《儀表自動化》試驗指導書

操作規(guī)程

1、生疏各種掌握儀表和設備，懂得各種儀器的用途及各自的操作方法。

2、外觀檢查，接線時留意電源極性，最好預熱半小時。

3、在檢驗差壓變送器時，操作挨次是：啟動時，光通電，再加壓，停頓時先卸壓，再斷電，要

看清楚差壓變送器的測量范圍，用定值器加壓時，不允許超過此范圍，否則打壞壓力表以

及損壞變送器。

4、使用螺絲刀進展儀表的零位、終點調整時，用力要均勻，防止損害元件。標準電位差計

應水平放置，留意電位差計的檢流計旋扭，調整時，動作要緩慢，試驗完成后，開關置

“斷”。

PCT-I型過程掌握試驗裝置簡介

本試驗指導書依據教學要求及試驗室的設備條件，以浙江大學求是公司出的PTC一】型

過程掌握教學試驗裝置為試驗設備介紹過程掌握試驗的一般方法。

-PCT-I型過程掌握試驗裝置簡介

PCT-I型過程掌握試驗裝置是基于工業(yè)過程物理模擬對象，是集成自動化儀表技術，

計算機技術，通訊技術，自動掌握技術為?體的多功能試驗裝置。系統(tǒng)包括流量、溫度、液

位、壓力等熱工參數，可實現對象特性測試、單回路掌握、串級掌握、前饋掌握、比值掌握

等多種掌握形式。

二硬件設備組成

I.水箱

水箱是試驗中的被控對象,包括：上位水箱,下位水箱和儲水箱。上位水箱和下位水箱

承受有機玻璃制造，可以直接觀看液位的變化和記錄試驗結果。

2.溫控圓筒

溫控圓筒主要用于溫度掌握試驗，圓筒用不銹鋼制成，桶壁上有六個加水用的小孔和三個

排水蒸氣用的大孔。檢查水溫的傳感器是CU50,它的精度高，熱補償性好。

3.加溫模塊

承受可控硅移相觸發(fā)單元，輸入掌握信號為4?20mA標準電流信號，其移相觸發(fā)角與

輸入掌握電流成正比。

4.液位傳感器

液位傳感器用來對上下位水箱的液位進展檢測，承受工業(yè)用的DBYG集中硅壓力變送

器。校驗方法為預熱15分鐘后，在零壓力下調整零電位器使輸出電流為4mA,在滿量程壓

力F，調整整量程電位器，使輸出電流為20mA。傳感器精度為0.5級，工作時需用24V直

流電源。

5.流量傳感器

流星傳感器用來對電動調整閥的主流星和干擾信回路的干擾流星進展檢測。試驗臺承受電

磁流量傳感器和電磁流量轉換器。4?20mA標準電流信號輸出。試驗臺中用了兩套傳感器,

轉換器。

6.電動調整閥

電動調整閥對掌握回路流量進展調整。執(zhí)行機構直接承受4?20mA直流信號或1?5V掌

握信號，輸出4?20mA直流閥位信號。

技術指標：電源：220VAC50Hz功耗：5W

輸入信號：4?20mADC輸入阻抗：100Q(4-20mADC)

輸出信號：4?20mADC

環(huán)境溫度：-20c?+70℃重復精度：±1%

7.水泵

試驗裝置承受進口水泵，揚程達10米。

8.變頻器

本過程掌握承受日本三菱FR-S520變頻器，4?20mA掌握信號輸入，可對流量或壓力

進展掌握(見圖1—1)。

變頻器用法上電時，EXT燈先亮，此時將掌握內外

控的雙擲開關擲到內控端，RUN燈亮，開頭內控變頻

掌握水泵，此時PU燈亮，按SET鍵數字閃動幾下，旋

轉飛梭到所期望的值，再按RUN鍵即可運行。按

ST0P/RESET鍵停頓運行。當實行外控時按PU/EXT鍵

將內外控的雙擲開關擲到外控端，當雙擲開關擲到外

控時，變頻器將由外部電流來掌握頻率的大小。

9.調整器

試驗臺的三臺調整器是承受上海萬迅周密儀器生產的

智能調整器。其中兩臺是昔模糊算法的PID調整儀表，一

臺是一般PID調整儀表，全部都是帶溫度變送的調整儀表。圖I-1FR-S520面板

調整器的用法上電時，儀表上方的PV(Previous

out?------------------------------I

Va1ue)后緊跟著顯示的是測量變送器測得的測量值，下-pvB

AL2.

方的SV(SetValue)后顯示設定值。按住2-3wt.SV一日.日.日.日.|

秒后進入參數設定狀態(tài)，此時rv后顯示的是參數名，sv

@CO??

