控制儀表與裝置實驗指導書
（過控裝備與控制工程教研室）
南昌大學環境與化學工程學院
二00七年三月
前言本實驗指導書系根據《控制儀表及裝置》課程及實驗室已有裝置而設定的實驗內容編寫的。通過實驗操作，使學生增強感性認識，加深對書本理論知識的理解，提高動手能力，熟悉和掌握控制儀表及裝置實驗工作的一般方法，為將來的實驗工作和科學研究打下基礎。
實驗要求
在實驗過程中，務必做到以下幾點：
1、 實驗前必須預習有關實驗內容；
2、 進入實驗室後，應首先認真聽取實驗介紹，以提高操作效率；
3、 熟悉並檢查實驗裝置的組成部分及連線；
4、 按實驗要求連線實驗裝置後，需經老師檢查方可進行操作；
實驗過程中，應遵守實驗室的規章制度，愛護裝置。在實驗過程中未按操作步驟進行而造成儀器、裝置、工具等損壞以及發生事故，待查明原因後，按學校有關規定予以賠償；
5、 實驗後，各小組須整理清點實驗工具，並交老師核查；
6、 按實驗具體要求，認真完成實驗報告。
在做實驗報告時應注意以下幾點：
1、明確實驗目的；
2、了解實驗內容；
3、熟悉實驗裝置；
4、掌握實驗方法；
5、制定實驗步驟；
6、處理實驗資料（資料準確、**合理、圖形清晰）；
7、得出實驗結果；
8、提出分析建議（注意現象，分析誤差等原因）。
目錄一、 實驗一智慧型差壓變送器的認識和校驗………………5
二、 實驗二 iii型溫度變送器的認識和校驗………………8
三、 實驗三 iii型調節器的認識和校驗……………………11
四、 實驗四 iii型開方器的認識和校驗……………………16
五、 實驗五安全柵的認識和校驗19
實驗一智慧型差壓變送器的認識和校驗
一、實驗目的
1、熟悉智慧型差壓變送器的整體結構及各部分的作用，進一步理解差壓變送器的工
作原理及整機特性；
2、 掌握智慧型差壓變送器的調校方法、零點遷移方法及精度測試方法；
3、 了解智慧型差壓變送器的使用方法。
二、實驗裝置
（一）實驗所需儀器、裝置
1、智慧型差壓變送器，1臺，0.2級，1151dp
2、標準電阻箱，1臺；
3、標準電流錶，1只；
4、 直流穩壓電源，1只；
5、 智慧型手操器，1只。
（二）實驗裝置連線圖------用手操器進行校表
三、實驗指導
（一）預備知識
1、`wt1151dp型差壓變送器的主要技術指標（詳見裝置銘牌與說明書）
主要內容：型號、基本誤差、測量範圍、輸出電流、負載電阻、工作電源、線性誤差、變差、陰尼時間常數等。
2、實驗注意事項
（1）接線時，要注意電源極性。在完成接線後，應檢查接線是否正確，氣路有無洩漏，並請指導老師確認無誤後，方能通電。
（2）沒通電，不加壓；先卸壓，再斷電。
（3）一般儀表應通電預熱15分鐘後再進行校驗。
3、實驗須知
（1）對差壓變送器進行調校前，應先把阻尼關閉。
（2）在對變送器進行零點、量程調校前，應將遷移取消，然後再進行零點、時程調整。
（3）對變送器進行遷移時注意遷移後的被測壓力不得超過該儀表允許測量範圍上限值的絕對值，也不能將量程壓縮到該錶所允許的最小量程。
（4）不要把電源訊號線接到測試端子，否則會燒壞內部二極體。
（二）實驗原理
電容式差壓變送器是一種沒有槓桿系統和整機負反饋環節的開環儀表，它採用差動電容作為檢測元件，整體結構無機械傳動、調整裝置，各項調整都是由電氣元件調整來實現的。實質上仍然是一種將輸入差壓訊號線性地轉換成標準的4-20ma直流電流訊號輸出的轉換器。
結構上主要有三個部件：敏感部件（測量部件）、放大板和調校板。
變送器在投運前必須對各項效能及指標進行全部校驗。可以通過外給標準的差壓值看其輸出值的方法檢查其精度或通過手操器改變量程來判定其精確度。
（三）實驗內容與步聚
1、按圖正確接線。
2、一般檢查。觀察儀表的結構，熟悉零點、量程、陰尼調節、正負遷移等的調整位置。
3、通過手操器對零點和量程進行調整。
4、儀表精度的校驗。加標準值記錄其輸出值。一般測量其範圍的0%、25%、50%、75%、100%等5個點。
（四）儀表校驗記錄單
實驗用主要儀器、裝置技術引數一覽表
變送器實驗資料記錄表
（五）資料處理
1、資料處理時應注意的問題
（1）實驗前擬好實驗記錄**。
（2）實驗時一定要等現象穩定後再讀數、記錄，否則因滯後現象會給實驗結果帶來較大的誤差。
2、運用正確的公式進行誤差運算。
3、整理實驗資料並將結果填入**。
4、分析變送器的靜態特性，畫出變送器輸入-輸出靜態特性曲線（包括正、反行程），求出最大非線性誤差。
四、思考與問答
1、1151差壓變送器主要由哪些部件構成？
2、你所調校的差壓變送器是智慧型式的嗎?請說出智慧型差壓變送器比普通型差壓變送器具有哪些優點?
