习可以使学生了解检测系统的组成、检测系统的基本要求及检测方法的应用；初步了解控制理论在热加工过程中的应用。使学生具备运用现代工具将自然科学、工程基础和专业知识用于解决材料成型及控制工程领域的复杂工程问题能力的专业人才。能够胜任新材料开发与材料检测、检验和管理工作。

（二）课程目标（需包括知识、能力与素质方面的内容，可以分项写，也可以合并写）

课程目标1：了解和掌握检测系统的基本单元构建，检测系统的基本技术要求，具有基本检测系统的构建能力；

课程目标2：了解和掌握传感器的基本原理和作用以及传感器的基本性能指标；具备选择传感器类型以及技术指标的能力；

课程目标3：了解力、速度、位移、温度及物位等物理参数的检测方法，具备力、速度、位移、温度等参数检测的能力；

课程目标4：了解实验数据误差类型、误差原因及误差分析方法，具备数据误差类型鉴别以及数据误差分析的能力；

课程目标5：了解工程控制系统的基本原理以及控制方法以及对工业过程的控制提出基本的思路；

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系

本课程支撑专业培养计划中毕业要求1-4、3-1、4-2和5-2。

1.毕业要求1-4.利用材料成型原理、材料成型工艺、材料成型设备等专业知识解决铸造/焊接/锻压复杂工程问题。

2.毕业要求3-1.通过课程学习，熟悉工艺技术开发的基本工艺流程，设计/开发

铸造/焊接/锻压复杂工程问题的解决方案，并能在设计环节中体现创新意识。

3.毕业要求4-2•能基于科学原理并采用科学方法对加工对象的结构、装置、系统制定实验方案。

4.毕业要求5-2.针对材料成型及控制工程领域复杂工程问题的解决方案，选择和使用恰当的现代工程工具进行材料结构表征、性能测试。

2、课程内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑

三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，请将该项删除）

注：1•类型指验证性、综合性、设计性等。

2•要求指必做、选做。

实验1.热电偶测温原理与热电偶分类

实验目的：了解热电偶的组成、分类和使用范围；观察比较不同热电偶的构造特占；八、、）

实验原理：热电效应及温度补偿。

实验仪器：电阻炉、电子电位差计和标准热电偶。

实验安排：教师介绍实验过程及操作演示，学生以6人一组进行测量实验。

1、将两支热电偶同时放入3kw电阻炉内升温；

2、当炉温接近校准点温度时，保持稳定；

3、用电子电位差计交替测量标准热电偶和被校热电偶的电动势；

4、根据每个校准点的读数可以得到被校热电偶及标准热电偶在各点的温度值，这

两个热电偶温度值的差值就是被校热电偶在该温度下的误差值。实验报告要求：简述实验过程及数据采集过程；将实验数据及结果以表格列出；

分析误差的大小。

实验2.热电偶选用与测温结果比较

实验目的：根据温度测量要求，正确选择热电偶；比较采用温度补偿方法前后, 测量结果的误差程度

实验原理：热电效应及温度补偿

实验仪器：电阻炉、电子电位差计和标准热电偶、补偿导线

实验安排：教师介绍实验过程及操作演示，学生以6人一组进行测量实验。将

3kw电阻炉加热升温，当数显式温控器显示400C时，用电子电位差计测量S型热电偶电动势三次，计算修正前后的温度值。用电子电位差计对数显仪表进行校正；用电子电位差计对机械测温仪表进行校正；将炉内中端温度设定在400°C，测量电阻炉内上、下端温度，计算上、下端温度与中端温度的差值。

实验报告要求：简述温度检测过程及补偿前后的检测误差；分析误差大小及原因分析

四、达成课程目标的途径和措施

1把握课程内容主线，引导学生掌握检测技术与控制工程课程的基本概念、基本原理与方法；

使学生理解和掌握检测系统的组成及技术要求；具备选择基本测试方法的能力。

2、课堂讨论和课外作业相结合，配合相关内容的讲解及适当的思考题，注意学生的掌握程度和课堂的气氛，提升学生对课程内容的掌握程度；

3、本课程有4个学时的实验，具体实验内容见三、本课程开设的实验项目”

五、考核方式

1.课程考核方式包括课程考查、平时及作业情况考核和实验情况考核，课程考查采用开卷笔试。

2.课程成绩二平时成绩X15%+平时作业成绩X( 0~15%) +实验成绩X( 20%~25%) +课程考查成绩＞50~60%。成绩的具体构成如下：

七、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）

1.郑华耀.检测技术[M].北京:化学工业出版社.2010

2.戴连奎过程控制工程[M].北京:化学工业出版社2012

3.云璐.材料成型检测技术[M].北京:冶金工业出版社,2013.

4何金田.传感检测技术实验教程[M].北京:哈尔滨工业大学出版社，2005.

5.孙洪程.过程控制系统及工程[M].北京:化学工业出版社.1997.