检测及仪表课程设计(DOC)
检测与仪表课程设计
检测与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解检测与仪表的基本概念，掌握不同类型传感器的原理与应用。
2. 使学生掌握仪表的读数、校准及维护的基本方法。
3. 引导学生了解检测与仪表技术在工业自动化中的应用和发展趋势。
技能目标：1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力。
2. 培养学生根据实际需求选择合适的仪表及传感器，设计简单的检测系统的能力。
3. 提高学生实际操作仪表及传感器的技能，掌握基本的故障排查方法。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对检测与仪表技术的兴趣，激发学生主动学习的积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的安全性和准确性。
3. 增强学生的团队合作意识，培养学生在实际工程问题中解决问题的能力。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，使学生不仅掌握检测与仪表的基础知识，还能运用所学技能解决实际问题，培养学生在实际工程中的应用能力和创新精神。
同时，注重培养学生的安全意识、团队合作精神和对检测与仪表技术发展的关注，为学生未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 检测与仪表的基本概念：介绍传感器、仪表的定义、分类及基本工作原理。
- 教材章节：第一章 检测与仪表概述- 内容列举：传感器原理、仪表分类、检测技术发展历程2. 常用传感器及其应用：学习温度、压力、流量、液位等传感器的原理及应用。
- 教材章节：第二章 常用传感器及其应用- 内容列举：温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器3. 仪表的读数、校准与维护：讲解仪表的读数方法、校准原理及日常维护知识。
- 教材章节：第三章 仪表的读数、校准与维护- 内容列举：仪表读数方法、校准技术、仪表维护保养4. 检测系统设计：探讨检测系统的设计原则、步骤及实际应用案例。
- 教材章节：第四章 检测系统设计- 内容列举：检测系统设计原则、步骤、案例解析5. 检测与仪表技术在工业自动化中的应用：分析检测与仪表技术在工业自动化领域的应用及发展趋势。
电厂仪表课程设计
电厂仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电厂仪表的基本概念、分类及工作原理；2. 掌握电厂常见仪表的使用方法、维护保养及故障排除；3. 了解电厂仪表在能源监测、节能减排等方面的应用。
技能目标：1. 能够正确使用电厂仪表进行数据测量、记录和分析；2. 能够根据仪表故障现象，进行初步的故障判断和排除；3. 能够运用所学知识，对电厂仪表进行简单的维护保养。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电厂仪表相关领域的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通、协作能力；3. 提高学生的节能环保意识，培养学生关注能源问题、社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，旨在帮助学生掌握电厂仪表的基本知识和操作技能，培养学生实际操作能力和问题解决能力。
学生特点：高中年级学生，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，但注意力容易分散。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以实际操作为主，激发学生学习兴趣，培养实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够熟练运用电厂仪表，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电厂仪表概述- 仪表的定义、分类及发展历程- 电厂仪表的组成、作用及应用领域2. 常见电厂仪表工作原理及使用- 流量计、压力表、温度计、液位计等仪表的工作原理- 仪表的正确使用方法、注意事项及维护保养3. 电厂仪表故障诊断与排除- 常见仪表故障现象及原因分析- 故障排除方法及技巧4. 电厂仪表在能源监测与节能减排中的应用- 仪表在能源监测系统中的作用- 节能减排背景下，电厂仪表的发展趋势5. 实践教学环节- 实际操作练习：使用电厂仪表进行数据测量、记录和分析- 故障排除实训：模拟仪表故障，进行诊断与排除教学大纲安排：第一周：电厂仪表概述第二周：常见电厂仪表工作原理及使用第三周：电厂仪表故障诊断与排除第四周：电厂仪表在能源监测与节能减排中的应用第五周：实践教学环节（含操作练习和故障排除实训）教学内容与课本关联性：本教学内容紧密围绕课程目标，结合教材相关章节，系统性地介绍电厂仪表的基本概念、工作原理、使用方法及故障排除等方面的知识，旨在帮助学生掌握电厂仪表相关知识，为实际工作打下基础。
《检测技术及仪表》课程思政建设探索与实践
《检测技术及仪表》课程思政建设探索与实践摘要：《检测技术及仪表》课程是自动化专业领域的一门专业基础课程。
为了实现立德树人的育人目标，以思政教育为引领，通过重构课程设计、创新教学方法、改进课程评价体系、注重学生共鸣反馈等教学改革方式，将思政教育与本课程专业知识教育有效融合，深入推进专业课程思政与思政课程同向同行，协同统一。
