仪表工技能训练总结报告.docx
《仪表工技能训练总结报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《仪表工技能训练总结报告.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
仪表工技能训练总结报告
重庆科技学院
学生实习（实训）总结报告
院（系）:
_电气与信息工程学院_专业班级:
_测控普071_
学生姓名:
__刘恩刚___学号:
_2007440774
实习（实训）地点:
_逸夫科技大楼I406__
报告题目:
关于仪表工技能训练总结报告
报告日期：
2011年01月14日
指导教师评语:
_____________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
成绩（五级记分制）:
指导教师（签字）:
____________________
目录
1实习（实训）实施计划表1
2仪表工技能训练概述3
3仪表工技能训练——大支架4
3.1智能涡街流量计4
3.2LG系列标准节流装置5
3.3压力变送器6
3.42W系列电磁阀7
3.58301电—气转换器7
3.6ZJHP气动调节阀8
3.7HEP系列电/气阀门定位器8
3.8电子式执行机构9
3.9热电偶和热电阻10
4仪表工技能训练——仪表盘11
4.1XMT-7000系列智能温度控制器11
4.2XMT-8000工业调节器/温度控制器12
4.3T系列温度指示调节仪15
5仪器仪表调试16
6化工仿真心得17
7总结18
附录一仪器仪表元件清单19
附录二仪器仪表接线图20
1实习（实训）实施计划表
专业班级
测控普2007
学生人数
59
课程名称
仪表工技能训练
指导教师
刘解生、李家庆
起止时间
2010.11.29～2010.12.17
预计经费
地点
I406
目
的
及
要
求
1.熟悉检测仪表、执行仪表、控制仪表的实物结构及组成。
2.掌握检测仪表的电路、气路的连接；掌握检测仪表的调整。
3.掌握执行仪表的安装、电路、气路的连接；掌握执行仪表的调整。
4.掌握控制器的电路连接；掌握数字控制器的面板操作。
5.过程控制系统操作仿真实习
主
要
内
容
1.仪表安装（按设计安装仪表盘、支架等）
2.熟悉热电阻、热电偶；温度、压力变送器；弹性压力计；电磁、孔板流量计；气动、电动调节阀门；阀门定位器；数字式、指针式控制仪表等的结构及组成；熟悉实验室的电源、气源及管、线路布置与使用方法。
3.热电偶与温变器的连接及校验；压力变送器电路、气路的连接及校验；电磁流量计的电路连接及校验。
4.气动执行机构与调节阀门的组合安装；阀门定位器的安装、电气路连接及校验；电动调节阀门的电路连接及校验。
5.数字组合控制器的电路连接及面板操作。
6.化工过程控制系统操作仿真实习
分组及
进
程
安
排
第1周：
周1～周2告知实习纪律、安全注意事项、实习环境简介；熟悉检测仪表、执行仪表、控制仪表的实物结构及组成。
熟悉实验室的电源、气源及管、线路布置与使用方法；。
周2～3连续反应控制操作仿真、仪表认知。
周4～周5仪表安装
第2周：
周1仪表安装
周2完成热电偶与温变器的连接及校验；压力变送器电路、气路的连接及校验；
周3电磁流量计的电路连接及校验；气动执行机构与调节阀门的组合安装；
周4气动执行机构与调节阀门的组合安装；
周5阀门定位器的安装、电气路连接及校验。
第3周：
周1电动调节阀门的电路连接及校验。
周2～周3数字组合控制器的电路连接及面板操作。
周4热交换器控制操作；透平与往复控制操作。
周5撰写实习报告、提交实习报告。
考核方式
1.仪表安装、认知（30％）：
