过程检测技术及仪表实验指导书成教.docx
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过程检测技术及仪表实验指导书成教
实验三扩散硅压力变送器实验
1实验原理及目的
a）掌握扩散硅压力变送器工作原理，了解扩散硅压力变送器的外型、结构、组成，加深对变送器信号转换原理的理解；
b）熟悉变送器的输入、输出特性；
c）熟悉变送器的实验配置、连接及实验仪器的使用等；
d）掌握变送器零点、量程的调整方法及检测方法；
e）掌握检测数据的处理。
2实验内容
a）变送器零点、量程调整；
b）变送器基本性能检测：
包括基本误差、回差、非线性误差；
c）变送器死区检测；
d）变送器输出交流分量检测。
3实验设备
被测仪表：
扩散硅压力变送器
实验仪器：
压力发生器、精密电阻箱、万用表
4实验准备
a）阅读被测仪表说明书，结合实物，了解结构、组成，了解技术参数（包括供电电源、使用环境、量程范围、测量范围、输出信号、精度等级等），同时了解零点、量程的调整方法、使用方法和注意事项等；
b）阅读实验仪器说明书，了解其使用和注意事项；
c）按下图进行测试系统的连接
d）检查线路无误，且电阻箱置于250Ω后，方能打开电源进行测试，取输出电流在电阻箱（250Ω）上的压降作为输出测量值。
5实验方法
a）零点、量程调整
——输入量程0%信号，调变送器零点调节电位器，使输出满足精度要求；
——输入量程100%信号，调变送器量程调节电位器，使输出满足精度要求；
——输入信号回到量程的0%，观察输出满足精度要求吗？
满足，检查输入50%时输出精度是否满足要求？
满足，调试结束，否则，重复a、b，直到满足要求。
一般往返调试三遍，就能使变送器精度满足要求。
b）基本性能测试
在测试正式开始之前应使被测变送器和试验设备在所允许的规定条件下使其稳定，对所有可能影响试验的条件随时进行观察，并作相应记录。
测试点应包括上、下限值在内的至少五个点，如0％、25％、50％、75％、100％，这些测试点应均匀分布在整个测量范围内。
在测试正式开始之前，变送器应从0％到100％，然后再从100％到
0％的全范围内移动三次，测试时输入信号必须按初始输入信号的同一方向
逼近测试点，不允许有过冲现象发生，在每个测试点上输入信号应保持稳定，直至输出稳定并记录其对应的输出为止。
测试时不允许轻敲或振动被测变送器。
测试从0％至100％，再从100％回到0％作一个循环，观察并记录对应每个输入信号值的输出值列于表一：
基本性能测试
c）死区测试
死区应在上限值（或量程的90％），下限值（或量程的10％处）和中点值上测量。
测试步骤：
——首先将输入信号调到量程的10％左右,缓慢改变（增加或减少）输入，直到观察到一个可察觉的输出变化，观察记录输入值；
——在相反方向上缓慢地改变输入，直到观察到一个可察觉的输出变化，观察记录输入值；
——输入信号变化的增量（第a步与第b步的输入值之差）就是死区，以输入量程的百分数来表示。
用上述同样的方法再做50％、90％时的死区，取其最大值列入试验报告的测试结果中。
测试数据记于表二：
死区；
d）交流分量测试
输入信号为量程的10%、50%、90%，分别在250Ω电阻上测量交流电压值，一最大值作为仪表的输出交流分量。
测试数据记于表三。
6实验报告
处理测试数据，填具实验报告，将全部原始记录表格附于实验报告之后。
表一：
基本性能测试
被测仪表编号：
环境温度：
相对湿度：
输出
输入
上行程
下行程
平均误差
（%）
回差
（%）
实测值（）
误差（％）
实测值（）
误差（％）
——
——
——
——
——
——
检验结果
测试内容
单位
指标
实测
结论
备注
基本误差
％
非线性误差
％
主检：
记录人员：
年月日
非线性误差计算：
表二：
死区
被测仪表型号名称：
环境温度：
相对湿度：
输出
输入
上行程
（）
下行程
（）
死区
（%）
检测结论
备注
指标
实测值
结论
10%
50%
90%
主检：
记录人员：
年月日
表三：
输出交流分量
被测仪表编号：
环境温度：
相对湿度：
输入信号
输出
交流分量
10%
50%
90%
检测结论
备注
指标
实测值
结论
有效值
主检：
