控制仪表与装置实验指导书111.doc

控制仪表与装置实验指导书自动化教研室编2010-3-20 目 录实验一 调节器的认识和使用. 1一、实验目的.1二、实验设备 1三、实验指导 1四、实验内容及步骤 1实验二 变频器的认识和使用. 3一、实验目的 3二、实验设备 3三、实验接线 3四、实验步骤 3实验三 水泵的工作原理及特性认识实验 5一、实验目的 5二、实验设备 5三、实验接线 5四、实验内容及步骤 5五、实验报告. 6实验四 电磁流量计的工作原理认识和校验实验 7一、实验目的 7二、实验设备. 7三、实验接线 .7四、实验原理.7五、实验内容与步骤 8六、注意事项 8七、实验报告 8实验五 差压变送器的工作原理认识和校验实验 9一、实验目的 9二、实验设备 9三、实验接线 9四、实验内容与步骤 9五、实验报告 .10实验六 扩散硅液位变送器的工作原理认识和校验实验 .12一、实验目的 .12二、实验设备 .12三、实验接线 .12四、实验内容与步骤 .12五、实验报告 .13实验七 热电阻的工作原理认识和校验实验 .15一、实验目的 .15二、实验设备 .15三、实验指导 .15四、实验报告 .16实验八 电动调节阀的工作原理认识和校验实验 .17一、实验目的 .17二、实验设备 17三、实验接线图 .17四、实验内容与步骤 .17五、算机采集数据测试 18六、实验报告内容 18实验九 涡轮流量计的工作原理认识和校验实验 19一、实验目的 19二、实验设备 19三、实验接线 19四、实验原理 19五、实验内容与步骤 20六、注意事项 .20七、实验报告 20实验十 孔板流量计的工作原理认识和校验实验 21一、实验目的 21二、实验设备 21三、实验接线 21四、实验原理 21五、实验内容与步骤 22六、注意事项 .23七、实验报告 23实验十一 调节阀流量特性测试(调节器)实验 .24一、实验目的： .24二、实验设备： 24三、实验步骤： 24四、实验报告： .24实验十二 调节阀流量特性测试(计算机)实验 .26一、实验目的： .26二、实验设备： .26三、实验步骤： 26四、实验报告： 26实验一 调节器的认识和使用一、实验目的学习调节器的构造及各部件的作用、调节器的原理及工作特性，了解调节器的功能；掌握调节器的操作方法和测试方法。二、实验设备调节器、电流表。三、实验指导1调节器接线端子说明及调节器的主要性能技术指标：1 2 端 15V电压输入端。(“1”为正，“2”为负)2 3 端 0.21V电压输入端。(“3”为正，“2”为负)4 5 端 420mA电流输出端。(“4”为正，“5”为负)输入信号：15V DC 外给定信号：0.21V输出信号：420mA DC 负载电阻：250750电 源：100 240V AC2实验注意事项：（1）接线时注意电源的极性，严防正负反接、短路。（2）通电前应请指导老师确认无误后方可通电。（3）动手调校前，应学习掌握调节器各部件的作用，凡实验中未使用的元件和参数不能擅自调整。（4）调节器在调校前应预热15分钟（理论上）。3调节器的主要功能是接受变送器送来的测量信号PV，并将它与给定信号SV进行比较得出偏差，对偏差进行PID连续运算，输出控制信号u(k)。通过改变PID参数，可改变调节器控制作用的强弱。除此之外，调节器还具有测量信号、给定信号及输出信号的指示功能。四、实验内容及步骤实验接线图1熟悉调节器的型号，外形，正面板布置，观察各可调部件的位置。2一般检查（1）仪表通电后观察自动/手动能否切换。（2）观察调节器的内/外给定是否随信号的输入变化而变化。（3）将调节器818改变到手动状态，使调节器的输出为0%100%时，观察此时输出的电流是否是4mA20 mA。