測控認識實習報告

2021-09-27 09:28:48 字數 5128 閱讀 1612

姓名: 陳揚清

學號: 0905010319

班級: 測控09-3班

一、 實習的意義和目的

認識實習是教學計畫主要部分,它是培養學生實踐解決實際問題的第二課堂,它是專業知識培養的搖籃,也是對專業方向的直接認識與認知。實習中應該深入實際,認真觀察,獲取直接經驗知識,鞏固所學基本理論。培養我們的實踐能力和創新能力,開拓我們的視野,培養專業研究中中研究、觀察、分析、解決問題的能力。

認識實習是我們工科學生的一門必修課,通過認知實習,我們要對測控技術與儀器專業建立感性認識,並進一步了解本專業的學習實踐環節。通過接觸實際實踐過程,一方面,達到對所學專業的性質、內容及其在工程技術領域中的地位有一定的認識,為了解和鞏固專業思想創造條件,在實踐中了解專業、熟悉專業、熱愛專業。另一方面,鞏固和加深理解在課堂所學的理論知識,讓自己的理論知識更加紮實,專業技能更加過硬,更加善於理論聯絡實際。

再有,通過到實驗室去參觀各種實踐環節,為進一步學習技術基礎和專業課程奠定基礎。

具體,我們應該通過實習達到以下目的:了解本學院過程控制與儀器實驗室、自動測試系統實驗室、現代電子測量儀器實驗室、感測器工藝與燒結實驗室、感測器材料室、感測器薄膜工藝試驗室、半導體與微電子實驗室、可靠性環境實驗室、光電檢測技術實驗室、現代光學測試技術實驗室;通過參觀這些實驗室了解測控技術與儀器專業的研究方向與發展,對測控技術與儀器建立感性的認識。

二、 實習內容

1.自動化儀表與過程控制

第一站我們參觀的是過程控制實驗室,為我們進行講解的是測控系主任羅中明老師。羅老師在短短的乙個半小時內不僅為我們講解了測控專業b方向都有哪些特色的課程,還為我們提出了很多今後工作和生活的建議,老師教導我們要好好學習英語,並且盡可能的考研,因為就當前的形式而言,我們大學本科所學習的這些課程對我們今後的生活是遠遠不夠的,所以我們就需要認定自己的方向,並為這個方向努力學習和鑽研。言歸正傳,在過程控制系統實驗室我們參觀的主要是那裡陳列的一台過程控制系統實驗裝置,該裝置是集自動化儀表技術、計算機技術、通訊技術、自動控制技術為一體的多功能實驗裝置。

該裝置由控制物件、控制屏、計算機三部份組成,模擬了工業生產過程的四大熱工引數物件,即流量物件、溫度物件、壓力物件以及液位物件。並且採用了標準的工業自動化儀表,可實現系統引數辯識、單迴路控制、串級控制系統、比值控制系統、前饋控制系統、解耦控制、變比值控制等多種控制形式,控制物件全部**於工業現場,拉近了實驗室與工業現場的距離,可以說,這台儀器可以作為乙個大型的煉油廠的微縮模型。

關於自動化儀表:

定義:自動化儀表,是由若干自動化元件構成的,具有較完善功能的自動化技術工具。它一般同時具有數種功能,如測量、顯示、記錄或測量、控制、報警等。

自動化儀表本身是乙個系統,又是整個自動化系統中的乙個子系統。自動化儀表是一種「資訊機器」,其主要功能是資訊形式的轉換,將輸入訊號轉換成輸出訊號。訊號可以按時間域或頻率域表達,訊號的傳輸則可調製成連續的模擬量或斷續的數字量形式。

分類:自動化儀表分類方法很多,根據不同原則可以進行相應的分類。按儀表使用的能源分類,可以分為氣動儀表、電動儀表和液動儀表;按儀表組合形式,可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置;儀表安裝形式,可以分為現場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;根據儀表有否引入微處理機(器)又可分為智慧型儀表與非智慧型儀表。

