检测仪表与控制装置的使用与维护课程教学大纲.docx

检测仪表与控制装置的使用与维护课程教学大纲.docx

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检测仪表与控制装置的使用与维护课程教学大纲

《检测仪表与控制装置》

课程标准（大纲）

一、课程名称：

检测仪表与控制装置

二、面向对象：

生产过程自动化技术、计算机控制技术、计算机控制技术（智能仪器仪表方向）

三、课时：

××课时

四、总体目标：

通过本课程的学习，应能掌握各类过程检测仪表和控制装置的工作原理、结构组成、性能、基本技术参数、仪表的调校及产品的安装使用和维护知识，应能根据生产过程工艺指标的要求，正确选择各种变量的测量方法；正确选择检测元件、变送器、控制器、执行器及显示仪表；正确设计和安装自动检测系统和控制系统。

为今后从事工业自动控制工程技术工作打下良好的基础。

五、内容提要：

1、熟悉自动检测和自动控制系统的基本概念；

2、了解自动检测技术的基本概念及误差分析方法；

3、基本掌握压力、液位、流量、温度四大变量的测量方法及相应测量仪表的种类、基本原理、使用方法和应用特点；

4、基本掌握显示仪表的种类、作用、基本原理、使用方法和应用特点；

5、基本掌握控制仪表的种类、作用、基本原理、使用方法和应用特点；

6、基本掌握执行器的种类、作用、基本原理、使用方法和应用特点；

7、了解光电式、光纤式检测仪表的检测方法和应用场所。

南京化工职业技术学院

自动控制系自动化教研室

项目一：

检测仪表与控制装置基础

模块一：

检测仪表与控制装置的应用、发展及基本概念

模块二：

误差的基本概念

模块三：

仪表的质量指标及防护措施

项目二：

自动检测系统的分析研究

模块一：

压力检测仪表与压力检测系统

模块二：

物位检测仪表与物位检测系统

模块三：

流量检测仪表与流量检测系统

模块四：

温度检测仪表与温度检测系统

模块五：

成分检测仪表与成分检测系统

模块六：

显示装置

项目三：

自动控制系统的分析研究

模块一：

自动控制系统的基本概念

模块二：

控制装置与执行器

模块三：

压力、物位、流量、温度控制系统的分析研究

项目四：

检测新技术的发展及应用

模块一：

传感器技术的发展及应用

模块二：

软测量技术与虚拟仪器技术的发展及应用

项目一：

检测仪表与控制装置基础

模块一：

检测仪表与控制装置的应用、发展及基本概念

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

检测仪表与控制装置的应用、发展及基本概念

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、通过实例，了解检测仪表与控制装置在工业生产过程中的应用。

2、了解检测仪表与控制装置的发展趋势。

3、掌握检测仪表与控制装置的基本概念。

1、掌握自动化装置的组成部分。

2、自动检测系统的构成。

3、检测仪表的构成及分类。

4、控制装置的分类。

5、电动控制装置的信号制与传输方式。

重点

难点

及

解决方法

重点：

检测仪表与控制装置的基本概念。

难点：

电动控制装置的信号制与传输方式。

解决办法：

理论讲解——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

模块二：

误差的基本概念

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

测量与误差的基本概念

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解测量过程与测量误差的定义。

2、掌握误差的几种分类及表示方法。

3、掌握测量系统的误差计算方法。

1、明确测量的过程。

2、会区分系统误差、随机误差、疏忽误差。

3、会计算绝对误差、相对误差、引用误差。

重点

难点

及

解决方法

重点：

误差的几种分类及计算方法。

难点：

绝对误差、相对误差、引用误差的计算。

解决办法：

结合实例进行讲解——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

模块三：

仪表的质量指标及防护措施

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

仪表的质量指标及防护措施

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解仪表的质量指标的分类。

2、掌握仪表各种质量指标的计算方法。

3、了解现场仪表使用中的防护措施。

1、掌握仪表各种质量指标的定义。

2、掌握精度、回差、灵敏度、线性度、稳定性的计算方法。

3、了解现场仪表使用中的防爆、防腐蚀、防冻、防热、防尘、防震措施。

重点

难点

及

解决方法

重点：

误差的几种分类及计算方法。

难点：

绝对误差、相对误差、引用误差的计算。

解决办法：

结合实例进行讲解——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

项目二：

自动检测系统的分析研究

模块一：

压力检测仪表与压力检测系统

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

压力检测仪表与压力检测系统

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解压力检测的基本概念和压力检测仪表的分类。

2、掌握弹性式压力表的特性、结构组成、工作原理与应用。

3、掌握典型的电测式压力表的结构组成、工作原理与应用。

4、掌握压力检测仪表的使用要求。

5、利用实验室仪表组成压力检测系统，并对压力检测仪表进行校验。

1、明确压力检测仪表的类型。

2、掌握弹性式压力表的结构组成、工作原理。

3、掌握典型的电测式压力表的结构组成、工作原理。

4、掌握压力检测仪表的选用、校验、安装要求。

重点

难点

及

解决方法

重点：

弹性式压力表的结构组成、工作原理与选用要求。

难点：

压力检测仪表的选用要求。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师示范操作——教师提出操作要求——学生动手实践——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

