[ Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Липецкий государственный технический университет»
Металлургический институт
УТВЕРЖДАЮ
Директор
Чупров В.Б.
«» _ 2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Теплотехнические измерения Направление подготовки: 150400.62 «Металлургия»Профиль подготовки: «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная г. Липецк – 2013 г.
1. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Теплотехнические измерения» являются:
ознакомление с методами проведения и оснащения теплофизического эксперимента, правилам и способам контроля и измерения теплофизических и теплотехнических параметров и свойств;
оценка и выбор рациональной структуры измерительных средств и их метрологических характеристик;
изучение методик определения и снижения погрешностей измерения при исследовании, проектировании и управлении технологическими объектами;
ознакомление с принципами и методами планирования факторного эксперимента и обработки его результатов;
выработка знаний, умений, навыков и компетенций, необходимых для анализа и совершенствования режимов эксплуатации промышленных печей и тепломассообменных аппаратов.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Изучение дисциплины «Теплотехнические измерения» призвано помочь студентам овладеть правилам и способам контроля и измерения теплотехнических параметров и свойств продукции металлургического производства, необходимыми знаниями и умением для оснащения теплофизического эксперимента.
Учебная дисциплина входит в раздел «Б.3. Профессиональный цикл. Вариативная часть»
ФГОС ВПО по направлению подготовки 150400.62 «Металлургия» (квалификация (степень) «бакалавр»), профиль подготовки «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей».
Для изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированные при изучении следующих дисциплин:
- математика;
- физика;
- теплофизика;
- физическая химия;
- механика жидкостей и газов;
- техническая термодинамика;
- металлургическая теплотехника.
Изучение дисциплины «Теплотехнические измерения» необходимо как предшествующее для изучения дисциплин «Автоматизация технологических процессов», «Автоматизация промышленных печей», «Автоматизация систем очистки», «Исследование и наладка систем автоматического регулирования».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины В результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями:
уметь использовать фундаментальные общеинженерные знания (ПК-1);
уметь сочетать теорию и практику для решения инженерных задач (ПК-4);
уметь выбирать средства измерений в соответствии с требуемой точностью и условиями эксплуатации (ПК-7);
уметь следовать метрологическим нормам и правилам, выполнять требования национальных и международных стандартов в области профессиональной деятельности (ПК-8);
иметь способности к анализу и синтезу (ПК-18);
уметь использовать основные понятия, законы и модели термодинамики, химической кинетики, переноса тепла и массы (ПК-21);
уметь выбирать и применять соответствующие методы моделирования физических, химических и технологических процессов (ПК-22);
уметь обосновывать выбор оборудования для осуществления технологических процессов (ПКВ результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
принципы и методы измерения теплофизических параметров;
технические средства измерения и их метрологические характеристики;
Уметь:
определять исправность и выполнять настройку средств контроля теплофизических параметров;
поверять и градуировать измерительную аппаратуру;
выбирать метод для анализа динамических и статических свойств заданной системы;
синтезировать корректирующие устройства, обеспечивающие требуемое качество системы управления в установившемся и переходном режимах;
Владеть:
навыками чтения, составления и расчета измерительных схем;
основными методами для оценки погрешности экспериментального определения параметров объекта.
4. Структура и содержание дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.
Распределение часов по учебному плану Трудоёмкость Виды контроля Курс Семестр Зачётные Лаб. Практ. Промеж.
Всего Лекции Инд. СРС Экзамен Зачет Задание единицы раб. зан. контроль Общие сведения об измерениях п/п 1 Общие сведения об измерениях Измерение, автоматический контроль и средства измерений измерения, обработка результатов измерений (4). Структурная схема и классификация средств измерений. Основные понятия о принципах построения ГСП. Стандарты информационных сигналов (2).
2 Измерение расходов, давлений и Измерение давлений, основные понятия. Классификация скоростей средств измерения давлений. Приборы давления с упругими чувствительными элементами. Измерительные преобразователи давления и перепада давления (2). Манометры и дифференциальные манометры с электросиловой компенсацией. Основные правила установки приборов давления пара — основные понятия. Мерные баки, счетчики количества жидкостей и газов, ротаметры, расходомеры переменного перепада давления, специальные сужающие устройства (2). Электромагнитные и ультразвуковые расходомеры.
3 Измерение температуры и теп- Температурные измерения. Стеклянные жидкостные терловых потоков мометры, манометрические термометры, термометры сопротивления (2).
4 Методы исследований при сжи- Определение свойств топлива и продуктов его горения.
гании топлива. Газовый анализ Принципы действия, характеристики и области применения Раздел дисциплины 1 Общие сведения об измерениях Методика оценки метрологических характеристик средств 2 Измерение расходов, давлений и Градуировка ротаметра (2). Градуировка сужающих устскоростей ройств (2). Измерение скоростей и локальных давлений в 3 Измерение температуры и теп- Поверка автоматического моста (2). Поверка пирометричеловых потоков ского милливольтметра (2). Поверка автоматического потенциометра (2). Термоэлектрические пирометры (2). Пирометры полного излучения (2).
