《仪表与检测课》程设计任务书
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检测与控制仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解检测与控制仪表的基本原理,掌握其功能与分类;2. 学生能掌握检测与控制仪表的安装、调试及维护方法;3. 学生能了解检测与控制仪表在工业生产中的应用及其重要性。
技能目标:1. 学生能够正确选择和使用检测与控制仪表进行数据采集与处理;2. 学生能够独立完成检测与控制仪表的安装、调试及故障排除;3. 学生能够运用所学知识,解决实际工业生产中与检测与控制仪表相关的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生严谨、细致的学习态度,提高他们对检测与控制仪表的重视程度;2. 增强学生的团队合作意识,培养他们在实际操作中相互协作、共同解决问题的能力;3. 激发学生对自动化技术的兴趣,引导他们关注国家产业发展趋势,树立为国家智能制造事业贡献力量的价值观。
本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,将知识目标、技能目标和情感态度价值观目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。
课程旨在使学生掌握检测与控制仪表的基本理论、操作技能,并能够将这些知识和技能应用于实际生产中,为我国智能制造事业培养具备实践能力的高素质人才。
二、教学内容1. 检测与控制仪表的基本原理与分类- 传感器原理与应用- 控制器原理与功能- 显示仪表与执行器2. 检测与控制仪表的安装与调试- 仪表安装要求与方法- 仪表调试步骤与技巧- 常见故障分析与排除3. 检测与控制仪表的维护与检修- 日常维护与保养- 故障诊断与检修方法- 仪表校准与精度保证4. 检测与控制仪表在工业生产中的应用- 自动控制系统介绍- 仪表在典型工业生产过程中的应用案例- 现场总线技术与智能仪表教学内容依据课程目标进行选择和组织,注重科学性和系统性。
教学大纲明确以下安排和进度:第一周:检测与控制仪表基本原理与分类学习;第二周:仪表安装与调试方法学习;第三周:仪表维护与检修技巧学习;第四周:工业生产中检测与控制仪表的应用案例分析。
《传感器和检测技术》课程设计一.课程设计目的课程设计的目的是使学生能够将《传感器和检测技术》课程的内容有机的联系起来,形成系统的概念,培养学生综合使用知识的能力,掌握智能检测(或仪表)系统设计的基本思想和方法。
二.设计方法(一)智能化测量控制仪表的总体设计在设计一台智能化测量控制仪表时,首先要进行仪表的总体设计。
在课程设计中要考虑以下两点。
1.从整体到局部(自顶向下)的设计原则开始时,根据仪表功能和设计要求提出仪表设计的总任务,分别并绘制硬件和软件总框图,然后将总任务分解成一批可以独立表征的子任务,这些子任务再向下分,直到每个低级的子任务足够的简单,可以直接而且容易实现为止。
这些低级子任务可用模块化的方法来实现,有些子任务可以采用某些通用化的模块(模件)实现。
2.经济性要求为了获得较高的性能价格比,设计仪表时不应盲目地追求复杂高级的方案。
在满足性能指标的前提下,应尽可能采用简单的方案,因为方案简单意味着元器件少,可靠性高,从而也比较经济。
在进行实际的产品设计时,还应考虑仪表的可靠性要求、操作和维护的要求等。
(二)智能化测量控制仪表的硬件电路设计1.单片机芯片的选择课题中指定在MCS-51系列单片机中选择机种。
选择时,应考虑单片机的时钟频率、内部程序存储器和数据存储器容量、片内功能部件,以及相关的技术支持等因素。
2.存储器设计如果仪表中所涉及的程序或者数据量使单片机内部存储器难以满足要求时,应设计片外存储器。