3调节器面板指示仪表的校验调节器的主输入分别输入电压为：1V、2V、3V、4V、5V，观察PV输出显示是否成线性增加。(可选用另一818仪表手动输出作为输入电压源)4具体应用（1）在本实验系统中配有两种个型号的调节器，分别是AI 708、AI 818。（2）两种调节器的主输入都是电压（15V），输出都是电流（420mA）。（3）708调节器采用模糊控制，818调节器是PID参数控制。708无手动输出；818有手动输出,818 使用手动输出功能时，调整参数Run=0。调节器主要参数的介绍：Ctrl 控制方式：Ctrl=2，启动自整定，Ctrl=3， 整定结束；Sn 输入规格：Sn=33，1-5V电压输入， Sn=32，0.2-1V电压输入，Sn=20，热电阻输入；dip 小数位数：dip=0，小数点位数为0；op1 输出方式：op1=4，420 mA线形电流输出；dih 输入上限：做液位控制时，dih=300，做温度、流量、压力控制时，dih=100；dil 输入下限：一般dil=0；CF 系统功能选择：单回路控制CF=2；需要外部给定时CF=8。Run 运行状态选择：run=0，手动调节状态（仅调节器818）；run=1，自动调节状态。 实验二 变频器的认识和使用一、实验目的熟悉变频器的结构组成，了解其工作过程，认识其结构形式，了解变频器的基本工作原理。二、实验设备变频器（此实验以三菱变频器为例）、水泵、电流表、调节器818（提供手动输出信号）。三、实验接线图2-1 变频器认识实验接线图四、实验步骤变频器是把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置。1按照图2-1所示，将实验导线正确连接。2将智能调节器818设置成手动输出模式。3将水泵出水口手动阀关闭(有些)。4将变频器通电预热15分钟，然后把变频器外控纽子开关打到外控状态。5通过手动控制智能调节器818改变输出电流，分别记录变频器显示频率数据。表2-1 电流量频率线性测试电流（mA）468101214161820频率（Hz）6观察曲线可看出变频器受电流控制的工作情况。7变频器内部参数大部分都和变频器说明书一样，只有一小部分改动，改动参数如下。(不需要改动的参数为该参数系统默认值,不用修改)C5=15P21=3P30=1P39=50P53=1P59=1P60=4P61=4P62=4P63=4调节变频器设定用旋钮改变频率的大小，当PU灯亮时，才能改变参数，外部电流无法控制；当EXT灯亮（设备通电默认状态）时，不能改变变频器内部参数，此时将面板上的变频器对应的开关掷到外控端，由外部输入420mA控制电流，控制变频器的输出频率。如若使变频器停止工作，将纽子开关掷到内控位置即可，变频器无控制电流输入时停止工作。如需使变频器处于内控状态下工作，将纽子开关掷到内控，再按变频器上的PU/EXT键切换状态，使内控状态PU灯亮，按run键变频器运行，调节旋钮可手动调整频率输出，按下STOP键变频器停止工作。注意：1、变频器处于外控状态时，按STOP键属于强制非法停机，数码闪烁显示P5。此时为恢复状态，先应保证变频器信号控制开关处于内控状态，再按PU/EXT键进行状态切换即可。2、如变频器系统参数未按规定设置，可能导致机器不能正常工作，此时可修改Clr参数为10进行完全出厂恢复，再根据上述表格对应设置参数。实验三 水泵的工作原理及特性认识实验一、实验目的学习水泵的结构及工作原理，了解水泵的特性曲线。二、实验设备变频器、水泵、压力变送器、调节器挂箱、电磁流量计、电动调节阀。三、实验接线 该实验接线见图2-2所示，建议接线时最好是在断电的情况下完成。