后顯示的是該參數的設定值，按可以更換參數，

按住O2秒可以回到前一個參數。同時按下

圖1一2調整器面板

O+O可以馬上返回到測量狀態(tài)(即上電時

的狀態(tài))。不管在什么狀態(tài)下，右邊的兩個按鈕可以調整沒定值。

2

試驗一壓力表的校驗

一、試驗目的

1.生疏彈簧管壓力表的構造及工作原理。

2.了解活塞式壓力計的構造，把握利用活塞式壓力計校驗彈簧壓力表的方法。

3.把握確定儀表精度的方法。

二、試驗工程

1.通過實物把握彈簧管壓力表的具體構造及其組成。

2.實際操作，把握活塞式壓力計的使用方法。

3.利用活塞式壓力計對彈簧管壓力表進展，起點、終點的校驗

三、試驗設備與儀器

1.活塞式壓力計1臺

2.彈簧管壓力表1臺

3.起針器1個

4.小螺絲刀1把

四、試驗原理

試驗裝斃連接如圖1-1明示。

被校壓力表

圖1-1壓力表校驗裝置連接圖

活塞式壓力計作為壓力發(fā)生器,同時利用其硅碼標示作為標準壓力1也可安裝標準壓力

3

表進展顯示）。通過活塞式壓力計逐點給被校壓力表供給壓力，將對應點進展記錄，對記錄

數據計算分析，完成壓力表的校驗。

五、留意事項

1.下行校驗時應先降壓，后減酷碼，以避開油噴出來。

2.加祛碼時必需先用手托住砧碼底盤，后將砂碼輕輕放好，不行撞擊祛碼和底盤。以免

損壞活塞。

3.活塞式壓力計上的各閥均為針形閥，關閉時不宜用力過度，以免損壞閥門。

4.活塞式壓力計應處于水平位置，不行隨便移動。

六、試驗說明及操作步驟

1.由試驗指導人員講解本試驗的根本要求、操作和留意事項。

2.試驗步驟

（1）生疏裝置，了解裝置及壓力表構造及各局部作用。

（2）零點調整：當被校壓力表未輸入壓力（壓力為零）時，其指針應處于零點刻度線。否

則用取針器將指針輕輕取下，重固定零點位置。

（3）擰開進油閥，關閉安裝壓力表切斷閥，逆時針轉動搖把，將傳遞油抽到壓力泵內，關

閉進油閥，并翻開裝有壓力表的切斷閥。

（4）依據被校壓力表量程，確定校驗點（全量程內均勻取4?6點）。

（5）正行程校驗：依據詢定校驗點壓力值，確定碳碼重量并放入破碼。順時針轉動搖把，

至使祛碼底盤升離活塞大約一厘米，然后輕輕旋轉祛碼。便可進展數據記錄。依法從小到大完

成各校驗點試驗及數據記錄。

（6）反行程校驗：正行程校驗至刻度上限，并保持1分鐘進展耐壓檢定后，由大到小按（5）過程

校驗各確定點并數據記錄,

（7）誤差計算公式

確定誤差=被校表示值一標準表示值

最大確定誤差

根本誤差=一一^￥一一xlOO%

上行程確定誤差-下行程確定誤差

變差=xlOO%

量程

3.數據記錄及處理

標準輸出壓力（MPa）

上行輸出壓力（MPa）

上行確定誤差（MPa）

下行輸出壓力（MPa）

下行確定誤差（MPa）

根本誤差（％）

變差（％）

結論

七、試驗報告

4

1.用特地的試驗報告紙進展。

2.要求有試驗題目、名目、試驗目的、試驗設備及連接圖、自己做試驗的步驟，試驗數

據記錄。

3.計算各誤差、確定儀器的精度等級，并推斷所校驗的儀器是否合格，要有結論，完成

思考題，最終寫出本次試驗的體會。

八、思考題

1.壓力表所測壓力是什么壓力？環(huán)境大氣壓對壓力表檢測是否有影響？為什么？

2.試分析彈簧管壓力表存在變差的緣由？

3.活塞式壓力計為何要求水平安置？

試驗二熱電偶的校驗

一、試驗目的

1.把握周密型電子電位差計正確使用方法。

2.把握熱電偶的校驗方法。

3.把握確定儀表精度的方法。

二、試驗工程

1.識別熱電偶的種類及電極方向。

2,進展熱電偶校驗

三、試驗設備與儀器

1.溫度掌握系統(tǒng)1套

2.周密電位差計1套

3.伯錢一鉗熱電偶及補償導線1套

4.銀銘一銀硅熱電偶及補償導線1套

四、試驗原理

試驗裝置連接如圖5-1所示。

圖5-1熱電偶校驗裝置連接圖

5

利用溫度掌握系統(tǒng)產生校驗溫度，通過周密電位差計檢測標準熱電偶和被校熱電偶所產生

的電勢信號，將對應數據進展記錄，對記錄數據計算分析，完成熱電偶的校驗。

五、留意事項

1.溫度掌握系統(tǒng)產生各點溫度需肯定時間，溫度恒定后才可進展試驗。