3.输入/输出接口的设计单片机从测量环节或者说前向通道(包括A/D转换器和输入电路)输入测量信息、从键盘输入仪表需要的各种数据和信息(如功能选择,量程范围、阈值等)以及向显示器输出测量结果、仪表的工作状态(如报警信息)都需要通过接口电路实现,因此要设计相应的接口电路。
以上设计工作完成后,仪表中的单片机系统的设计工作就完成了。
4.测量部分的设计测量部分通常由两大部分组成,即模拟测量部分和A/D转换器。
检测与仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解检测与仪表的基本概念,掌握不同类型传感器的原理与应用。
2. 使学生掌握仪表的读数、校准及维护的基本方法。
3. 引导学生了解检测与仪表技术在工业自动化中的应用和发展趋势。
技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力。
2. 培养学生根据实际需求选择合适的仪表及传感器,设计简单的检测系统的能力。
3. 提高学生实际操作仪表及传感器的技能,掌握基本的故障排查方法。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对检测与仪表技术的兴趣,激发学生主动学习的积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作的安全性和准确性。
3. 增强学生的团队合作意识,培养学生在实际工程问题中解决问题的能力。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,使学生不仅掌握检测与仪表的基础知识,还能运用所学技能解决实际问题,培养学生在实际工程中的应用能力和创新精神。
同时,注重培养学生的安全意识、团队合作精神和对检测与仪表技术发展的关注,为学生未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 检测与仪表的基本概念:介绍传感器、仪表的定义、分类及基本工作原理。
- 教材章节:第一章 检测与仪表概述- 内容列举:传感器原理、仪表分类、检测技术发展历程2. 常用传感器及其应用:学习温度、压力、流量、液位等传感器的原理及应用。
- 教材章节:第二章 常用传感器及其应用- 内容列举:温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器3. 仪表的读数、校准与维护:讲解仪表的读数方法、校准原理及日常维护知识。
- 教材章节:第三章 仪表的读数、校准与维护- 内容列举:仪表读数方法、校准技术、仪表维护保养4. 检测系统设计:探讨检测系统的设计原则、步骤及实际应用案例。
- 教材章节:第四章 检测系统设计- 内容列举:检测系统设计原则、步骤、案例解析5. 检测与仪表技术在工业自动化中的应用:分析检测与仪表技术在工业自动化领域的应用及发展趋势。
自动检测技术及仪表控制系统课程设计报告题目名称:压力检测与控制试验系统设计专业:班级::学号:时间___2015____年___12____月____28_____日指导教师______________压力检测与控制试验系统设计设计任务1、设计参数上位水箱尺寸:800×500×600mm,上位水箱离地200mm安装,通过直径为20mm的PVC管道与其他设备相连,设备离地30mm,要求测量设备入口处的压力。
测量误差不超过压力示值的±1%。
2、设计要求(1)上位水箱通过水泵供水,通过变频器控制水泵的转速;(2)通过查阅相关设备手册或上网查询,选择压力传感器、调节器、调节阀、变频器、水泵等设备(包括设备名称、型号、性能指标等);(3)设备选型要有一定的理论计算;(4)用所选设备构成实验系统,画出系统结构图;(5)列出所能开设的实验,并写出实验目的、步骤、要求等。
摘要在工业生产中,压力的测量和控制是一个十分重要的环节,很多情况下除需要随时了解生产过程中介质压力的变化外,还需要将压力自动保持在一定的围。
下面介绍的压力测量和控制装置可满足上述要求,当被控压力下降到(或低于)下限压力值时,控制电机启动,进行压力调节,而当压力升高到上限压力值时,电机则自动停止工作,这就将压力自动限制在一定的围。