任抽一仪表，回答其名称、功能、I/O连接原理。
2.仪表电路、气路连接（30％）：
实习过程中检查其操作。
3.仪表校验（30％）：
实习过程中检查其操作。
4.过程控制系统操作仿真（10％）：
计算机自动评分。
5.不提供实习报告或报告不符合要求者不及格。
说
明
1.本表应在每次实施前一周由负责教师填写三份，院系审批后交院系办和教务处实践教学科备案，一份由负责教师留用。
2.若填写内容较多可另纸附后。
3.进程安排要细化到每天。
2仪表工技能训练概述
对于测控技术及仪器这个专业，在很大一个方向来说是对仪表的设计与操作，因此，仪表工技能训练是测控技术与仪器专业实践类教学的重要环节，是培养工程师的重要组成部分,是测控技术与仪器专业学生不可缺少的实训环节；通过这几天对诸如电动调节阀、气动调节阀以及热电偶和配套的变送器和显示器的安装与调试，了解一些仪表的特点和使用方法，为以后在实际应用中接触到相关的仪表打下坚实的基础。
通过此次仪表工技能训练让我把所学到的专业知识和所看到的东西联系起来，旨在开拓我们的视野，增强专业意识，巩固和理解专业课程，为即将到来的毕业工作做好准备。
3仪表工技能训练——大支架
3.1智能涡街流量计
智能涡街流量计是在涡街流量变送器的基础上，集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力自动补偿的新一代一体式流量计。
其输出为电压脉冲频率信号，也可转换输出4—20mADC标准信号。
该仪表采用先进的微机技术与微功耗新技术，功能强，结构紧凑，操作简单，使用方便，是石油、化工、电力、冶金等行业液体、气体计量和饱和蒸汽计量的理想仪表。
3.1.1涡街流量计特点
1）无可动部件，结构简单，可靠性高。
2）压损小，安装方便，易于维修。
3）仪表的流量参数不受测量的压力、温度、密度、粘度及其组分等参数的影响。
4）仪表精度高，重复性好；测量范围宽，可达1:
15以上。
5）仪表压力损失小，运行费用低，更具节能意义。
6）输出信号与流量呈线性关系，具有脉冲信号、模拟信号等。
7）应用范围广，液体、气体、蒸汽流量均可测量。
8）可检测介质的温度与压力并进行自动补偿。
9）采用LCD显示，清晰直观，读数方便。
3.1.2涡街流量计工作原理
基于卡曼涡街原理，如果将一个非流线形物体的探头（如三角柱体）垂直插入管道流体中，当流速足够大时，在流量元件的下游便会交替地产生旋涡，随着旋涡尺寸的增大，便会离开流量元件向下游流去，形成两列漩涡，即涡街（如右图）。
这一过程称为旋涡的剥离。
旋涡剥离的频率与流体的流动速度及柱状物的宽度有关，在一定的流速范围内，与介质流速成线性关系，且这一关系不受流体的密度、粘度、压力、温度的影响。
由于旋涡分离在柱体两侧产生压力脉动，探头体产生交变应力，埋设在探头体内的压电晶体元件受交变应力作用而产生交变电荷。
检测放大器将交变电荷进行变换处理后，输出频率与介质流速成正比脉冲信号，送至积算仪（或智能表的积算单元）进行处理和显示或输出4～20mA标准电流信号。
流量积算仪有温度和压力检测模拟通道以及微处理单元组成，并配有外输信号接口，输出各种信号。
其他方程如下：
式中：
Vn：
标准状态下的体积流量（m3）
Vg：
未经修整的体积量（m3）
Pg：
流量计压力检测点处的表压（kPa）
Tg：
介质的绝对温度（273.15+T）K
Tn：
标准状态下的绝对温度
T：
被测介质摄氏温度
Pa：
标准大气压（101.325kPa）
Zn：
标准状态下的压缩系数
Zg：
工作状态下的压缩系数
注：
在钟罩或负压检定时取Zn=Zg。
3.1.3转换器
转换器位于检测器的上部，通过连接件与检测器连接，它包括防护罩、印刷线路板、接线端子等部分。
