热工仪表及自动控制 温度测量教案
热工测量及仪表教案(供热)
广西电力职业技术学院教师授课教案（二00 九至二0一0 学年度第一学期）授课班级 1060812课程名称热工检测及仪表授课教师姓名魏丽蓉授课教师职称工程师所属教研室火电厂集控运行所属系（部）动力工程系广西电力职业技术学院教务科研处制广西电力职业技术学院教学教案编写与管理暂行规定（桂电院[2005]50号）教案是教师保证课堂教学质量的前提和关键，任课教师必须根据教学大纲、授课计划认真备好每一次课，按教学教案规范要求编写教案，具体要求如下：1、熟悉教学大纲。
明确教学大纲的要求，了解所教课程在教学计划和培养目标中的地位和作用，了解本门课程教学内容的安排和教学遵循的原则。
2、熟悉教材。
认真深入钻研教材，掌握教材的全部内容、教学目的和各章节的内在联系。
明确教学要求、重点、难点，抓住基本理论、基本知识和基本技能，把教材的思想性、科学性和系统溶化在一起。
3、了解学生。
认真全面了解所授课对象的年龄特征、思想状况、兴趣、知识基础、学习态度和接受能力，根据教学内容和学生实际情况，有针对性的选择教学方法，做到备书、备人、备教法。
4、在熟悉教学大纲、教材和了解学生的基础上，合理组织授课内容，选择教法、精心编写教案。
教案编写的基本内容应包括：（1）课题；（2）教学目标；（3）教学重点、难点及关键；（4）课型、课时、教学方法；（5）教学步骤及内容；（6）课后思考及作业；（7）教学后记。
5、备课注意理论联系实际，注意直观性教学，充分运用教具，安排好演示试验，注意多媒体、投影、录像等先进教学手段的使用，努力优化课堂教学效果。
6、任课教师必须在开学前备好两周课，并写出教案。
教学系（部）应尽快建设教案电子化，在校园网供学生学习浏览。
7、每堂课必须有教案，无教案不能上课，也不许采用旧教案上课。
8、教师以个人备课为主，教研室内可进行必须的集体研究，要求每月进行一次同课程的教师的集体备课，主要是明确和统一各章节和单元的教学目的、要求，解决重点，突破难点，交流教学方法及经验。
热工测量仪表第二版课程设计
热工测量仪表第二版课程设计一、课程设计的背景热工测量是热能装置建设和燃烧工程的核心内容之一。
随着现代技术的不断进步，相关技术和方法也在不断提高。
为了让学生更好地掌握热工测量的基本理论和技术，我们设计了这个课程。
二、课程设计的目标本课程旨在使学生掌握以下几个方面的内容：1.热工测量领域的基本概念和术语；2.常用的热工测量仪表的工作原理、组成结构、测量范围和精度；3.热工测量数据的处理方法和分析技术；4.热工测量在热能装置建设和燃烧工程中的应用。
三、课程设计的内容本课程共分为五个单元，具体内容如下：第一单元：热工测量基础本单元主要介绍热力学基础知识、温度计和压力计等基本测量仪表的工作原理和特点，以及热工测量中常用的术语和单位。
第二单元：热电偶和热电阻温度传感器本单元主要介绍热电偶和热电阻温度传感器的工作原理、组成结构、测量范围和精度。
同时，还将讲解温度传感器的选型和安装方法。
第三单元：流量测量仪表本单元主要介绍流量测量仪表的工作原理、测量范围、精度和常用的流量计算公式。
同时，还将讲解流量传感器的选型和安装方法。
第四单元：压力测量仪表本单元主要介绍压力测量仪表的工作原理、组成结构、测量范围和精度。
同时，还将讲解压力传感器的选型和安装方法。
第五单元：燃气测量仪表本单元主要介绍燃气测量仪表的工作原理、组成结构和测量范围，以及燃气质量分析仪的应用原理和方法。