关键词:压力测量压力控制第一章前言 (1)第二章系统总体设计 (1)1 序言 (1)2 变频器选型 (2)3 水泵的选型 (5)4 压力传感器的选型 (8)5 调节器 (9)6 调节阀 (10)7 设计的系统回路 (11)8 开设的实验项目 (12)总结 (13)参考文献 (14)第一章前言水箱控制系统已不仅仅局限于大型的电厂、煤炭、钢铁等大型企业领域,它以自身的自动化控制系统的安全优势,已经慢慢深入到一些民用水箱产品。
但是目前阶段,它的成本还很高。
通过水箱动态压力计量测试在电力系统中的应用分析,对动态压力计量测试在电力工业的发展和前景作了展望,水箱压力测量有大规模推广的前景。
技术检测与仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解技术检测与仪表的基本原理,掌握常用检测仪表的工作原理及其应用场景。
2. 学生能够描述各种传感器的工作原理,并列举其在工程检测中的应用。
3. 学生能够掌握检测数据的处理与分析方法,了解数据处理中的常见问题及其解决策略。
技能目标:1. 学生能够正确使用常见的检测仪表,进行简单的系统调试和故障排查。
2. 学生通过实际操作,培养解决实际工程技术问题的能力,提高动手操作和团队协作能力。
3. 学生能够运用所学的知识,设计简单的技术检测方案,并进行数据分析和解释。
情感态度价值观目标:1. 学生通过技术检测与仪表的学习,培养严谨的科学态度,增强对技术研究的兴趣。
2. 学生在学习过程中,能够体会技术检测在工程实践中的重要性,增强社会责任感。
3. 学生通过小组合作,培养团队协作精神,学会尊重他人意见,提高沟通与交流能力。
课程性质分析:本课程属于技术实践类课程,侧重于技术原理与实际操作的结合,旨在培养学生的实践能力和创新精神。
学生特点分析:考虑到学生所在年级,他们已具有一定的理论基础,但实际操作经验相对不足,需要通过实践课程来提高技术应用能力。
教学要求分析:教学中应注重理论与实践相结合,强调学生在教师引导下的主体地位,通过项目驱动和问题导向的教学方法,提高学生的技术检测与仪表应用能力。
通过具体的学习成果分解,确保教学设计和评估的针对性和实效性。
二、教学内容1. 技术检测基础理论:- 检测仪表的分类、原理及其应用。
- 传感器的工作原理、特性及其在检测技术中的应用。
2. 常用检测仪表:- 电磁式仪表、电动式仪表、数字式仪表的结构与功能。
- 温度传感器、压力传感器、流量传感器等的使用方法和操作技巧。
3. 检测数据处理与分析:- 数据采集、处理和存储的基本方法。
- 数据分析中的误差处理、信号处理技术。
4. 实践操作与案例分析:- 设计简单的技术检测方案,进行实际操作。
检测技术及仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握检测技术的基本原理,理解仪表的构成、分类及其工作原理;2. 使学生了解各种传感器的工作原理及其在检测技术中的应用;3. 让学生掌握检测信号的处理与分析方法,了解数据采集与传输的基本技术。
技能目标:1. 培养学生能够正确选择和使用检测仪表,进行简单检测系统的设计与搭建;2. 培养学生运用检测技术解决实际问题的能力,提高实验操作和数据处理技能;3. 培养学生通过查阅资料、开展小组合作,提高自主学习与解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对检测技术及仪表的兴趣,激发他们探索科学技术的热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与创新,树立工程意识;3. 培养学生具备良好的团队合作精神,学会尊重他人、沟通交流。