1、过程装备检测技术测量仪表部分实验讲义程万里 编过程装备与控制工程教学组2013.11实验须知实验一 热电偶温度计的使用实验二 电动温度变送器的调整和使用实验三 电子电位计的校验实验须知1 必须自始自终以认真和科学态度进行实验。2 实验课不能迟到，实验期间不得擅自离开岗位。3 切实注意安全，不得穿背心和拖鞋进入实验室。在连接线路 时应先切断电源，不许带电操作。4 为了顺利地进行实验和取得好的实验效果，必须认真预习， 写出预习报告，若指导教师发现有同学尚未预习，则不准其 参加实验。5 实验中如发生异常现象或事故，必须立即切断电源，并保持 现场，即及时报告教师，共同处理千亿国际。6 要爱护公物，不得擅自拆开 千亿国际
2、仪器仪表，非本实验仪器设备不 得随便动用。7 实验完成后，应切断电源，整理好一切仪器设备，并把原始 记录交教师签字，经允许后方可离开实验。8 实验后，每人应独立完成实验报告，报告与原始记录均按教 师规定的时间上交。实 验 一热电偶温度计的使用一实验目的： 1掌握热电偶与动圈仪的配套连接，测温方法及外阻影响。 2掌握热电偶配手动电位计的测温方法。 3掌握热电偶冷端温度影响及补偿方法。二实验仪器：1管状电炉 2自耦变压器（带电流表）3动圈仪4热电偶5接线板（带调整电阻）6手动电位差计三实验内容（一）热电偶配手动电位差计测温：1按图 1-1 接线，注意极性是否接对，接点是否牢固等。为保持热电偶冷端
3、温度为零度，将热电偶冷端放置保温瓶中内冰水混合物中。图 1-1 热电偶温度计接线图2把双向开关打向手动电位差计进行测温。3手动电位差计使用方法：首先调整检流计的机械零点，其次把手动电位差 计的双向开关打向并按住在“校正”位置，调整“工作电流”电位器，使检 流计电流为零， 然后把双向开关打向 “测量（或未知）”位置， 即可进行测量注意：手动电位差计的双向开关在每一次测量完后，应置于中间位置，以减 少干电池的耗电量。4短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对手动电位差计测温的影响。（二）热电偶配动圈仪测温：1把双向开关打向动圈仪进行测温。2调整仪表零点为零度，由于本实验中热电偶的冷端温度也为零度，
4、这样动 圈仪指示的温度就是电炉温度。3短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对动圈仪测温的影响。（三）在测温点相同的条件下，同时用手动电位差计和动圈仪对炉温进行测 量，将两个测量结果进行比较。（四）改变测温时间，重复（二） （三），将电炉内的温度分布得到。测温点 数不少于 10 个。四实验报告要点1实验数据记录及处理动圈仪分度号 量程精度 室温测温点时间 （min）测温仪表1手动 电位差计动圈仪外阻（ ）读数mV1501502画出热电偶配动圈仪和手动电位差计的接线图。3从实验结果讨论热电偶测量线路电阻的大小对于用动圈仪测量时如何影 响，对于电位差计又是如何影响。4利用电位差计测得的热电势列式计
5、算电炉温度，并与动圈仪指示值进行比 较，如有差别，哪一个测量结果更为准确？ 5绘制电炉的温度分布曲线。6问题讨论：（1）热电偶和动圈仪、手动电位差计配套使用时应注意哪些问题？（2）热电偶的补偿导线极性接错时，测量时会发生何种现象？3） 试分析动圈仪、手动电位差计与热电偶配套使用时哪一个精度高实验电动温度变送器的调整和使用实验目的： 1了解电动温度变送器的结构， 2学会电动温度变送器与不同检测元件的配套使用， 3掌握零点迁移和量程调整的方法。实验仪器：1DWB 型电动温度变送器（ DDZ 仪表） 2ZX32 型电阻想箱30.5 级直流毫安表4手动电位差计 5冷端温度补偿电阻实验内容和步骤： 一）
6、温度变送器配热电阻时的调整和使用 要求：配用 Cu50 热电阻，按测温范围 050调整 1 接线（见图 2-2）：用电阻箱代替热电阻，注意三线制接法，即电阻箱图 2-1 测量桥路要接出三根线， 端子的接法由迁移电阻 Rx 决定，在变送器的输出端子 间串入一个 1.5K的电阻和一台毫安表。（1）迁移电阻 Rx 的计算：因为当热电阻的阻值为量程下限值 Rtmin 时，桥路输出电压 e=0，从而可由 下式计算迁移电阻 Rxe=0.5（Rtmin-Rx）=0Rx=Rt min（2）由上式计算的 Rx 值决定端子的接法Rx=0 50接且短路Rx=50 100接Rx=100 200接图 2-2 配热电阻时