记录人员：
年月日
实验报告
实验名称
实验目的
实验内容
被测仪表
型号名称
输入信号范围
精度等级
输出信号范围
实验设备
实验线路
检测结果
测试项目
指标
实测值
结论
主检：
年月日
实验五数字显示仪表实验
1实验原理及目的
a）掌握数字显示仪表工作原理，了解数字显示仪表的外型、结构、组成，加深对数字显示仪表原理的理解；
b）掌握万能数字显示仪表输入信号类型、量程、分度号及量程迁移的方法；
c）掌握显示误差的测试方法；
2实验内容
a）将显示仪表设置为K型热电偶输入，且测量范围为0℃～1200℃；
b）测试显示仪表的热电偶温度显示误差；
3实验设备
被测仪表：
万能数字显示仪
实验仪器：
校验信号发生器、万用表
4实验准备
a）阅读被测仪表说明书，结合实物，了解结构、组成，了解技术参数（包括供电电源、使用环境、输入信号类型、精度等级等），同时了解量程、分度号及量程迁移等的设置方法，了解使用方法和注意事项等；
b）按下图进行测试系统的连接
c）检查线路无误，进行试验。
5实验方法
a）打开数字显示仪表的外壳，正确跳接跨线，设置输入信号类型为热电偶；
b）装好仪表，打开电源，按仪表说明书，设置仪表为K型热电偶输
入，且测量、显示范围为0℃～1200℃；
c） 测试显示仪表的热电偶温度显示误差
测试点应包括上、下限值在内的至少五个点，这些测试点应均匀分布在整个测量范围内，每一温度值对应的输入信号查K分度号表得：
——加入输入信号，使输入信号缓慢增大，记录每一测试点对应输入信号下的仪表显示值；
——加入输入信号，使输入信号缓慢减小，记录每一测试点对应输入信号下的仪表显示值。
显示误差按下式计算：
显示值di–理论值Di
显示误差i==———————————×100%
显示值di
式中：
显示误差i————第i试验点显示误差；
显示值di————第i试验点显示值；
理论值Di————第i试验点理论值Di
实验六万能数字显示仪表实验
（二）
1实验目的
①进一步掌握万能数字显示仪表输入信号类型、量程、分度号及量程迁移的方法；
②验证引线电阻对热电阻测温的影响；
③了解数字显示仪表的报警输出性能，掌握报警点的设置；
2实验内容
①将显示仪表设置为Pt100.型热电阻输入，测量范围设为-100℃——+100℃，测量正、误引线时显示仪表显示值间的变化量；
②用Pt100热电阻测量环境温度；
③假如用此数字显示仪作为节流式流量装置的流量显示仪表，对应4-20mA差压变送器输出的流量大小为0-200t/h，设置下限报警点为60t/h，设置上限报警点为180t/h，报警回差设为0.0t/h，测量显示仪上、下限实际报警点的输入误差；
3实验设备
被测仪表：
万能数字显示仪
实验仪器：
校验信号发生器、万用表、Pt100热电阻
4实验接线
电
阻箱
数显仪
4
312
413
电源220Va.c
图1电阻输入、正确接线图
电
阻箱
数显仪
4
512
613
电源220Va.c
图2电阻输入、错误接线图
信号-
发生器+
250Ω
数显仪
512
613
电源220Va.c
图3电流输入接线图
5实验方法
①引线影响
a.打开数字显示仪表的外壳，正确跳接跨线，设置输入信号类型为电阻；
b.按图1接线。
检查线路无误后，按仪表说明书，设置仪表为Pt100.型（分辨率0.1℃）热电阻输入，测量范围设为-100℃——+100℃；
c.测试显示仪表的显示值；
d.按图2接线，测试显示仪表的显示值；
测试点应包括上、下限值在内的至少五个点，这些测试点应均匀分布在整个测量范围内，每一温度值对应的输入信号查Pt100分度号表得。
②用Pt100热电阻代替图1中的电阻箱，测量环境温度；
③报警误差
a.打开数字显示仪表的外壳，正确跳接跨线，设置输入信号类型为电流；
b.按图3接线，将显示仪表设置为4mA-20mA（开方线性）电流输入，测量范围设为0—200，下限报警点设为60、ALR1，上限报警点设为180、ALR2；
c.缓慢增大输入电流，同时用数字万用表监测2、3端的通断情况，当2、3端刚接通时，测试此时的输入电流值（测试250Ω两端的电压V，用V/250而得），即为实际上限报警点的输入值；