四、课程设计的教学方法本课程采用多种教学方法，包括：1.理论授课：详细讲解热工测量领域的基本理论和技术；2.实验教学：指导学生进行实际的测量和数据处理；3.讨论交流：通过课堂讨论、小组讨论等方式，促进学生之间的交流和合作。
五、课程设计的评价方法本课程的评价方法主要包括：1.课堂测试：定期对学生进行学习成果的评估；2.实验报告：对学生进行实验能力的评估；3.综合评价：根据学生的学习表现和实验成绩，对其进行总体评价。
六、课程设计的参考资料1.《热工测量与仪表》（第二版），王守仁、陈忠益、郭伟著，中国石化出版社，2010年；2.《热工测量技术》（第三版），李文华、陈存光、徐志清著，机械工业出版社，2011年；3.《工业计量与自动化》（第二版），李兆辉著，机械工业出版社，2016年。
《热工仪表及自动化》教学大纲
《热工仪表及自动化》教学大纲课程编号：C065140511课程名称：热工仪表及自动化课程类型：专业方向课英文名称：Thermal instrumentation and automation适用专业：冶金工程总学时：40学分：2.5一、课程的性质、目的和任务《热工仪表及自动化》是冶金技术专业的一门拓展专业素质的选修课。
本课程总学时为40学时，主要以热工仪表为教学对象，在冶金工程专业的教学中有着重要地位。
它具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点。
目的：使学生掌握传感器的工作原理及热工仪表的操作。
任务：要求学生掌握使用测温仪表、测压力仪表、测流量仪表、测真空度仪表、测量物位仪表等热工仪表的能力。
二、课程教学的基本要求（一）了解测量工作的程序和步骤（二）理解传感器工作原谅你。
（三）掌握利用测温仪表、测压力仪表、测流量仪表、测真空度仪表、测量物位仪表等热工仪表的能力。
三、课程教学内容讲次授课章节内容重点难点1第一章绪论本次课属于介绍性内容，主要让学生了解测量在工程实际中的应用2第二章温度测量仪表从理论上温度测量的相关理论。
掌握热电偶测温技术，接触式和非接触式测温计。
3第三章压力测量仪表了解利于应变的测量相关理论知识，掌握压力传感器的工作原理和使用技术。
4第四章流量测量仪表掌握节流式压差流量计、浮子流量计、靶式流量计等仪表的使用方法。
5第五章物位测量仪表掌握位移和转速的测量方法。
四、课内实践教学要求课内实践教学名称学时内容及要求实践性质实践形式实践类型每组人数其他说明热电偶的校验21.掌握精密型电子电位差计正确使用方法及热电偶的校验方法。
2.掌握确定仪表精度的方法。
必修实验自己操作压力表的校验21．熟悉弹簧管压力表的结构及工作原理。
2．了解活塞式压力计的结构，掌握利用活塞式压力计校验弹簧压力表的方法。
3．掌握确定仪表精度的方法。
必修实验自己操作流量检测仪表的校验21．熟悉流量仪表的种类、型号、结构、原理及特点。
热工测量及仪表课程设计
热工测量及仪表课程设计一、课程背景随着工业化的发展和技术的不断进步，热工测量及仪表逐渐成为工业领域中不可或缺的一部分。
热工测量及仪表技术可以用于传感温度、压力、流量等各方面的数据，并对这些数据进行分析、处理和控制。
因此，本门课程旨在掌握基本的热工测量及仪表知识，熟练掌握各种温度、压力、流量等参数的测量方法和设备，培养学生的实际操作技能，为以后在工业领域中从事测量、控制、自动化等方面的工作打下基础。
二、课程安排本门课程分为理论授课和实验操作两部分，总时长为40学时，其中理论授课30学时，实验操作10学时。
2.1 理论授课2.1.1 基础知识•热力学基本概念；•测量误差及其分类；•传感器原理及分类；•信号处理方法。