漩涡测量头输出信号，通过信号线输送到转换器的前置放大器进行电荷放大、低通滤波、整形、输出频率与流量成正比的方波信号，根据用户的要求也可以进行f-V/V-I转换，输出4—20mA模拟信号。
转换器原理图如图2所示。
3.2LG系列标准节流装置
节流装置是测量流量的差压发生装置，配合各种差压计或差压变送器课测量管道中各种流体的流量：
节流装置包括环室孔板、喷嘴、经典文丘里管等。
节流装置是与差压变送器配到使用，可测量液体、蒸汽、气体的流量，它广泛应用于石油、冶金、化工等企业。
3.2.1节流装置工作原理
在充满单相连续流体的管道中，安装一个节流元件（如孔板、喷嘴等）、当流体通过节流元件的节流孔时，流束形成局部收缩，流速加快，动能增加，静压降低，在节流元件的前后产生一个静压力差，即△P=P1－P2,若节流孔面积为F,流体的质量流量为qm，体积流量qv，密度为ρ，则根据流动连续性原理和伯努利方程可推导出压力差与流体流量之间的关系式：
或
。
式中a是流量系数。
由上述关系可知，如果节流孔面积和流体密度一定，则流量与压力差的平方根成正比，即只要测出压差值，即可算出流量值，节流装置就是根据这个原理测量流体流量的。
3.2.2限流孔板工作原理
通过测量流体流经节流装置的前后压力降，可达到测量流量流量的目的，这种测量方法是以伯努利定律和流体流动连续定律为基础的。
限流孔板的基本原理和节流装置的基本原理完全一样。
由于两者所起的作用和使用条件不同，所以在考虑方法和计算精度亦有差异。
首先限流孔板非计量仪表，要求精度不高，可忽略某些影响因素。
如温度对管径和开口直径的影响，雷诺数对流量系数的影响等。
限流孔板只起降压限流作用。
限流孔板上压力降是指永久压损。
限流孔板上的压力降比节流装置上的压力降大的多。
亦就是在相同的流量条件下，孔径比β的范围可扩展到0.05～0.75。
3.3压力变送器
本次实训用得到压力变送器型号为KYB2003C型，是引进国外著名传感器研发的一种精巧型产品。
是为空调、制冷机组等设备专门开发的具有高性价的压力变送器。
3.3.1压力变送器技术指标
测量范围：
0-5MPa长期稳定性：
±0.5%FS/年
输出信号：
0.5-4.5V；4-20mA过载压力：
150%FS
供电电压：
10-36V破坏压力：
200%FS
综合精度：
±0.5%FS；±3.0%FS过程接口：
7/16UNF内螺纹（带顶针）
工作温度：
-25℃—+125℃引线方式：
电缆线、快速接头
3.3.2压力变送器的接线图
实训中用到的压力变送器接线方式有两种，一种是4-20mA接线，另一种是1-5V接线，本次实训中用到的是4-20mA接线方式。
3.42W系列电磁阀
2W系列电磁阀是自动控制系统中常见的开关元件、为音乐喷泉的核心控制设备，特别适用于跑泉、跳泉的水路控制。
是利用介质压力差工作的直动式电磁阀门，它采用膜片结构，具有启闭迅速、性能稳定、使用方便、可靠性高、寿命长等特点；该阀抗污能力强，可在江、河、湖、海及各种人工水域中长期使用，基高超的性能处于国内领先水平。
主要技术指标：
1、使用压力：
0～10kg/cm2
2、最大耐压力：
10kg/cm2
3、使用流体：
空气、水、油、瓦斯、煤气、液化气
4、使用流体粘度：
20CST以下
5、工作温度：
-5～80℃
6、电压波动范围：
±10%
7、动作方式：
直动式
8、型式、常闭式（即通电后阀开启，或常开式（通电阀关闭）。
3.58301电—气转换器
阀门定位器是各种气动薄膜执行机构，他与调节阀配套使用，可以克服阀杆摩擦力和阀芯不平衡力，提高调节精度和动作速度，电气转换器是连接控制室和调节阀的转换单元，实现电气转换，它们均广泛应用到工业部门。