关键词：立德树人；思政教育；教学改革；课程思政中图分类号：G641文献标志码：AExploration and practice of ideological and political construction of "Testing Technology and Instrument" courseSun Guanqiong, Lu Gong and Li Song(School of Chemical Engineering, Qinghai University, Xining 810000)Abstract: The course of Testing Technology and Instrument is a professional basic course in the field of automation. In order to achieve the goal of khalid ents education, ideological education asthe lead, through reconstructing curriculum design, innovativeteaching methods, improve the course evaluation system, pay attentionto students resonance feedback teaching reform, ideological education and this course professional knowledge education effective integration, further promote professional course education and ideological coursesto peers, unity.Key words: moral education; ideological and political education; teaching reform; curriculum ideological and politicalMiddle figure classification number: G641 Literature logo code: A《检测技术及仪表》是自动化专业的一门核心专业课程，以培养应用型技术人才为目的，课程既有检测系统的基本结构和现代检测与仪表技术等基本知识的理论分析，还配有相关实验教学。
检测技术与自动化仪表课程设计指导书
《传感器与检测技术》课程设计一．课程设计目的课程设计的目的是使学生能够将《传感器与检测技术》课程的内容有机的联系起来，形成系统的概念，培养学生综合应用知识的能力，掌握智能检测（或仪表）系统设计的基本思想和方法。
二．设计方法（一）智能化测量控制仪表的总体设计在设计一台智能化测量控制仪表时，首先要进行仪表的总体设计。
在课程设计中要考虑以下两点。
1．从整体到局部(自顶向下)的设计原则开始时，根据仪表功能和设计要求提出仪表设计的总任务，分别并绘制硬件和软件总框图，然后将总任务分解成一批可以独立表征的子任务，这些子任务再向下分，直到每个低级的子任务足够的简单，可以直接而且容易实现为止。
这些低级子任务可用模块化的方法来实现，有些子任务可以采用某些通用化的模块（模件）实现。
2．经济性要求为了获得较高的性能价格比，设计仪表时不应盲目地追求复杂高级的方案。
在满足性能指标的前提下，应尽可能采用简单的方案，因为方案简单意味着元器件少，可靠性高，从而也比较经济。
在进行实际的产品设计时，还应考虑仪表的可靠性要求、操作和维护的要求等。
（二）智能化测量控制仪表的硬件电路设计1．单片机芯片的选择课题中指定在MCS-51系列单片机中选择机种。
选择时，应考虑单片机的时钟频率、内部程序存储器和数据存储器容量、片内功能部件，以及相关的技术支持等因素。
2．存储器设计如果仪表中所涉及的程序或者数据量使单片机内部存储器难以满足要求时，应设计片外存储器。
3．输入/输出接口的设计单片机从测量环节或者说前向通道（包括A/D转换器和输入电路）输入测量信息、从键盘输入仪表需要的各种数据和信息（如功能选择，量程范围、阈值等）以及向显示器输出测量结果、仪表的工作状态（如报警信息）都需要通过接口电路实现，因此要设计相应的接口电路。
4．测量部分的设计测量部分通常由两大部分组成，即模拟测量部分和A/D转换器。
模拟测量部分如传感器、传感器测量电路、信号放大电路、滤波电路以及其它的信号调理电路都是一些独立的模块或组件，如果已有相应的模块芯片出售，设计时只要选用合适（符合技术要求）的芯片即可；如果没有相应的模块供应，则在设计时要根据仪表的技术指标，自行设计这些组件。
自动检测技术及仪表控制系统课程设计
摘要本课程设计实验采用的是计算机和三菱Q系列PLC和三菱FR-F740系列变频器来实现控制，实验的目标是通过控泵的出油量来把油罐中的液位控制在设定的高度。
本课程设计实验报告首先对此次试验的主要任务和实现方式做了简要的阐述，之后针对实验要求提出了可行的设计方案并进行了讨论和比较。
我们利用PLC，变频器和电机在实验室构成了单回路的闭环控制系统，并采用了PI算法对PLC编程。
经过了一段时间的学习，通过多次校正和对参数的修改调试，最终实现了稳定运行和液位（转速）控制的在设定值的实验目标。
并将整个过程反映在了本次试验报告中。
程设计是以我们自己的专业课程（过程控制系统）为依托，针对一个特定的设计内容对我们进行完整的控制系统设计训练的教学环节。
使我们通过整个课程设计的过程了解和掌握过程控制系统设计的内容、步骤、规范和方法等。
为将教材中的理论和上课时学习的知识与实际自动化工程提供结合的机会，加深我们对过程控制系统这门课程的理论知识和应用实践的认识。
我们的设计内容包括：控制系统可行性分析，控制原理分析与设计，控制设备选型、系统接线图纸设计，控制系统编程实现以及实验验证等。
我们可以根据个人情况进行各自特色的控制系统设计。
关键词：PLC，变频器，自动化，液位控制目录摘要 (Ⅰ)1. 概述 (1)2. 课程设计任务及要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)3. 理论设计 (3)3.1 方案论证 (3)3.2 系统设计 (7)3.2.1 结构框图及说明 (7)3.2.2 系统原理图及工作原理 (10)3.3 单元电路设计 (10)3.3.1 单元电路工作原理 (10)3.3.2 PID参数选择 (13)4. 系统设计 (15)4.1 软件设计 (15)4.2 编程过程 (17)4.3 编程结果 (18)5. 安装调试 (22)5.1安装调试过程 (22)5.2 故障分析 (23)6. 结论 (27)7. 使用仪器设备清单 (28)8. 收获、体会和建议 (29)9. 参考文献 (30)1概述○1过程控制系统过程控制系统是以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。