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将课程目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养他们具备实际操作能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 检测技术基本原理:包括检测系统的组成、分类及性能指标,仪表的基本工作原理等;参考教材章节:第一章 检测技术概述2. 传感器及其应用:介绍常见传感器(如温度、压力、流量等传感器)的工作原理、特性及应用;参考教材章节:第二章 传感器及其应用3. 检测信号处理与分析:包括信号处理的基本方法、数据采集与传输技术,滤波算法等;参考教材章节:第三章 检测信号处理与分析4. 检测仪表的使用与维护:介绍仪表的正确使用方法、维护保养技巧以及故障排除方法;参考教材章节:第四章 检测仪表的使用与维护5. 检测系统设计:结合实际案例,指导学生进行检测系统的设计与搭建,包括传感器选型、信号处理、数据采集等;参考教材章节:第五章 检测系统设计6. 实践教学环节:组织学生进行实验操作,提高实际操作能力和数据处理技能;参考教材章节:第六章 实践教学环节教学内容安排和进度:按照教学大纲,分阶段进行理论教学和实践操作,确保学生能够逐步掌握检测技术及仪表的知识和技能。
自动化系统信号的获取与转换组员:合兴国权鑫董九柱任文华班级:1220391学号:13 18 23 28指导老师:刘志成张健日期:2014 - 12 - 25基于PCI卡的储酒罐数据监测系统1. 设计性质本实践环节是自动化专业学生继“自动检测技术与仪表”课程之后的一门专业必修环节,对培养学生的动手能力、分析解决实际问题的能力、科学研究能力和创新思维能力有着重要的作用。
2. 设计目的拓宽加深学生对理论知识的理解,从而掌握比较全面的专业知识,掌握仪表和自动化系统的专业操作技能,具备一定的分析和解决工程实际问题的能力,形成科学的工作作风和良好的人才素质。
3. 设计任务针对实际的检测对象,设计出满足要求的数据采集系统,并能对数据做初步的分析与处理。
具体要求:某酒厂的罐区共有10个储酒罐,每个罐高10米,直径4米,要求对罐区储酒量进行计算显示同时显示每个罐的液位与温度。
4. 设计要求(1)以某酒厂储酒罐为实际研究对象,了解对酒罐进行检测系统设计的目的及意义,明确需要检测的参数。
(2)确定数据采集系统的总体方案,如:采用工控机、总线或基于PLC的数据采集等方式。
(3)通过分析现场环境对仪表检测性能的要求,选择合适的测量仪表,包括仪表的材料、测量方法、量程、精度、信号类型等方面。
(4)根据确定的方案和选定的仪表,进行储酒罐液位、温度数据采集系统的详细设计。
(5)利用上位机软件对数据进行初步分析和处理,实现酒罐液位和温度的数据显示,并进行储酒量的计算和显示,同时实现数据查询、实时曲线绘制等功能。
5. 系统方案(1) 检测前提①检测系统设计的目的及意义在日常生活中,酒已经成为了不可或缺的一大元素,食用酒是一种优质的保健饮料,在社交场合都都离不开它。
然而,在实际酒品储存中,为了保证酒的品质与生产安全,我们必须要实时监测储酒罐内酒的液位及温度等重要信息。
考虑到测量参数时要保证安全、无污染、置入误差小,所以要从各个角度分析选择最佳监测方法,并筛选出最优的测量仪表,保证酒品的正常储存。
能源与动力工程学院
课程设计任务书
自动化专业班
课程名称热工测量及仪表
题目300MW火电机组过热蒸汽检测系统的设计
任务起止日期:2011年 1 月3日~ 2011年 1 月14 日
学生姓名年月日指导教师年月日教研室主任年月日院长年月日
能源与动力工程学院
2. 此任务书最迟必须在课程设计开始前三天下达给学生。
附录1:SG-1025/18.1-M319型锅炉过热蒸汽系统
SG-1025/18.1-M319型锅炉过热蒸汽系统的结构示意图