图2-2 水泵特性认识实验接线图四、实验内容及步骤1按照上图完成实验接线。2将调节器挂箱的220V插头插入面板上的插座中,或者将调节器挂箱的四芯航空插头插入面板上“接挂箱”处的四芯航空插座中。（可视设备配置而定）3将压力罐挂在网孔板上，用快速接头将压力罐和水泵出水口处连接起来，并将出水口的手动阀打开（直接采用固定通道压力传感器可省去此步）；用快速接头将电磁流量计出口与储水箱排水口连接起来，完成管道水回路连接；同时将另一支路的手动阀关闭，并用不锈钢封帽将其出口处堵住。4将压力罐上的排气阀关闭（视设备情况可省略），检查无误后即可通电。5将调节器708和818的输入上限“dih“设置为100，将调节器818的“run”设为0，使其在手动控制状态下工作（手动输出一定值使电动调节阀有一定开度形成流量流通）。6将变频器旁的纽子开关设为内控，按“RUN”将变频器运行起来，旋转旋纽使水泵在一定频率下运转。（40HZ左右）7通过手动控制调节器818，使其输出显示分别为10，20，30，40，50，60，70，80，90，100，记录压力变送器和流量计在每个输入下的输出值。调节器818输出102030405060708090100压力检测值流量检测值8调节变频器的频率，重复步骤7，再次记录压力检测值和流量检测值。9此实验中各个回路为开环控制，调节器起信号检测观察用。 五、实验报告1整理实验数据，结合上表，以流量检测值为X轴，压力检测值为Y轴可做出水泵的特性曲线。2通过曲线了解水泵的工作特性。实验四 电磁流量计的工作原理认识和校验实验一、实验目的1通过实验，熟悉流量计的结构组成，了解其工作过程，认识其结构形式。2通过对流量计的测试和校验，掌握流量计校验方法，理解其相关特性及性能指标含义。3了解电磁流量计的基本工作原理。二、实验设备变频器、水泵、压力变送器、电磁流量计、电动调节阀、电流表、调节器挂箱。三、实验接线 该实验接线见图2-3所示，建议接线时最好是在断电的情况下完成。图2-3 电磁流量计的认识和校验实验接线图四、实验原理电磁流量传感器是根据法拉第电磁感应原理工作的，当导电液体沿流量管在交变磁场中作与磁力线成垂直方向运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势。在与测量管轴线和磁场磁力线相互垂直的管壁上安装了一对检测电极，将这个感应电势检出。若感应电势为E，则有：E=BVD （1）式中： B磁感应强度。D电极间的距离，与测量管内径相等。V测量管内被测流体在截面上的平均流速。式（1）中磁场B是恒定不变值，D是一个常数，则感应电动势E与被测流体流速V成正比。通过测量管恒截面上的体积流量Q与流速V之间的关系为：（2）将（1）式带入（2）式得：（3）式中：K仪表常数。由式（3）可知，当仪表常数K确定后，感应电动势E与流量Q成正比。E通常为流量信号，将流量信号输入转换计，经过处理，输出与流量成正比的420mADC信号，可与单元组合仪表配套，对流量进行显示、记录、计算、调节等。五、实验内容与步骤1按照图2-3完成实验接线。2将调节器挂箱的220V插头插入面板上的插座中,或者将调节器挂箱的四芯航空插头插入面板上“接挂箱”处的四芯航空插座中。（可视设备配置而定）3将压力罐挂在网孔板上，用快速接头将压力罐和水泵出水口处连接起来，并将出水口的手动阀打开（直接采用固定通道压力传感器可省去此步）；用快速接头将电磁流量计出口与储水箱排水口连接起来，完成管道水回路连接；同时将另一支路孔板流量计的手动阀关闭，并将其出口处用不锈钢封帽堵住4将压力罐上的排气阀关闭（视设备情况可省略），检查无误后即可通电，预热15分钟。