检测与仪表实验实验1-4
实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，拉伸时电阻增大，压缩时电阻减小，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为ε⋅=∆k RR式中RR∆为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数；ll∆=ε为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。
通过它转换被测部位受力状态变化、电桥等作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反应了相应的受力状态。
对单臂电桥输出电压。
三、需用仪器与单元：应变传感器实验模块、应变式传感器、砝码、直流电压表、±15V 电源、±4V 电源、万用表（自备）。
四、实验步骤：应变感器实验模块说明：应变传感器实验模块由应变式双孔悬臂梁载荷传感器（称重传感器）、加热器+5V 电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。
实验模板中的R1（传感器的左下）、R2（传感器的右下）、R3（传感器的右上）、R4（传感器的左上）为称重传感器的应变片输出口；没有文字标记的5个电阻符号是空的无实体，其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥连接方便而设；R5、R6、R7是350 固定电阻，是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥（半桥）而设的其他桥臂电阻。
加热器+5V 是传感器上的加热器的电源输入口，做应变片温度影响实验时使用。
多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口，做应变片测量振动实验时使用。
1、将托盘安装到传感器上，如图1-1所示。
图1-1 传感器托盘安装示意图2、测量应变片的阻值：当传感器上的托盘上无重物时，分别测量应变片R1、R2、R3、R4的阻值。
在传感器的托盘上放置10只砝码后再分别测量R1、R2、R3、R4的阻值变化，分析应变片的受力情况（受拉的应变片：阻值变大，受压的应变片：阻值变小。
压力检测仪表课程设计
压力检测仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解压力检测仪表的基本原理和结构，掌握其工作方式和应用领域。
2. 使学生掌握压力单位及换算，了解不同类型压力传感器的特点及适用场合。
3. 让学生了解压力检测仪表在工业、日常生活和科学研究中的应用，理解其在保障安全、提高效率等方面的重要性。
技能目标：1. 培养学生能够正确操作压力检测仪表，进行简单的压力测量和数据处理。
2. 提高学生运用压力检测仪表解决实际问题的能力，例如分析压力异常的原因并提出解决方案。
3. 培养学生通过查阅资料、进行实验等方法，对压力检测仪表进行深入研究的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对压力检测仪表的兴趣，培养其探索精神和动手实践能力。
2. 培养学生关注安全生产，提高其安全意识和责任心。
3. 通过课程学习，使学生认识到科技在现实生活中的重要作用，增强其创新意识和团队合作精神。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实践操作，培养学生对压力检测仪表的全面了解和应用能力。
学生特点：考虑到学生所在年级的特点，课程内容将结合学生的认知水平和兴趣，注重理论联系实际，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
教学要求：教师应充分准备课程资源，注重启发式教学，引导学生主动参与课堂讨论和实践活动，确保学生能够达到课程目标。
同时，关注学生的学习进度和个体差异，给予个性化指导，使学生在课程学习中获得最佳成果。
二、教学内容1. 压力检测仪表基本概念：包括压力定义、压力单位及换算、压力传感器类型等，对应教材第一章内容。
2. 压力检测仪表原理与结构：详细讲解各种压力检测仪表的工作原理、结构特点及应用场合，对应教材第二章内容。
3. 压力检测仪表的使用与维护：教授压力检测仪表的正确操作方法、维护保养技巧和故障排除，对应教材第三章内容。
4. 压力检测仪表在实际应用中的案例分析：分析工业、日常生活和科学研究中压力检测仪表的应用案例，对应教材第四章内容。
第三章第五节温度检测及仪表
(2).插入第三种导线的问题 用热电偶测温时,需接仪表来测热电势,而仪表要远 离测温点,这就需接第三种导线C。热电偶回路中接 入连接导线C,就构成新的接点,但不影响热电偶的 总热电势。
(2).插入第三种导线的问题: 如右(a)图:新的接点为3点和4点,两点的温度相同为
t1,则总热电势E(t,t0)为： E(t,t0)=eAB(t)+eBC(t1)+eCB(t1)+eBA(t0) = eAB(t)+eBC(t1)- eBC (t1)+ eBA(t0) = eAB(t)+ eBA(t0) = eAB(t)- eAB(t0) 可见,与没有接入第三种导线时 总热电势相等。
三、热电阻温度计
原理: 利用金属导体的电阻随温度的变化而变化 的原理来测温。
特点:在300℃下的灵敏度高于热电偶,在中、低温 (-200℃~650℃)的测量中得到了广泛应用。 组成:热电阻(感温元件).显示仪表(不平衡电桥或 平衡电桥).连接导线。连接导线采用三线制接法。 1.测温原理:测温元件(金属导体)的电阻随温度的 变化而变化的特性来测温的,电阻值与温度关系：