根據儀表訊號的形式可分為模似儀表和數字儀表。

組成:顯示儀表根據記錄和指示、模擬與數字等功能,又可分為記錄儀表和指示儀表、模擬儀表和數顯儀表,其中記錄儀表又可分為單點記錄和多點記錄(指示亦可以有單點和多點),其中又有在紙記錄或無紙記錄,若是有紙記錄又分筆錄和列印記錄。調節儀表可是以分為基地式調節儀表和單元組合式調節儀表。

由於微處理機引入,又有可程式設計調節器與固定程式調節器之分。執行器由執行機構和調節閥兩部分組成。執行機構按能源劃分有氣動執行器、電動執行器和液動執行器,按結構形式可以分為薄膜式、活塞式(氣缸式)和長行程執行機構。

調節閥根據其結構特噗和流量特性不同進行分類,按結構特點分通常有直通單座、直通雙座、三通、角形、隔膜、蝶形、球閥、偏心旋轉、套筒(籠式)、閥體分離等,按流量特性分為直線、對數(等麵分比)、拋物線、快開等。這類分類方法相對比較合理,儀表覆蓋面也比較廣,但任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序,它們中間互有滲透,彼此溝通。例如變送器具有多種功能,溫度變送器可以劃歸溫度檢測儀表,差壓變送器可以劃歸流量檢測儀表,壓力變送器可以劃歸壓檢測儀表,若用兀壓法測液位可以劃歸物位檢測儀表,很難確切劃歸哪一類,中外單元組合儀表中的計算和輔助單元也很難歸併。

發展趨勢:自動化儀表發展趨勢是:①、控制目標由實現過程工藝引數的穩定執行發展為以最優質量為指標的最優控制。

②、控制方法由模擬的反饋控制發展為數字式的開環**控制;由傳統的手動定值調節器、pid調節器以及各種順序控制裝置,發展為以微型機構成的數字調節器和自適應調節器。自動化技術的發展趨勢是系統化、柔性化、整合化和智慧型化。自動化技術不斷提高光電子、自動化控制系統、傳統製造等行業的技術水平和市場競爭力,它與光電子、計算機、資訊科技的融合和創新,不斷創造和形成新的行業經濟增長點,同時不斷提供新的行業發展的管理戰略哲理。

併行工程(ce)、敏捷製造(am)等。數控技術趨於模組化、網路化、多**和智慧型化;cad/cam系統面向產品的整個生命週期;自動控制內容發展到對產品質量的**監測與控制,裝置執行狀態的動態監測、診斷和事故處理、生產狀態的監控和裝置之間的協調控制與連鎖保護,以及廠級管理決策與控制等;系統網路普遍以通用計算機網路為基礎;自動化控制產品正向著成套化、系列化、多品種方向發展;以自動控制技術、資料通訊技術、圖象顯示技術為一體的綜合性系統裝置成為國外工業過程控制的主導產品,現場匯流排成為自動化控制技術發展的第一熱點;可程式設計控制器(plc)與工業控制系統(dcs)的實現功能越來越接近。

2.感測器製作及應用

第二天我們首先來到了有關感測器的實驗室,第一站是感測器工藝及燒結實驗室,在這個實驗室裡陳列著一些製作感測器的裝置,還有幾台燒結機器。據說,這些機器的平均溫度都能達到幾千度以上。在這些機器裡可以進行陶瓷燒結,還可以進行燒結焊接,對於平時外界達不到的焊接條件,在這個實驗室裡就可以完成。

第二站我們來到了乙個「化學實驗室」,這裡是專門研究感測器材料的實驗室,感測器材料是感測器技術的重要基礎,是感測器技術公升級的重要支撐。隨著材料科學的進步,感測器技術日臻成熟,其種類越來越多,除了早期使用的半導體材料、陶瓷材料以外,光導纖維以及超導材料的開發,又為感測器的發展提供了物質基礎。老師說,別看乙個感測器那麼不起眼,但是在製作他的時候他的材料一定是經過嚴格推敲的,否則就可能造成感測器的報廢。

當然配比不對,有時候也可以成就發明。據說,當年發明導電橡膠的人就是在他和他的學生們做實驗的時候,乙個學生將橡膠的催化劑分量加錯,才偶然間製成了今天的導電橡膠。不過,偶然畢竟是偶然,我們做實驗的時候還是要盡量避免這種「好運氣」。