5将调节器708和818的输入上限“dih“设置为100，将调节器818的“run”设为0，使其在手动控制状态下工作。6将变频器旁的纽子开关设为外控，将变频器运行起来，通过对智能调节器708的参数设定让压力恒定。7慢慢改变调节阀的开度，使智能调节器818上显示的流量数据分别为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%，并记录电流表显示的电流。流量0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%电流六、注意事项电磁流量计为贵重仪器，接线正式投入运行之前，应严格检查安装、接线是否正确。七、实验报告根据实验记录表流量计线性测试，做出“流量显示输出电流”的曲线，观察曲线判断流量计的线性情况。实验五 差压变送器的工作原理认识和校验实验一、实验目的了解差压变送器的结构、明确各部件的作用，巩固和加深差压变送器的工作原理及其特性的理解，熟悉差压变送器的安装及使用方法。通过实验，掌握差压变送器的零点、量程的调整方法。二、实验设备变频器、水泵、压力变送器、水箱、差压变送器、电动调节阀、调节器挂箱。三、实验接线该实验接线见图2-4所示，建议接线时最好是在断电的情况下完成。图2-4 差压变送器的认识和校验实验的接线图四、实验内容与步骤1按照上图完成实验接线。2将调节器挂箱的220V插头插入面板上的插座中,或者将调节器挂箱的四芯航空插头插入面板上“接挂箱”处的四芯航空插座中。（可视设备配置而定）3将压力罐挂在网孔板上，用快速接头将压力罐和水泵出水口处连接起来，并将出水口的手动阀打开（直接采用通道固定压力传感器可省去此步）；用快速接头将电磁流量计出口与一水箱连接再与储水箱排水口连接起来，完成管道水回路连接；同时将另一支路孔板流量计的手动阀关闭，并将其出口处用不锈钢封帽堵住。将差压边送器的一端与待侧液位水箱底部用快速插头连接。用无孔漏水槽堵住排水口，以保证液位能保持一定水量。4将压力罐上的排气阀关闭（视情况可省），检查无误后即可通电，预热15分钟。5将调节器708的输入上限“dih“设置为100，将818的输入上限“dih“设置为300（根据配置传感器量程设置如4kpa则为400）将调节器818的“run”设为0，使其在手动控制状态下工作。6将变频器旁的纽子开关设为外控，将变频器运行起来，通过对智能调节器708的参数设定让压力恒定。7校验（1）零点调整 在水箱没水时，观察智能调节器818上显示是否为0，如果不对，则调整调零电位器（零点/zero/z），直至显示为0。（由于零的液位比较难控制，可以稍大点以保证水箱底部充满介质，避免误差，同时应该保证变送器与水箱的连接无空气气泡）（2）满量程调整 零点调好后，通过手动控制调节器818给水箱加水，液位增加到水箱满刻度处，观察智能调节器818上显示的数值是否与当前水箱液位一致，若两者有差距则根据实际刻度与调节器显示的读数之间的差值调整量程电位器(增益/span/G)，直到两者一致。（3）满量程调整后会影响零点，因此零点、满量程需反复多次调整。直至满足要求为止。8调整完毕后，控制调节器818给水箱加水，分别加到差压变送器量程的0%、25%、50%，观察智能调节器818上的显示是不是与水箱实际液位一一对应。五、实验报告1整理实验数据，计算被校仪表的各项误差，确定精度等级，完成仪表校验记录单。表2-2 液位变送器实验数据记录表输入输入信号刻度分值0%25%50%75%100%输出输出信号标准值IO标/mA输出信号实测值IO实/mA正行程反行程误差实测引用误差/%正行程反行程（IO正IO反）/mA实测基本误差/%实测变差/%实测精度等级处理实验数据时应注意的问题：（1）实验前拟好实验记录表格，见表格2.2。