解:查表得:E(30,0)=1801µV, 则:E(t,0)= E(t,30)+ E(30,0)= 66982+1801=68783µV 查表得: E(900,0)= 68783µV, 即实际温度为t=900 ℃。 而不是66982µV对应的温度t’再加上30℃。
E(870,0)=66473µV, E(880,0)=67245µV 66982µV对应的温度t’→ t’ =870+(66982-66473)/(67245-66473)×10=876.6℃
温度相同。同理,如果回路中串接多 种导线,只要引线两端的温度相同, 就不影响热电偶所产生的热电势值。
（完整word版）热电偶温度计的测温原理、选型及其应用
（完整word版）热电偶温度计的测温原理、选型及其应⽤《⾃动检测技术及仪表》课程设计报告热电偶温度计的测温原理、选型及其应⽤学院：班级：姓名：学号：⽬录⼀摘要 (3)⼆热电偶温度计的测温原理 (3)2.1 热电偶的测温原理 (3)2.2 接触电势 (4)2.3 温差电势 (4)2.4 热电偶温度计闭合回路的总热电势 (4)三热电偶温度计的组成结构及其作⽤和特 (5)3.1 热电偶温度计的组成结构 (5)3.2 热电偶温度计的作⽤及特点 (6)四热电偶温度计测温技术中涉及到的定则 (7)4.1 均质导体定则 (7)4.2 中间导体定则 (7)4.3 连接导体和中间温度定则 (8)五热电偶温度计的误差分析及选型 (8)5.1 影响测量误差的主要因素 (8)5.1.1插⼊深度 (8)5.1.2响应时间 (9)5.1.3热辐射 (10)5.1.4冷端温度 (11)5.2 热电偶温度计的选型 (11)六现场安装及其注意事项 (13)七总结 (13)⼋参考⽂献 (15)⼀、摘要热电偶温度计是⼀种最简单﹑最普通，测温范围最⼴的温度传感器，是科研﹑⽣产最常⽤的温度传感器。
在使⽤时不注意，也会引起较⼤测量误差。
针对当前存在的问题，详细探讨影响测量误差的主要因素：热电偶插⼊深度﹑响应时间﹑热辐射及冷端温度等因素对测量的影响；在使⽤时应该怎样选择热电偶温度计，以及使⽤时的⼀些安装注意事项，这对提⾼测量精度，延长热电偶寿命，都有⼀定的意义。
⼆、热电偶温度计的测温原理热电偶温度计是⼀种感温元件 , 把温度信号转换成热电动势信号 , 通过电⽓仪表转换成被测介质的温度。
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的均质导体组成闭合回路 , 当两端温度不同时 , 回路中就会产⽣电势，这种现象称为热电效应（或者塞贝克效应）。
两种不同成份的均质导体为热电极，温度较⾼的⼀端为⼯作端，温度较低的⼀端为⾃由端，⾃由端通常处于某个恒定的温度下。
根据热电动势与温度的函数关系 , 制成热电偶分度表；分度表是⾃由端温度在 0°C 时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。
精密仪表课程设计
精密仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解精密仪表的基本原理，掌握其构造、功能及使用方法。
2. 学生能够掌握精密仪表在工程测量、物理实验等领域中的应用。
3. 学生能够了解我国精密仪表行业的发展现状及趋势。
技能目标：1. 学生能够熟练操作各类精密仪表，进行准确的测量和数据记录。
2. 学生能够运用精密仪表解决实际问题，具备一定的动手能力和实践操作技能。
3. 学生能够通过查阅资料、开展小组讨论，提高分析问题和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到精密仪表在科技发展和国民经济建设中的重要性，增强国家荣誉感和责任感。
2. 学生在学习过程中，培养严谨、求实的科学态度，提高团队合作意识和沟通能力。
3. 学生能够关注我国精密仪表行业的发展，激发对科技创新的热情，树立远大理想。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，注重理论知识与实际操作相结合。
学生特点：初三学生具备一定的物理基础和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢实践操作。
教学要求：结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的实践操作能力和创新精神。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使每个学生都能在原有基础上得到提高。
通过本课程的学习，使学生达到上述课程目标，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 精密仪表基本原理与构造：- 介绍精密仪表的工作原理、主要部件及其功能。
- 分析各类精密仪表（如电子天平、示波器、万用表等）的构造特点。
2. 精密仪表的操作与应用：- 讲解各类精密仪表的使用方法，操作步骤及注意事项。
- 通过实例分析，展示精密仪表在工程测量、物理实验等领域的应用。
3. 精密仪表行业发展趋势与我国现状：- 介绍我国精密仪表行业的发展历程、现状及未来发展趋势。
- 分析国内外精密仪表技术的差距，探讨缩小差距的措施。
教学大纲安排如下：第一周：精密仪表基本原理与构造第二周：精密仪表的操作与应用（电子天平、示波器）第三周：精密仪表的操作与应用（万用表、频率计）第四周：精密仪表行业发展趋势与我国现状教学内容与教材关联性：本教学内容与教材第三章“精密测量技术与仪器”密切相关，涵盖了该章节的核心知识点，旨在帮助学生系统地掌握精密仪表的相关知识，为实际应用打下基础。
检测与仪表课程设计
检测与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解检测与仪表的基本概念，掌握常用传感器的原理、特性及应用场景。
2. 学生能够描述各种仪表的工作原理，了解其使用方法和操作步骤。
