Теплотехнічні вимірювання та прилади

Мета дисципліни:

Придбання здобувачем вищої освіти необхідного обсягу знань, щодо вивчення методів вимірювання основних параметрів теплоенергетичних процесів, опанування бази вимірювальних приладів та оцінки похибок вимірювання.

Завдання дисципліни:
 
формування знань щодо розробки повного алгоритму контролю основних параметрів теплоенергетичних процесів;

вміння використовувати та обирати вимірювальні перетворювачі;

вміння вибрати технічні засоби подання інформації оператору, розрахувати метрологічні характеристики вимірювальних приладів;

вміння визначати метрологічні характеристики теплоенергетичного обладнання та окремих засобів вимірювання з допомогою схем метрологічної перевірки, зразкових засобів вимірювання і імітаторів сигналів.

 Основні результати навчання
 
Мати лабораторні / технічні навички, планувати і виконувати експериментальні дослідження в теплоенергетиці за допомогою сучасних методик і обладнання, оцінювати точність і надійність результатів, робити обґрунтовані висновки.
Розуміти  основні  властивості  та  обмеження  застосовуваних  матеріалів, обладнання та інструментів, інженерних технологій і процесів.
Розуміти  ключові  аспекти застосування вимірювальних приладів.
Вміти проводити аналіз достовірності отриманих результатів під час вимірювання.
 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРЗ – самостійна робота здобувача вищої освіти; МКР – модульна контрольна робота; РГР - розрахунково-графічна робота; К – консультації.

Тематика та види навчальних занять

1 тиждень
 
Л1. Роль та значення метрології, технологічних вимірювань в теплоенергетиці. Одиниці фізичних величин та їх системи.
ЛЗ1 Повірка засобів вимірювання температури.
СРЗ. К. РГР – 1 етап.
 
2 тиждень
 
Л2. Поняття вимірювання. Класифікації вимірювань. Методи прямих вимірювань.
СРЗ. К.
 
3 тиждень
 
Л3. Класи точності засобів вимірювання. Повірка засобів вимірювання. Державна система промислових приладів та засобів автоматизації.
ЛЗ2. Повірка засобів вимірювання тиску.
СРЗ. К.
 
4 тиждень
 
Л4. Обробка результатів прямих та непрямих вимірювань, що містять випадкові похибки.
СРЗ. К. РГР – 2 етап.
 
5 тиждень
 
Л5. Температурні шкали. Класифікація засобів вимірювання температури. Термометри розширення, манометричні термометри.
ЛЗ3. Повірка засобів вимірювання видатку за методом змінного перепаду.
СРЗ. К. 
 
6 тиждень
 
Л6. Термоелектричні перетворювачі: основи теорії, принцип дії, статичні та динамічні характеристики, похибки, засоби їх зменшення. Термометри опору, їх характеристики, стандартні термометри опору. нормувальні перетворювачі, мости, логометри.
СРЗ. К.
 
7 тиждень
 
Л7. Методи вимірювання температури нагрітих тіл по їх випромінюванню: квазімонохроматичні, спектрального відношення, повного випромінювання.
ЛЗ4. Повірка засобів вимірювання видатку за методом постійного перепаду.
СРЗ. К.
 
8 тиждень
 
Л8. Загальні відомості про вимірювання тиску, одиниці вимірювання тиску. Класифікація приладів для вимірювання тиску. Рідинні прилади тиску, диференціальні манометри, деформаційні прилади з трубчатою манометричною пружиною, мембраною, сильфоном.
МКР1. СРЗ. К.

9 тиждень
 
Л9. Електричні манометри та вакуумметри. Основні відомості з вибору, установки та захисту від агресивних середовищ приладу тиску. Методика вимірювання тиску технологічних середовищ в теплоенергетиці.
ЛЗ5. Повірка засобів вимірювання рівня.
СРЗ. К. РГР – 3 етап.
 
тиждень
 
Л10. Класифікація методів. Вимірювання витрати звужуючими пристроями, теоретичні основи метода. Основне рівняння витрати, умови вимірювання. Стандартні звужуючи пристрої, методичні вказівки з вимірювань витрати. Вимірювання швидкостей та витрати середовищ напорними пристроями, методичні вказівки по їх застосуванню.
СРЗ. К.