8301电—气转换器具有可靠性较好，不易堵塞，排堵方便快捷，耗气小，节约能源等优点，在广大用户中取得了良好的运行效果。
3.5.18031电气转换器工作原理
电气转换器是用波纹管来反馈，使通入到波纹的输出压力产生的力与力矩马达通入的电流信号i所产生的力相平衡。
3.5.2产品主要参数对照表
如表1所示：
表18301电气转换器主要参数对照表
名称
电—气转换器
型号
8301
输入信号
4-20、4-12、12-20、0-10mADC及特殊的输入信号
输出电压
20-100，40-200KPa
气源压力
0.14-0.25MPa
耗气量
<=250L/h，双作用<=1000L/h
环境温度
-25—+55℃
相对湿度
5-100%
精度
±1%，双作用±1.5%
变差
1%，双作用1.5%
死区
0.4%，0.6%
振动
振幅±0.1mm，频率<=25Hz
操作安全栅
DFA-1300A；DFA-1400A；DFA-1500A；LB840S
气源压力变化影响
±1%
配阀行程
输出20-100KPa
外形尺寸
195X215X85
重量
2.4kg
3.6ZJHP气动调节阀
3.6.1ZJHP气动调节阀
ZJHP型气动单座调节阀（气动精小型单座调节阀、气动薄膜单座调节阀），是由多弹簧气动薄膜执行机构和顶导向式直通低流阻单座阀组成。
具有结构紧凑、重量轻、动作灵敏、流体通道呈S流线型、压降损失小、阀容量大、流量特性精确，配用电-气阀门定位或气动阀门定位器，可实现对工艺管路流体介质的自动调节控制，广泛应用于精确控气体、液体、蒸汽等介质的工艺参数如压力、流量、温度、液位等参数保持在给定值。
是符合IEC标准的新一代通用调节阀产品。
3.6.2工作原理
气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的：
流量、压力、温度等各种工艺参数。
气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。
3.7HEP系列电/气阀门定位器
HEP系列电/气阀门定位器是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号，而且具有阀门定位功能，即克服阀杆摩擦力，抵消被调介质压力变化而引进的不平衡力，从而使阀门开度对应于调节装置输出的控制信号，实现正确定位。
3.7.1阀门定位器特点
1、可靠性高、体积小、重量轻。
2、磁电组件部分采用新型动圈结构，可靠稳定线性好。
3、除防爆接线盒外，在危险性区域现场可打开克盖进行调整和检修。
4、量程、零点调整钮采用手轮式、调整方便，并带有锁定装置。
5、配有与各类型执行机构相配的安装板及附件，故安装容易，调整方便。
6、防爆性能好，本安型防爆等级iaПCT5隔爆型防爆等级dПCT6。
3.7.2阀门定位器工作原理
HEP定位器的工作是基于力平衡原理，在定位器处于稳定状态时，其反馈回路与力平衡系统处于平衡状态。
当输入信号，阀杆摩擦力或流体作用发生变化，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，定位器调节执行机构气室压力，其结果使反馈系统回路又处于平衡状态，阀杆停留在新的位置又与定位器输入信号相对应。
3.7.3阀门定位器技术范围
阀门定位器技术范围如表2所示:
表2技术范围
精度
小于全程±1%
回差
小于全程1%
死区
小于全程0.4%
特性
线性
气压
0.14-0.16Mpa0.17-0.5Mpa
最大流量
140NL/min（气源压力在0.14Mpa时）
环境温度
-40—+80℃
环境湿度
10-90%RH
最大行程速度
4mm/秒
振动
振幅±0.1mm，频率<=25Hz
耗气量
5NL/min（气源压力在0.14Mpa时）