（2）实验时一定等现象稳定后再读数、记录。否则因滞后现象会给实验结果带来较大的误差。（3）误差计算公式 绝对误差= IO实IO标 引用误差=/（IO上IO下）100% 基本误差=MAX /（IO上IO下）100% 变 差=| IO正-IO反|MAX/（IO上IO下）100%IO标 某点输出信号的标准值，单位mA。IO实 某点输出信号的实际值，单位mA。MAX各校验点绝对误差的最大值，单位mA。IO上-IO下仪表的输出量程，单位mA 。|IO正-IO反|MAX各检验点正反行程实测值的最大绝对差值，单位mA。2注意事项：（1）本实验采用的差压变送器是两线制仪表，应串入24伏直流电源。接线时，注意电源极性，一般正确接法应该使电源的正极先通过传感器再到仪表采集通道然后回到电源负极。接线完毕后，应检查接线是否正确，并请指导教师确认无误后，方能通电。（2）先卸压、再断电。（3）进行量程调整时，应保证传感器的位置固定不变，注意调整电位器的调整方向。（4）小心操作，切勿生扳硬拧，严防损坏仪表。（5）一般仪表应通电预热15分钟后再进行校验，以保证校验的准确性。实验六 扩散硅液位变送器的工作原理认识和校验实验一、实验目的了解扩散硅液位变送器的结构、明确各部件的作用，巩固和加深扩散硅液位变送器的工作原理及其特性的理解，熟悉扩散硅液位变送器的安装及使用方法。通过实验，掌握扩散硅液位变送器的零点、量程的调整方法。二、实验设备变频器、水泵、压力变送器、水箱、扩散硅液位变送器、电动调节阀、调节器挂箱。三、实验接线该实验接线见图2-5所示，建议接线时最好是在断电的情况下完成。图2-5 扩散硅液位变送器的认识和校验实验接线图图四、实验内容与步骤1按照上图完成实验接线。2将调节器挂箱的220V插头插入面板上的插座中,或者将调节器挂箱的四芯航空插头插入面板上“接挂箱”处的四芯航空插座中。（可视设备配置而定）3将压力罐挂在网孔板上，用快速接头将压力罐和水泵出水口处连接起来，并将出水口的手动阀打开（直接采用通道固定压力传感器可省去此步）；用快速接头将电磁流量计出口与一水箱连接再与储水箱排水口连接起来，完成管道水回路连接；同时将另一支路孔板流量计的手动阀关闭，并将其出口处用不锈钢封帽堵住。将差压边送器的一端与待侧液位水箱底部用快速插头连接。用无孔漏水槽堵住排水口，以保证液位能保持一定水量。4将压力罐上的排气阀关闭（视情况可省），检查无误后即可通电，预热15分钟。5将调节器708的输入上限“dih“设置为100，将818的输入上限“dih“设置为300（根据配置传感器量程设置如4kpa则为400）将调节器818的“run”设为0，使其在手动控制状态下工作。6将变频器旁的纽子开关设为外控，将变频器运行起来，通过对智能调节器708的参数设定让压力恒定。7校验（1）零点调整 在水箱没水时，观察智能调节器818上显示是否为0，如果不对，则调整调零电位器（零点/zero/z），直至显示为0。（2）满量程调整 零点调好后，通过手动控制调节器818给水箱加水，液位增加到水箱满刻度处，观察智能调节器818上显示的数值是否与当前水箱液位一致，若两者有差距则根据实际刻度与调节器显示的读数之间的差值调整量程电位器(增益/spa/G)，直到两者一致。（3）满量程调整后会影响零点，因此零点、满量程需反复多次调整。直至满足要求为止。8调整完毕后，控制调节器818给水箱加水，分别加到差压变送器量程的0%、25%、50%，观察智能调节器818上的显示是不是与水箱实际液位一一对应。五、实验报告1整理实验数据，计算被校仪表的各项误差，确定精度等级，完成仪表校验记录单。