2.1.2 温度测量及仪表•温度测量基本概念；•温度传感器及其工作原理；•热电偶的工作原理；•热电阻及其工作原理；•红外线测量；•温度控制系统。
2.1.3 压力测量及仪表•压力测量基本概念；•压力传感器及其工作原理；•压力变送器的原理；•压力控制系统。
2.1.4 流量测量及仪表•流量测量基本概念；•流量传感器及其工作原理；•流量计分类；•流量控制系统。
2.2 实验操作实验内容包括使用各种仪表对温度、压力、流量进行测量，利用单片机和计算机对测得的数据进行处理和分析，以及编写简单的控制程序等。
以下是实验操作的具体内容：2.2.1 实验一温度测量实验使用热电偶和热电阻测量不同范围内的温度，并使用单片机控制温度控制系统。
2.2.2 实验二压力测量实验使用压力传感器和压力变送器对不同范围内的压力进行测量，并利用单片机和计算机进行数据采集和处理。
2.2.3 实验三流量测量实验通过对流量传感器的选择和使用，对流量进行测量，并编写简单的流量控制程序。
三、总结通过本门课程的学习和实验操作，学生可以掌握基本的热工测量及仪表知识，并能够熟练掌握各种温度、压力、流量等参数的测量方法和设备。
同时，通过实验操作的训练，学生具备了一定的实际操作技能和数据处理能力，为以后从事工业测量、控制、自动化等方面的工作打下基础。
热工仪表与自动控制2-3
热工仪表与自动控制2-3第四讲温度测量的基本方法一.概述1.概念温度是表征物体冷热程度及周边环境的物理量。
温度不能直接衡量(比较),只能借助于冷热不同的物体之间的热交换以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特性来间接测量。
∴接触测温量物体的某一物理量(如液体体积、导体电阻)必须是连续的、单值的、复现的。
非接触测温则需响应快速，不易受物质腐蚀的某物体。
2.重要性3.直接测量与间接测量二.温标1.摄氏温标定义为：水银体膨胀是线性的，标准大气压下纯水的冰点是摄氏零度，沸点为100度，而将汞柱在这两点间等分为100格，每等分格为摄氏1度。
标记为℃2.华氏温标同上，纯水冰点为32ºF,沸点为212ºF,两点间等分180格，每等分格为华氏1度，标记为ºF可以有：℃=(ºF32)某5/93.热力学温标又称绝对温标。
是一种理想温标4.国际温标定义为：热力学温度(符号T)是基本的物理量，其单位为开尔文(符号为K),定义为水三相点的热力学温度的1/273.15。
规定了17个温标定义固定点，还有基准温度计和插补公式。
三.玻璃液体温度计1.原理2.结构和类型棒式、内标式、外标式3.特点：1)测量范围广，为-200~600℃2)结构简单，使用方便，价格便宜，精确3)观察、监测不便。
4)易损坏。
4.读数方法视线应与温标垂直，水银温度计应在凸面最高点读数，水和无机液体温度计应在凹面最低点读数。
显示刻度变换棒式温度计感温包传感四.固体膨胀式温度计1.双金属温度计1)感温元件2)测温原理3)定义4)分类5)特点2.杆式温度计精度低，体积大五.压力式温度计1.工作原理与结构形式2.蒸气压力表式温度计1)原理2)工作液体3)结构毛细管4)特点第五讲热电偶温度计一.热电偶的好处：结构简单、测温范围广、准确度高、热惯性小、输出为电信号、便于远传与转换等二.测温原理由两种不同导体(或半导体)组合成闭合回路，当两导体A与B相边处温度不同(θ>θ0)时，则回路中产生热电效应(也称之为塞贝克效应),所产生的电势称热电势EAB(θ,θ0)。
热工仪表与自动控制
●为了提高灵敏度，感温包本身受热膨胀应远远小于 其内部的工作物质的膨胀，故材料的膨胀系数要小。