模块二：

物位检测仪表与物位检测系统

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

物位检测仪表与物位检测系统

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解物位检测的基本概念和物位检测仪表的分类。

2、掌握静压式、浮力式液位检测仪表的结构组成、工作原理与应用。

3、了解超声波液位计与雷达物位计的结构组成、工作原理与应用。

4、了解物位检测仪表的选用要求。

5、利用实验室仪表组成液位检测系统，并对差压变送器、浮力式液位仪表进行校验。

1、明确压力检测仪表的类型。

2、掌握静压式、浮力式液位检测仪表的结构组成组成、工作原理。

3、了解超声波液位计与雷达物位计的结构组成组成、工作原理。

4、了解物位检测仪表的选用要求。

重点

难点

及

解决方法

重点：

静压式液位检测仪表的结构组成、工作原理与零点迁移问题。

难点：

静压式液位计的零点迁移问题。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师示范操作——教师提出操作要求——学生动手实践——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

模块三：

流量检测仪表与流量检测系统

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

流量检测仪表与流量检测系统

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解流量检测的基本概念和流量检测仪表的分类。

2、掌握差压式流量检测仪表的结构组成组成、工作原理与应用。

3、了解转子流量计与其他典型流量计的结构组成、工作原理与应用。

4、了解流量检测仪表的选用要求。

5、利用实验室仪表组成流量检测系统，进一步掌握流量检测过程。

1、明确流量检测仪表的类型。

2、掌握差压式流量检测仪表的结构组成、工作原理。

3、了解转子流量计与其他典型流量计的结构组成、工作原理。

4、了解流量检测仪表的选用要求。

重点

难点

及

解决方法

重点：

差压式流量检测仪表的结构组成、工作原理。

难点：

差压式流量计的工作原理与标准节流装置。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师示范操作——教师提出操作要求——学生动手实践——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

模块四：

温度检测仪表与温度检测系统

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

温度检测仪表与温度检测系统

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解温度检测的基本概念和温度检测仪表的分类。

2、掌握热电偶、热电阻温度仪表、温度变送器的结构组成、工作原理与应用。

3、了解其他典型非接触式测温仪表的工作原理与应用。

4、了解温度检测仪表的选用要求。

5、利用实验室仪表组成温度检测系统，进一步掌握温度检测过程。

1、明确温度检测仪表的类型。

2、掌握热电偶、热电阻温度仪表、温度变送器的结构组成、工作原理与应用。

3、了解其他典型非接触式测温仪表的工作原理与应用。

4、了解温度检测仪表的选用要求。

重点

难点

及

解决方法

重点：

热电偶温度仪表的结构组成、工作原理。

难点：

热电偶的冷端温度补偿。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师示范操作——教师提出操作要求——学生动手实践——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

模块五：

成分检测仪表与成分检测系统

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

成分检测仪表与成分检测系统

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解成分检测的基本概念和分析仪表的主要技术特性。

2、了解典型的生产过程在线分析仪表的工作原理与应用。

3、了解典型的环保监测仪表的工作原理与应用。

4、利用实验室分析仪表对成分检测过程进行演示。

1、了解成分检测的基本概念和分析仪表的主要技术特性。

2、了解典型的生产过程在线分析仪表和环保监测仪表的工作原理与应用。

重点

难点

及

解决方法

重点：

成分检测的基本概念。

难点：

成分检测的过程。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师演示——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

模块六：

显示装置

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

显示装置

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解显示仪表的分类。

2、掌握模拟显示仪表的结构组成、工作原理与应用。

3、掌握数字显示仪表的结构组成、工作原理与应用。

4、掌握屏幕显示仪表的结构组成、工作原理与应用。

5、掌握温度数显仪和无纸记录仪的使用和校验方法。

1、明确显示仪表的类型。

2、掌握模拟式、数字式、屏幕式显示仪表的结构组成、工作原理。

重点

难点

及

解决方法

重点：

热电偶温度仪表的结构组成、工作原理。

难点：

热电偶的冷端温度补偿。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师示范操作——教师提出操作要求——学生动手实践——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