11 тиждень
 
Л11. Електромагнітні витратоміри, принцип дії, пристрій, особливості та галузь застосування. Ультразвукові витратоміри, принцип дії, пристрій, джерела похибок, особливості та галузь застосування. Інші методи вимірювання витрат.
ЛЗ6. Вимірювання вологості повітря різними методами.
СРЗ. К.
 
12 тиждень

Л12. . Загальні відомості про вимірювання рівня рідин. Гідростатичні, поплавкові, буйкові, ємкісні, акустичні та інші рівнеміри, будови, принцип дії. Схеми вимірювання рівня води у об’єктах під тиском та в умовах паротворення.
СРЗ. К.

13 тиждень

Л13. Ємнісний, термокондуктометричний, радіоволновий, волноводний рівнемір. Сигналізатори рівня.
ЛЗ7.Аналіз складу газів хроматографічним методом.
СРЗ. К. РГР – 4 етап.

14 тиждень
 
Л14. Особливості вимірювання складу газів. Класифікація методів. Газоаналізатори термокондуктометричні, термомагнітні, оптико-акустичні та інші. Вимірювання вологості повітря.
СРЗ. К.
 
15 тиждень
 
Л15. Хроматографічний метод аналізу складу газів. Фізико-хімічні основи розподілу суміші. Основні елементи хроматографа. Електричні газоаналізатори.
ЛЗ8. Аналіз складу газів хроматографічним методом.
МКР2. СРЗ. К.
 
Індивідуальна робота: Розрахунково-графічна робота.
 
Мета РГР:
 
набуття загальних та спеціальних компетентностей першого (бакалаврського) рівня вищої освіти, формування необхідних знань у галузі теплотехнічних вимірювань та приладів на тему «Розрахунок стандартного звужуючого пристрою для вимірювання витрати теплоносію».
 
1 - 3 тижні
Отримання завдання. Розрахувати стандартний звужуючий пристрій (ЗП), визначити d20, основні розміри та похибку для вимірювання витрати (Qmax) рідини, пари або газу, що транспортується по трубопроводу діаметром (Д20).
 
4 - 8 тижні
Виконати розрахунок конструктивних параметрів звужуючого пристрою.   Визначити добовий видаток середовища, при значенні поточних даних, за час вимірювання.
 
9 - 12 тижні
Виконати робоче креслення звужуючого пристрою, схему його підключення з наведенням довжини прямих дільниць на листе формату А4.
 
13 - 15 тижні
Виконати перевірку розрахунків на ПК з застосуванням прикладної програми «Витратомір». Роздрукувати результати розрахунків та додати їх до розрахунково-графічної роботи. Виконати аналіз отриманих результатів.
 
15 тиждень
Захист роботи.
 
Самостійна робота
Самостійна робота складає 89 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 38 години;
2) підготовка до лабораторних занять – 16 годин;
3) виконання РГР – 15 годин.
4) підготовка до контрольних опитувань – 20 годин.
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи, етапи РГР.
 
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (4 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 5 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 10 балів.
 
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
 
Накопичувана частина дисципліни  складається з виконання та захисту лабораторних занять, контрольних опитувань, виконання етапів РГР. Виконання етапів РГР за семестр оцінюються в 10 балів. Контрольні опитування за семестр оцінюються в 10 балів.  Кількість виконаних лабораторних занять (ЛЗ) у семестрі – 15. 
 
 
Семестровий модуль № 1

КО1 – 5 балів.
 
РГР - 5 балів.
 
ЛЗ1 – 1-2 тиждень – 2 бала
ЛЗ2 – 3-4 тиждень – 3 бала
ЛЗ3 – 5-6 тиждень – 3 бала
ЛЗ4 – 7-8 тиждень – 3 бала
 
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень).
Перескладання можливе протягом 9-10 тижня за розкладом консультацій.
 
Семестровий модуль №2
 
КО2 – 5 балів.
РГР - 5 балів.
 
ЛЗ5 – 9-10 тиждень – 3 бала
ЛЗ6 – 11-12 тиждень – 3 бала
ЛЗ7 – 13-15 тиждень – 3 бала.
 
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень). 
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
Підсумковим контролем з дисципліни є екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (3 запитання) та практичної частини (1 задача). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання білету становить 100 балів. 
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.

Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

Складання/перескладання екзамену організується за встановленим деканатом розкладом.
 
Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю, з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача.
Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
Відсутність здобувача на заліку або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
Складання/перескладання заліку – за встановленим деканатом розкладом.
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.