●此外，还应有足够的机械强度，以便在较薄的容器 壁上承受较大的内外压力差，通常用不锈钢或黄铜制 成感温包，黄铜只能用在非腐蚀性介质里。
玻璃液柱膨胀式温度计是利用液体体积随温度升高而膨胀， 导致玻璃管内液柱长度增加的原理制成的。
●将测温液体封入带有感温包和毛细管的玻璃内，在毛细 管旁加上刻度即构成玻璃液柱膨胀式温度计。
●其特点为改造简单，测量准确，价格低廉，读数和实用 方便，因而得到广泛的应用。
●其缺点为易损坏，热惯性大，具有一定的滞后性，不能 远传型号和自动记录。
●由于热力学中卡诺热机是一种理想的机器，实际 上能够实现卡诺循环的可逆热机是没有的。所以说， 热力学温标是一种理想温标，是不能实现的。
4.国际实用温标 ●又称国际温标，用代号F表示，单位符号为K。国际
实用温标规定水三相点热力学温度为273.16K，水的三 相点是指纯水在固态、液体及气态三相平衡时的温度。 ●摄氏温度与国际实用温度的换算关系为
2.压力式温度计
压力式温度计虽然属于膨胀式温度计，但它不是靠物质受 热膨胀后的体积变化或尺寸变化反应温度，而是靠在密闭 容器中液体或气体受热后压力的升高反映被测温度。
压力式温度计主要由感温包、毛细管和压力敏感元件 （如弹簧、膜盒、波纹管等）组成。
●感温包、毛细管和弹簧管三者的内腔共同构成一个 密闭容器，其中充满工作介质。
●它由两种热膨胀系数不同的金属片组合而成。
●将两片粘结在一起，一端固定，另一端为自由端， 自由端与指示系统相连接。
《自控与热工仪表》课程课内实验大纲、实验指导说明书等
《自控与热工仪表》课内实验大纲和指导说明书上海应用技术学院城建学院能源与动力工程系2015.6.18目录目录 (1)第一部实验大纲 (2)第二部实验指导说明书 (6)实验一热电偶温度测量实验 (6)实验二压力测量实验 (8)实验三调节器的操作使用 (10)实验四水箱液位定值单回路控制实验 (17)第一部实验大纲《自控与热工仪表》课程实验大纲1 共4个实验：1)温度检测, 2) 压力或流量或液位检测(三选一)3)调节器校验, 4) 单回路控制2 实验时数：均为2学时3 实验类型: 验证性实验或综合性实验4 实验类别：专业基础5 实验批数：3批6 每批组数：4组7 每组人数：6人8 实验时间：2015年11月和12月9 实验地点：两个热工检测在城建学院第二学科楼1楼两个自控实验在电气学院第一学科楼A40110实验总体要求：1）实验前做到心中有数：认真预习或阅读与实验相关的实验原理、实验的目的、所用仪表的基本功能及特点、注意事项等。
2）实验过程中安全第一：实验过程中认真按实验指导说明书或在指导教师指导下进行操作，注意仪表操作。
3）仔细观察系统结构、线路的连接、各开关按钮作用，勤做笔记记下实验数据或绘出（或照下）图形。
4）实验结束后认真、整洁、正确、及时完成并上交实验报告11 实验考核:实验报告实验准备（态度）： 15% 实验理论： 20%实验技能： 35% 实验数据（结果）： 30%12 考核结果:A(优:90-100), B(良:80-89) , C(中:70-79),D(及格:60-69)， E(不及格:<60)13 实验报告主要内容（参考自控与热工仪表实验报告书写格式）1）实验原理2）系统结构图3）系统组成（仪器名称、种类、型号、量程范围)4）实验方案和步骤（实验过程）5）实验数据记录6）实验结果分析和讨论14 配套的实验教材或指导书、或参考书1) 《热工测量与控制基础》，程道来，主编:徐州:中国矿业大学出版社，2012.2）《热工测量与自动控制》，程广振主编，中国建筑工业出版社，20053）《热工仪表及其维护》，张惠荣主编，冶金工业出版社，20054）《AI 808 P全通用人工智调节器》上海万迅仪表有限公司5）THSA-1型过程综合化控制系统为实验平台实验指导书6）仪电基础实验指导书，夏乃洁、高强明上海应用技术学院 2007年1月。
