化工自动化及仪表实验报告【完整模板(含数据处理和思考题)】

化工班：《化工仪表及自动化》综合报告化工班：《化工仪表及自动化》综合报告HefeiUniversity化工班：《化工仪表及自动化》过程考核之一综合报告系别：班级：姓名：学号：教师：日期：化学材料与工程系20xx-10-28学习计划我们在学习任何事物、课程时都应该有一个规划。

学习规划能更有利于我们知道自己该干什么，明确我们的学习目的和学习方法。

在学习《化工仪表及自动化》这门课时，我的规划包括以下几个方面。

一、看课本（落实基础的方法）1、注重学科思维。

要将课本看一遍，课本讲了多少种不同的思维方式。

这些思维方式对学习有多大的要求，总结课本上的思维。

2、看课本注重知识理解。

每条知识点都有研究目的和一些独有的表现形式。

在理解知识点的过程中，假设不用式子推导，单纯看能不能理解，这是定性的理解。

定性是第一位，首先通过定性分析，再定量，上课时听老师讲明白，老师把知识点量化解析了，我要从定式思维上形成自己所理解的东西，自然就会应用了。

二、看题和做题（学会思考与能力训练）1、借助试题消化知识点碰到题中不会的知识点，不明白的公式为什么这么用的，看课本定义部分，这样就能够将课本知识点实际应用化，形成知识掌握和应用的全部过程。

2、看题归纳、理解课本知识点归纳、理解知识点。

需要找一些比较类似的类型题。

总结题的考法和解答思想。

通过综合、比较，就能解决绝大多数的题型，也不再害怕陌生题。

这样不仅对课本知识本质有一个理解，对知识的应用范围理解的更加透彻。

自然能形成纯熟的应用。

3.团队合作（团队的力量，知识思维的汇总）胡老师上课也说了要注重团队合作。

的确，团队的合作，能将多人的知识，能力等有机的整合起来，能更好的发挥大家的能力。

大家团队合作，能分工明确，专攻一项，能使工作更细致，更有效的完成当今社会，对团队的合作的要求越来越高，我们要努力培养这点。

我相信有了这些规划和在胡老师的教导下，《化工仪表及自动化》这门课一定可以学的开心而且成功。

实验一 金属箔式应变片——半桥性能实验一、实验目的比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。

二、实验仪器同实验一 三、实验原理不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，如图2-1。

电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善，当两只应变片的阻值相同、应变数也相同时，半桥的输出电压为RRE k E U ∆⋅=⋅⋅=220ε （2-1）式中RR∆为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数；ll∆=ε为电阻丝长度相对变化； E 为电桥电源电压。

式2-1表明，半桥输出与应变片阻值变化率呈线性关系。

图2-1 半桥面板接线图四、实验内容与步骤1．应变传感器已安装在悬臂梁上，可参考图1-1。

2．按图2-1接好“差动放大器”和“电压放大器电路”。

“差动放大器”调零，参考实验一步骤2。

将“差动放大器”的输入端短接并与地相连，“电压放大器”输出端接数显电压表（选择200mV档），开启直流电源开关。

将“差动放大器”增益电位器与“电压放大器”增益电位器调至最大位置（顺时针最右边），调节调零电位器使电压表显示为0V。

关闭直流开关电源。

（两个增益调节的位置确定后不能改动）3．按图2-1接线，将受力相反（一片受拉，一片受压）的两只应变片接入电桥的邻边。

4．加托盘后电桥调零，参考实验一步骤4。

加托盘后调节Rw2使电压表显示为零（采用200mV档）。

5．在应变传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g砝码加完，记下实验结果，填入表2-1。

6．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。

五、实验报告根据所得实验数据，计算灵敏度S=ΔU/ΔW和半桥的非线性误差δf2。

六、思考题引起半桥测量时非线性误差的原因是什么？七、注意事项实验所采用的弹性体为双杆式悬臂梁称重传感器，量程较小。

因此，加在传感器上的压力不应过大（称重传感器量程为0.5kg），以免造成应变传感器的损坏！实验二 扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验一、实验目的了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理与方法。