4 Методы исследований при сжи- Определение концентрации окислов азота и серы, запыленгании топлива. Газовый анализ ности газового потока (2). Исследование процессов смешения (2). Исследование процессов горения и теплообмена (2). Исследование гидравлических характеристик и пределов устойчивой работы горелок (2). Измерение влажности В соответствии с требованиями ФГОС ВПО при изучении дисциплины «Теплотехнические измерения» предусматривается использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий. При проведении лабораторных работ используются специализированные лаборатории.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной 1) Текущий контроль При изучении дисциплины согласно таблице «Структура дисциплины» проводятся семинары в диалоговом режиме по материалам лабораторных работ.
Темы семинаров.
Семинар № 1. Измерение давления и расхода жидкостей и газов.
Семинар № 2. Измерение температуры поверхности объекта и тепловых потоков.
Семинар № 3. Исследование гидравлических характеристик и пределов устойчивой работы горелок.
2) Домашнее задание Домашнее задание выполняются по тематикам разделов дисциплины в форме презентациидоклада с использованием материалов лекций, основной и дополнительной литературы и интернет-ресурсов.
Примерные темы докладов:
1. Бесконтактные концентратомеры с жидким витком.
2. Средства измерения плотности жидких растворов и пульп.
3. Ультразвуковые уровнемеры. Методы измерения уровня сыпучих тел.
3) Промежуточная аттестация (контроль) Промежуточная аттестация (контроль) представляет собой экзамен, проводимый в виде ответа на теоретические вопросы.
Перечень теоретических вопросов к экзамену.
1. Общие сведения об измерениях.
2. Погрешности измерений. Метрологические характеристики средств измерения.
3. Методика оценки метрологических характеристик средств измерения, обработка результатов измерений.
4. Мерные баки, счетчики количества жидкостей и газов.
5. Ротаметры.
6. Расходомеры переменного перепада давления.
7. Специальные сужающие устройства.
8. Ультразвуковые и электромагнитные расходомеры.
9. Измерение давлений. Манометры и дифманометры.
10. Тензоэлектрические преобразователи давления.
11. Измерение скоростей и локальных давлений в потоке.
12. Стеклянные жидкостные термометры.
13. Манометрические термометры.
14. Термометры сопротивления.
15. Термоэлектрические пирометры.
16. Пирометры полного излучения.
17. Пирометры частичного излучения.
18. Пирометры спектрального отношения.
19. Методы измерения температуры твердых тел и газового потока.
20. Измерение тепловых потоков.
21. Измерение влажности газов.
22. Газовый анализ. Магнитный газоанализатор.
23. Газовый анализ. Оптико-акустический газоанализатор 24. Методы количественного определения концентрации окислов азота и серы.
25. Методы количественного определения запыленности газового потока.
26. Методы исследования процессов смешения.
27. Методы исследования процессов горения и теплообмена.
28. Методы исследования гидравлических характеристик и пределов устойчивой работы горелок 29. Хроматографический метод анализа.
30. Масс-спектрометрический метод анализа.
4) Самостоятельная работа студентов в объеме 26 часов включает:
подготовку к лабораторным и семинарским занятиям (18 часов), выполнение домашнего задания (8 часов).
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) Основная литература:
Раннев Г.Г. Методы и средства измерений: учебное пособие – 2-е издание – М.: Академия, Блинов О.М., Беленький А.М., Бердышев В.Ф. Теплотехнические измерения и приборы. т. 1 М.: “Металлургия”, 1993, 267 с.
Теплотехнические измерения и приборы. Лабораторный практикум. Блинов О.М., Беленький А.М., Бердышев В.Ф. - М.: МИСиС, 1980. - 70 с.
Теплотехнические измерения и приборы / Иванова Г.М., Кузнецов Н.Д., Чистяков В.С. - М.:
Энергоатомиздат, 1984. - 232 с Куликовский К.Л., Купер В.Я. Методы и средства измерений: Учебное пособие для вузов // М.: Энергоиздат, 1986, 448 с.
б) Дополнительная литература:
Баранов В.Я., Безновская Т.Х., Бек и др. Промышленные приборы и средства автоматизации:
Справочник / Под общ. ред. И.И.Черенкова. – Л.: Машиностроение, 1987. – 847 с., ил.
Родионов В.Д., и др. Технические средства АСУТП, М., Высшая школа, 1989 г в) Программное обеспечение и интернет-ресурсы 1. http://sensor.ru/ 2. http://www.aldis.ru/techno/nets/ 3. http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/index.htm 4. http://www.asutp.ru/?p= 5. http://www.mka.ru/?p= 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для успешного проведения занятий по дисциплине «Теплотехнические измерения» вуз располагает необходимой материально-технической базой, обеспечивающей проведение лабораторного практикума, предусмотренного данной программой, и соответствующей действующим санитарным и противопожарным правилам и нормам:
специализированными аудиториями для проведения лекционных занятий;
специализированными лабораториями для проведения занятий;
научно-технической и методической литературой.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 150400.62 «Металлургия» (квалификация (степень) «бакалавр»), профиль подготовки «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей».
Программа одобрена на заседании кафедры теплофизики «_» _ 2013 г., протокол № _
«