《檢測技術(shù)》教學(xué)大綱課程英文名InspectionTechnology課程代碼06M0099學(xué)分2.5總學(xué)時(shí)40理論學(xué)時(shí)32實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)8課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)選修先修課程《電工與電子技術(shù)》、《大學(xué)物理》適用專業(yè)安全工程、環(huán)境工程、質(zhì)量工程開課學(xué)院質(zhì)量與安全工程學(xué)院注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位本課程是安全工程的學(xué)科基礎(chǔ)課。安全檢測和傳感器技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)安全檢測的必要手段，只有掌握的相關(guān)的檢測技術(shù)，信號(hào)處理方法，以及安全檢測儀器與設(shè)備的使用，才能準(zhǔn)確地對(duì)工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行過程中的非安全、非穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)和檢測，了解其運(yùn)行狀態(tài)與信息，掌握安全檢測與監(jiān)控系統(tǒng)組成原理。采取相應(yīng)的措施進(jìn)行整改，以保證生產(chǎn)與運(yùn)行過程的安全。本課程的任務(wù)是使本專業(yè)的學(xué)生掌握動(dòng)態(tài)測試、信息與信號(hào)分析及處理方法、工程中常用傳感器的轉(zhuǎn)換原理及應(yīng)用，安全檢測與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。（二）專業(yè)教學(xué)目標(biāo)1.了解檢測技術(shù)的內(nèi)涵，理解檢測技術(shù)、傳感器技術(shù)與安全管理之間的關(guān)系，認(rèn)識(shí)到檢測技術(shù)對(duì)于安全定量評(píng)估的技術(shù)支撐；了解安全檢測的目的、意義和任務(wù)。掌握信號(hào)與系統(tǒng)的基本知識(shí)，全面系統(tǒng)地了解典型傳感器的基礎(chǔ)概念和基本原理，掌握學(xué)生使用各類傳感器的使用技巧，熟悉傳感器各種相應(yīng)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，獲得使用、維護(hù)和設(shè)計(jì)傳感器的能力。2.掌握工業(yè)生產(chǎn)安全運(yùn)行中，常用的傳感器的工作原理。掌握常用的溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、粉塵深度、有毒有害氣體傳感器等傳感器的工作原理、傳感器的結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)、檢測電路、典型應(yīng)用及檢測技術(shù)；在此基礎(chǔ)上針對(duì)安全檢測系統(tǒng)的要求，組建相應(yīng)的安全檢測與監(jiān)控系統(tǒng)3.通過本課程的理論教學(xué)和各種課內(nèi)外的實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。（三）思政教育目標(biāo)1.通過學(xué)習(xí)安全工程領(lǐng)域先進(jìn)安全檢測技術(shù)和發(fā)展，了解先進(jìn)傳感技術(shù)、檢測技術(shù)和安全生產(chǎn)的共融發(fā)展過程，特別是近10年來，各行業(yè)中檢測技術(shù)對(duì)于安全生產(chǎn)的支撐作用及中國目前在化工安全控制系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)(SIS)的安全完整性等級(jí)地位和所做的貢獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感，讓學(xué)生客觀了解中國目前在行業(yè)中的科技水平，使學(xué)生樹立飽滿的文化自信。2.通過學(xué)習(xí)了解常用安全檢測系統(tǒng)的構(gòu)成，特別對(duì)于高溫、高壓、易燃易爆作業(yè)場所，分析安全相關(guān)裝置因設(shè)計(jì)缺陷或者設(shè)備隨機(jī)失效造成危險(xiǎn)失效的可能，理解對(duì)安全裝置的安全功能量化，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，并具有一定的國際視野，幫助學(xué)生結(jié)合行業(yè)的最新技術(shù)發(fā)展，以發(fā)展的眼光認(rèn)識(shí)知識(shí)的更新。3.通過工程案例，讓學(xué)生形成各自小組，提出有建設(shè)性的解決方案，解決工程中的安全檢測系統(tǒng)的可靠性問題，考慮社會(huì)、健康、安全、以及環(huán)境等因素，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法（1）課程以課堂教學(xué)為主，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過介紹檢測技術(shù)的基本概念、相關(guān)理論方法，使學(xué)生掌握安全檢測技術(shù)和傳感器技術(shù)的基本原理、原則和方法。（2）課程教學(xué)中融入實(shí)際安全檢測與監(jiān)控實(shí)例講解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠更加容易理解抽象的檢測技術(shù)的理論知識(shí)體系，形成良好的思維方式和學(xué)習(xí)方法。在課堂教學(xué)中，充分引入互動(dòng)環(huán)節(jié)，檢測技術(shù)一階系統(tǒng)和二階系統(tǒng)討論（實(shí)例仿真討論），合成反應(yīng)釜安全檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高教學(xué)效果。（3）通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于傳感器技術(shù)和檢測系統(tǒng)組建興趣，涵蓋應(yīng)變式傳感器（單臂、全橋電路）、電容式傳感器、霍爾式傳感器。提升其理解能力和自主學(xué)習(xí)能力。