7、的接线图2将“检查工作”开关置于“检查”位置，此时仪表输出电流应在 46mA 范围内，说明仪表工作正常，然后把开关放置“工作”位置，否则请指导 老师处理。3由相应的热电阻分度表，查得相应于上、下限温度的阻值Rtmin 、Rtmax，则热电阻上、下限阻值差 Rmax=Rt max- Rt min4调整（1）调整零点迁移：使电阻箱的电阻值为 Rtmin+10 Rmax，仪表应有 1mA 输出，如不在 1mA ， 调整“零点迁移”电位器 W2（W3 不能调）。（ 2） 调量程：使电阻箱的电阻值为 Rtmin+90Rmax，仪表应有 9mA 输出，如不在 9mA ，调整“量程”电位器 W1。（3）反复
8、步骤（ 1）、（2），直到同时满足两项要求为止。5读出当输出电流为 2mA、 4mA、6mA 、8mA 时的电阻箱的数值，并查出 相应的温度值。（二）温度变送器配热电偶时的调整和使用要求：配用 K 分度号的热电偶，按测温范围 600 800调整 1接线（见图 2-3 ）（1） 端补偿电阻（ K热电偶 RCu 20=20.16），（2）手动电位差计代替热电偶输出毫伏信号，（3）子的接法由迁移电阻 Rx 决定，按下式计算， 端子的连接方式同 （一），e=E（tmin，20）+0.5（RCu 20-Rx） =0E（t min ,20） 0.5R Cu20Rx=0.5tmin量程的下限温度图 2-3
9、配热电偶时的接线图2检查工作”开关置于“检查”位置，此时仪表输出电流应在46mA范围内，说明变送器工作正常，然后把开关置回“工作”位置，否则请指导 老师处理。3调整（1）调整零点迁移： 用手动电位差计加入 E（t min，t 0）+ 10E（t max，tmin），调整“零点迁移”电 位器 W2使毫安表指示 1mA 输出（ W3不能调）。 tmax量程的上限温度。t 0热电偶的冷端温度（可用实验室的室温） 。（ 2） 调量程：用手动电位差计加入 E（t min，t 0）+ 90E（t max，tmin），调整“量程”电位器 W1 使毫安表指示 9mA。（3）反复步骤（ 1）、（2），直到同时满
10、足两项要求为止。 4读出当输出电流为 2mA、4mA 、6mA 、8mA 时的手动电位差计的读数，并计算相应的温度值。四 实验报告要点1零点迁移电阻 Rx 的计算和端子接法的判定。2画出实验装置的接线原理图。3热电阻和热电偶温度变送器输出为 5mA 时相应的温度值， 若测量值与实 际值有误差，试分析原因。实验三电子电位差计的校验一实验目的：1熟悉自动电子电位差计的结构和校验方法。 2掌握自动电子电位差计的使用方法和冷端自动补偿的作用。 3了解热电偶线路可能出现的故障和检查方法。二实验仪器：1自动电子电位差计2玻璃温度计3手动电位差计 三实验内容与步骤： 1详细观察自动电子电位差计的结构，包括测
11、量桥路、放大器、可逆电机和 指示记录机构。2指示值的校验： 首先应对仪表零点和满刻度点进行校验，待调整并达到规定要求（误差在 刻度面板上所示精度范围内）后，再校验其它刻度。零点不合格，可调起始微调电阻 RG'。量程不合格，可调量程微调电阻 RM '。（RG'，RM '本实验不调整） 指示误差的测定是用标准电位差计给被校表加入适当的电势（ mV ），使指 针与被校点刻度线重合，从标准电位差计读出加入的电势值（ E 示 ），与被校 点相对应的电势值（ E 刻 ，由被校仪表配用的热电偶的分度表查得）相比较 计算出校验点上的指示误差。本实验线路见下图：刻 示 e =10
12、0 上限 下限指示误差e 补偿电阻处温度（即室温）相对应的电势值 E 上限 相对应的电势值E 下限 相对应的电势值3不灵敏区（即变差）的校验： 仪表的不灵敏区指在输入信号增大（正向）和减小（反向）时在同一被校刻 度线上输入信号实际值之差值，其数值可按下式计算：E 上行程 E 下行程=100 E 上限 E 下限 仪表的变差不应超出仪表的允许误差，但过小也应避免。因为此时会产 生仪表指针抖动或摆动不休的现象，无法准确指示记录，而不灵敏区太大时， 对小信号没有反应，误差增大。为获得所需的仪表不灵敏区的大小，可旋转放大器的灵敏度调节旋钮， 以改变放大器的增益，即灵敏度高，不灵敏区就小，反之亦然。 4热电偶线路可能出现的故障 分别将热电偶信号短路、断开、反接，注意观察电子电位差计的 指针变化情况，从而学会判断和排除热电偶温度计常见故障。5考察量程电阻 RM 及起始电阻 RG 对量程和起点的影响： 用一电阻与 RM 并联使量程电阻减小， 观察仪表指针的变化， 并判断量程 的变化趋势；用同一方法也可考察 RG 变化对起点的影响。五实验报告要点1数据处理热电偶分度号 仪表量程 精度室温 t0E（t0，0）=E（tmax，
