化工仪表及自动化实验2012.doc

实验一 弹簧管压力表的校验 一 实验目的 1 熟悉弹簧管压力表的结构、原理、用途。 2 掌握活塞式压力计的结构及使用方法。 3 学会校验弹簧管压力表的操作方法，确定仪表的精度等级以及变差。 二 实验原理 弹簧管压力表是化工厂最常用仪表之一，它是根据弹性元件受压力作用产生弹性变形的大小而测定压力的。压力表在长期使用中会因弹性元件疲劳、传动机构磨损及腐蚀、电子元件的老化等造成测量误差，会影响测量的准确度，所以压力表必需定期校验和调整。另外，新仪表在安装使用前，为了防止运输过程中由于震动或碰撞所造成测量误差，也需要进行校验，从而保证仪表示值的可靠性。 校验方法通常有两种：一是将被校验表与标准表的示值在相同条件下进行比较；另一种是将被校验表的示值与标准压力比较。前一种方法比较方便，在实际校验中应用较多，我们实验选用该方法。也就是将被校验表和标准表接在同一压力中，标准表的示值作为真值，读出被校验表的示值，求出绝对误差和仪表的精度，根据仪表的精度等级，判断该表是否合格。 仪表的绝对误差Δ： 仪表允许相对百分误差δ允为： 仪表的变差为： 我国仪表常用的精确度等级有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0。 图1-1 测量仪表的变差 三 实验装置 活塞式压力计如图1-2所示，图中：1是油杯，2是油阀， 3是标准表， 4是标准表阀，5是被校验表，6是被校验表阀，7是活塞，8是手轮，9是砝码托盘。 图1-2 活塞式压力计 四 实验步骤 1熟悉活塞压力计的结构及原理，安装好标准表和被校验表。并记录标准表和被校验表的精度等级、量程、编号。 2 排气：开启阀2、阀4、阀6，顺时针方向旋进活塞手轮8，把螺杆旋入到极端位置，使管道里的空气经油杯1排出。 3 充油：反时针方向旋出手轮8至极端位置，然后关闭阀2，即可开始校验。 4 正行程校验：顺时针转动活塞手轮，使压力由最小量程逐渐增加至表的最大量程，将标准表和被校验表的对应读数记入表中。 5 反行程校验：逆时针转动活塞手轮，使压力由最大量程逐渐减小至表的最小量程，将标准表和被校验表的对应读数记入表中。 6 泄压：转动活塞手轮，使压力表的示数为0，然后开启油阀2泄去活塞内压力，校验结束。 标准表精度等级： ； 量程： ； 编号 。 被校验表精度等级： ； 量程： ； 编号 。 被校验表 标准表 正程 反程 最大绝对误差 各点百分误差 正反程差值 各点的变差 结论 实际变差 实际精度等级 是否合格 五 数据处理 1 根据测量值画出仪表的变差曲线，求出变差。 2根据记录数据（正程），求出各测量点的绝对误差、百分误差、精度等级，依据计算结果，得出被校验表的变差、实际精度等级，并判断该表是否合格，并将结论填入表中。 六 注意事项 1 转动活塞手轮时要缓慢、用力均匀，增加压力时不要超过表的最大量程，以防损坏仪表。 2 活塞内有压力（及表有压力示数）时，不要开启油阀2，也不要拆卸仪表，以防出现喷油现象。 实验二 温度的测量与控制 一 实验目的 1 通过实验掌握用热电偶、热电阻测量温度及温度补偿的原理和方法。 2 通过实验掌握数字温度控制仪的结构原理及使用方法。 3 通过实验掌握直流电位差计的结构原理及使用方法。 二 实验原理 温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产中最普遍、最重要的热工参数之一，在化工生产中，温度的测量与控制有着重要的作用。 温度测量仪表按工作原理分为膨胀式温度计、压力表式温度计、热电偶温度计、热电阻温度计和辐射高温计等。其中热电偶、热电阻最为常用，它们的测量范围很广、结构简单、使用方便、测温准确可靠，便于信号的远传、自动记录和集中控制。 常用的热电偶有：铂铑10—铂，分度号为S；铂铑30——铂铑6，分度号为B；镍铬—镍硅（镍铬—镍铝），分度号为K；镍铬—康铜（镍铬—铜镍），分度号为E；铁—铜镍，分度号为J；铜—铜镍，分度号为T；镍铬—考铜，分度号为EA-2等。 常用的热电阻有：铂电阻Pt100、Pt10，铜电阻Cu100、Cu50 热电偶测温需要补偿导线，补偿导线通常用热电特性与热电极相似的廉价金属材料做成，它在0~100℃范围内的热电性质与要补偿的热电偶的热电特性几乎完全一样。所以使用补偿导线犹如将热电偶延长，把热电偶的冷端延伸到离热源较远，温度较稳定的地方。热电阻测温采用三线制接线。 用直流电位差计测量热电偶的热电势，它根据平衡法（也称补偿法、