化工测量及仪表实验 实验报告

1、过程参数检测技术实验实验报告实验一 压力表和压力变送器的校验、使用及特性分析1 实验目的1.1 了解压力表和霍尔式压力变送器的测量原理及使用方法。1.2 掌握用活塞式压力计校验测压仪表的方法。1.3 通过对压力表和压力变送器的校验进一步了解仪表变差、绝对误差、相对误差及精度等基本概念。2 实验内容2.1 学习活塞式压力计的操作方法。2.2 对弹簧管压力表进行精度校验。2.3 对霍尔式压力变送器进行精度校验和量程调整。3 实验所用仪器设备 活塞式压力计 1台 标准压力表 1块 弹簧管压力表 1块 HYD-2型霍尔式压力变送器 1块 412 位数字万用表1台4 校验步骤和方法校验仪器连接图如图用活

2、塞式压力计作为压力表的压力输入源，关闭活塞式压力计上的切断阀a、b、c、d。将标准压力表、被校压力表或压力变送器分别安装在相应的压力输出端口。4.1 弹簧管压力表的校验4.1.1 检查活塞式压力计是否正常 打开进油阀，转动手轮将螺旋杆旋出再旋进往复几次，将管内的空气挤出（在顺时针转动手轮将螺旋杆旋进时，观察油罐内没有气泡出现为止）。 逆时针转动手轮，将油罐中的油抽到发生器中来（螺旋杆旋出10cm左右即可）。然后关闭进油阀d，打开切断阀b、c。 顺时针转动手轮产生压力，观察标准表指针上升到被校表最大压力时，停止加压，保持五分钟，检查发生器是否有泄漏。若标准表指针保持不动，说明没有泄露。若标准表指

3、针下移，说明有泄漏，查出漏处，减压后进行处理。然后再重新检查指导不泄漏为止。然后逆时针旋转手轮是标准表指针指零。4.1.2 精度校验在被校表量程范围内均匀取5 10点，填入表“被校表示值”一栏。 正行程校验：逆时针转动手轮，使被校表指针由最大压力值逐渐下降到各被校刻度值，分别读取并记录标准表再各校验点的示值。4.1.3 将校验数据列表，计算仪器的绝对误差、变差及精度。序号被校表示值标注表示值绝对误差变差仪表精度MPa正行程MPa反行程MPa正行程MPa反行程MPamax=0.010MPa仪表精度应为1.0级10.20.2070.205-0.007-0.0050.17%20.40.4060.40

4、0-0.0060.0000.50%30.60.6020.595-0.0020.0050.58%40.80.7950.790-0.0050.0100.42%51.00.9900.9850.0100.0150.42%4.2 霍尔式压力变送器的调校将霍尔式压力变送器装在校验连接图中被校表的位置上，接好电源线，输出信号用412 位数字万用表监测。4.2.1 检查活塞式压力计是否正常（同4.1.1项）4.2.2 霍尔式压力变送器零点、量程调整 转动手轮，是标准压力表指针指零，测量变送器此时的输出应为0mV，若不是，进行零点调整，使之为0mV。转动手轮，是标准压力表指针指到被校表最大值，测量变送器此时的输

5、出应为20mV，若不是，进行量程调整，使之为20mV。4.2.3 精度校验在被校变送器量程范围内均匀取5 10点，填入表内“标准表示值”一栏。 正行程校验：顺时针转动手轮，是标准表指针由零逐渐上升到被校变送器的量程最大值，分别测取并记录变送器在各校验点的实际输出值。 反行程校验：逆时针转动手轮，是标准压力表指针由量程最大值逐渐下降到各被校刻度值，分别测取并记录变送器在各校验点的实际输出值。4.2.4 将校验数据列表，计算仪器绝对误差、变差及精度。序号被校表示值MPa变送器标准输出mA变送器实际输出绝对误差变差精度正行程MPa反行程MPa正行程MPa反行程MPamax=-0.0168MPa计算可

6、得精度应为1.5级10.25.95/6.040.19910.2088-0.0009-0.00880.81%20.47.91/8.010.40160.41110.0016-0.01110.79%30.69.90/10.00.60360.61330.0036-0.01330.81%40.811.88/11.980.80540.81510.0054-0.01510.81%51.013.86/13.951.00721.01680.0072-0.01680.80%结果分析：被校表输入输出特性曲线：弹簧管压力计经计算可得其最大相对误差为0.83%，仪表精度1.0级，对于霍尔式压力变送器，其最大相对误差是1