图中:1——汽包,2——顶棚过热器,3——后烟井前墙包覆管,4——后烟井环形集箱,5——后烟井顶棚及后墙包覆管,6——低温再热器悬吊管,7——后烟井分隔墙下集箱,8——后烟井左侧墙包覆管,9——后烟井右侧墙包覆管,10——水平烟道左侧墙包覆管,11——水平烟道右侧墙包覆管,12——低温过热器悬吊管,13——低温过热器,14——Ⅰ级喷水减温器,15——分隔屏,16——后屏过热器,17——Ⅱ级喷水减温器,18——高温过热器,19——短路管,20——主汽管,21——后烟井分隔墙。
附录2:SG-1025/18.1-M319型锅炉过热蒸汽系统需要检测的参数:(仅供参考)
1、汽包饱和蒸汽压力(就地、盘装指示、计算机)
2、过热器出口蒸汽压力(就地、盘装指示、盘装记录、盘装报警、计算机)
3、主蒸汽流量(盘装记录)
4、过热器减温器入口汽温度(计算机)
5、过热器减温器出口汽温度(计算机)
6、过热器出口蒸汽温度(盘装指示、盘装记录、盘装报警、计算机)
7、减温水流量(计算机)
附录3:检测仪表装设符号
送计算机。
技术检测与仪表课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握技术检测与仪表的基本原理、方法和应用,培养学生运用技术检测与仪表解决实际问题的能力。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生能够掌握技术检测与仪表的基本概念、原理、方法和应用,了解相关技术的发展趋势。
2.技能目标:学生能够运用技术检测与仪表进行实际问题的分析和解决,具备一定的实践操作能力。
3.情感态度价值观目标:学生树立正确的技术检测与仪表使用观念,增强对技术检测与仪表在生产和生活中的重要性的认识。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个部分:1.技术检测与仪表的基本概念、原理和分类。
2.各种技术检测与仪表的方法及其应用。
3.技术检测与仪表在生产、生活中的实际案例分析。
4.技术检测与仪表的发展趋势及前景。
三、教学方法为了达到课程目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解技术检测与仪表的基本概念、原理和分类,使学生掌握基础知识。
2.案例分析法:分析实际案例,使学生了解技术检测与仪表在生产、生活中的应用。
3.实验法:安排实验课程,培养学生运用技术检测与仪表解决实际问题的能力。
4.讨论法:学生进行课堂讨论,激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的技术检测与仪表教材。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的课件、视频等多媒体资料,提高课堂教学效果。
4.实验设备:配置齐全的实验设备,保证实验教学的顺利进行。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
具体评估方法如下:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置适量的作业,评估学生的知识掌握和应用能力。
3.考试:进行期中考试和期末考试,全面评估学生的知识水平和实践能力。
过程检测及仪表课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解过程检测及仪表的基本原理,掌握常用仪表的工作方式和功能特点。
2. 学生能够描述过程检测仪表在工业控制系统中的应用,了解不同检测参数的测量方法和相关仪表。
3. 学生掌握过程检测及仪表的安装、调试与维护的基本知识,能够解释仪表故障及简单处理方法。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确选择和使用过程检测仪表,进行简单的系统连接和调试。
2. 学生通过实际操作,提升动手能力,培养解决实际问题的能力。
3. 学生能够运用仪表数据进行简单的数据分析,为控制系统的优化提供参考。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习过程检测及仪表的知识,培养对工业自动化控制的兴趣,增强对现代工业的认识。
