天津大学 仪表自动控制实验

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G20201仪器仪表工程培养方案

G20201仪器仪表工程培养方案

【附件1】天津大学工程硕士研究生培养方案工程领域名称:仪器仪表工程领域代码: 430104校内统一编号: G20201领域所在学院:精密仪器与光电子工程学院2007年11月5 日仪器仪表工程领域工程硕士研究生培养方案一、领域简介仪器仪表工程依托于天津大学仪器科学与技术学科,是国家重点一级学科;是国务院学位委员会第一批批准建立的博士、硕士学位授予单位和博士后流动站;是国家“211工程”重点建设学科,是教育部“985工程”国家一级创新平台。

设有“精密测试技术及仪器国家重点实验室”。

该学科师资力量强大,现有中国工程院院士1名,长江学者1名,博士生导师18名,硕士生导师40名。

每年承担各种重大科研课题数十项,近几年多次获得国家发明奖、国家科技进步奖和国家教学成果奖。

二、培养目标掌握仪器仪表工程领域的基础理论、先进技术方法和现代技术手段,具有解决仪器仪表工程领域工程问题或从事新产品、新工艺、新设备的开发能力。

培养基础扎实、素质全面、工程实践能力强并具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。

三、培养方式和学习年限采用天津大学和企业联合的培养方式,双导师制。

必修课和选修课在1年内修完,论文研究在2年内完成。

特殊情况可以适当延长学习年限,最长不得超过5年四、领域范围按行业特征仪器仪表工程领域的覆盖范围为:自动化仪表与控制系统、科学仪器、电工计测技术及电工仪器仪表、电子测量与仪器技术、相关传感器、仪器仪表元器件、仪表功能材料、医疗仪器等行业。

五、课程设置与学分要求工程数学基础、科学技术论与方法论、英语及专业基础课等学位课程21学分;专业选修课程和必修环节不少于12学分。

共33学分。

六、对学位论文的要求选题应直接来源于生产实际或具有明确工程背景与应用价值;技术上先进,有一定难度;内容充实,工作量饱满;综合运用基础理论、专业知识与科学方法;格式规范,条理清楚,表达准确。

七、学位授予修满培养方案规定的课程和学分,成绩合格,完成学位论文工作,提出学位申请,通过论文答辩,经过学位评定委员会的审定达到培养目标,可被授予仪器仪表工程领域工程硕士专业学位。

自动控制实训实验报告

自动控制实训实验报告

一、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制系统的基本原理和实验方法;2. 理解典型环节的阶跃响应、频率响应等性能指标;3. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理自动控制系统是指利用各种自动控制装置,按照预定的规律自动地完成对生产过程或设备运行状态的调节和控制。

本实验主要研究典型环节的阶跃响应和频率响应。

1. 阶跃响应:当系统受到一个阶跃输入信号时,系统输出信号的变化过程称为阶跃响应。

阶跃响应可以反映系统的稳定性、快速性和准确性。

2. 频率响应:频率响应是指系统在正弦输入信号作用下的输出响应。

频率响应可以反映系统的动态性能和抗干扰能力。

三、实验仪器与设备1. 自动控制实验箱;2. 双踪示波器;3. 函数信号发生器;4. 计算器;5. 实验指导书。

四、实验内容与步骤1. 阶跃响应实验(1)搭建实验电路,连接好实验箱和示波器。

(2)输入阶跃信号,观察并记录阶跃响应曲线。

(3)分析阶跃响应曲线,计算系统的超调量、上升时间、调节时间等性能指标。

2. 频率响应实验(1)搭建实验电路,连接好实验箱和示波器。

(2)输入正弦信号,改变频率,观察并记录频率响应曲线。

(3)分析频率响应曲线,计算系统的幅频特性、相频特性等性能指标。

3. 系统校正实验(1)搭建实验电路,连接好实验箱和示波器。

(2)输入阶跃信号,观察并记录未校正系统的阶跃响应曲线。

(3)根据期望的性能指标,设计校正环节,并搭建校正电路。

(4)输入阶跃信号,观察并记录校正后的阶跃响应曲线。

(5)分析校正后的阶跃响应曲线,验证校正效果。

五、实验结果与分析1. 阶跃响应实验(1)实验结果:根据示波器显示的阶跃响应曲线,计算得到系统的超调量为10%,上升时间为0.5s,调节时间为2s。

(2)分析:该系统的稳定性较好,但响应速度较慢,超调量适中。

2. 频率响应实验(1)实验结果:根据示波器显示的频率响应曲线,计算得到系统的幅频特性在0.1Hz到10Hz范围内基本稳定,相频特性在0.1Hz到10Hz范围内变化不大。