热工检测技术 第2章 温度测量及仪表
式中 e ——单位电荷； K——波尔兹曼常数； NA(T)、NB(T)——材料A、B 在温度为T时的自由电子密度；
2．温差电势 温差电势可表示为
6
K T 1 E A (T, T0 ) d(N A T) T e 0 NA
式中符号同前式。
3．热电势
对于由 A和 B两种导体组成的热电偶闭 合回路，设两端温度接点温度分别为 T 和 T0 ， 且T>T0，NA>NB；那么回路中存在两个接触 电 势 EAB(T) 和 EAB(T0) ， 两 个 温 差 电 势 EA(T,T0) 和 EB(T,T0) 。因此回路的总热电势 为
2．温标 温标是温度数值化的标尺。各种温度计 的刻度数值均由温标确定。 华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国 际实用温标。
热力学温标 热力学温标又称开氏温标（K）或绝对温 标，它规定分子运动停止时的温度为绝对零度。 它建于热力学基础，体现出温度仅与热量有关 而与测温物质的任何物理性质无关的理想温标， 已由国际权度大会采纳作为国际统一的基本温 标。
E=EAB(T,T0)
2.4.3热电偶的种类及结构形成
热电偶的材料
虽然任意两种导体或半导体材料都可以配 对制成热电偶，但是作为实用的测温元件，对 它的要求却是多方面的。 (1)能应用于较宽的温度范围，物理性质稳定， 在测温范围内，热电特性不随时间变化；
(2)化学性质稳定，不易被氧化、还原和腐蚀；
（4）T型（铜—康铜）热电偶 这是一种贱金属热电偶，测量精度高，稳 定性好，低温时灵敏度高，价格低廉。
（5）E型（镍铬—康铜）热电偶 这是一种贱金属热电偶，在以上几种热 电偶中它的灵敏度最高，但抗氧化及抗硫化物 介质的能力较差，适于在中性或还原性气氛中 使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第三章温度测量之热电偶
《热工仪表及自动控制》教案
一、教学目的
1.了解测温学发展史及温标的由来
2.了解温度测量系统的组成
3.掌握热电偶的测温原理
4.掌握热电偶测温基本定律
5.掌握热电偶的冷端温度处理方法
6.掌握热电偶的校验方法
7.了解热电偶的类型与结构
二、教学重点、难点
教学重点：热电偶测温原理及冷端温度计算修正方法
教学难点：热电偶测温原理及基本定律
三、教法说明（含教学手段的选择）
板书+ppt放映结合
四、教学过程（含教学内容、教学活动安排、教学方法的具体应用和各组成部分的时间分配等，按引入新课、讲授、总结与巩固三方面详细设计。
）
时间分配：第三周第二、三讲，教授1-3部分内容；p25-28，p34-36 第四周第一-三讲，教授4-7部分内容。
P36-53
第三周教学内容：
一、测量误差分析
二、温度与温标
三、热电偶测温原理
四、热电偶基本定律
第四周教学内容：
一、冷端温度处理方法
1、冰点法：
2、计算修正法：
二、热电偶的类型与结构
1. 标准热电偶
2. 非标准热电偶
3. 热电偶结构：普通热电偶和铠装热电偶
三、热电偶的校验
四、热电偶的故障分析
五、教学参考书
《热工测量及仪表》，张东风主编，中国电力出版社；《试验参量的检测与控制》；百度文库
六、复习思考题
介绍几种热电偶的冷端温度补偿方法，并指出其优缺点。