2. 学生在学习过程中,培养严谨的科学态度,提高团队合作意识和沟通能力。
3. 学生能够认识到过程检测及仪表在节能减排、环境保护等方面的重要作用,增强社会责任感和使命感。
本课程针对高年级学生的认知水平和实际需求,结合过程检测及仪表的学科特点,强调知识与实践相结合,注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
通过本课程的学习,使学生能够为未来从事相关工作打下坚实的基础。
二、教学内容1. 过程检测仪表的基本原理:包括传感器的工作原理、信号的转换与处理等,重点讲解温度、压力、流量、液位等常见参数的检测方法。
教材章节:第一章 绪论,第三节 过程检测技术。
2. 常用过程检测仪表:详细介绍各种检测仪表的结构、原理、性能及应用,如热电阻、热电偶、压力表、流量计等。
教材章节:第二章 常用过程检测仪表。
3. 过程检测仪表的安装、调试与维护:讲解仪表的安装要求、调试方法及日常维护,强调安全操作规范。
教材章节:第三章 过程检测仪表的安装与调试,第四章 仪表的维护与故障处理。
4. 实际应用案例分析:分析典型过程检测及仪表在工业控制系统中的应用案例,使学生了解实际工作中可能遇到的问题及解决方法。
《仪表与检测课》程设计任务书专业:班级:姓名:设计题目:热电偶炉温控制系统一、课程设计目的:1、通过本课程设计,加深对自动检测技术知识理解,巩固和提高学过的理论与专业知识,并予以适当的深化。
2、提高学社运算、绘图技能和查阅文献资料的能力与文字表达能力,使学生具备基本的工程设计技能。
3、使学生初步建立正确的设计思想,如:工艺上可靠,经济上合理,技术上先进,系统上最优等。
4、进一步掌握常用热电偶的种类与选用原则,熟悉XTM电子温度调节仪的原理与应用。
二、课程设计任务:1、如图:设计一个利用XMT-101型温度控制仪组成的热电偶测温、控温电路2、电路要求有电源电压显示,电炉通断电显示和电炉的电流大小显示,主电路与控制电路电源分开,电炉能在某一温度上(5000)自行调控,并能手动切断电源。
3、用实验室单相电炉、XMT-101型动圈式仪表、热电偶、交流接触器组装二位式炉温自调装置。
三、课程设计时间安排(按每周28学时计算)1、时间安排课程设计时间:第15周//第16周//第17周//第18周各一周课程设计分析讲解:2学时(领取设计任务书,指导老师交代相关注意事项)课程设计资料收集:4学时(上网查询或上图书馆查询相关资料并确定设计方案)课程设计计算与草图绘制:8学时(包括控制系统图与控制原理图)课程设计项目实现:6学时(用实验室单相电炉、XMT-101型电子温度调节仪表、热电偶、交流接触器组装二位式炉温自调装置)课程设计说明书编制:6学时课程设计评估考核:2学时2、课程设计地点安排电机拖动实训室3、课程设计指导老师贺坤辉等四、课程设计说明书的内容:1、目录2、设计题目及原始数据3、前言4、工艺简图及设计方案说明(简单论证)5、设计结果概要(主要设备各项性能指标等)6、设计图纸(用CAD绘制,包括控制系统图与控制原理图,要有明确的标题栏,详细的材料明细表等)7、参考文献8、后记及其他五、项目实习实训考核通过设计答辩方式,并结合学生的动手操作能力,独立分析解决问题的能力和创新精神,总结报告、答辩水平、项目产品考核结果以及学习态度综合考评。
成绩分优、良、中、及格和不及格五等。
考核标准包括:①考核项目产品的可用性,实用性,通用性,可扩充性等(40%)②学生的现场动手操作能力,创新精神(30%)③项目报告(10%);附:一、数显表XMT-101/2数显表介绍:XMT-101/102仪表为三位或四位数码管显示,并有二位式、三位式、上下限位差、时间比例、可控硅连续调节式、位式PID、PID连续调节等多种控制方式、根据需要还可增加超温报警功能。
该数显表并应用了独特的抗干扰技术,具有精度高、可靠性好、抗震性强、安装方便。