實驗二 ⅲ型溫度變送器的認識和校驗
一、實驗目的
1、熟悉ⅲ型溫度變送器的具體結構，iii型溫度變送器的使用方法，從而進一步理
解其工作原理。
2、學會熱電偶溫度變送器、熱電阻溫度變送器的零點調整、量程調整、零點遷移及精度校驗方法。
3、掌握四線制溫度變送器的應用特性。
二、實驗裝置
（一）實驗所需儀器、裝置
1、ⅲ熱電偶溫度變送器，1臺；
2、ⅲ熱電阻溫度變送器，1臺；
3、毫伏訊號發生器，1臺；
4、標準手動電位差計，1臺；
5、精密電阻箱，2臺；
6、標準電流錶，1只；
7、標準數字電壓表，1只；
8、直流穩壓電源，1只。
（二）實驗裝置連線圖（各端子作用詳見產品說明書）
三、實驗指導
（一）預備知識
1、`溫度變送器的主要技術指標（詳見裝置銘牌與說明書）
主要內容：型號、測量範圍、分度號、零點遷移、輸出訊號、工作電源、基本誤差、變差、負載電阻等。
2、實驗注意事項
（1）接線時，要注意極性。並且在通電15分鐘後再開始實驗。
（2）實驗中以緩慢的速度輸入訊號，以保證不產生過衝現象。
（3）在調整電位器時不要用力過猛，防止擰壞。
（4）實驗前，要準備好校驗記錄單，並查熱電偶在各校驗點的溫度/毫伏對照表或熱電阻溫度/電阻對照表，將需要的資料查出並填入已準備好的資料記錄表中。
（二）實驗原理
ⅲ型溫度變送器有三個品種：一種是將直流訊號v線性地轉換成4-20ma直流電流或1-5v直流電壓輸出的直流毫伏變送器，另外兩種是分別與熱電偶和熱電阻相配合的，將溫度訊號線性地轉換成統一的4-20ma直流電流訊號和1-5v直流電壓訊號輸出的熱電偶溫度變送器和熱電阻溫度變送器。
ⅲ型溫度變送器的校驗原理是：利用毫伏訊號發生器模擬熱電偶產生對應於不同溫度值的毫伏訊號作為變送器的輸入訊號；利用精密的電阻箱產生對應於不同溫度值的電阻訊號作為變送器的輸入訊號。通過調整相應的電位器，從而實現變送器的零點、量程的調整和精度的校驗。
注意在校驗熱電偶溫度變送器時是否存在冷端溫度的補償問題。
（三）實驗內容與步聚
1、根據實驗原理與產品說明書正確接線。
2、一般檢查。觀察儀表的結構，熟悉零點、量程等的調整位置。
3、零點和量程的調整（詳見說明書）。
熱電偶偶溫度變送器：根據測量範圍，先調整手動電位差計的測量刻度盤為下限所對應的熱電勢（考慮冷端溫度的影響），再調整毫伏訊號發生器，使手動電位計差達平衡，即給溫度變送器加入溫度下限值所對應的電勢，觀察輸出電流錶（或電壓表），調整零點電位器，使變送器輸出為4ma（或1v）。再用上述方法調手動電位差計和訊號發生器，給溫度變送器加入上限溫度值對應的熱電勢，調整量程電位器，使變送器的輸出訊號為20ma（或5v）。
同理，應反覆多次調整，直到零點和量程都滿足要求為止。
熱電阻溫度變送器：根據測量範圍，調整代替熱電阻的精密電阻箱，加入溫度下限值對應的電阻值，觀察輸出電流錶（或電壓表）的讀數，調整零點電位器，使變送器輸出訊號為4ma（或1v）。再調節精密電阻箱，加入上限溫度值對應的電阻值，調整量程電位器，使變送器的輸出訊號為20ma（或5v）。
同理，應反覆多次調整，直到零點和量程都滿足要求為止。
4、儀表精度的校驗。將溫度測量範圍平均分成五點（量程的0%、25%、50%、75%、100%等5個點）進行精度測試，在這五個點上其相應的輸出訊號應分別是4、8、12、16、20ma。
（四）儀表校驗記錄單
實驗用主要儀器、裝置技術引數一覽表
熱電偶溫度變送器實驗資料記錄表
熱電阻溫度變送器實驗資料記錄表
（五）資料處理
1、資料處理時應注意的問題
（1）實驗前擬好實驗記錄**。
（2）實驗時一定要等現象穩定後再讀數、記錄，否則因滯後現象會給實驗結果帶來較大的誤差。
2、運用正確的公式進行誤差運算。注意若下限不是資料零的話，溫度的分值在每個點上要加上測量溫度的下限值。
3、整理實驗資料並將結果填入**。
4、分析變送器的靜態特性，畫出變送器輸入-輸出靜態特性曲線（包括正、反行程），求出最大非線性誤差。
5、根據實際的溫度變送器的端子圖，畫出實驗時的接線圖（與端子對應）。
四、思考與問答
1、溫度變送器是由哪些單元組成的？
2、在實驗中，若是代替熱電偶的訊號發生器與變送器的連線線斷開或代替熱電阻的標準電阻箱與變送器的連線線斷開，變送器輸出訊號會如何變化？為什麼？
3、在選用ⅲ溫度變送器（訂購儀表）時，要注意哪些問題？
實驗三 ⅲ型調節器的認識和校驗
一、實驗目的
1、熟悉ⅲ型調節的外型結構，掌握iii型調節器的操作方法，從而進一步理解調節
器的工作原理及整機特性。
2、熟悉ⅲ型調節器的功能，了解ⅲ型調節器各可調部件的位置及作用。
3、掌握ⅲ型調節器的主要效能的調校、測試方法。
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