化工仪表及自动化调研报告(一)化工仪表及自动化调研报告调研背景•化工行业在工艺流程控制和安全生产中起着重要作用。

•化工仪表及自动化技术的应用，提高了工艺控制的精度和可靠性。

调研目的•了解化工仪表及自动化技术的发展现状。

•分析该技术在化工行业中的应用情况。

•探讨未来化工仪表及自动化技术的发展趋势。

调研内容1.化工仪表的分类及功能–流量仪表–压力仪表–温度仪表–液位仪表–分析仪表–控制、调节及执行器2.自动化技术在化工行业中的应用–过程控制系统–安全控制系统–原料供给系统–故障诊断与保护系统–数据采集与处理系统3.化工仪表及自动化技术的发展趋势–传感器技术的进步–人工智能在化工自动化中的应用–物联网技术的发展–无线通信技术的应用4.市场前景分析–化工仪表及自动化市场规模–市场竞争格局–市场机遇与挑战5.技术创新与发展动态–先进仪表技术的研发–工艺控制系统的优化–安全监测与预警技术的创新结论与建议•化工仪表及自动化技术在化工行业中具有广阔的应用前景。

•未来该技术发展将更加注重精度、可靠性和智能化水平。

•企业应加大技术研发力度，提高产品质量和服务水平。

参考文献1.John Smith, “Advancements in Chemical Instrumentation”,Journal of Chemical Engineering, 2022.2.Jane Doe, “Application of Automation Technology in theChemical Industry”, Automation Trends, 2021.3.David Johnson, “Market Analysis of ChemicalInstrumentation and Automation”, Industry Report, 2022.研究方法•本次调研采用文献研究和实地访谈相结合的方法。

•文献研究主要包括阅读相关学术期刊、专业报告和行业分析。

化工仪表及自动化实验主编: 何京敏中国矿业大学化工学院过程装备与控制工程实验室二零一零年十一月目录实验一化工仪表认识实验 (3)实验二 DCS认识实验 (5)实验三、单容水箱液位PID整定实验 (9)附录：实验二“天塔之光”参考程序 (12). . . .实验一化工仪表认识实验实验项目性质：演示性实验计划学时：2一、实验原理化工仪表通称为工业自动化仪表或过程检测控制仪表，用于化工过程控制。

是对化工过程工艺参数实现检测和控制的自动化技术工具，能够准确而及时地检测出各种工艺参数的变化，并控制其中的主要参数，保持在给定的数值或规律，从而有效地进行生产操作和实现生产过程自动化。

化工仪表按功能可分为检测仪表、在线分析仪表和控制仪表。

①检测仪表，或称化工测量仪表。

用以检测、记录和显示化工过程参数的变化，实现对生产过程的监视和向控制系统提供信息。

如温度、压力、流量和液位等。

②在线分析仪表，主要用以检测、记录和显示化工过程特性参数（如浓度、酸度、密度等）和组分的变化，是监视和控制生产过程的直接信息。

③控制仪表（又称控制器或调节仪表），用以按一定精度将化工过程参数保持在规定围之，或使参数按一定规律变化，从而实现对生产过程的控制。

化工仪表从过去单参数检测发展到综合控制系统装置，从模拟式仪表发展到数字式、计算机式的智能化仪表。

仪表基础元器件正在向高精度、高灵敏度、高稳定性、大功率、低噪音、耐高温、耐腐蚀、长寿命、小型化、微型化方向发展。

仪表的结构向模件化、灵巧化等方向发展；正在加强红外、激光、光导纤维、微波、热辐射、晶体超声、振弦、核磁共振、流体动力等多种新技术、新材料和新工艺向检测及传感器领域的渗透。

以应用微型计算机技术为核心，以现代控制理论和信息论为指导，与各种新兴技术如半导体、光导纤维、激光、生化、超导及新材料等相结合，将使化工仪表进入多学科发展的新阶段。

一、实验目的1．初步了解《化工仪表及自动化》课程所研究的各种常用的结构、类型、特点及应用。

化⼯仪表及⾃动化实验⼆实验⼆：温度测量与显⽰仪衿⼀. 实验⽬的1.了解测温元件的种类与使⽤⽅法2.掌握测温元件与显⽰仪表的正确配接⽅法亿实验仪器与仪衿/strong>1.管式电炉及炉温控制系绿/li>2.镍铬-镍硅热电偶（分度号K＿/li>3.数字式温度显⽰仪（XMZ-101A＿.5级）4.电⼦电位差计（XW长图系列＿.5级）5.电⼦⾃动平衡电桥（XQD-1或XDD-1系列＿.5级）6.⼗进制标准电阻箱（ZX38/10＿.1级）7.⼿动电位差计（UJ-33a＿/li>三．热电偶测温以及与常⽤显⽰仪表的配接⽅泿热电偶测温原理是热电效应。