过程控制与自动化仪表课程设计

过程控制与自动化仪表课程设计

过程控制与自动化仪表课程设计前言过程控制与自动化仪表课程是工程领域中非常重要的基础课程之一,它涉及到工程研发、生产运营以及企业管理等多个方面。

本文将介绍一种基于实践的课程设计方法,旨在让学生深入掌握过程控制与自动化仪表的基础知识。

设计目标•确定学生对过程控制与自动化仪表的基本概念和技术掌握程度。

•培养学生的设计和实验能力,让他们能够运用所学知识分别设计并完成过程控制实验和自动化仪表实验。

•提高学生的团队合作和沟通能力,通过设计项目的过程,激发学生的创新潜力。

设计内容过程控制实验设计实验一:温度控制系统设计在该实验中,学生需要设计一个基于PID控制算法的温度控制系统。

通过调整控制器的参数,让温度快速稳定在设定值附近,并且能够在温度变化时快速响应和自适应调整。

实验二:流量控制系统设计在该实验中,学生需要设计一个基于比例控制算法的流量控制系统。

通过调整控制器的参数,让流量在设定值附近稳定,并且能够在流量变化时快速响应和自适应调整。

自动化仪表实验设计实验三:温度传感器的实现在该实验中,学生需要实现一个基于热电偶的温度传感器。

通过校准测试,让学生了解测量误差来源和校准方法。

实验四:流量计的实现在该实验中,学生需要实现一个流量计,通过实验测试让学生了解其特性和测量误差来源。

设计方法阶段一:学习基础概念和技术在本阶段,学生需要学习过程控制和自动化仪表的基础概念和技术,包括控制系统、PID控制器、量程、精度等方面的知识。

阶段二:组建设计小组在本阶段,每个小组需要选择一个相对复杂的课程设计内容,进行深入的研究和讨论,拟定初步设计方案。

阶段三:设计与实现在本阶段,学生需要分成小组,负责具体的实验设计与实现。

在设计的过程中,需要充分考虑过程控制和自动化仪表的基本原理和设计要求。

在实现的过程中,需要用到软件工具和实验平台。

阶段四:实验测试与评价在本阶段,学生需要对实验设计进行测试,并记录数据处理结果。

测试过程中需要考虑实验中的各种随机与不确定因素。

实验一--典型环节的电路模拟

实验一--典型环节的电路模拟

自动控制原理实验报告院(系):能源与环境学院专业:热能与动力工程姓名:周宇盛学号: 03010130 同组人员:王琪耀马晓飞实验时间: 2012 年 10 月 23 日实验名称:典型环节的电路模拟一、实验目的1. 熟悉THBDC-1型信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台及上位机软件的使用;2. 熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟;3. 测量各典型环节的阶跃响应曲线,并了解参数变化对其动态特性的影响。

二、实验设备1. THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验平台;2. PC机一台(含上位机软件)、数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、采接卡接口线;三、实验内容1. 设计并组建各典型环节的模拟电路;2. 测量各典型环节的阶跃响应,并研究参数变化对其输出响应的影响;一、各典型环节电路图1. 比例(P )环节根据比例环节的方框图,选择实验台上的通用电路单元设计并组建相应的模拟电路,如下图所示。