d.缓慢减小输入电流，同时用数字万用表监测8、9端的通断情况，当8、9端刚接通时，测试此时的输入电流值（测试250Ω两端的电压V，用V/250而得），即为实际下限报警点的输入值；
e.报警点输入误差的计算：
报警点输入偏差=|实际报警点输入值—理论报警点输入值|
实际报警点输入值
流量与压力的关系式为：
qm=√△I
式中：
qm流量量程的百分数；
△I输入电流量程的百分数
（如：
在此试验中，60t/h对应的I的理论值计算为
60/200=√△I
△I=9%
I=4+16×9%=5.44mA）
6实验报告要求、格式
处理测试数据，填具实验报告，将全部原始记录表格附于实验报告之后。
表一：
热电阻引线电阻影响
被测仪表编号：
环境温度：
相对湿度：
输出
输入
正确引线
错误引线
变化量（%）
检测结果
表二：
报警误差
被测仪表编号：
环境温度：
相对湿度：
输入信号
报警点
理论值
实测值
误差（%）
备注
主检：
年月日
实验报告
实验名称
实验目的
实验内容
被测仪表
实验设备
实验线路
检测结果
测试项目
指标
实测值
结论
备注
思考题：
热电偶、热电阻在实际使用中应各自注意哪些问题？
主检：
年月日
实验七流量检测系统实验
1实验原理及目的
a）掌握流量检测仪表的工作原理，了解流量积算仪的功能、性能；
b）加深对节流式流量检测系统组成的认识；
c）配置模拟节流式流量检测系统进行实验，熟悉系统调试方法。
2实验内容
a）流量积算仪校验；
b）用“压力源+差压变送器+流量积算仪”组成模拟节流式流量检测系统，差压变送器用配电器供电。
设该系统配用差压变送器的测量范围为0—60kPa,而该系统能测的瞬时流量最大值为30.00t/h。
测量该系统在量程比范围内的瞬时流量误差和累计量误差。
3实验设备
被测仪表：
SFP-2104/M配电器、KLT-1151电容式差压变送器、SLJ-22210/A智能流量积算仪
实验仪器：
24V.DC电源、电阻箱、250Ω精密电阻、万用表、压力发生器、压力表、信号发生器等。
4实验准备
阅读被测仪表说明书，结合实物，了解结构、组成，了解技术参数（包括供电电源、使用环境、输入信号类型、输出信号类型等）和功能，同时了解仪表参数的设置、修改方法、使用方法等。
5实验步骤
a）流量积算仪校验
如图接线：
1）积算仪输入零点、量程校验
具体操作详见流量积算仪说明书第6页5.3。
2）积算仪输出零点、量程校验
具体操作详见流量积算仪说明书第7页5.4。
b）流量检测系统实验
检测系统实验接线如图：
该系统瞬时流量与压力的关系式为：
qm=√△p
式中：
qm——流量量程的百分数；
△p——差压量程的百分数。
１）将变送器测量范围调整为0—60kPa；
２）将流量积算仪量程设为30.00（具体操作详见流量积算仪说明书第5页4.8）；
３） 将流量积算仪设为流量信号开方、不带温度补偿和压力补偿、积算倍率为1、小信号切除百分率设为0.33,瞬时流量修正系数设为1.000（具体操作详见流量积算仪说明书第6页4.9）
４） 输入不同的压力信号，测量记录流量积算仪的输出和显示值（即瞬时流量）；
５） 将输入压力保持在最大值60kPa,流量积算仪量程改为3600，累计量清零、同时开始计时，记录30分钟时的累计值，计算累计量误差。
6 实验报告要求、格式
处理测试数据，填具实验报告，将全部原始记录表格附于实验报告之后。
表一：
瞬时流量误差
被测仪表编号：
环境温度：
相对湿度：
输出
输入
显示
输出（250Ω电阻取压）
流量（%）
压力（%）
理论值
实测值
误差（％）
理论值
实测值
误差（％）
0
0.00
0.00
1.000
25
6.25
0.00
1.000
33（1/3）
11.11
10.00
2.333
50
25.00
15.00
3.000
75
56.25
22.50
4.000
100
100.00
30.00
5.000
表二：
累计量误差
被测仪表编号：
环境温度：
相对湿度：
理论值
实测值
误差（％）
备注
1800t
主检：
年月日
实验报告
实验名称
实验目的
实验内容
被测仪表
型号名称
输入信号范围
精度等级
输出信号范围
实验设备
实验线路
检测结果
测试项目
指标
实测值
结论
备注
主检：
年月日
升级会员 