《包裝測試技術(shù)》課程教學(xué)大綱

1、包裝測試技術(shù)課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：03140315課程名稱：包裝測試技術(shù)課程英文名稱：Testing Technology for Package Engineering 課程所屬單位：機(jī)械系包裝工程教研室課程面向?qū)I(yè)：包裝工程專業(yè)課程類型：必修課先修課程：工程數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)械基礎(chǔ)、電工電子學(xué)、微機(jī)原理等學(xué) 分：2.5總學(xué)時：40 （其中理論學(xué)時34，實驗學(xué)時6）二、課程性質(zhì)與目的包裝測試技術(shù)是包裝工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課本課程的主要研究對象是包裝工程中常見物理量的動態(tài)測試與信息處理問題學(xué)生學(xué)習(xí)本課程后，應(yīng)掌握測試技術(shù)的基本理論和知識，包括信號的表述及其分析與處理、測試系

2、統(tǒng)的特性、常用傳感器的工作原理及測量電路、信號的調(diào)理與記錄、現(xiàn)代測試系統(tǒng)等，掌握機(jī)電工程及包裝工程中常見典型物理量的測量方法及應(yīng)用（包括學(xué)習(xí)各類包裝容器及包裝材料的測試方法），并初步具備一定的測試系統(tǒng)的總體設(shè)計能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程和處理工程中相關(guān)技術(shù)問題打下較好的基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)內(nèi)容與要求課程教學(xué)主要內(nèi)容1、測試技術(shù)基礎(chǔ)知識與基本理論（1）要求掌握測試技術(shù)基礎(chǔ)知識。信號的分類及時域、頻域描述方法；測試裝置的靜、動態(tài)特性，特別是在動態(tài)測試時對測試裝置間的匹配要求；要求了解信號數(shù)字處理涉及的最基本問題，模擬信號數(shù)字化的基本理論。（2）常用傳感器及其他測試裝置學(xué)習(xí)常用傳感器的變換原理，特點(diǎn)和使

3、用方法，能正確選用；了解調(diào)制與解調(diào)、濾波、放大等中間變換環(huán)節(jié)及多種及記錄方法的工作原理，特點(diǎn)和使用方法。 2、 包裝工程測試的應(yīng)用了解包裝工程中常涉及的溫度、濕度、位移、速度、振動、力和壓力等參量的測試要求及測試方法，了解包裝容器與包裝材料的測試、運(yùn)輸包裝件的性能測試。能初步具備組成測試系統(tǒng)的能力。課程具體教學(xué)內(nèi)容與要求1、緒論基本要求：掌握測試與信息、信號的基本概念；了解測試系統(tǒng)的組成；測試技術(shù)的發(fā)展；明確本課程性質(zhì)、任務(wù)及學(xué)習(xí)要求。本章重難點(diǎn)內(nèi)容：測試系統(tǒng)的組成及各組成環(huán)節(jié)的作用。2、信號分析與處理基礎(chǔ)基本要求：了解信號的分類及表述方法；初步掌握信號的時域分析、信號的相關(guān)分析、信號的頻域分

4、析和數(shù)字信號處理的基本概念與意義，并能進(jìn)行初步應(yīng)用。本章重難點(diǎn)內(nèi)容：信號的相關(guān)分析、信號的頻域分析的原理與應(yīng)用。3、測試系統(tǒng)的基本特性基本要求：本章主要討論測試系統(tǒng)及其與輸入、輸出的關(guān)系。要求了解測試系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)描述的基本意義，掌握測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性的基本概念和意義，尤其是測試系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)的物理意義；熟悉測試系統(tǒng)在典型輸入下的響應(yīng)和測試系統(tǒng)實現(xiàn)不失真測試的條件以及測量誤差的基本概念。本章重難點(diǎn)內(nèi)容：測試系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)描述的基本意義、測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性及測試系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)的物理意義。4、常用傳感器基本要求：本章主要討論工程中常用傳感器的工作原理、測量電路、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用和注意事