2.標準電池有肯定安裝位置，不行隨便倒置，否則電池會毀壞。

3.完成試驗后要斷開電源。避開電池耗盡。

六、試驗說明及操作步驟

I.由試驗指導人員講解本試驗的根本要求、操作和留意事項。

2.試驗步驟

(1)生疏裝置，了解裝置及壓力表構造及各局部作用。

(2)用閱歷方法識別熱電偶：依據熱電偶材料的顏色、粗細、硬度等物理特征，識別熱電

偶的種類及熱電偶的正負電極。

(3)按連線圖正確接線.

(4)依據需要，通過溫度掌握系統(tǒng)的掌握器設定溫度。

(5)周密電位差計調整0

(6)溫度掌握系統(tǒng)溫度穩(wěn)定后檢測熱電偶電勢。依據被校熱電偶的檢測范圍分3?4點。

(7)數據記錄及處理

記錄各校驗點對應數據，推斷被校熱電偶是否合格。

校驗點標準熱電偶被校熱電偶

溫度C

測量值E(to.0)E(t.0)溫度測量值E(to,0)E(t,())溫度誤差

七、試驗報告

1.用特地的試驗報告紙進展。

2.要求有試驗題目、名H、試驗H的、試驗設備及連接圖、自己做試驗的步驟，試驗數據

記錄。

3.計算各誤差、確定儀密的精度等級，并推斷所校驗的儀器是否合格，要有結論，完

成思考題，最終寫出本次試驗的體會。

八、思考題

1.熱電偶接線為何使用補償導線？

2.周密直流電位差計中“粗”、"細"和''短"三個按鍵的作用是什么？

3.檢流計有什么作用？

6

試驗四液位特性測試試驗

一、試驗目的

1.把握液位特性的曲線測量方法，測量時應留意的問題；

2.把握對象模型參數的求取方法。

二、試驗工程

1.測量液位特性曲線

2.求取對象特性參數：放大倍數、時間常數、滯后時間,

三、試驗設備與儀器

PTC-I型過程掌握教學試驗裝置

四、試驗原理

對象參數的求取：

1.放大倍數K的求取

△y/（y-y）

K=———uux——血

Ax/（x-x）

maxmin

式中：

At——調整器輸出電流的變化量

x——調整器輸出電流的上限值

max

X—-調整器輸出電流的下限值

min

Ay一—被測量的變化量

y——被測量的上限值

max

y—被測量的下限值

inin

2.一階對象

CK

G=e-%

0"v+T圖7/階躍響應記錄

0

K——廣義對象放大倍數（求法見圖7-1）

T——廣義對象時間常數（直接從圖7-1測量出）

0

I一一廣義對象時滯時間（直接從圖7-1測量出）

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預習要求

I.認真研讀教材中關于對象特性對掌握質量的影響和系統(tǒng)整定的反響曲線法局部以及相

關的局部。

2.了解變頻器和調整器的根本使用方法。

間，這一段時間必需在記錄紙上標出，以便推算出純滯后時間T.

2.測量與記錄工作必需留意壓力變送器信號輸出的接線方法（計算機的全部輸入端都齊接

2500的電阻）。

六、試驗說明及操作步驟

I.按試驗接線圖接好試驗線路，翻開手動閥門V3,依據調整器外給定電流的大小來適當調

整手動閥們V8的開度。設調整器的參數dil=0,dih=450o

2.經檢查接線正確后，接通總電源開關和各儀表電源，接通變頻器電源使恒壓供水。

3.設置調整器于手動位置（進入參數設置狀態(tài)，把run的值設定為0）,手動轉變調整器的

輸出，使系統(tǒng)液位處于某一平衡位置，登記此時的手動輸出值。

4.按調整器的增/減鍵增加調整器的手動輸出，使系統(tǒng)輸入幅值適宜的階躍信號。這時系統(tǒng)輸

出也有一個變化的佶號，使系統(tǒng)在較高液位也能到達平衡狀態(tài)。

5.轉變調整器的手動輸出，回到原來的手動給定狀態(tài)（步驟3完畢時的狀態(tài)）。

6.觀看計算機屏幕上的液位階躍響應實時和歷史曲線，直至到達的平穩(wěn)為止。

7.再將手動給定增加到高液位平衡時的給定值（步驟4完畢時的狀態(tài)），觀看計算機上的

液位階躍響應實時和歷史曲線，直至到達的平穩(wěn)為止。

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數據記錄

參數低液位高液位

測量狀況K1T1T1K2