7、.05%，只能作为1.5级仪表使用。实验二 测温数字显示仪表的校验1. 实验目的1.1 了解XMT智能型数字显示仪表的基本功能及使用方法。1.2 掌握XMT智能型数字显示仪表的功能检查方法。1.3 掌握XMT智能型数字测温显示仪表的精度校验防范。2. 实验内容2.1 观察XMT智能型数字显示仪表的内部结构及组成。2.2 分别对XMT-121型（热电偶输入）和XMT-121型（热电阻输入）数字显示仪表进行功能检查和精度校验。3. 实验所用主要仪器设备 412 位数字万用表1台 毫伏信号发生器1台 精密电阻箱1台 XMT-121型和XMT-121型数字显示仪表各1台4. 校验步骤和方法4.1 XM

8、T-121型智能数字显示仪表的功能检查和精度校验将XMT-121型仪表按后面板接线图接好线（端子接交流220V电源，端子校验时用毫伏发生器代替热电偶接入，端子和分别为上限和下限继电器接点输出）4.1.1 功能检查（1） 检查仪表是否正常工作 该仪表具有热电偶冷端温度补偿功能。将仪表接通电源后，输入为0mV时，仪表应显示室温，且用手摸接在表外端子上的温度补偿电阻Rt一段时间，显示值应有所增加。 该仪表内有两个继电器。可置上限、下限两个控制点。调节毫伏发生器改变输入信号使显示值由室温上升至满度过程，可听到表内继电器吸合/断开动作声响。（2） 参数设定 输入密码 按“”键（设定/确认/提取功能键），

9、显示“C109”（C是密码提取符，109为密码的基数值）。按“”和“”键，将109修改成123（厂方设置或用户订货时要求的密码），再按“”键既能进入设定状态，输入其他值无效。 输入上限控制值 进入设定状态，红灯亮，按“”或“”键将显示值修改成所要设定的上限控制值。然后按“”键确认并进入下限设定状态。 输入下限控制值 进入下限设定状态，绿灯亮，按“”和“”键将显示值修改成所要设定的下限控制值。然后按“”键确认，显示“End”结束设定，显示被测温度。（3） 检查控制情况调节毫伏发生器给仪表输入被测参数P测，检查继电器动作情况及接点输出的开/关状态。 当P测P下时：上限继电器接点“中与低相通” 红灯

10、灭下限继电器接点“中与高相通” 绿灯灭 当P下P测P上时：上限继电器接点“中与低相通” 红灯灭下限继电器接点“中与低相通” 绿灯灭 当P测P上时：上限继电器接点“中与高相通” 红灯灭下限继电器接点“中与高相通” 绿灯灭 继电器接点的通断，用万用表电阻音响档测量。4.1.2 精度校验 用水银温度计测室温t0，由分度表查得E（t0，0）， 在仪表量程范围内均匀取5 - 10点，分别查分度表得E（t0，0），并计算出E（t，t0）= E（t，0）- E（t0，0）列表：t0=21 E（t，0）= 0.838mV标准 t （）0200400600800E（t，t0） （mV） -0.8387.2991

11、5.55724.06432.439显示 t （）3203404607808绝对误差t（）33478最大相对误差（%）max=tmaxN ×100%=8800×100%=1% 用毫伏发生器给仪表分别输入校验温度点对应的毫伏数E（t，t0）（用412 位数字万用表监测），记录仪表显示的温度值。4.2 XMT-122智能型数字显示仪表的功能检查和精度校验将XMT-122型仪表按后面板图接好线（端子接交流220V电源，端子校验时用电阻箱代替热电偶三线制接入，端子和分别为上限和下限继电器接点输出接点）。4.2.1 功能检查（1） 检查仪表是否正常工作 该仪表为热电阻Pt100输入，调

12、节标准电阻箱，由100逐渐增加时，显示温度应随之增加（注：电阻输入不能超过满度所对应的阻值）。 该仪表内有两个继电器，可置上限、下限两个控制点，调节标准电阻箱改变输入信号使显示值由0上升满度过程，可听到表内继电器吸合/断开的动作声响。（2） 参数设定同4.1.1（2）（3） 检查控制情况调节标准电阻箱给仪表输入被测参数P测，检查继电器动作情况及接点输出开/关状态继电器输出接点的开/关状态同4.1.1（3）。4.2.2 精度校验 在仪表量程范围内均匀取5 10点，分别查分度表的Rt列表标准 t （）050100150200250Rt （） 100119.40138.50157.31175.841