5、項。要求熟悉傳感器的分類，掌握幾種主要的參數(shù)式傳感器、發(fā)電式傳感器、新型傳感器的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用情況。本章重難點(diǎn)內(nèi)容：傳感器的原理、測量電路及特點(diǎn)。5、信號的調(diào)理與記錄基本要求：理解電橋的調(diào)理作用及信號的調(diào)制與解調(diào)的實現(xiàn)原理與方法；了解信號的放大與濾波環(huán)節(jié)；熟悉信號的顯示記錄裝置。本章重難點(diǎn)內(nèi)容：信號的調(diào)制與解調(diào)的實現(xiàn)原理與方法。6、現(xiàn)代測試系統(tǒng)基本要求：了解測試系統(tǒng)的發(fā)展；掌握計算機(jī)測試系統(tǒng)的基本組成；了解虛擬儀器的基本概念和意義。本章重難點(diǎn)內(nèi)容：計算機(jī)測試系統(tǒng)的基本組成，虛擬儀器的基本概念和意義。7、位移與轉(zhuǎn)速的測量 基本要求：掌握常用位移傳感器的測量原理，會根據(jù)測量任務(wù)要求選用合適的

6、位移傳感器及其測量系統(tǒng)。了解測量轉(zhuǎn)速的常用測量方法，熟悉轉(zhuǎn)速傳感器的選用及其測量系統(tǒng)的組成。本章重難點(diǎn)內(nèi)容：根據(jù)測量任務(wù)要求選用合適的位移傳感器及其測量系統(tǒng)；轉(zhuǎn)速傳感器的選用及其測量系統(tǒng)的組成。8、力、扭矩、壓力的測量基本要求：掌握力、扭矩和壓力的測量原理及測試系統(tǒng)的特點(diǎn)。本章重難點(diǎn)內(nèi)容：力、扭矩和壓力的測量原理。9、振動與噪聲的測量基本要求：掌握振動測試的力學(xué)原理、振動測量傳感器的工作原理；了解測振儀器和激振方法；了解噪聲測量的原理、方法及噪聲測量的主要參數(shù)的意義。本章重難點(diǎn)內(nèi)容：振動測試的力學(xué)原理、振動測量傳感器的工作原理。10、溫度的測量基本要求：了解溫標(biāo)及其傳遞的意義，掌握熱電偶測溫技

7、術(shù)、電阻法測溫技術(shù)；溫度儀表的標(biāo)定。本章重難點(diǎn)內(nèi)容：熱電偶測溫技術(shù)、電阻法測溫技術(shù)，11、包裝容器與包裝材料的測試基本要求：了解各種常用包裝材料及包裝容器的檢測項目及各檢測項目的測試方法本章重難點(diǎn)內(nèi)容：壓縮實驗及其實驗裝置、緩沖包裝材料的實驗原理及測試系統(tǒng)。附：實驗教學(xué)內(nèi)容與要求：試驗一：傳感器及其測試系統(tǒng)實驗 （由列出的實驗中選做一項（2學(xué)時）（一） 應(yīng)變片及其測試系統(tǒng)實驗1、基本要求：了解應(yīng)變片及其測試系統(tǒng)的組成，掌握應(yīng)變片的原理及使用、掌握電橋的測量原理及差動特性。2、主要內(nèi)容：組成應(yīng)變片的測試系統(tǒng)，測試應(yīng)變梁變形的應(yīng)變輸出；比較各種橋路間的輸出關(guān)系；觀察溫度變化對應(yīng)變測試系統(tǒng)的影響并進(jìn)

8、行溫度補(bǔ)償。對比半導(dǎo)體應(yīng)變計和箔式應(yīng)變片的靈敏度和溫度效應(yīng)。3、操作要點(diǎn)：按測試技術(shù)實驗指導(dǎo)書相應(yīng)的實驗項目的操作步驟進(jìn)行操作。4、主要儀器設(shè)備：傳感器系統(tǒng)實驗儀等（二）電渦流式傳感器及其測試系統(tǒng)實驗1、基本要求：了解電渦流式傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、工作特性，了解不同的被測材料對電渦流傳感器特性的影響，了解電渦流傳感器的應(yīng)用。2、主要內(nèi)容： 組成電渦流式傳感器測試系統(tǒng)，對電渦流式傳感器進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定，用不同的被測材料對電渦流式傳感器進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定，觀察靈敏度及線形范圍；用電渦流式傳感器進(jìn)行稱重實驗。3、操作要點(diǎn)：按測試技術(shù)實驗指導(dǎo)書相應(yīng)的實驗項目的操作步驟進(jìn)行操作。4、主要儀器設(shè)備：傳感器系統(tǒng)實驗儀。