图中后一个单元为反相器,其中R 0=200K 。

若比例系数K=1时,电路中的参数取:R 1=100K ,R 2=100K 。

若比例系数K=2时,电路中的参数取:R 1=100K ,R 2=200K 。

2. 积分(I )环节根据积分环节的方框图,选择实验台上的通用电路单元设计并组建相应的模拟电路,如下图所示。

图中后一个单元为反相器,其中R 0=200K 。

若积分时间常数T=1S 时,电路中的参数取:R=100K ,C=10uF(T=RC=100K ×10uF=1); 若积分时间常数T=时,电路中的参数取:R=100K ,C=1uF(T=RC=100K ×1uF=;3. 比例积分(PI)环节根据比例积分环节的方框图,选择实验台上的通用电路单元设计并组建相应的模拟电路,如下图所示。

图中后一个单元为反相器,其中R 0=200K 。

若取比例系数K=1、积分时间常数T=1S 时,电路中的参数取:R 1=100K ,R 2=100K ,C=10uF(K= R 2/ R 1=1,T=R 1C=100K ×10uF=1);若取比例系数K=1、积分时间常数T=时,电路中的参数取:R 1=100K ,R 2=100K ,C=1uF(K= R 2/ R 1=1,T=R 1C=100K ×1uF=。

自控实验报告实验总结

自控实验报告实验总结

一、实验背景随着现代工业和科技的飞速发展,自动控制技术在各个领域得到了广泛应用。

为了使学生更好地理解和掌握自动控制原理及其应用,我们进行了为期两周的自控实验。

本次实验旨在通过实际操作,加深对自动控制原理的理解,提高动手实践能力。

二、实验目的1. 熟悉自动控制实验的基本原理和方法;2. 掌握控制系统时域性能指标的测量方法;3. 学会运用实验仪器进行实验操作和数据分析;4. 提高团队合作意识和解决问题的能力。

三、实验内容1. 典型环节及其阶跃响应实验本实验通过模拟电路,研究了典型环节(比例环节、积分环节、微分环节)的阶跃响应。

通过改变电路参数,分析了参数对系统性能的影响。

2. 二阶系统阶跃响应实验本实验研究了二阶系统的阶跃响应,通过改变系统的阻尼比和自然频率,分析了系统性能的变化。

3. 连续系统串联校正实验本实验研究了连续系统串联校正方法,通过调整校正装置的参数,使系统达到期望的性能指标。

4. 直流电机转速控制实验本实验利用LabVIEW图形化编程方法,编写电机转速控制系统程序,熟悉PID参数对系统性能的影响,通过调节PID参数掌握PID控制原理。

四、实验结果与分析1. 典型环节及其阶跃响应实验通过实验,我们观察到不同环节的阶跃响应曲线。

在比例环节中,随着比例系数的增加,系统的超调量减小,但调整时间增加。

在积分环节中,随着积分时间常数增大,系统的稳态误差减小,但调整时间增加。

在微分环节中,随着微分时间常数增大,系统的超调量减小,但调整时间增加。

2. 二阶系统阶跃响应实验通过实验,我们分析了二阶系统的性能。

在阻尼比小于1时,系统为过阻尼状态,响应速度慢;在阻尼比等于1时,系统为临界阻尼状态,响应速度适中;在阻尼比大于1时,系统为欠阻尼状态,响应速度快。

3. 连续系统串联校正实验通过实验,我们掌握了串联校正方法。

通过调整校正装置的参数,可以使系统达到期望的性能指标。

4. 直流电机转速控制实验通过实验,我们学会了利用LabVIEW图形化编程方法,编写电机转速控制系统程序。

实验二THBDC-1控制理论的时域分析

实验二THBDC-1控制理论的时域分析

实验二基于THBDC-1控制理论实验平台的时域分析一.实验目的1.通过实验了解参数ζ(阻尼比),ωn(阻尼自然频率)的变化对二阶系统动态性能的影响;2.掌握各阶系统动态性能的测试方法;3.掌握参数调节系统性能的方法。

二.实验设备同实验一。

三.实验内容1.观测二阶系统的阻尼比分别在0<ζ<1,ζ=1和ζ>1三种情况下的单位阶跃响应曲线;2.调节二阶系统的开环增益K,使系统的阻尼比ζ=1/2,测量此时系统的超调量δp,调节时间ts(Δ=+-0.05);3.ζ为一定时,观测系统在不同ωn时的响应曲线;四.实验步骤典型的二阶系统结构方框图所示其相应的模拟电路图如图所示:1.连接系统2.系统输入单位阶跃信号,取C=1μF ,R=100K ,调节Rx 阻值,用“THBDC-1”软件观测并记录不同ζ值时的实验曲线2.1系统处于欠阻尼状态,其超调量为53%左右;并计算ζ的值。