当参⽐端温度恒定时，热电偶产⽣的电势E ＿θ，ο0 ）会随被测温度的变化⽽变化。

在测温时⼀定要注意参⽐端温度补偿问题，否则将造成测量的误差。

⽬前参⽐端温度补偿主要是⾃动补偿法，即仪表在制造过程中就已经考虑到冷端补偿，采⽤特殊的电路或运算⽅法对冷端进⾏补偿。

电⼦电位差计和数显仪表就采⽤⾃动补偿。

此外在实验室⾥可采⽤计算⽅法进⾏⼈为的补偿，其⽅法是：将未经补偿时测量到的温度根据分度号转化成电势信号E( θ , θ 0 ) ，然后查分度表得到参⽐端温度E( θ0 ,0 ), 根据公式＿E( θ ,0)= E( θ , θ 0 ) + E( θ 0 ,0 ) ，就可以得到电势E( θ ,0 ) ，再查分度表就可以得到准确的测量值?1、热电偶与电⼦电位差计配掿电⼦电位差计属⾃动平衡式显⽰记录仪表，⽤于测量记彿mv 电压信号或配接热电偶测温。

电⼦电位差计的测量原理是电压补偿法，即⽤⼀个已知测量电桥的输出电压（即指⽰值）来与未知的测量电压⽐较，两者的差值经放⼤后驱动可逆电机以改变桥路的输出电压，直⾄两者相等为⽌。

⼀般⼯业⽤电⼦电位差计精度等级⼃0.5 级?br> 对于配接热电偶的电⼦电位差计，其测量桥路能⾃动补偿热电偶的参⽐端温度变化，但要求补偿电阻与热电偶的参⽐端处于同⼀温度。

《化工自动化及仪表》实验报告专业_______________班级_______________学号_______________姓名_______________实验一控制系统认识一．实验目的二．实验装置三．实验预习组成一个简单控制系统需要哪些基本环节？画出控制系统方框图。

四．实验内容1．电阻炉温度控制系统被控过程: 被控变量:操纵变量: 主要扰动：2．带检测控制点的流程图3．控制系统中所用的仪表名称、型号。

4．简述控制过程。

五．实验结果与讨论实验二温度测量与显示仪表一、实验目的二、实验仪器及设备三、预习填空1.常用热电偶的分度号有_______、_______、_______，其中测温范围较大的是_______,精度较高的是________。

与热电偶配套测温的显示仪表有_______________、____________________等。

热电偶测温时必须保证参比端温度_________。

2.热电偶补偿导线的作用是_________________________________________________。

生产过程中较多采用的参比端温度补偿方法是_______________________。

3.常用热电阻有_________和________两种，其中测温范围较大的是_______。

热电阻测温是采用三线制接线，目的是_____________________________________。

4.电子自动平衡电桥与________配套测温，而电子电位差计与________配套测温。

区别电子自动平衡电桥与而电子电位差计的一个简单方法是_________________。

四、热电偶测温1. 实验装置示意图2．数据记录表2-1 热电偶与不同仪表配套测温热电偶分度号__________ 组号_________ 室温___________电子电位差计：分度号__________ 型号__________ 量程___________ 精度_________ 数字式显示仪：分度号__________ 型号__________ 量程___________ 精度_________ 手动电位差计：量程__________ 精度___________相对误差=绝对误差/（测量上限–测量下限）×100％本实验中以手动电位差计测量值作为标准值。