表2-3 液位变送器实验数据记录表输入输入信号刻度分值0%25%50%75%100%输出输出信号标准值IO标/mA输出信号实测值IO实/mA正行程反行程误差实测引用误差/%正行程反行程（IO正IO反）/mA实测基本误差/%实测变差/%实测精度等级处理实验数据时应注意的问题：（1）实验前拟好实验记录表格，见表格2-3。（2）实验时一定等现象稳定后再读数、记录。否则因滞后现象会给实验结果带来较大的误差。（3）误差计算公式 绝对误差= IO实IO标引用误差=/（IO上IO下）100% 基本误差=MAX /（IO上IO下）100% 变 差=| IO正-IO反|MAX/（IO上IO下）100%IO标 某点输出信号的标准值，单位mA。IO实 某点输出信号的实际值，单位mA。MAX各校验点绝对误差的最大值，单位mA。IO上-IO下仪表的输出量程，单位mA 。|IO正-IO反|MAX各检验点正反行程实测值的最大绝对差值，单位mA。2注意事项：（1）本实验采用的差压变送器是两线制仪表，应串入24伏直流电源。接线时，注意电源极性，一般正确接法应该使电源的正极先通过传感器再到仪表采集通道然后回到电源负极。接线完毕后，应检查接线是否正确，并请指导教师确认无误后，方能通电。（2）先卸压、再断电。（3）进行量程调整时，应保证传感器的位置固定不变，注意调整电位器的调整方向。（4）小心操作，切勿生扳硬拧，严防损坏仪表。（5）一般仪表应通电预热15分钟后再进行校验，以保证校验的准确性。实验七 热电阻的工作原理认识和校验实验一、实验目的1掌握用分度校验法对热电阻进行校验的原理及操作方法。2熟练掌握用精密电桥测电阻值的方法。二、实验设备变频器、水泵、锅炉、标准热电阻Cu50、温度变送器、温度计、加热器、电动调节阀、调节器挂箱。三、实验指导1实验原理热电阻的校验有两种常用的方法纯度校验法和分度校验法。纯度校验法即通过实验方法，精确地测量被校热电阻在0及100条件下的电阻阻值R0 、R100，并求出R100/ R0后判断其准确性。分度校验法则是选取若干个校验点，分别测出标准热电阻和被校热电阻的阻值，通过查表求得各自对应的温度，并求得误差后与性能指标中的允许值进行比较来判断被校热电阻的测量准确性。2实验步骤图2-6 调节器手动控制电动调节器接线图图（1）按照图2-6所示，完成接线。（2）将锅炉挂在网孔板上，将水泵出水口的手动阀关闭；用快速接头将电磁流量计的出口和锅炉进水口连接；用带有手动阀的水管将锅炉的排水口和储水箱排水口连接，并将手动阀关闭；将锅炉的溢流排水口和储水箱排水口连接，从而完成管路连接。（3）将锅炉上的七芯航空插头插入面板上热电阻下的七芯航空插座中，并将加热器的两个护套接线插头插入面板上接加热器的接线柱中，检查无误后即可打开总电源。（4）将智能调节器818的“run”设置为0，使其在手动状态下工作；输入上限“dih”设置为100 。（5）手动启动变频器，使水泵在一定频率下工作，给锅炉注满水。（加水的过程中流量防止过大导致加热炉爆满溢出）（6）注满水后再按照图2-7接线。图2-7 温度变送器的检测及调节器手动控制加热器的接线图图（7）检查无误后接通加热电源。（8）手动调整调节器818的输出，控制加热器慢慢加热，使温度慢慢上升，当温度计显示分别为20、40、60、80、100时观察此时调节器显示的温度值。（9）记录温度计和调节器显示的温度值。（10）记录数据、处理表格数据。表2-4 调节器面板指示仪表检验记录项目被校仪表刻度值20406080100测量指示仪表标准测量值实际测量值mA实测引用误差mA（I正- I反）/I实测基本误差%被校表允许基本误差实测变差%被校表允许差变四、实验报告1完成表2.4各栏目所要求的内容，并对实验结论进行文字说明。