计算出ζ=0.1985 ,实验测得Rx=253K Ωζ=RxR 2=0.1976 K=Rx/R=2.53T1=Rx*C=0.253sT2=R*C=0.1s2.2系统处于欠阻尼状态,其超调量为4.3%左右,并计算ζ的值。

C=1μF ,R=100K ,计算出ζ=0.7077 实验测得Rx=71 K Ωζ=RxR 2=0.7042 K=Rx/R=0.71T1=Rx*C=0.071sT2=R*C=0.1s2.3系统处于临界阻尼状态,并计算ζ的值。

C=1μF ,R=100K ,计算出ζ=1 实验测得 Rx=49.6K Ωζ=RxR 2=1.008 K=Rx/R=0.496T1=Rx*C=0.0496sT2=R*C=0.1s2.4系统处于过阻尼状态;并计算ζ的值。

C=1μF ,R=100K , 计算出 ζ >1 实验测得Rx=14.4Kζ=Rx R2=3.472K=Rx/R=0.144T1=Rx*C=0.0144sT2=R*C=0.1s3.ζ值一定时,上图中取R=100K ,Rx=250K 。

2022测控技术与仪器专业大学前十排名

2022测控技术与仪器专业大学前十排名

2022测控技术与仪器专业大学前十排名2022测控技术与仪器专业大学前十排名测控技术与仪器专业面广,小到生产过程自动控制,大到火箭卫星的发射及监控。

以下是本文整理的测控技术与仪器专业大学前十排名,希望可以提供给大家进行参考和借鉴。

测控技术与仪器专业大学前十排名清华大学(排名第1)、北京航空航天大学(排名第2)、天津大学(排名第3)、哈尔滨工业大学(排名第4)、上海交通大学(排名第5)、东南大学(排名第6)、重庆大学(排名第7)、中北大学(排名第8)、吉林大学(排名第9)、中国科学技术大学(排名第10)。

测控技术与仪器专业简介本专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力,能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。

测控技术与仪器专业学生主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论,测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法,受到现代测控技术和仪器应用的训练,具有该专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力。

测控专业很冷门吗全称是测控技术与仪器,还是比较冷门的。

测控技术与仪器是一门普通高等学校本科专业,属仪器类专业,基本修业年限为四年,授予工学学士学位。

该专业以仪器科学与技术学科为基础,研究物质世界中信息获取、处理、传输和利用的理论、方法和实现途径,运用物理、化学或生物学等方法,获取对象状态、属性及变化信息,并将其转换处理成易于表达和利用的形式。

测控技术与仪器专业就业方向1、智能仪器仪表方向主要是从事仪器仪表,电子产品的软件,硬件研发,测试,也可以从事仪表自动控制等方面的工作,这是一个偏向于电子的方向,最好要学好C语言,汇编语言,单片机等并有相关的实践开发经验。

2、测试计量技术与仪器方向。

这个方向主要是从事计量,测试检测,品质检验等的工作,这个方向学术研究的成分比较重一点,一般本科生比较难找到较合适的工作。

自动化仪表课程设计教材

自动化仪表课程设计教材

自动化仪表课程设计教材一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握自动化仪表的基本原理、结构、分类、应用及其在工业自动化控制系统中的作用。

通过本课程的学习,学生应能理解自动化仪表的测量原理、信号处理方式、显示和输出方式,熟悉各种自动化仪表的选型、安装、调试和维护方法,具备一定的自动化仪表故障分析和解决能力。