13、94.07显示 t （）-0.248.798147.3196.5246.2绝对误差t（）-0.2-1.3-2-2.7-3.5-3.8最大相对误差（%）max=tmaxN ×100%=3.8250×100%=1.52%结果分析： 功能检查情况：XMT-121型数字显示仪表检查：输入为0mv时仪表显示21，将手放在温度补偿电阻，示数上升至31停止，手放开，示数慢慢回降。当示值到达满度时可以听到继电器吸和/断开的声音。通过设定，我们将上限值设为875，下限为-10，当P测-10时：红灯灭绿灯亮 当-10P测875时：红灯灭绿灯灭当P测875时：红灯亮绿灯灭 符合预想的结果。XMT

14、-122数字显示仪表的功能检查：电阻箱由100增加时显示温度上升，其他的检查情况与XMT-121基本相似，不再赘述。 对于XMT-121（热电偶）型仪表，其最大相对误差是1%，所以可以作为精度为1级的仪表使用。对于XMT-122（热电阻）型仪表，其最大相对误差是1.52%，只能作为2级仪表使用。 对于热电阻的实验，当去掉补偿之后，显示结果普遍增大了0.8，导致结果更接近真值，具体原因有待进一步研究。实验三 一体化温度变送器模块的校验及使用1. 实验目的1.1 了解一体化温度变送器（以下简称温变）模块的功能及使用方法。1.2 掌握一体化温度模块的校验方法。2. 实验内容2.1 分别对SWBR（配

15、热电偶）和SWBZ（配热电阻）两种一体化温变模块进行精度校验。2.2 改变负载电阻RL（应用时后序仪表的内阻），观察对测量的影响。3. 实验所用主要仪器设备 412 位数字万用表 1台 毫伏信号发生器 1台 标准电阻箱 1台 毫安表 1台 SWEBR-K型和SWEBZ-Pt100型一体化温变模块各一块。4. 校验步骤和方法校验接线如下图4.1 SWEBR-K型一体化温变模块的校验用毫伏发生器代替热电偶给温变模块输入，输出4 20mA用毫安表测量。负载电阻RL用电阻箱代替。该温变RLmax为500，校验时RL置250。4.1.1 精度校验 用水银温度计测室温t0，由分度表查得E（t0，0）， 在

16、仪表量程范围内均匀取5 - 10点，分别查分度表得E（t0，0），并计算出E（t，t0）= E（t，0）- E（t0，0）列表：t0=21 E（t，0）=0.838mV标准 t （）02004006008001000E（t，t0） （mV）-0.8387.29915.55724.06432.43940.426标准I （mA）4.007.2010.4013.6016.8020.00实际I （mA）4.0187.11810.30813.60416.80719.840绝对误差I（mA）0.018-0.082-0.0920.0040.007-0.160最大相对误差（%）max=Imax20-4 

17、15; 100%=0.1616×100%=1% 调节毫伏发生器给校温模块分别输入校验温度点对应的毫伏数E（t，t0）（用412 位数字万用表监测）。由毫伏表读取温变输出电流I，并记录。4.1.2 改变负载电阻RL，观察对测量的影响 给被校温变输入至满量程信号（由毫安表观测温变输出电流I为20mA） 改变RL（调节代替RL的电阻箱）由0逐步增加，观察温变输出的变化，并记录。 I （mA）202019.92 RL （）25005605604.2 SWBZ-Pt100型一体化温变模块的校验用标准变阻箱代替热电偶给温变输入，除此之外，校验所用的仪器及接线同4.1项。4.2.1 精度校验 在仪

18、表量程范围内均匀取5 10点，分别查分度表的Rt 列表： 标准 t （）060120180240300Rt （mV）100123.24146.06168.46190.45212.02标准I （mA）4.007.2010.4013.6016.8020.00实际I （mA）4.017.2010.4113.6116.8120绝对误差I（mA）0.010.000.010.010.010.00最大相对误差（%）max=Imax20-4 ×100%=0.0116×100%=0.06% 调节标准电阻箱给被校温变分别输入校验温度点对应的电阻Rt，由毫安表读取温变输出电流I，并记录。4.2.2 改变Rt，观察对测量的影响I （mA）202019.92 Rt （）2500511511结果分析：SWEBR-K型一体化温变模块的最大相对误差为1%，因此可以作为精度1级的仪表