《测量仪表与自动化》课程教学大纲

《测量仪表与自动化》教学大纲一、课程基本信息课程名称测量仪表与自动化MeasuringInstrumentandAutomation课程编码CTL110211020开课院部控制科学与工程学院课程团队（未设置）学分2.0课内学时34讲授28实验6上机0实践0课外学时32适用专业能源与动力工程授课语言中文先修课程电工电子学、工程流体力学课程简介（必修）本课程重点介绍检测仪表、控制仪表和控制方案的原理和应用。通过学习使学生了解压力、物位、流量和温度等参数的测量仪表的工作原理和适用场合，了解控制器和执行器等控制仪表的原理和选用方法，了解简单控制系统的组成、原理和设计方法。本课程的学习，提高了学生的工程应用能力，为学生今后的工程实践提供了必不可少的工具，为学生将来进入专业工程领域打下坚实的基础Thiscoursefocusesontheprincipleandapplicationoftestinginstruments,controlinstrumentsandcontrolschemes.Throughlearning,studentscanunderstandtheworkingprincipleandapplicableoccasionsofmeasuringinstrumentsforpressure,level,flowrate,temperatureandotherparameters,andunderstandtheprincipleandselectionmethodofcontrolinstrumentssuchascontrollersandactuators,understandthecomposition,principleanddesignmethodofsimplecontrolsystem.Thestudyofthiscoursehasimprovedstudents'engineeringapplicationability,providedessentialtoolsforstudents'futureengineeringpractice,andlaidasolidfoundationforstudentstoentertheprofessionalengineeringfieldinthefuture.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：能够根据自动化仪表及自控系统的要求，构建实验系统，安全地开展实验，正确采集实验数据，进行自动化仪表和系统的原理和特点分析。是4.22M2目标2：掌握各种检测仪表、控制仪表的结构和工作机理，能够理解各种自动化仪表的特点、局限性和适用场合，在进行自动化系统设计时能够提出合理的建议或解决方案。是5.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章绪论本章重点难点：自动控制系统的基本概念M2////21.1自动化的基本概念自动化系统的分类和功能M20.5讲授//31.2自动控制系统的组成自动控制系统的基本组成、术语M20.5讲授//41.3自动化仪表的分类自动化仪表的不同分类方法、自动化仪表的发展历史和趋势M20.5讲授//5第2章测量概述本章重点难点：误差的分类和计算，仪表性能指标M2////62.1测量方法测量仪表的基本组成、结构，测量方法的分类M20.5讲授//72.2仪表的误差与性能指标准确度、精密度、引用误差、精度等级、灵敏度等概念M21.5讲授2作业8第3章压力测量及变送本章重点难点：变送器的特性和计算，仪表选用和校验的步骤M2////93.1压力测量概述压力检测仪表分类、压力的表达方式M20.5讲授//103.2弹性式压力计弹簧管压力计的工作原理、结构、工作过程、使用方法M20.5讲授//113.3压力、差压变送器变送器的概念、变送器的连接、输入输出，电容式压力变送器的工作原理M21讲授//123.4压力仪表的选用及校验压力仪表的选用方法、校验方法和步骤M21.5讲授4作业13第4章物位测量及变送本章重点难点：物位计的选用，差压式物位计零点迁移的概念和计算M2////144.1物位测量概述及就地指示物位计物位测量的分类，玻璃管/板物位计，磁翻转物位计的原理M20.5讲授//154.2浮力式物位计恒浮力式物位计：伺服式、浮球；变浮力物位计：浮筒物位计M21.5讲授//164.3差压式物位计差压式物位计的工作原理、适用场合和计算M21讲授//174.4其它物位计电容、射频导纳、核辐射、超声波、雷达、磁致伸缩物位计M21讲授4作业18第5章流量测量及变送本章重点难点：流量计的选用，差压式流量计的计算M2////195.1流量测量概述流量单位的分类、流量仪表的分类M20.5讲授//205.2差压式流量计差压式流量计的工作原理、标准节流装置、计算M21.5讲授//215.