输入阻抗
250+5/250-20Ω（4-20mA）100Ω（10-50mA）
电气连接
G1/2螺纹
重量
3.5kg
3.8电子式执行机构
LPS系列全电子式电动执行机构，应用了国外先进技术，体积小，重量轻，伺服放大器内装，增强了过载保护及故障诊断能力，连线简单、操作方便。
LPS系列直行程电动执行机构最大行程达到100mm，最大推力可达40KN，适合于直线动作阀门的开关和调节控制。
3.8.1执行机构工作原理
电路原理如图5所示，外接电源接到变压器后，给控制电路、输出电路和可控硅供电，控制电路、输出电路和外接电源间采用变压器隔离，控制电路同可控硅之间采用光电耦合，控制信号为DC4-20mA的电流信号或DC1-5V电压信号。
执行机构的位置反馈信号为DC4-20mA及DC1-5V。
执行机构的过载保护采用先进的时间保护电路。
当发生过载时，伺服放大器上的过载保护指示灯亮，同时输出一组过载保护无源交流开关信号（开关容量<=1A，AC24V-AC220V）；此时在有效区域内可自动复位，也可以通过复位按钮或外接复位按钮强行复位。
3.9热电偶和热电阻
3.9.1热电偶
E型热电偶是一种廉金属的热电偶，正极（EP）为：
镍铬10合金，化学成分与KP相同，负极（EN）为铜镍合金，名义化学成分为：
55%的铜，45%的镍以及少量的锰，钴，铁等元素。
该热电偶的使用温度为-200~900℃。
E型热电偶的特点:
热电动势之大，灵敏度之高属所有热电偶之最，宜制成热电堆，测量微小的温度变化。
对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏，宜用于湿度较高的环境。
E热电偶还具有稳定性好，抗氧化性能优于铜-康铜，铁-康铜热电偶，价格便宜等优点，能用于氧化性和惰性气氛中，广泛为采用。
3.9.2热电阻
铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的，按0℃时的电阻值R（℃）的大小分为10欧姆（分度号为Pt10）和100欧姆（分度号为Pt100）等，测温范围均为-200~850℃.10欧姆铂热电阻的感温原件是用较粗的铂丝绕制而成，耐温性能明显优于100欧姆的铂热电阻，只要用于650℃以上的温区：
100欧姆铂热电阻主要用于650℃以下的温区，虽也可用于650℃以上温区，但在650℃以上温区不允许有A级误差。
100欧姆铂热电阻的的分辨率比10欧姆铂热电阻的分辨率大10倍，对二次仪表的要求相应地一个数量级，因此在650℃以下温区测温应尽量选用100欧姆铂热电阻。
4仪表工技能训练——仪表盘
仪表盘是此次实训的显示和电源部分。
它主要由智能温度控制器、工业调节器/温度控制器、温度指示调节仪和开关电源以及接线端子组成。
作用是对大支架上的仪器进行数据显示和控制。
4.1XMT-7000系列智能温度控制器
XMT-7000系列智能温度控制器是一种智能型工业调节仪表，配上相应传感器应用于机械、化工、陶瓷、轻工、冶金、石化、热处理等行业的温度、流量、压力、液位等的自动控制系统。
本次实训采用的型号是XMT-7411型，主控方式为位式PID（继电器通断PID输出），辅助控制方式为上线偏差报警，输入信号为热电偶输入。
4.1.1XMT-7411型工作原理及主要技术指标
工作原理如图所示。
图6XMT-7411型工作原理
输入：
热电偶KESJTBRN
线性信号：
0-5V1-5V；0-100mA4-20mA
基本误差：
输入满量程的±0.5%±1个字
分辨率：
1℃、0.1℃
采样周期：
2次/sec报警功能：
上偏差
报警输出：
继电器触点AC250V3A（阻性）
控制输出：
继电器触点AC250V3A（阻性）