可广泛应用于冶金、化工、电子、机械、纺织、塑料、制冷、医疗、电炉烘箱等轻、重工业部门用作温度测量和自动控制。
配上相应的传感器也可用于压力、流量、液位等参数的显示和控制。
数显表的技术参数:1、显示方式: LED数码管直接显示被测值2、显示误差:≤1.0%FS±1字3、设定点偏差:≤1.0%F.S4、热电偶冷端补偿:0~50℃内误差<2℃5、时间比例调节:比例带1%~3%,周期:30S±10S6、输出触点容量:交流220V 3A(阻性负载)7、工作电源:90VAC-242VAC,50HZ/60HZ8、功耗小于3W9、工作环境:温度0~50℃,相对湿度<85%RH的无腐蚀性气体场合。
10、外型及开孔尺寸:160X80X130 156X76二、接线图:(拨码型仪表接线方式与之对应相同)TDA TDA三、XCT-101工作原理本仪器由测量机构、调节机构、断偶保护机构和电源组成如图所示。
1、测量机构磁电系动圈式仪表实质上是测量微安级电流仪表。
仪表的可动线圈的偏转角与流过它的电流成正比。
当线圈与热电偶串联使用的时候,如果热电偶回路的总电阻为常数,则线圈偏转角与热电偶回路的热电势成正比。
如此,动圈表与规定的热电偶配用,表盘直接以温度示值刻度而成为直读式温度显示仪表。
虽然,作为温度指标仪表,不仅要求仪表与指定分度号的热电偶配合使用,而且要求热电偶回路的总电阻ΣR恒为常数。
ΣR=Ri+Ro (1-1)Ri表示仪表内电阻,产品设计时保证Ri在一定的环境温度范围内是常数。
它包括动圈电阻以及仪表测量电路中的量程电阻Ri和温度补偿电阻Rt和Rm。
Ro表示仪表外电阻,它包括热电偶本身电阻和热电偶连接导线的电阻。
为保证Ro为常数,产品设计时保证Ro为一定值(15Ω,标明在表盘上)。
仪表出厂时附加了一个与外电阻等值的锰铜电阻,这个电阻串联在测量电路中。
安装仪表的时候,先将热电偶及其连接导线的电阻测量出来,然后拆除这个锰铜电阻中的若干长度的电阻丝,使仪表外电阻(热电偶及其连接导线,以及该锰铜电阻的电阻之总和)等于15Ω。
仪表工作时,热电偶冷端温度在一般情况下并不为0℃,因此,当热电偶热端温度等于冷端温度时,即热电势等于零,仪表指针应指示冷端温度值,满足这种冷端温度补偿的最简单的方法是调整仪表的机械零点调节器,当动圈表没有信号输入时,其指针至制热电偶冷端温度值。
2、调节机构参见图3-1,仪表的调节机构主要由偏差检测器、高频振荡器、检波与直流放大器及继电器组成。
测量指针上附着小铝旗,给定指针上附着两个串联的扁线圈,称为检测线圈。
给定指针可通过调节面板上的调节螺钉而使其置于全量程范围内的任意位置上。
小铝旗随测量指针动作,可自由进出于这两个线圈的间隙之中,这就是所谓偏差检测器。
检测线圈与一个电容器并联构成的检测谐振回路安插在高频振荡器的反馈电路中。
当小铝旗完全进入检测线圈的间隙之中,这个检测线圈的固有频率fo=10.6MHZ;当小铝旗离开检测线圈时,检测线圈的电感量增大,检测谐振回路的固有频率f≥10.6MHZ。
高频振荡器的振荡频率fo=10.6MHZ,这个高频信号经检波与放大器后输出约20mA的直流电流,驱使继电器吸合,继电器触点闭合。
当指针上的小铝旗完全进入检测线圈的时候,检测谐振回路对fo呈高阻抗,振荡器因振荡条件不得满足而停振,放大器输出电流随之减小,继电器释放,触点断开。
当铝旗没有完全进入检测线圈的时候,检测谐振回路对fo呈低阻抗,振荡器正常工作。
这是最简单的二位式调节动作。
3、断偶保护机构仪表使用过程中,有可能产生热电偶回路断线问题,热电偶断线后,动圈中没有电流通过,指示针不偏转,振荡器总是处于振荡状态,接触器触点始终吸合,被控电炉往往造成“跑温”事故,因此设置断偶保护机构,其电路原理如图3-1所示。
Ri是包括动圈在内的仪表内电阻,阻值数百欧姆,Ro是仪器外电阻,阻值15欧姆,RP(约10kΩ)和CP的阻抗(对50Hz交流)很大。
当热电偶未断线时,约12V的交流电源在动圈表输入端只产生毫伏级的交流电压,从而二极管D呈高阻抗。