3靶式流量计靶式流量计的工作原理M20.5讲授//225.4容积式流量计容积式流量计的工作原理（椭圆齿轮、罗茨、刮板）M20.5讲授//235.5转子流量计转子流量计的工作原理、标定、刻度修正M20.5讲授//245.6质量流量计科式力质量流量计的工作原理M20.5讲授//255.7其他流量计电磁、涡轮、涡街、旋进旋涡M21讲授4作业26第6章温度测量及变送本章重点难点：温度计的选用，热电偶温度计冷端补偿的概念和计算，热电阻温度计三线制含义M2////276.1温度测量概述温度测量的单位、温度仪表的分类M20.5讲授//286.2膨胀式温度计膨胀式温度计的分类和适用场合M20.5讲授//296.3热电偶温度计热电偶测温的原理、使用、分类、补偿导线的概念、冷端处理方法的原理、计算M21.5讲授//306.4热电阻温度计热电阻测温的原理、分类、三线连接方式M21讲授4作业31第7章控制规律与控制器本章重点难点：控制规律、控制器基本功能，控制器种类M2////327.1基本控制规律P、PI、PD、PID的特点和适用场合M22讲授//337.2控制器的功能和种类控制器的功能、控制器的种类M21讲授2自学34第8章执行器本章重点难点：执行结构和调节机构的种类和使用场合，调节机构的性能指标M2////358.1执行机构执行机构的分类、结构和工作原理M20.5讲授//368.2调节机构调节机构的分类、结构和工作原理M20.5讲授//378.3调节阀性能指标流量系数、可调比、流量特性的概念、配管影响M21.5讲授//388.4执行器的选择执行器选型原则、选择方法M20.5讲授//398.5气动执行器的辅助仪表电气转换器和电气阀门定位器的工作原理M20.5讲授4作业40第9章简单控制系统本章重点难点：过渡过程的分类和指标，自动控制系统设计M2////419.1简单控制系统的设计自动控制系统的基本组成、控制器正反作用的选择M20.5讲授//429.2控制系统的过渡过程及品质指标过渡过程的种类、稳快准的指标M21讲授//439.3控制系统的投运投运的步骤M20.5讲授4作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.每章1次作业，主要是选择题和分析计算题。2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3.选择题考核学生对各种检测仪表和控制仪表的机理等基础知识的掌握程度，计算题主要考核学生综合运用所学知识解决问题的能力。30%2课堂测验1.每次课1次，主要是选择题。2.成绩采用百分制，根据评分标准自动评分。3.主要用于考核学生自主学习、课堂学习的效果。10%3实验1.本课程共3个实验，6学时。2.成绩采用百分制，根据实验完成情况评分。3.考核学生操作仪表的动手能力、对各种仪表的特点和适用场合的理解、对自动控制系统的综合分析能力。10%4期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2.题型包括填空、选择、简答、计算、综合分析题。3.主要考核学生对各种自动化仪表的工作机理、特点和适用场合的理解和掌握情况，对自动控制系统的工作过程的分析能力。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1实验100%A-实验过程中，操作正确，认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式规范，步骤叙述清楚，正确分析实验数据。B-实验过程中，操作基本正确，能够完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式基本规范，步骤叙述基本清楚，实验数据分析基本正确。C-实验过程中，操作基本正确，但未能完成全部实验要求，或实验报告叙述不清楚，或实验数据分析有误。D-实验过程中，操作不正确，或未能完成全部实验要求，或实验数据处理方法错误。2M2平时作业30%A-独立思考、按时完成，基础概念清晰，解题思路清晰、计算步骤完整、格式规范、答案准确。B-按时完成，基础概念基本清晰，解题思路清晰、计算步骤完整，答案基本正确。C-按时完成，基础概念不够清晰，或计算步骤不完整，或答案有部分错误。D-未能按时完成，基础概念不清晰，或无计算步骤，或答案错误。3M2课堂测验10%根据评分标准进行评分。4M2期末考试60%依据评分标准评定成绩。评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[M,N]=[80-100,0-79]六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|测量仪表与自动化,杜鹃,中国石油大学出版社,2013.09,ISBN:978-7-5636-2671-7.（*主教材）