控制方式：
位式控制电源电压：
AC220V（50/60Hz）
4.1.2接线
在XMT-7411型智能温度控制器上一共有16个端子，1-8居于仪表上面一排，9-16居于仪表下面一排，在16个端子中，2和3端子是仪表电源输入端，输入电压220V。
15和16为热电偶输入端，16为热电偶的正极，15为负极。
6和7为继电器输出端。
4.1.3各种模式详细功能
PV/SV显示模式：
显示测定值（PV）于PV显示器和设定值（SV）于SV显示器。
除变更设定值、各参数的数值外，通常均为此模式。
SV设定模式：
出厂设定为100℃。
参数设定模式：
此模式用于设定报警，PID参数等各种参数。
按SET键可以数需显示表3中的参数符号。
表3XMT-7000各种模式详细功能
符号
名称
设定范围
说明
出厂值
AL1
上限报警
对应信号的全量程
设定上限绝对值/上限偏差值
客户指定
AL2
下限报警
设定下限绝对值/下限偏差值
客户指定
HY
输出回差
0-50℃
当主控室二进制控制时（P=0）的主控制的切换差
2
P
比例带
0-999.9℃
执行PI/PD/PID控制时需设定值，P=0是为位控制
30
I
积分时间
0-3600sec
设定积分时间，消除余差
100
d
微分时间
0-999.9sec
设定积分时间，防止输出波动，提高稳定性
25
T
控制周期
0.0-200.0秒
设定输出控制的动作周期。
继电器输出/SSR输出
20/0
SC
过程值偏置
±50℃
传感器的测量值与此值相加作为PV值
0
AT
自整定
01：
开；00：
关
自整定功能的开关
00
LCK
数据锁
0-2
00：
任何数据可进行修改；
0000
01：
除主控OUT外其他数据东部可以改；
02：
任何数据都不可修改
4.2XMT-8000工业调节器/温度控制器
XMT-8000工业以调解器/温度控制器是一种高性能、高可靠性的智能型工业调节仪表，它具有多种信号自由输入，两成自由设置；软件调零调满度，冷端单独测温，放大器自稳零，显示精度优于0.2%FS；模糊理论结合传统PID方法，控制快速平稳，先进自整定方案自由可选；输出自由可选；附加加热器短线或控制环线报警功能，所有参数显示均可屏蔽，方案用户使用等特点。
4.2.1XMT-8000主要技术指标
输入：
热电偶KESJTBRN
热电阻：
Pt100Cu50JPt100
线性信号：
0-5V1-5V；0-100mA4-20mA
基本误差：
输入满量程的±0.5%±1个字
分辨率：
1℃、0.1℃
采样周期：
3次/sec，按需可达到8次/sec
报警功能：
上限，下限
报警输出：
继电器触点AC250V3A（阻性负载）
控制输出：
继电器触点AC250V3A；SSR驱动电平输出；4-20mA电流输出
控制方式：
模糊PID控制；位式控制；手动控制
手动控制：
用户通过键盘修改输出量
电源电压：
AC85-264V（50/60Hz）
4.2.2接线
在XMT-8000工业调节器/温度控制器后面有左右两排接线端子，1-6号居于仪表左面，7-13居于仪表右面，其中7和8端子是仪表电源输入端，输入电压AC85-264V。
4和5为热电偶输入端，4为热电偶正极输入端，5为负极输入端。
4、5和6为热电阻输入端。
1、2和3为继电器触点输出端。
4.2.3各种模式详细功能
PV/SV显示模式：
显示测定值（PV）于PV显示器和设定值（SV）于SV显示器。
除变更设定值、各参数的数值外，通常均为此模式。
因此在此状态下，可选运行/停止功能。
SV设定模式：
出厂设定为0℃（℉）或0.0℃（℉）。
参数设定模式：
此模式用于设定报警，PID参数等各种参数。
按SET键可以数需显示表4中的参数符号。
表4X
升级会员 