3. 学生掌握检测系统的基本构成，了解信号处理、数据传输和显示等方面的知识。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析实际检测问题，选择合适的传感器和仪表。
2. 学生具备使用检测仪表进行数据采集、处理和分析的能力，能够解决简单的实际问题。
3. 学生能够根据检测需求，设计简单的检测系统，并进行初步的调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对检测与仪表学科的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度，使他们具备良好的实验操作习惯。
3. 培养学生的团队协作意识，提高他们沟通、交流和解决问题的能力。
课程性质分析：本课程属于工程技术类课程，注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和实际应用。
学生特点分析：学生为初中生，具有一定的物理知识基础，对新技术和新事物充满好奇，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高他们的实践操作能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际检测问题中，培养他们的工程技术素养。
二、教学内容1. 传感器原理与应用- 介绍传感器的基本概念、分类和工作原理。
- 着重讲解力、热、光、磁等常见传感器的工作原理和特性。
- 分析传感器在实际检测中的应用场景。
2. 检测仪表基础- 概述仪表的分类、结构及工作原理。
- 详细介绍压力表、温度计、流量计等常用仪表的原理和使用方法。
3. 检测系统组成与设计- 介绍检测系统的基本构成，包括传感器、信号处理、数据传输和显示等。
- 指导学生设计简单的检测系统，并进行实验操作和调试。
4. 实践操作与案例分析- 组织学生进行实际操作，如使用传感器和仪表进行数据采集、处理和分析。
- 分析典型案例，使学生了解检测技术在工业、医疗、环保等领域的应用。
检测控制仪表学习指导课程设计
检测控制仪表学习指导课程设计一、课程概述本课程旨在通过授课和实践，使学生了解检测控制仪表基础知识和常用检测方法，掌握检测控制系统设计的基本步骤和方法，并能够进行检测控制仪表的维护和故障排除。
二、教学目标本课程的教学目标为：1.让学生了解检测控制仪表的基础知识和常用检测方法；2.教会学生掌握检测控制系统设计的基本步骤和方法；3.使学生掌握检测控制仪表的维护和故障排除技能。
三、教学内容本课程主要包括以下几个方面的教学内容：1.检测控制仪表的基础知识：介绍检测控制仪表的概念、分类、结构和工作原理等。
2.检测控制仪表的检测方法：介绍常用的检测方法，包括传感器的检测、信号的检测、电气量的检测等。
3.检测控制系统设计的基本步骤和方法：介绍检测控制系统的设计流程和方法，包括系统分析、系统设计、系统测试等。
4.检测控制仪表的维护和故障排除：介绍检测控制仪表的维护和保养方法，以及常见的故障排查方法和技巧。
四、教学方法本课程将采取以下教学方法进行授课：1.第一原理课程讲解：详细介绍检测控制仪表的基础知识和常用检测方法等内容。
2.案例分析教学：通过实际案例分析，让学生掌握检测控制系统设计的基本步骤和方法。
3.实践操作：通过实践操作，让学生掌握检测控制仪表的维护和故障排除技能。
五、教学评估本课程的教学评估将采用以下方式：1.作业和实验报告：要求学生按要求完成作业和实验，并提交相应的报告。
2.期末考试：采用闭卷考试的方式，测试学生对本课程内容的掌握情况。
六、教材推荐本课程所使用的教材包括：1.检测仪器原理与应用（第二版）；2.检测仪表技术基础。
七、教学计划本课程的教学计划如下：教学内容学时检测控制仪表的基础知识 4检测控制仪表的检测方法 4检测控制系统设计方法 4检测控制仪表的维护排除 4实验操作8八、总结通过本课程的学习，学生能够掌握检测控制仪表的基础知识和常用检测方法，掌握检测控制系统设计的基本步骤和方法，并能够进行检测控制仪表的维护和故障排除，为学生今后的工作和研究提供了基础。
仪表专业可靠性课程设计
仪表专业可靠性课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习仪表专业的可靠性知识，使学生掌握仪表可靠性的基本概念、理论及其在工程实践中的应用。
具体目标如下：1.知识目标：•理解仪表可靠性的基本原理及其在自动化控制系统中的重要性；•熟悉仪表可靠性的常用评估方法和指标；•掌握提高仪表可靠性的常用措施和技术。
2.技能目标：•能够运用所学知识对仪表系统的可靠性进行分析和评估；•能够提出提高仪表系统可靠性的方案并实施；•能够使用相关软件工具进行仪表可靠性设计和仿真。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的工程责任感，使其认识到可靠性在工程实践中的重要性；•培养学生的问题解决能力和创新意识，以提高仪表系统的可靠性；•培养学生的团队合作意识，以适应工程实践中的团队合作需求。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.仪表可靠性的基本概念和原理：包括仪表可靠性的定义、特性及其在自动化控制系统中的作用。
2.仪表可靠性的评估方法：包括故障树分析、马尔可夫模型、蒙特卡洛模拟等方法。
3.仪表可靠性的指标：包括可靠度、故障率、维修率等指标的计算和应用。
4.提高仪表可靠性的措施和技术：包括设计优化、元件选择、故障检测与诊断等。
5.仪表可靠性工程实践案例分析：通过实际案例分析，使学生能够将所学知识应用于实际工程中。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握仪表可靠性的基本概念和原理。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将所学知识应用于实际工程中。
3.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和问题解决能力。
