化工仪表及自动化 教 学 大 纲
适 用对 象：
三年制化学工艺专业
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化工仪表及自动化课程教学大纲
课程名称 中文：化工仪表及自动化 英文：Chemical measuring appliance and automation 一、课程的性质与任务 化工仪表自动化是化工专业的主要专业课程之一，是使学生对化工生产当中一些主要检测仪表以及如何实现化工生产中自动控制有所了解。 该课程的主要教学任务是: 通过本课程的学习，使学生能够了解主要工艺参数的测量方法和仪表的工作原理及特点；能根据工艺要求，初步掌握常用的测量仪表及调节仪表的选用；能了解过程自动化初步知识，理解基本调节规律，懂得调节器参数对调节质量的影响；能设计一些比较简单的控制方案。 二、课程能力培养目标 1、掌握各种化工测量仪表的原理、结构、功能以及它们的优缺点。 2、掌握自动控制系统的基本知识，包括系统的组成、控制规律、对象特性，简单控制系统及复杂控制系统。能读懂简单自控方案图纸。 3、掌握实现自动控制系统的控制仪表及装置的原理、结构、功能。 4、了解自动控技术的新发展及新型的检测和控制装置 三、课程的教学内容 绪论（2学时） 对我国目前化工仪表的发展状况有所了解，知道在化工生产当中重要的检验参数有什么，建立起自动化控制的初步概念。 第一章 检测仪表基本知识（2学时） 一、教学目标 了解检测仪表的常用参数的作用，理解不同的检测仪表各自的工作原理。 二、教学重、难点 误差产生的原因及分类，评价仪表品质指标好坏的依据。掌握仪表准确度的确定方法，掌握相对百分误差与变差的区别。理解灵敏度、反映时间、线性度、重复性的概念。了解测量方法的分类。 三、教学内容 掌握仪表精度的意义及与测量误差的关系。了解仪表的性能指标。 第一节 测量过程与测量误差 第二节 检测仪表的品质指标 2
第三节 检测系统中的常见信号类型 第四节 检测系统中信号的传递形式 第五节 检测仪表与测量方法的分类 第六节 化工检测的发展趋势 习题： 作业：1、仪表准确度等级的计算，2、仪表变差的计算， 第二章 压力检测（4学时） 一、教学目标 通过本章学习，了解有关于压力的知识以及一些常见的测压仪表，掌握弹性式压力计以及电气式压力计的工作原理，牢记一些常见的弹性元件及其特点。压力仪表的安装常识。 二、教学重、难点 弹簧管压力表的构造及其测量原理，应变片式压力传感器的工作原理，仪表测量范围的确定，仪表测压点的选取。 三、教学内容 第一节 压力单位及测压仪表 第二节 弹性式压力计 第三节 电气式压力计 第四节 智能式变送器 第五节 压力计的选用及安装 习题： 作业：1、压力的概念，表压力、绝对压力、负压力之间的关系。2、感测压力的弹性元件有哪几种？各有何特点？3、压力表的选取计算。 第三章 流量检测（6学时） 一、教学目标 通过本章学习，掌握差压式流量计和转子流量计的工作原理，了解旋涡流量计、质量流量计和一些其他流量计的工作原理，掌握一些常见的节流装置的选用方法。 二、教学重、难点 1、掌握差压式流量计与转子式流量计在工作原理上的差异。 2、掌握靶式流量计与椭圆齿轮流量计在处理流体时的不同。 三、教学内容 第一节 压差式流量计 第二节 转子流量计 3
第三节 旋涡流量计 第四节 质量流量计 第五节 其他流量计 习题： 作业：1、节流现象，2、补偿式质量流量计有哪几种方法。 第四章 物位检测（4学时） 一、教学目标 了解物位检测的重要意义，了解几种常见的物位检测仪表。掌握差压式液位计的工作原理，掌握电容式物位计的两种测量形式。 二、教学重、难点 1、零点迁移及迁移方向的判断 2、计算正负迁移量 3、称重式液罐计量仪的工作原理 第一节 物位检测的意义及主要类型 第二节 差压式液位计 第三节 其他物位计 习题： 作业：1.常见的物位检测仪表的种类,2.迁移量的计算 第五章 温度检测（4学时） 一、教学目标 通过本章学习，了解一些常见的温标，温度检测的基本原理。掌握热电偶温度计和热电阻温度计的测温原理。 二、教学重、难点 1、热电现象 2、插入第三种导体对热电偶整体的热电势有无影响 3、补偿导线的作用 三、教学内容 第一节 概述 第二节 热电偶温度计 第三节 热电阻温度计 第四节 温度变送器 习题： 4
作业：1.常见的温度检测仪表的类型2.测量温度的计算 第六章 显示仪表（4学时） 一、教学目标 通过本章学习，掌握模拟式显示仪表的工作原理及两种方式，了解数字式显示仪表的构造及组成。 二、教学重、难点 1、自动平衡电子电位差计和电子自动平衡电桥在工作原理的区别。 2、A-D模数转换器的工作原理 三、教学内容 第一节 模拟式显示仪表 第二节 数字式显示仪表 第三节 新型显示仪表 习题： 作业：1、桥路中电阻的计算 2、电子自动电位差计是如何实现对热电偶冷端温度自动补偿的 第七章 自动控制系统概述（4学时） 一、教学目标 使学生对自动化控制有一个大体的概念，知道在自动控制系统中各个部分所起的作用是什么，他们各自有什么特点，担负什么角色。 二、教学重、难点 自动控制系统的组成及各组成部分的作用以及相互影响和联系；自动控制系统中常用的各种述语，方块图的意义及画法 三、教学内容 第一节 自动控制系统的组成 第二节 自动控制系统的方框图 第三节 过渡过程和品质指标 习题： 作业：1.自动化系统的组成2.最大偏差、超调量、余差、衰减比的计算 第八章 对象特性和建摸（2学时） 一、教学目标 让学生熟悉建立一些简单数学模型的方法，掌握影响被控对象的几个特征参数。 二、教学重、难点 5
化工仪表及自动化教学大纲