2对实验方法和实验操作过程、数据处理等环节进行分析，找出产生误差的主要原因。实验八 电动调节阀的工作原理认识和校验实验一、实验目的1熟悉电动调节阀的结构组成，工作原理，了解其工作过程。2掌握电动调节阀的校验方法，理解其相关特性。二、实验设备电动调节阀、电磁流量计、水泵、压力变送器、调节器挂箱。三、实验接线图该实验接线见图2-8所示，建议接线时最好是在断电的情况下完成。图2-8 电磁流量计认识及校验实验接线图图四、实验内容与步骤1按照上图完成实验接线。2将调节器挂箱的220V插头插入面板上的插座中,或者将调节器挂箱的四芯航空插头插入面板上“接挂箱”处的四芯航空插座中。（可视设备配置而定）3将压力罐挂在网孔板上，用快速接头将压力罐和水泵出水口处连接起来，并将出水口的手动阀打开（直接采用通道固定压力传感器可省去此步）；用快速接头将电磁流量计出口与储水箱排水口连接起来，完成管道水回路连接；同时将另一支路的手动阀关闭，并用不锈钢封帽将其出口处堵住。4将压力罐上的排气阀关闭（视情况可省），检查无误后即可通电，预热15分钟。5将调节器708的输入上限“dih“设置为100，将调节器818的“run”设为0，使其在手动控制状态下工作。6将变频器旁的纽子开关设为外控，将变频器运行起来，通过对智能调节器708的参数设定让压力恒定。7手动测试电动调节阀的流量特性。电动调节阀流量特性是指在阀前后压力差不变的情况下，介质流过阀门的相对流量与阀芯行程的对应关系。8手动测试方法是分别记录阀体在不同开度时流量计的流量。分别取阀体的开度为5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%相对应的流量。9记录电动调节阀不同开度时相对应的流量值。10记录数据、处理表格数据。表2-5 调节阀的特性测试数据记录开度5%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%输出电流输入电流流量五、算机采集数据测试利用RS232、RS485转换器，采用组态网软件收集处理数据，可以由计算机绘出电动调节阀特性曲线。六、实验报告内容1根据实验数据记录的结果，绘制电动调节阀开度-流量曲线。2分析曲线，得出电动调节阀的特性。实验九 涡轮流量计的工作原理认识和校验实验一、实验目的1通过实验，熟悉涡轮流量计的结构组成，了解其工作过程，认识其结构形式。2通过对流量计的测试和校验，掌握流量计校验方法，理解其相关特性及性能指标含义。3了解涡轮流量计的基本工作原理。二、实验设备变频器、水泵、压力变送器、涡轮流量计、电动调节阀、电流表、调节器挂箱。三、实验接线该实验接线见图2-9所示，建议接线时最好是在断电的情况下完成。图2-9 涡轮流量计的认识和校验实验接线图图四、实验原理当被测流体经涡轮流量传感器时，传感器内的叶轮借助于流体的动能而产生旋转，周期性地改变磁电感应转换系统中的磁阻值，使通过线圈的磁通量周期性地发生变化而产生电脉冲信号。在一定的流量范围下，叶轮转速与流体量成正比，即电脉冲数量与流量成正比。该脉冲信号经放大器放大后送至二次仪表进行流量流量和总量的显示或计算。在测量范围内，传感器的输出脉冲总数与流过传感器的体积总量成正比，其比值称为仪表常数，以（次/L）表示。每台传感器都经过实际标定测得仪表常数值。当测出脉冲信号的频率f和某一段时间内的脉冲总数N后，分别除以仪表常数（次/L）便可求得瞬时流量q（L/s）和累积流量Q（L）。即： q=f/（1） Q=N/ （2）五、实验内容与步骤1按照上图完成实验接线。2将调节器挂箱的220V插头插入面板上的插座中,或者将调节器挂箱的四芯航空插头插入面板上“接挂箱”处的四芯航空插座中。