4.实验法：通过实验操作，使学生能够亲身体验和理解仪表可靠性的相关技术。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将使用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《仪表可靠性工程》等。
2.参考书：提供相关的参考书籍，以丰富学生的知识体系。
自动化仪表课程设计
自动化仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自动化仪表的基本原理，掌握其工作流程及功能；2. 学会识读自动化仪表的各类图纸，了解其符号表示及电路连接方式；3. 掌握自动化仪表的安装、调试与维护方法，具备实际操作能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识对自动化仪表进行选型，并设计简单的自动化控制系统；2. 能够独立完成自动化仪表的安装、调试及故障排查工作；3. 能够运用自动化仪表进行数据采集、处理与分析，为生产过程提供技术支持。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化仪表的兴趣，激发其学习热情，提高自主学习能力；2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通协调能力；3. 培养学生严谨的科学态度，使其具备安全生产意识和责任感。
本课程针对高年级学生，结合自动化仪表的学科特点，强调理论与实践相结合。
课程目标旨在使学生在掌握基本知识的基础上，提高实际操作技能，培养解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够适应现代工业生产需求，为我国自动化产业发展贡献力量。
在教学过程中，注重学生个体差异，因材施教，确保课程目标的达成。
同时，注重培养学生的情感态度价值观，使其成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 自动化仪表基本原理：包括传感器、执行器、控制器等基本组成部分的工作原理及功能；教材章节：第一章 自动化仪表概述2. 自动化仪表识图：学习自动化仪表各类图纸的识读方法，掌握符号表示及电路连接方式；教材章节：第二章 自动化仪表识图3. 自动化仪表选型与安装：介绍自动化仪表的选型原则，讲解安装方法及注意事项；教材章节：第三章 自动化仪表选型与安装4. 自动化仪表调试与维护：学习自动化仪表的调试方法，掌握常见故障排查与维护技巧；教材章节：第四章 自动化仪表调试与维护5. 自动化控制系统设计：结合实际案例，教授自动化仪表在控制系统中的应用与设计；教材章节：第五章 自动化控制系统设计6. 数据采集与处理：介绍自动化仪表在数据采集、处理与分析中的应用，提高实际操作能力；教材章节：第六章 数据采集与处理教学内容安排与进度：1. 自动化仪表基本原理（2课时）2. 自动化仪表识图（2课时）3. 自动化仪表选型与安装（2课时）4. 自动化仪表调试与维护（2课时）5. 自动化控制系统设计（3课时）6. 数据采集与处理（3课时）教学内容注重科学性和系统性，结合课程目标进行组织。
智能仪表技术课程设计
智能仪表技术课程设计一、教学目标通过本节课的学习，学生需要掌握智能仪表技术的基本概念、原理和应用。
具体目标如下：1.了解智能仪表的定义、分类和特点。
2.掌握智能仪表的硬件组成和软件原理。
3.了解智能仪表在各个领域的应用。
4.能够分析智能仪表的电路结构和功能。
5.能够使用编程语言进行简单的智能仪表软件开发。
6.能够进行智能仪表的调试和维护。
情感态度价值观目标：1.培养学生对新技术的兴趣和好奇心。
2.培养学生具备创新意识和团队合作精神。
3.培养学生对智能仪表技术在实际应用中的认识和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.智能仪表概述：介绍智能仪表的定义、分类和特点，以及智能仪表在各个领域的应用。
2.智能仪表的硬件组成：讲解智能仪表的处理器、传感器、显示器等硬件组件的功能和工作原理。
3.智能仪表的软件原理：介绍智能仪表的操作系统、编程语言和软件开发过程。
4.智能仪表的调试和维护：讲解如何对智能仪表进行调试和维护，以确保其正常运行。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法：1.讲授法：教师讲解智能仪表的基本概念、原理和应用。
2.讨论法：学生分组讨论智能仪表的硬件组成和软件原理，分享自己的理解和观点。
3.案例分析法：分析具体的智能仪表应用案例，让学生了解智能仪表在实际中的作用。
4.实验法：学生动手进行智能仪表的组装、编程和调试，提高实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的智能仪表技术教材，为学生提供系统性的知识学习。
2.参考书：提供相关的技术手册、论文等参考资料，帮助学生深入理解智能仪表技术。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性和直观性。
4.实验设备：准备智能仪表实验套件，让学生能够亲自动手进行实验操作，提高实践能力。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和理解程度。
过程控制与检测仪表课程设计报告指导书
- - -.过程控制与检测仪表课程设计指导书杜玉晓XX工业大学自动化学院二００六年十月实验项目名称：题目一单容水箱液位定值控制系统实验项目性质：综合性所属课程名称：《过程控制系统》、《组态软件技术》、《PLC与电器控技术》实验计划学时：1周一．实验目的使学生针对典型的工业控制对象，实现单容水箱液位的定值控制。
单容液位控制系统设计包括系统的设备选型、控制器设计（智能控制仪表/PLC）和监控界面设计，使学生初步掌握工业控制系统的设计和实现方法。
了解P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位控制的作用，了解单容液位定值控制系统的结构与组成，掌握单容液位定值控制系统调节器参数的整定和投运方法。