具体来说,知识目标包括:1.掌握自动化仪表的基本概念、分类和性能指标。

2.理解自动化仪表的测量原理和信号处理方式。

3.熟悉自动化仪表在工业自动化控制系统中的应用。

4.了解自动化仪表的最新发展动态。

技能目标包括:1.能够根据实际需要选择合适的自动化仪表。

2.能够正确安装、调试和维护自动化仪表。

3.具备一定的自动化仪表故障分析和解决能力。

情感态度价值观目标包括:1.培养学生的创新意识和团队协作精神。

2.增强学生对自动化仪表行业的认同感和责任感。

3.培养学生热爱科学、追求真理的学习态度。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.自动化仪表的基本概念、分类和性能指标。

2.自动化仪表的测量原理和信号处理方式。

3.自动化仪表的显示和输出方式。

4.自动化仪表在工业自动化控制系统中的应用。

5.自动化仪表的选型、安装、调试和维护方法。

6.自动化仪表的最新发展动态。

三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

通过多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性,提高学生的学习效果。

1.讲授法:通过讲解自动化仪表的基本原理、结构和应用,使学生掌握基本知识。

2.讨论法:学生针对实际案例进行讨论,培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法:分析自动化仪表在实际工程中的应用案例,使学生更好地理解理论知识。

4.实验法:开展自动化仪表的实验操作,提高学生的动手能力和实际操作技能。

四、教学资源为了保证本课程的顺利进行,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。

自动控制实验报告

自动控制实验报告

自动控制实验报告自动控制实验报告「篇一」一、实验目的1、掌握直流稳压电源的功能、技术指标和使用方法;2、掌握任意波函数新号发生器的功能、技术指标和使用方法;3、掌握四位半数字万用表功能、技术指标和使用方法;4、学会正确选用电压表测量直流、交流电压。

二、实验原理(一)GPD—3303型直流稳压电源主要特点:1、三路独立浮地输出(CH1、CH2、FIXED)2、 CH1、CH2稳压值0―32 V,稳流值0―3。

2A3、两路串联(SER/IEDEP),两路并联(PARA/IEDEP)(二)RIGOL DG1022双通道函数/任意波函数信号发生器主要特点1、双通道输出,可实现通道耦合,通道复制2、输出五种基本波形:正弦波、方波、锯齿波、脉冲波、白噪声,并内置48种任意波形三、实验仪器1、直流稳压电源1台2、数字函数信号发生器1台3、数字万用表1台4、电子技术综合试验箱1台四、实验数据记录与误差分析1、直流电压测量(1)固定电源测量:测量稳压电源固定电压2.5V、3.3V、5V;误差分析:E1=|2.507—2.5|÷2。

5×100%=0.28%E2=|3.318—3。

3|÷3.3×100%=0.55%E3=|5.039—5|÷5×100%=0.78%(2)固定电源测量:测量实验箱的固定电压±5V、±12V、—8V;误差分析:E1=|5.029—5|÷5×100%=0.58%E2=|5.042—5|÷5×100%=0.84%E3=|11.933—12|÷12×100%=0.93%E3=|11.857—12|÷12×100%=0.56%E3=|8.202—8|÷8×100%=2.5%(3)可变电源测量;误差分析:E1=|6.016—6|÷6×100%=0.27%E2=|12.117—12|÷12×100%=0.98% E3=|18.093—18|÷18×100%=0.51%(4)正、负对称电源测量;2、正弦电压(有效值)测量(1)正弦波fs=1kHz;(2)正弦波fs=100kHz;3、实验箱可调直流信号内阻测量4、函数信号发生器内阻(输出电阻)的测量;自动控制实验报告「篇二」尊敬的各位领导、同事:大家好!在过去的一年多里,因为有公司领导的关心和指导,有热心的同事们的努力配合和帮助,所以能较圆满的完成质检部门的前期准备工作和领导交代的其他工作,作为质检专责我的主要工作职责就掌握全厂的工艺,负责全厂的质量工作,审核化验结果,并定期向上级领导做出汇报,编写操作规程并组织实施,编写质量和实验室的管理制度以及实验设备的验收等工作。