（可视设备配置而定）3将压力罐挂在网孔板上，用快速接头将压力罐和水泵出水口处连接起来，并将出水口的手动阀打开（直接采用通道固定压力传感器可省去此步）；用快速接头将电磁流量计出口与储水箱排水口连接起来，完成管道水回路连接；同时将另一支路手动阀关闭，并用不锈钢封帽将其出口处堵住。4将压力罐上的排气阀关闭（视情况可省），检查无误后即可通电，预热15分钟。5将调节器708和818的输入上限“dih“设置为100，将调节器818的“run”设为0，使其在手动控制状态下工作。6将变频器旁的纽子开关设为外控，将变频器运行起来，通过对智能调节器708的参数设定让压力恒定。7慢慢改变调节阀的开度，使智能调节器818上显示的流量数据分别为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%，并记录电流表显示的电流。流量0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%电流六、注意事项涡轮流量计为贵重仪器，接线正式投入运行之前，应严格检查安装、接线是否正确。七、实验报告根据实验记录表流量计线性测试，做出“流量显示输出电流”的曲线，观察曲线判断流量计的线性情况。实验十 孔板流量计的工作原理认识和校验实验一、实验目的1通过实验，熟悉孔板流量计的结构组成，了解其工作过程，认识其结构形式。2通过对流量计的测试和校验，掌握流量计校验方法，理解其相关特性及性能指标含义。3了解孔板流量计的基本工作原理。二、实验设备变频器、水泵、压力变送器、孔板流量计、电动调节阀、电流表、调节器挂箱。三、实验接线该实验接线见图2-10所示，建议接线时最好是在断电的情况下完成。图2-10 孔板流量计的认识与校验实验接线图图四、实验原理孔板流量计由孔板节流装置和差压变送器组成，其工作原理首先分析孔板节流装置和差压变送器的工作原理。孔板节流装置工作原理，当被测流体流过孔板节流装置的节流件后，流束在节流件处形成局部收缩，从而使流速增加、静压力下降，于是在节流件前后产生了静压力差（或称压差）。流体的流速愈大，在节流件前后产生的差压也愈大，这个静压力差与流量之间呈一定的函数关系，所以可通过测量压差来衡量流体流过节流装置时的流量大小，这种测量方法以能量守恒定律和流动连续性方程为基础。孔板节流装置的流量计算公式： 式中： 流出系数 直径比 节流孔直径可膨胀性系数在节流件前后产生的静压力差流体密度流体的质量流量 我公司采用CECC型电容式差压变送器，其有一个可变电容的传感器组件，称为“”室，过程压力通过“”是传感器组件转变为电容极板上形成的差动电容。这差动电容经转换电路转换成二线制420mA DC输出信号。转换公式如下：（1）式中：p为被测压力；为常数；为高压侧极板和传感膜片之间的电容；为底压侧极板和传感膜片之间的电容。 （2）式中：为恒压的基准电流；为振荡电压的峰峰值；为振荡频率。 （3）式中：为流过、的电流差。 式中：为输出信号电流；为常数。因此得： （4）五、实验内容与步骤1按照上图完成实验接线，并把CECC（电容式差压变送器）输出的信号接到控制面板上“孔板流量计”下的四芯航空插座上。2将调节器挂箱的220V插头插入面板上的插座中,或者将调节器挂箱的四芯航空插头插入面板上“接挂箱”处的四芯航空插座中。（可视设备配置而定）3将压力罐挂在网孔板上，用快速接头将压力罐和水泵出水口处连接起来，并将出水口的手动阀打开（直接采用通道固定压力传感器可省去此步）；用快速接头将支路孔板流量计的手动阀打开并与储水箱排水口连接起来，完成管道水回路连接；同时将电磁流量计出口其出口处用不锈钢封帽堵住。4将压力罐上的排气阀关闭（视情况可省），检查无误后即可通电，预热1