二、预习与参考自动控制原理、过程控制系统、MCGS、西门子200、300PLC编程。
三．实验要求和设计指标按照实验要求，综合运用所学理论知识，通过查阅手册和文献资料，完成单容液位控制系统的综合与设计，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。
掌握自动控制系统的综合与设计方法，熟悉控制器的结构、类型及其校正作用。
（1）根据选定的典型系统类型、选择合适的控制器型号；（2）确定控制系统控制算法以及实现方法；（3）智能控制仪表控制设定；或者西门子PLC程序设计；（4）M CGS监控界面。
四.实验（设计）仪器设备和材料清单实验对象及控制屏、SA-11挂件一个、计算机一台、万用表一个；SA-12挂件一个、RS485/232转换器一个、通讯线一根；SA-44挂件一个、CP5611专用网卡及网线、PC/PPI通讯电缆一根。
五．调试及结果测试根据题目指标，实验教师对每个指标进行现场验收。
六.考核形式实验完成后，交实验报告一份，包括计算与系统设计说明。
实验考核方法：随堂考核试验操作能力；评分标准：含各项目成绩、参考平时成绩和实验报告成绩，分为优、良、中、及格、不及格五级打分。
七.实验报告要求每位同学根据自己的实验数据和结果，根据给定的格式，独立完成实验报告。
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目录1设计目的 (2)2题目介绍 (2)3 背景意义 (2)3.1实验装置简介 (2)3.2研究污垢传热的理论知识 (3)4参数检测与控制 (5)4.1进出口温度水浴温度测量 (5)4.1.1 仪表种类选用及依据 (5)4.1.2 注意事项 (6)4.1.3 可能误差 (6)4.2 实验管壁温测量 (7)4.2.1 仪表种类选用及依据 (7)4.2.2 可能误差 (7)4.3 水位的测量 (7)4.3.1 仪表种类选用及依据 (7)4.3.2 注意事项 (8)4.3.3 可能误差 (8)4.4 实验管内流体流量的测量 (8)4.4.1仪表种类选用与依据 (8)4.4.2 可能误差 (10)4.5 差压测量 (10)4.5.1仪表种类选用与依据 (10)4.5.2 可能误差 (11)5.参考文献 (12)第1章绪论1.1设计目的针对“应用技术主导型”普通工科高等教育的特点，从工程创新的理念出发，以工程思维模式为主，旨在培养突出“实践能力、创新意识和创业精神”特色的、适应当前经济社会发展需要的“工程应用型人才”。
通过在模拟的实战环境中系统锻炼，使学生的学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高。
以增强就业竞争力和工作适应力。
2题目介绍本课设题目以一多功能动态实验装置为对象，要求综合以前所学知识，完成此实验装置所需检测参数的检测。
设计检测方案，包括检测方法、仪表种类选用以及需要注意事项，并分析误差产生的原因等等。
该实验装置上，需要检测和控制的参数主要有：1、温度：包括实验管流体进口（20~40℃）、出口温度（20~80 ℃），2、实验管壁温（20~80 ℃）以及水浴温度（20~80 ℃）3、水位：补水箱上位安装，距地面2m，其水位要求测量并控制，以适应不同流速的需要，水位变动范围200mm~500mm4、流量：实验管内流体流量需要测量，管径Φ25mm，流量范围0.5~4m3/h5、差压：由于结垢导致管内流动阻力增大，需要测量流动压降，范围为0~50mm 水柱3 背景意义3.1实验装置简介如图3—1所示的实验装置是东北电力大学节能与测控研究中心杨善让教授为首的课题组基于测量新技术—软测量技术开发的多功能实验装置。
基于本实验装置，先后完成国家、东北电力公司、省、市多项科研项目并获奖，鉴定结论为国际领先。
目前承担国家自然科学基金、973项目部分实验工作。
图 3—1 多功能动态模拟实验装置外形图本实验装置的模拟换热器是由恒温水浴作为热源加热实验管段（约2m ），水浴温度由温控器、电加热管以及保温箱体构成。
水浴中平行放置两实验管，独自拥有补水箱和集水箱，构成两套独立的实验系统。
可以做平行样实验和对比实验。
为获取水处理药剂的效果、强化换热管的污垢特性、污垢状态下强化管的换热效果等等，管内流体一般为人工配制的易结垢的高硬度水或是含有固体微粒等致垢物质。
图3—2 实验装置流程图1-恒温槽体；2-试验管段；3-试验管入口压力；4-管段出口温度测点；5-管壁温度测点；6-管段出口温度测点；7-试验管出口压力；8-流量测量；9-集水箱；10-循环水泵；11-补水箱；12-电加热管3.2研究污垢传热的理论知识910416532121178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。
按对沉积物的监测手段分有：热学法和非传热量的污垢监测法。
热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种； 非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射性技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法和化学法。
这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。
这里简单介绍污垢监测的热学法中的污垢热阻法。
表示换热面上污垢沉积量的特征参数有：单位面积上的污垢沉积质量m f ，污垢层平均厚度δf 和污垢热阻R f 。
这三者之间的关系由下式表示：f fff ff m R δλλρ1==(1)通常测量污垢热阻的原理如下：设传热过程是在热流密度q 为常数情况下进行的，图3—3（a ）为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布，其总的传热热阻为：c w c c R R R U 21/1++= (3)图3—3（b ）为两侧有污垢时的温度分布，其总传热热阻为f f w f f f R R R R R U 2211/1++++= (4)如果假定换热面上污垢的积聚对壁面与流体的对流传热系数影响不大，则可认为f c f c R R R R 2211,==。