项目三：

自动控制系统的分析研究

模块一：

自动控制系统的基本概念

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

自动控制系统的基本概念

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、通过人工控制到自动控制的实例，了解自动控制系统的组成。

2、掌握自动控制系统的控制流程图及组成方块图的画法。

3、掌握基本控制规律及其对控制系统过渡过程的影响。

1、掌握自动控制系统的组成部分。

2、自动控制系统的控制流程图。

3、自动控制系统方块图。

4、控制系统过渡过程的类型。

5、比例控制规律、积分控制规律、微分控制规律。

重点

难点

及

解决方法

重点：

自动控制系统方块图、基本控制规律。

难点：

自动控制系统方块图的画法。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师示范操作——教师提出操作要求——学生动手实践——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

模块二：

控制装置与执行器

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

控制装置与执行器

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解控制装置与执行器的分类。

2、掌握DDZ-Ⅲ型控制器与数字控制器的结构组成与使用方法。

3、掌握气动、电动执行器的结构组成、工作原理与应用。

4、掌握气动执行器的选用要求。

5、了解自动控制系统中的辅助装置。

6、掌握DDZ-Ⅲ型控制器与气动执行器的使用与校验方法。

1、明确控制装置与执行器的类型。

2、掌握DDZ-Ⅲ型控制器的结构组成与使用方法。

3、掌握气动执行器的结构组成、工作原理、选用要求。

4、了解自动控制系统中的辅助装置。

重点

难点

及

解决方法

重点：

控制装置与执行器的结构组成、工作原理、选用要求。

难点：

气动执行器的选用。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师示范操作——教师提出操作要求——学生动手实践——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

模块三：

压力、物位、流量、温度控制系统的分析研究

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

压力、物位、流量、温度控制系统的分析研究

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解压力、物位、流量、温度自动控制系统的组成，理解各单元仪表在控制系统中的作用。

2、会根据方案进行仪表的选型。

绘制控制系统方框图及仪表接线图。

4、掌握常用仪表的接线方法，会对所选用的各种仪表及系统进行精度校验和调校。

5、掌握对仪表及系统进行误差分析、故障分析和处理的方法。

1、明确典型自动控制系统的组成及各单元仪表的作用。

2、掌握仪表的选型、系统方框图及仪表接线图的绘制方法。

3、掌握仪表系统的接线、精度校验和调校方法。

4、掌握误差分析、故障分析和处理的方法。

重点

难点

及

解决方法

重点：

仪表及系统的接线、精度校验和误差分析方法。

难点：

对系统进行误差分析的方法。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师示范操作——教师提出操作要求——学生动手实践——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

项目四：

检测新技术的的发展及应用

模块一：

传感器技术的的发展及应用

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

传感器技术的的发展及应用

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解光电式检测仪表的结构组成、工作原理与应用。

2、了解光纤式式检测仪表的结构组成、工作原理与应用。

3、了解一些其他典型的传感器。

1、光电式检测仪表。

2、光纤式式检测仪表。

3、一些其他典型的传感器。

重点

难点

及

解决方法

重点：

光电式、光纤式检测仪表的结构组成、工作原理与应用。

难点：

光电式检测仪表的结构组成、工作原理与应用。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师用仿真软件演示——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002

模块二：

软测量技术与虚拟仪器技术的发展及应用

授课班级

上课时间

周月日第节（注意：

考虑连续性，课时安排可以2、4、6等学时为教学单位）

上课地点

6102、103实验室

教

学

任

务

软测量技术与虚拟仪器技术的发展及应用

教学

目标

能力（技能）目标

知识目标

1、了解的软测量技术的工作过程与应用。

2、了解的虚拟仪器技术的工作过程与应用。

1、软测量技术。

2、虚拟仪器技术

重点

难点

及

解决方法

重点：

软测量技术与虚拟仪器技术的工作过程与应用。

难点：

软测量技术与虚拟仪器技术的工作过程。

解决办法：

结合幻灯图片、实物教具进行讲解——教师用仿真软件演示——教师提出问题——学生分析讨论——总结提高。

参考资料

[1]王永红.自动检测技术与控制装置.北京：

化学工业出版社，2006.8

[2]王永红.过程检测仪表.北京：

化学工业出版社，2003

[3]吴勤勤.控制仪表与装置.北京：

化学工业出版社，1997

[4]刘巨良.过程控制仪表.北京：

化学工业出版社，1998

[5]刘玉梅.过程控制仪表技术.北京：

化学工业出版社，2002