实验一 对象特性实验测定班级: 分组: 姓名: 实验时间: 成绩评定:一、实验目的 1.掌握对象静态特性的测试方法。

2.掌握对象动态特性的测试方法。

3.通过实验了解对象的非线性情况。

二、实验装置化工过程自动化仿真实验系统。

三、实验内容 1.应用阶跃干扰法测取液位对象的静态特性。

2.应用阶跃干扰法测取液位对象的动态特性。

四、实验数据与结果(结论)1.实验设备参数2.对象静态特性实验数据与结果放大倍数 K (平均值)＝控制器输出mA4 8 12 16 20序号 12 3 4 5电/气转换器输出MPa液位 LT1 mm流量 FT1 m 3/h放大倍数 K项 目水槽 1 截面积 水槽 2 截面积注：水槽 1 截面积＝ 0.65＋分组编号× 0.05，水槽 2 截面积＝水槽 1 管路 1、管路 2 流通能力取系统默认值参数设置 项 目m 2 管路 1 流通能力 m 2 管路 2 流通能力参数设置 0.31 0.31截面积×1.53.对象动态特性实验数据与结果(1)控制器参数:控制器 控制器 T1 控制器 T2(2)稳态参数:项 目 由控制器 T1 控制 由控制器 T2 控制(3)水槽 1 液位变化量计算:控制器输出 mA 电/气转换器输出 MPa125水槽 1 液位 mm(4)水槽 1 时间常数 3T 测定与计算:时间常数 T (平均值)＝(5)水槽 1 滞后时间τ观察:定性观察并确定水槽 1 的滞后时间τ与下列哪种情况相近：□ 滞后时间τ很小□ 滞后时间τ较大，纯滞后较严重 □ 滞后时间τ很大，纯滞后很严重项 由 控制器 转向 控制器 由 控制器 转向 控制器 由 控制器 转向 控制器 由 控制器 转向 控制器 目T1 控制 T2 控制 T2 控制 T1 控制 T1 控制 T2 控制 T2 控制 T1 控制序号1234变化到 95％液位值时 所需时间 3T (s) 时间常数 T(s)项 目 液位变化量 95％液位变化量 变化 95％时的液位值 由 控制器 T1 控制 转向 控制器 T2 控制 由 控制器 T2 控制 转向 控制器 T1 控制水槽 2实验二 控制器参数对控制质量的影响班级: 分组: 姓名: 实验时间: 成绩评定:一、实验目的 1.掌握控制器参数的变化对控制质量的影响。

化工自动化及仪表实验报告学院：姓名：学号：班级：教师：提交日期：XXX大学XXX学院实验一压力表与压力变送器校验一、实验目的1．了解压力表与压力变送器的结构与功能2．掌握压力变送器的使用3．掌握压力校验仪的使用4．掌握压力表与压力变送器精度校验方法二、实验仪器及设备1．弹簧管压力表8台2．压力变送器8台3．XFY-2000型智能数字压力校验仪8台三、复习教材压力测量及仪表相关章节四、实验内容及步骤1、熟悉仪表了解压力表、压力变送器测压原理、结构及功能，熟悉并掌握压力校验仪的正确使用。

2、压力校验仪准备1）上电：按下压力校验仪后面板的电源开关，显示器倒计时3、2、1、0后自动校零，进入测量状态；2）选择压力单位：按右向键，选择压力单位为MPa；3）预压：为减少迟滞，先进行预压测试（将压力加到0.6MPa左右，泄压至常压，如此循环几次）；4）调零：循环上述操作后，若压力读数偏离零点，按ZERO键即可压力调零；5）管线接线：将导压管两头分别与内螺纹转换接头及压力校验仪压力输出接口连接。

3、压力表基本误差校验1）将压力表压力输入口与内螺纹转换接头相连接并检查密封性；2）正行程测量：将校验仪的手操泵产生的压力加到压力表上，改变压力表输入压力大小，依次使压力表指针指示各满刻度，同时将压力表的各输入压力记录于表1；3）反行程测量：将校验仪的输出压力加大至超过压力表满量程，并逐渐改变压力表输入压力的大小，依次使压力表指针指示各满刻度，同时将压力表的各输入压力记录于表1；4）误差计算：100%P P δ-=⨯指示输入最大值（）相对百分误差压力表量程100%P P α-=⨯入正入反最大值||变差压力表量程4、压力变送器基本误差校验1）将压力变送器（差压变送器）正压室接口（负压室通大气）与内螺纹转换接头相连接并检查密封性；2）按▲键，将显示器测量选择到I ：00.000mA ，若清零按ZERO 键。

将压力变送器电流信号端子正确接入压力校验仪的电流信号测量端子（红线一端接变送器信号输出的正端，另一端接校验仪24V 电源正极输出端；黑线一端接变送器信号输出的负端，另一端接校验仪直流电流测量正极输入端）；3）正行程测量：将校验仪的手操泵产生的压力加到压力变送器上，从小到大改变压力变送器输入压力（0.0MPa 、0.1MPa 、0.2MPa 、0.3MPa 、0.4MPa 、0.5MPa 、0.6MPa ），依次测量压力变送器在各标准压力点时输出电流的大小，并将其记录于表2；4）反行程测量：将校验仪的输出压力加大至超过压力变送器满量程，从大到小改变压力变送器输入压力（0.6MPa 、0.5MPa 、0.4MPa 、0.3MPa 、0.2MPa 、0.1MPa 、0.0MPa ），依次测量压力变送器在各标准压力点时输出电流的大小，并将其记录于表2；5）误差计算：100%16I I δ-=⨯标准最大值实测（）相对百分误差100%16I I α-=⨯最大值实测正实测反||变差5、实验完毕，切断电源，仪器设备复原五、实验报告1．实验原始记录表及数据处理（误差、精度、变差计算）结果。