因此,动圈只因热电偶电势产生偏转,而不受毫伏级的交流电压的影响。
当热电偶断线后,由于Ri阻值较大,起不到对二极管D的短路作用。
于是,12V交流电压在正半周时主要通过D 及Ro向Co充电(上的电压,左正右负);在负半周时,汇同Co的放电,在Ri上产生上正下负的电压降,这个电压足以驱使动圈偏转直至铝旗进入检测线圈中为止,从而使继电器释放。
四、仪表安装使用方法1、一般型检查(1) 仪表外观完好,零配件齐全。
(2) 机械零点调节螺钉是否使指示针在刻度零点附近的小范围内偏转。
(3) 将仪表放平,读数;再将仪表分别向前、后、左、右四个方向倾斜5°,指针示值之变化不应超过仪表的基本误差。
(4) 轻轻转动一下仪表,使指针偏零点,察看是否指针能恢复指向零点。
2、固定安装仪表一般固定安装在仪表柜前面板上,用夹板螺钉固定。
仪表的安装环境符合要求。
3、接线测量线、控制线、电源线能必须正确地接在仪表后部相应的接线端子上。
特别要注意的是测量线必须是与热电偶型号匹配的补偿导线,而且,补偿导线的正负极要与热电偶的正负极以及与接线端子的正负极相对应,不可接错。
电源线的中线接在“0”端钮上。
仪表的接地端钮必须可靠地接地,不允许与电源线的中线连接。
4、外电阻测量与调整仪表外电阻是指热电偶电阻、补偿导线电阻以及外线调整电阻之总和。
应该指出的是热电偶及其补偿导线电阻是指它在正常工作时的热态电阻。
这个电阻的测量可使用万用表。
为消除热电势对测量的影响,以及考虑到热电势可能的变化,宜采用“正-反-正”三次测量,第一次和第三次测量的平均值作为正向测量与反向测量的平均值就是外电阻的阻值。
因为万用表测量精度较低,最好备用一个15欧姆的标准电阻,先行校验万用表的读数。
测得热电偶及其补偿导线的电阻后,便可拆除部分外线调整电阻的锰铜丝。
拆除部分的锰铜丝电阻应等于上述测量电阻,如此,达到满足仪表外电阻的要求。
5、机械零点调整动圈仪表信号输入时(热电偶端温度与冷端温度相同时,或热电偶与仪表的联接断开时),调整仪表机械零点位于热电偶冷端温度(通常就是仪表所处的环境温度)。
环境温度会因季节变化,故仪表机械零点调整是要经常进行的。
五、基本控制流程六、热电偶校准及误差1、用途镍铬-镍硅热电偶是非贵金属热电偶中性能最稳定的一种,热电势较大,且有接近直线的分度曲线,因此使用最广。
热电偶遇温度显示仪表配合,主要用于测量气体、蒸汽、液体等介质的温度。
常用的有是带保护管套的、裸装的和铠装的几种。
2、主要技术性能1、正常工作环境中性或氧化性气氛。
长时间使用温度0~900℃,短时间使用温度1000~1200℃。
2、分度特性分度号EU-2(由表2-1给出)3、基本误差三等标准热电偶:≤±3(℃)工业通用热电偶:≤{±3±0.0075(X-400)}℃3、工作原理热电偶是根据金属的热电效应设计制作的。
两种不同的导体组成一个封闭的回路,便构成了一个热电偶,如果热电偶两端结点温度不同,回路中就会产生热电势,这个热电势的大小只与构成热电偶的导体成分以及与热电偶两端的温度有关。
但是,应该注意,如果热电偶本身材料不均匀,那么,由于温度梯度的存在,可能产生附加电势。
镍铬-镍硅热电偶的正极是镍铬合金,成分为镍89%,铬10%,铁1%,负极是镍硅合金,成分为镍97%,硅2.5%,锰0.5%。
这两种电极材料的高温抗氧化能力及抗腐蚀能力都很强,热电性能稳定,但镍硅材料在高温下易受还原气氛的有害影响。
4、使用注意事项A、热电偶裸装,其电极务必避免受到机械损伤,而且只能用在中性或氧化性气氛环境中;在还原性气氛中或在腐蚀介质环境中使用,必须有密封良好的保护套管。
B、热电偶要有足够的插入深度。
C、与二次仪表连接使用铜-康铜补偿导线,其导线绝缘层着色:正极(铜)为红色,负极(康铜)为蓝色。
因补偿导线,分度号Eu-2。
七、调试要求:1、检查出XMT-101温度调节仪表与交流接触器组成的自动保护炉温调节装置,检查显示仪表的冷端温度是否与实际情况符合,若不符合,给予适当调整。