9、試驗二：物理量測試實驗（由列出的實驗中選做一項（2學(xué)時）（一）位移測量實驗1、基本要求：了解電渦流式傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、工作特性及應(yīng)用，了解霍爾式傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理，了解光纖傳感器的工作原理及應(yīng)用。2、主要內(nèi)容：對電渦流式傳感器、霍爾式傳感器、光纖傳感器進(jìn)行靜態(tài)位移測量并標(biāo)定。3、操作要點(diǎn)：按測試技術(shù)實驗指導(dǎo)書相應(yīng)的實驗項目的操作步驟進(jìn)行操作。4、主要儀器設(shè)備：傳感器系統(tǒng)實驗儀等（二）轉(zhuǎn)速測量實驗1、基本要求：了解轉(zhuǎn)速測量的方法，了解光電開關(guān)的原理及應(yīng)用，了解電渦流式傳感器的原理及應(yīng)用，了解光纖傳感器的原理及應(yīng)用2、主要內(nèi)容： 分別用光電傳感器組成測試系統(tǒng)、電渦流式傳感器組成測試系統(tǒng)、光纖

10、傳感器組成測試系統(tǒng)對被測速對象（被測速電機(jī)及轉(zhuǎn)盤）進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量。3、操作要點(diǎn)：按測試技術(shù)實驗指導(dǎo)書相應(yīng)的實驗項目的操作步驟進(jìn)行操作。4、主要儀器設(shè)備：傳感器系統(tǒng)實驗儀等。試驗三：振動測試及信號采集與分析實驗（或包裝材料與容器性能測試系統(tǒng)的認(rèn)知與分析）（2學(xué)時）（一）振動測試及信號采集與分析實驗1、基本要求：了解壓電式加速度計的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用，了解用微機(jī)檢測系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析2、主要內(nèi)容：進(jìn)行振動信號微機(jī)檢測系統(tǒng)的連接組建，測試記錄應(yīng)變梁的振動加速度，觀察分析應(yīng)變梁的共振點(diǎn)。3、主要儀器設(shè)備：傳感器系統(tǒng)實驗儀、數(shù)據(jù)采集卡、微機(jī)及相關(guān)軟件。（二）包裝材料與容器性能測試系統(tǒng)的認(rèn)知與分析1、基本

11、要求：了解現(xiàn)有的包裝容器壓縮實驗機(jī)的測試系統(tǒng)的組成,2、主要內(nèi)容：觀察了解現(xiàn)有的包裝容器壓縮實驗機(jī)等的測試系統(tǒng)的組成，分析該系統(tǒng)信號的獲取（力傳感器、位移傳感器）、信號調(diào)理、信號采集與分析系統(tǒng)。3、主要儀器設(shè)備：包裝容器壓縮實驗機(jī)等。四、學(xué)時分配 總學(xué)時分配表序號教學(xué)內(nèi)容（按章填寫）學(xué)時課堂講授實驗課習(xí)題課討論課其它1緒論22信號分析與處理基礎(chǔ)43測試系統(tǒng)的基本特性54常用傳感器825信號的調(diào)理與記錄36現(xiàn)代測試系統(tǒng)簡介27位移與轉(zhuǎn)速的測量228力、扭矩、壓力的測量29振動與噪聲的測量2210溫度的測量211包裝容器與包裝材料的測試2小 計346實驗學(xué)時分配表序號實驗項目（或內(nèi)容）名稱實驗學(xué)時實驗類型每組實驗人數(shù)說明驗證性設(shè)計性綜合性其它1傳感器及其測試系統(tǒng)實驗2是82物理量測試實驗2是83振動測試及信號采集與分析實驗2是8小計6五、教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)要求本課程以教師課堂講授為主，輔以多媒體的教學(xué)手段以強(qiáng)化教學(xué)效果，提高教學(xué)效率，并開設(shè)3次實驗課，學(xué)生應(yīng)親自動手進(jìn)行實驗，認(rèn)真完成實驗報告。以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，訓(xùn)練學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。六、課程考核辦法1 作業(yè)及實驗報告 30分2 考試 70分七、教材及主要參考書教材1賈民平、張洪亭主編 測試技術(shù) 高等教育出版社，2001年版；2編 測試技術(shù)實驗指導(dǎo)