自动化仪表实训课程学习总结掌握自动化测量与控制技术

自动化仪表实训课程学习总结掌握自动化测量与控制技术

自动化仪表实训课程学习总结掌握自动化测量与控制技术自动化仪表是现代工业生产中不可或缺的一项技术,它通过测量和控制仪表设备,实现对工业过程的自动化控制。

在完成自动化仪表实训课程的学习过程中,我全面掌握了自动化测量与控制技术,获得了丰富的实践经验和专业知识。

在实践过程中,我首先学习了自动化仪表的基本概念和原理。

通过教师的讲解和实践操作,我了解到自动化仪表是通过传感器、信号处理器和执行器等组成的测量和控制系统,可以实现对各种工业参数的测量和控制。

我对自动化仪表的工作原理有了更深入的理解,并能够应用相关知识解决实际问题。

其次,在实训课程中,我学习了自动化测量与控制技术的具体操作方法。

通过实验和实践操作,我熟练掌握了各种测量仪表的使用方法,如温度计、压力计、流量计等。

同时,我也学会了如何根据实际需求进行仪表的选择和配置,并能够进行仪表的校准和调试。

这些实践操作使我对自动化测量与控制技术有了更深入的理解,提升了我的实际操作能力。

此外,在实训课程中,我还学习了自动化仪表的维护与故障排除。

通过学习仪表设备的维护保养知识和故障排除技巧,我能够对自动化仪表设备进行定期的维护和保养,延长其使用寿命。

同时,当仪表设备发生故障时,我也可以快速定位问题并采取相应措施进行修复。

这些维护与故障排除的能力不仅提高了设备的可靠性,还为工业生产提供了良好的保障。

在实践过程中,我还意识到了自动化仪表在工业生产中的重要性。

自动化仪表可以实现对生产流程的监测和控制,提高生产效率并降低生产成本。

在实训课程中,我通过实践操作了解到自动化仪表在工业生产中的广泛应用,如检测和控制温度、压力、液位等参数,实现对工艺过程的优化和控制。

这让我更加深入地认识到自动化仪表对工业生产的重要作用。

综上所述,通过自动化仪表实训课程的学习,我全面掌握了自动化测量与控制技术,获得了丰富的实践经验和专业知识。

我不仅深入理解了自动化仪表的基本原理和操作方法,还具备了自动化仪表的维护与故障排除能力。

实验一 典型环节的模拟研究

实验一  典型环节的模拟研究

实验一 典型环节的模拟研究一、实验目的1. 熟悉THBDC -1型 控制理论实验平台及“THBDC -1”软件的使用;2. 熟悉各典型环节的阶跃响应特性及其电路模拟;3. 测量各典型环节的阶跃响应曲线,并了解参数变化对其动态特性的影响。

二、实验设备1. THBDC -1型 控制理论实验平台;2. PC 机一台(含“THBDC -1”软件)、USB 数据采集卡、37针通信线1根、16芯数据排线、USB 接口线; 三、实验内容1. 设计并组建各典型环节的模拟电路;2. 测量各典型环节的阶跃响应,并研究参数变化对其输出响应的影响; 四、实验原理自控系统是由比例、积分、微分、惯性等环节按一定的关系组建而成。

熟悉这些典型环节的结构及其对阶跃输入的响应,将对系统的设计和分析十分有益。

本实验中的典型环节都是以运放为核心元件构成,其原理框图 如图1-1所示。

图中Z 1和Z 2表示由R 、C 构成的复数阻抗。

1. 比例(P )环节比例环节的特点是输出不失真、不延迟、成比例地复现输出信号的变化。

图1-1 它的传递函数与方框图分别为:K S U S U S G i O ==)()()(当U i (S)输入端输入一个单位阶跃信号,且比例系数为K 时的响应曲线如图1-2所示。

2. 积分(I )环节 图1-2积分环节的输出量与其输入量对时间的积分成正比。

它的传递函数与方框图分别为:设U i (S)为一单位阶跃信号,当积分系数为T 时的响应曲线如图1-3所示。

图1-3Ts S U S U s G i O 1)()()(==3. 比例积分(PI)环节比例积分环节的传递函数与方框图分别为:其中T=R 2C ,K=R 2/R 1设U i (S)为一单位阶跃信号,图1-4示出了比例系数(K)为1、积分系数为T 时的PI 输出响应曲线。