实验一 弹簧管压力表的校验一 实验目的1 熟悉弹簧管压力表的结构、原理、用途。

2 掌握活塞式压力计的结构及使用方法。

3 学会校验弹簧管压力表的操作方法，确定仪表的精度等级以及变差。

二 实验原理弹簧管压力表是化工厂最常用仪表之一，它是根据弹性元件受压力作用产生弹性变形的大小而测定压力的。

压力表在长期使用中会因弹性元件疲劳、传动机构磨损及腐蚀、电子元件的老化等造成测量误差，会影响测量的准确度，所以压力表必需定期校验和调整。

另外，新仪表在安装使用前，为了防止运输过程中由于震动或碰撞所造成测量误差，也需要进行校验，从而保证仪表示值的可靠性。

校验方法通常有两种：一是将被校验表与标准表的示值在相同条件下进行比较；另一种是将被校验表的示值与标准压力比较。

前一种方法比较方便，在实际校验中应用较多，我们实验选用该方法。

也就是将被校验表和标准表接在同一压力中，标准表的示值作为真值，读出被校验表的示值，求出绝对误差和仪表的精度，根据仪表的精度等级，判断该表是否合格。

仪表的绝对误差Δ：标准表的读数被校验表读数-=∆ 仪表允许相对百分误差δ允为：%100⨯-±=测量范围下限值测量范围上限限值差仪表允许的最大绝对误允δ仪表的变差为：%100⨯-=测量范围下限值测量范围上限值对差值正行程与反行程最大绝变差我国仪表常用的精确度等级有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0。

图1-1 测量仪表的变差三 实验装置被测压力活塞式压力计如图1-2所示，图中：1是油杯，2是油阀， 3是标准表， 4是标准表阀，5是被校验表，6是被校验表阀，7是活塞，8是手轮，9是砝码托盘。

图1-2 活塞式压力计四 实验步骤1熟悉活塞压力计的结构及原理，安装好标准表和被校验表。

并记录标准表和被校验表的精度等级、量程、编号。

2 排气：开启阀2、阀4、阀6，顺时针方向旋进活塞手轮8，把螺杆旋入到极端位置，使管道里的空气经油杯1排出。

自动化仪器仪表测试实习报告实习任务：通过实习提高自己的对社会的认知能力，同时理论联系实际，巩固所学的知识，提高处理实际问题的能力，了解设计专题的主要内容，为毕业设计的顺利进行做好充分的准备，并为自己能顺利与社会环境接轨做准备。

让自己迅速适应社会，跟上电子信息的快速步伐。

通过理论与实际的结合、学校与社会的沟通，进一步提高学生的思想觉悟、业务水平，尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养自己成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。

实习时间：xx年3月3日～xx年5月10日实习单位：澳龙电子密封仪器有限公司实习内容：本着对电子信息行业的憧憬，走进了澳龙电子密封仪器有限公司。

我在部门所从事的工作是自动化仪器仪表测试，在真正开始工作之前，我在网上收集了许多关于自动化仪器仪表和电子仪器测试方面的相关资料，并且了解了作为一个仪表测试人员必须耐心，细心和平和的心态，他的目标是尽可能早点找出问题使产品能尽早地测准，提高产品的质量，降低成本，尽可能的达到客户的需求。

电子仪表测试员的一个基本素质是：打破沙锅问到底。

另外还必须具备探索精神，同时也还必须是个故障排除能手等等。

还没看完就发现自己离这些要求真的好远，更进一步认识到自己必须要全心全意投入工作，虚心请教，一切都得从头开始。

另外，测试并不是单纯意思上的机械的“测试”，它首先要求对产品非常熟悉，不管是从功能上还是操作上。

更为重要的还有就是我们要了解客户的需求，根据客户的要求来测试，看看产品是否能达到他们的要求。

而从这些方面考虑则要求我们必须比任何人都要熟悉产品的一切。

实习体会：刚刚出校门找实习单位的时候总有这种或那种的想法，要找怎么样的单位，结果到头来一个多月过去了，还没有找到实习单位，后来我进入澳龙电子密封仪器有限公司实习，部门经理跟我谈的一些话让我感触深刻，他说当今社会你想干的轮不到你干，你不想干的偏要你干，像我这种刚出校门的应届毕业生，心态一定要放正，知道自已在什么位置上。