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求（支撐程度H、M、L）5課程目標(biāo)（1）H課程目標(biāo)（2）H課程目標(biāo)（3）H畢業(yè)要求分解指標(biāo)點(diǎn)支撐權(quán)重畢業(yè)要求5：使用現(xiàn)代工具：能夠針對(duì)安全工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。5-3能夠運(yùn)用現(xiàn)代檢測工具、安全工程領(lǐng)域的工程工具，進(jìn)行檢測及數(shù)據(jù)獲取。0.2四、課程主要內(nèi)容與基本要求第一章信號(hào)分析基礎(chǔ)了解信息與信號(hào)的基礎(chǔ)知識(shí)、信號(hào)分類；掌握周期信號(hào)的特征、非周期信號(hào)的特征和隨機(jī)信號(hào)的特征，掌握FFT變換，相關(guān)頻譜分析內(nèi)容。重點(diǎn)：測量誤差分析與數(shù)據(jù)處理，檢測信號(hào)分析基礎(chǔ)，檢測信號(hào)分析基礎(chǔ)，檢測系統(tǒng)的基本特征，難點(diǎn)：傅立葉變換、頻譜分析與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系通過學(xué)習(xí)信號(hào)與系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，了解安全生產(chǎn)技術(shù)與檢測技術(shù)的關(guān)系，了解安全檢測技術(shù)的發(fā)展，擴(kuò)大學(xué)生的視野，常用常見的信號(hào)分析與處理的基礎(chǔ)知識(shí)，了解本專業(yè)中安全管理、安全評(píng)價(jià)和安全檢測技術(shù)的關(guān)系。（課程目標(biāo)1）第二章測試裝置的靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性了解測試裝置的靜態(tài)響應(yīng)特性、測試裝置的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性；掌握不失真測試的條件，掌握測試裝置對(duì)典型輸入信號(hào)的響應(yīng)。重點(diǎn)：掌握安全檢測系統(tǒng)的靜態(tài)響應(yīng)特性，包括靈敏度、非線性度、精度、分辨率等概念，掌握測試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，包括傳遞函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù)、階躍響應(yīng)函數(shù)筆頻率響應(yīng)特性等。難點(diǎn)：針對(duì)實(shí)際安全檢測系統(tǒng)和安全裝置，進(jìn)行靜態(tài)響應(yīng)特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的分析。與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系通過實(shí)際安全檢測系統(tǒng)和安全裝置測試裝置的靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的基礎(chǔ)知識(shí)，了解安全生產(chǎn)中常見測量系統(tǒng)的靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行測量的方法。具有系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷。（課程目標(biāo)1）第三章工業(yè)檢測中常用安全檢測傳感器的轉(zhuǎn)換原理及應(yīng)用了解工程中常用的傳感器及其分類；掌握電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、磁電式傳感器、壓電式傳感器和磁敏傳感器的工作原理及工程應(yīng)用；掌握電橋轉(zhuǎn)換原理、信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)；了解濾波器原理和模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換原理；了解信號(hào)分析儀的工作原理。圍繞儲(chǔ)罐區(qū)泄漏和防爆安全檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)展開討論。重點(diǎn)：了解工業(yè)安全生產(chǎn)技術(shù)中常用傳感器的分類，結(jié)構(gòu)型傳感器、物性傳感器、其他類型傳感器及包括傳感器的選用原則。包括傳感器信號(hào)調(diào)理裝置設(shè)計(jì)，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換原理等。難點(diǎn)：正確理解安全生產(chǎn)技術(shù)中常用傳感的選擇與使用原則。信號(hào)調(diào)理裝置設(shè)計(jì)，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換原理。與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系通過學(xué)習(xí)常用傳感器的分類方法，理解不同傳感器的工作原理及工程應(yīng)用，理解工業(yè)生產(chǎn)中關(guān)鍵安全參數(shù)測量方法及相關(guān)后處理裝置，旨在培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)不同的工程應(yīng)用環(huán)境，具有一定的自我學(xué)習(xí)的能力，能進(jìn)行相關(guān)安全檢測傳感器的選擇和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（課程目標(biāo)2）第四章生產(chǎn)工藝參數(shù)檢測儀表了解相關(guān)檢測儀表的分類，重點(diǎn)圍繞溫度測量與儀表、壓力測量與儀表、流量測量與儀表、液位測量與儀表開展。重點(diǎn)：了解生產(chǎn)工藝參數(shù)檢測儀表，主要包括：溫度、壓力、流量、液位四類常用傳感器的工作原理，從本質(zhì)安全的角度出發(fā)，針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行四類傳感器的合理選型。難點(diǎn)：溫度、壓力、流量、液位四類傳感器量程、精度計(jì)算及測量誤差分析與校正。與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系傳感器是安全檢測系統(tǒng)的重要組成部分之一，通過溫度、壓力、流量、液位四類傳感器工作原理的學(xué)習(xí)，能進(jìn)行相關(guān)物理量的計(jì)算，有助于針對(duì)復(fù)雜的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)的安全監(jiān)測,學(xué)生具有系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷。（課程目標(biāo)2）第五章環(huán)境與災(zāi)害檢測技術(shù)包括可燃和有毒氣體檢測儀表；2、粉塵檢測技術(shù)3、噪聲檢測技術(shù)，結(jié)合工程油煙道油煙凈化與粉塵濃度測定講解環(huán)境與災(zāi)害檢測技術(shù)與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系通過學(xué)習(xí)環(huán)境與災(zāi)害檢測技術(shù)，掌握可燃和有毒氣體檢測技術(shù)、粉塵和噪聲檢測技術(shù)，旨在使學(xué)生掌握在環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測過程中關(guān)鍵參數(shù)檢測的基本理論和相關(guān)技術(shù)，學(xué)生具有系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷。（課程目標(biāo)2）第六章檢測儀表防爆與安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)1、檢測儀表與系統(tǒng)防爆概述；2、檢測儀表的本質(zhì)安全防爆；3、安全檢測與監(jiān)控系統(tǒng)。與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系通過學(xué)習(xí)檢測儀表與系統(tǒng)的防爆要求，結(jié)合前述相關(guān)知識(shí)點(diǎn)掌握防爆要求等級(jí)高的作業(yè)場所的儀表選型和安全檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安全檢測與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)生具有系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷。（課程目標(biāo)3）五、課程學(xué)時(shí)安排章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)（作業(yè)、自學(xué)、討論等任務(wù)要求）對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)第1章1.安全檢測技術(shù)21.完成安全監(jiān)控與檢測技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展方向的專題討論課程目標(biāo)1第2章1.檢測信號(hào)分析基礎(chǔ)41.完成檢測信號(hào)時(shí)域分析的Matlab仿真分析2.完成檢測信號(hào)頻域分析的Matlab仿真分析課程目標(biāo)1第2章1.檢測系統(tǒng)的基本特征2.檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性分析41.課后布置作業(yè)。2.器一階系統(tǒng)的計(jì)算題討論和二階系統(tǒng)計(jì)算題討論課程目標(biāo)1第3章1.結(jié)構(gòu)型傳感器（電阻、電容、電感、磁電式傳感器）2.壓電、半導(dǎo)體、光電、霍爾式傳感器12四次實(shí)驗(yàn)課2.課后關(guān)于電橋電路的分析，電容式傳感器測量電路綜合習(xí)題等課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2第4章1.生產(chǎn)工藝參數(shù)檢測儀表41.溫度、壓力、流量、液位四類傳感器在安全檢測系統(tǒng)的綜合應(yīng)用2.課后綜合案例討論。課程目標(biāo)2第5章1.環(huán)境與災(zāi)害檢測技術(shù)21.可燃和有毒氣體檢測儀表的應(yīng)用，綜合分析化學(xué)類傳感器的工作原理課程目標(biāo)2第6章1.檢測儀表防爆與安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)21.安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)例分析與討論課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1金屬箔式應(yīng)變片——單臂電橋性能和半橋性能實(shí)驗(yàn)2了解金屬箔式應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理。比較半橋與單臂電橋的不同性能、了解其特點(diǎn)。了解應(yīng)變片用于安全檢測方面的應(yīng)用完成實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和Matlab綜合計(jì)算綜合必做2金屬箔式應(yīng)變片——全橋性能實(shí)驗(yàn)2全橋測量電路的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)據(jù)分析綜合必做3電容式傳感器的位移實(shí)驗(yàn)2了解電容式傳感器結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證必做4直流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器位移特性實(shí)驗(yàn)2了解霍爾式傳感器原理與應(yīng)用，掌握霍爾傳感器在無損檢測系統(tǒng)中應(yīng)用掌握霍爾元件中電磁轉(zhuǎn)換原理設(shè)計(jì)性必做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。七、考核方式及成績?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績比例過程考核以到課率形式，檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度。平時(shí)成績登記表10%過程考核實(shí)驗(yàn)成績，考查學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和數(shù)據(jù)分析能力，4次實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績綜合20%期末考核開卷，考核各知識(shí)點(diǎn)的基本概念及實(shí)際應(yīng)用。題型為填空、選擇、簡答題、作圖計(jì)算題和綜合題。試卷參考答案