于是从式(4-4)减去式(3)得：cf f f U U R R 1121-=+ （5）式(5)表明污垢热阻可以通过清洁状态和受污染状态下总传热系数的测量而间接测量出来。
实验研究或实际生产则常常要求测量局部污垢热阻，这可通过测量所要求部位的壁温表示。
为明晰起见，假定换热面只有一侧有污垢存在，则有：q T T R R R U b c s c w c c /)(/1,121-=++= （6） q T T R R R R U b f s f f w c f /)(/1,121-=+++= （7）若在结垢过程中，q 、Tb 均得持不变，且同样假定f c R R 22=，则两式相减有：q T T R c s f s f /)(,1,1-= (8)这样，换热面有垢一侧的污垢热阻可以通过测量清洁状态和污染状态下的壁温和热流而被间接测量出来。
4参数检测与控制4.1进出口温度水浴温度测量4.1.1 仪表种类选用及依据选型：采用安徽天康（集团）股份有限公司生产的 WZPK-231型铠装热电阻。
依据: 铠装铂电阻作为一种温度传感器，它比装配式铂电阻直径小，易弯曲，适宜安装在管道狭窄和要求快速反应、微型化等特殊场合。
其可对-200~600℃温度范围内的气体、液体介质和固体表面进行自动检测，并且可直接用铜导线和二次仪表相连接使用，由于它具有良好的电输出特性，可为显示仪、记录仪、调节器、 扫描器、数据记录仪以及电脑提供精确的输入值。
铠装电阻外保护管采用不锈钢，内充满高密度氧化物质绝缘体，因此它具有很强的抗污染和优良的机械强度，适合安装在环境恶劣的场合。
图4-1 WZPK-231铠装热电阻4.1.2 注意事项首先由于热惰性使热电阻变化滞后温度变化，为消除它的引起的误差，应尽可能地减小铠装热电阻保护管外径，适当增加热电阻的插入深度使热电阻受热部位增加。
热电阻应按规定接线，一般采用三线制。
连接导线应采用绝缘(最好是屏敞)铜线，其截面积应≥1.0平方毫米，导线的阻值应按显示仪表的规定配准。
要经常检查保护管状况，发现氧化或变形应立即采取措施，要定期进行校验。
另外还有就是关于铠装热电阻的安装场所的说法：铠装热电阻的安装位置应尽可能保持垂直，但在有流速时则必须倾斜安装。
接线盒出孔应向下方。
热电阻应避免安装在炉旁或距加热体太近之处，应尽量安装在没有震动或震动很小的地方，同时要便于施工和维护。
4.1.3 可能误差①分度误差。
取决于材料纯度和加工工艺②通电发热误差。
由于电阻导电后产生自升温现象，从而带来测量误差。
该误差无法消除，但可以规定最大工作电流值。
③线路电阻误差。
通过三线、四线制接法可减小误差。
④附加热电动势。
电阻丝与引线接点处构成热偶，可通过节点靠近，同温等方法减小或消除误差4.2 实验管壁温测量4.2.1 仪表种类选用及依据选型：采用上海双旭电子有限公司生产的WZP-1312U元件。
依据：薄膜铂热电阻元件用陶瓷和铂特制而成，在高温下能够保持优良的稳定性，适合在 -50 ℃∽ 4OO ℃的温度下使用.铂薄膜通过激光喷溅在陶瓷表层，因而薄膜铂热电阻元件具有良好的防振动和防冲击性能。
薄膜表面覆盖以陶瓷，因此元件能够承受高电压并有良好的绝缘性。
可避免水浴对管壁温度测量的干扰。
4.2.2 可能误差①分度误差。
取决于材料纯度和加工工艺②通电发热误差。
由于电阻导电后产生自升温现象，从而带来测量误差。
该误差无法消除，但可以规定最大工作电流值。
③线路电阻误差。
通过三线、四线制接法可减小误差。
④附加热电动势。
电阻丝与引线接点处构成热偶，可通过节点靠近，同温等方法减小或消除误差4.3 水位的测量4.3.1 仪表种类选用及依据选型：江苏省苏科仪表有限公司生产的SK1151/3351LT型法兰式液位变送器。
测量范围：差压为0~6.2~690Kpa。
静压为2.5Mpa。
图4—2 法兰式液位变送器依据：管内流体一般为人工配制的易结垢的高硬度水或是含有固体微粒等致垢物质，双法兰式差压变送器可以解决高黏稠、有沉淀、有腐蚀或易冻结的液体测量问题。
关键原材料，元器件和零部件均源自进口，整机经过严格组装和测试，该产品具有设计原理先进、品种规格齐全、安装使用简便等特点。
同时与传统的系列产品在安装上可直接替换，有很强的通用性和替代能力。
该系列产品除设计小巧精致外，更推出具有HART现场总线协议的智能化功能。
4.3.2 注意事项安装、连线正确，使用前须调试。
最后结果需要进行温度补偿。
安装变送器时注意保护变送器引出电缆。
在工业现场使用时，建议使用金属管保护或者架空。
4.3.3 可能误差由于随时有水的流入和排出，液面不能长时间保持静止，造成测量压力不稳定，读数发生偏差；温度补偿和线性修正中存在误差。
4.4 实验管内流体流量的测量4.4.1仪表种类选用与依据采用大连杰特仪表有限公司生产的JT-1000F固定式超声波流量计。
用超声波在流体中的传播速度或超声波多普勒原理测量流体的流速从而计算流量。
依据：超声波流量计安装方便，不用在管道上打孔或切断流量。
管径可达10m，并且价格并不受管径大小的影响。
测量的可靠性高，有效防止噪声电路等的影响。
不受流体参数的影响（如粗糙度，导电率等），也不对流体参数产生影响。
图4-3 固定式超声波流量计4.4.2 可能误差速度分布不均引起的超声波射线轨迹的变化；紊流的速度分布较层流均匀，所以紊流引起的误差小于层流。
超声波流量计的安装对测量结果影响很大，两个传感器之间的距离有严格的，一定要按照规定的尺寸安装。
流量计的上下游要有足够的直管段。
一般要求上游5~10倍直管段，下游3~5倍直管段。
管道内径误差：1%的内径误差会导致2%的流量测量误差。
管道的壁厚误差：壁厚误差只对夹装探头有影响。
4.5 差压测量4.5.1仪表种类选用与依据选用压阻式压力传感器基于以下几点：依据：①压阻式压力传感器的灵敏系数比金属应变式压力传感器的灵敏度系数要大50-100倍。
有的时候压阻式压力传感器的输出不需要放大器就可直接进行测量。
②由于它采用集成电路工艺加工，因而结构尺寸小，重量轻。