感測器之行的第三站,我們來到了感測器雷射焊接實驗室,在這個實驗室中陳列了很多製作感測器或是由感測器製成的實驗裝置,從中老師給我們演示了一台雷射劃片機。

關於感測器:

定義: 「能感受規定的被測量並按照一定的規律轉換成可用訊號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成」。感測器是一種檢測裝置,能感受到被測量的資訊,並能將檢測感受到的資訊,按一定規律變換成為電訊號或其他所需形式的資訊輸出,以滿足資訊的傳輸、處理、儲存、顯示、記錄和控制等要求。

它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

作用:人們為了從外界獲取資訊,必須借助於感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。

為適應這種情況,就需要感測器。因此可以說,感測器是人類五官的延長,又稱之為電五官。新技術革命的到來,世界開始進入資訊時代。

在利用資訊的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的資訊,而感測器是獲取自然和生產領域中資訊的主要途徑與手段。

在現代工業生產尤其是自動化生產過程中,要用各種感測器來監視和控制生產過程中的各個引數,使裝置工作在正常狀態或最佳狀態,並使產品達到最好的質量。因此可以說,沒有眾多的優良的感測器,現代化生產也就失去了基礎。感測器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。

可以毫不誇張地說,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種複雜的工程系統,幾乎每乙個現代化專案,都離不開各種各樣的感測器。由此可見,感測器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發展。

相信不久的將來,感測器技術將會出現乙個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平。

分類:可以用不同的觀點對感測器進行分類:它們的轉換原理(感測器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出訊號型別以及製作它們的材料和工藝等。

根據感測器工作原理,可分為物理感測器和化學感測器二大類 : 感測器工作原理的分類物理感測器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測訊號量的微小變化都將轉換成電訊號。

化學感測器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關係的感測器,被測訊號量的微小變化也將轉換成電訊號。

有些感測器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數感測器是以物理原理為基礎運作的。化學感測器技術問題較多,例如可靠性問題,規模生產的可能性,**問題等,解決了這類難題,化學感測器的應用將會有巨大增長。

特性:感測器的靜態特性是指對靜態的輸入訊號,感測器的輸出量與輸入量之間所具有相互關係。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關,所以它們之間的關係,即感測器的靜態特性可用乙個不含時間變數的代數方程,或以輸入量作橫座標,把與其對應的輸出量作縱座標而畫出的特性曲線來描述。

表徵感測器靜態特性的主要引數有:線性度、靈敏度、遲滯、重複性、漂移等。謂動態特性,是指感測器在輸入變化時,它的輸出的特性。

在實際工作中,感測器的動態特性常用它對某些標準輸入訊號的響應來表示。這是因為感測器對標準輸入訊號的響應容易用實驗方法求得,並且它對標準輸入訊號的響應與它對任意輸入訊號的響應之間存在一定的關係,往往知道了前者就能推定後者。最常用的標準輸入訊號有階躍訊號和正弦訊號兩種,所以感測器的動態特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。

發展前景:目前,全球的感測器市場在不斷變化的創新之中呈現出快速增長的趨勢。有關專家指出,感測器領域的主要技術將在現有基礎上予以延伸和提高,各國將競相加速新一代感測器的開發和產業化,競爭也將日益激烈。

新技術的發展將重新定義未來的感測器市場,比如無線感測器、光纖感測器、智慧型感測器和金屬氧化感測器等新型感測器的出現與市場份額的擴大。

3.可靠性工程技術

參觀完感測器,我們來到了可靠性測試實驗室,據說,這個實驗室中裝有我校最貴的幾台實驗裝置,每台的引進經費都超百萬以上。教室中陳列著的三颱愛斯佩克公司的溫度可靠性測試裝置,還有一台東陵公司的振動可靠性測試裝置。其中tsa—71l型的冷熱衝擊試驗箱可以瞬間將艙內溫度由零上150攝氏度下降至零下60攝氏度,以測試溫感型原件的溫感係數,這台裝置是一台效能非常優越的裝置。

實習報告 測控認識實習報告

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