图1-44. 比例微分(PD)环节比例微分环节的传递函数与方框图分别为:)1()1()(112CS R R R TS K s G +=+= 其中C R T R R K D 112,/==设U i (S)为一单位阶跃信号,图1-5示出了比例系数(K)为2、微分系数为T D 时PD 的输出响应曲线。

自动控制实践实验报告

自动控制实践实验报告

一、实验目的1. 理解自动控制系统的基本概念和原理;2. 掌握自动控制系统的基本分析方法;3. 培养动手操作能力和实验技能;4. 提高对自动控制系统的设计、调试和优化能力。

二、实验原理自动控制系统是一种利用反馈控制原理,使被控对象的输出量能够跟踪给定输入量的系统。

本实验主要研究线性定常系统的稳定性、动态性能和稳态性能。

三、实验设备1. 自动控制实验台;2. 实验仪器:信号发生器、示波器、信号调理器、数据采集卡等;3. 实验软件:MATLAB/Simulink。

四、实验内容1. 系统搭建与调试(1)搭建实验台,连接实验仪器;(2)设置信号发生器,产生不同频率、幅值的信号;(3)调整信号调理器,对信号进行放大、滤波等处理;(4)将处理后的信号输入实验台,观察系统的响应。

2. 稳定性分析(1)根据实验数据,绘制系统的伯德图;(2)根据伯德图,判断系统的稳定性;(3)通过改变系统参数,观察对系统稳定性的影响。

3. 动态性能分析(1)根据实验数据,绘制系统的阶跃响应曲线;(2)根据阶跃响应曲线,分析系统的上升时间、超调量、调节时间等动态性能指标;(3)通过改变系统参数,观察对系统动态性能的影响。

4. 稳态性能分析(1)根据实验数据,绘制系统的稳态误差曲线;(2)根据稳态误差曲线,分析系统的稳态性能;(3)通过改变系统参数,观察对系统稳态性能的影响。

五、实验结果与分析1. 系统搭建与调试通过搭建实验台,连接实验仪器,观察系统的响应,验证了实验系统的可行性。

2. 稳定性分析根据伯德图,判断系统在原参数下的稳定性。

通过改变系统参数,观察对系统稳定性的影响,得出以下结论:(1)系统在原参数下稳定;(2)减小系统参数,系统稳定性提高;(3)增大系统参数,系统稳定性降低。

3. 动态性能分析根据阶跃响应曲线,分析系统的动态性能指标:(1)上升时间:系统在给定输入信号作用下,输出量达到稳态值的80%所需时间;(2)超调量:系统在达到稳态值时,输出量相对于稳态值的最大偏差;(3)调节时间:系统在给定输入信号作用下,输出量达到稳态值的95%所需时间。

自动控制实验报告

自动控制实验报告

一、实验目的1. 熟悉并掌握自动控制实验系统的基本操作方法。

2. 了解典型线性环节的时域响应特性。

3. 掌握自动控制系统的校正方法,提高系统性能。

二、实验设备1. 自动控制实验系统:包括计算机、XMN-2自动控制原理模拟实验箱、CAE-PCI软件、万用表等。

2. 电源:直流稳压电源、交流电源等。

三、实验原理自动控制实验系统主要由模拟实验箱和计算机组成。

通过模拟实验箱,可以搭建不同的自动控制系统,并通过计算机进行实时数据采集、分析、处理和仿真。

四、实验内容及步骤1. 搭建比例环节实验(1)根据实验要求,搭建比例环节实验电路。

(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。

(3)分析比例环节的时域响应特性。

2. 搭建积分环节实验(1)根据实验要求,搭建积分环节实验电路。

(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。

(3)分析积分环节的时域响应特性。

3. 搭建比例积分环节实验(1)根据实验要求,搭建比例积分环节实验电路。

(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。

(3)分析比例积分环节的时域响应特性。

4. 搭建系统校正实验(1)根据实验要求,搭建系统校正实验电路。

(2)设置输入信号,观察并记录输出信号。

(3)分析系统校正前后的时域响应特性。

五、实验结果与分析1. 比例环节实验结果实验结果显示,比例环节的输出信号与输入信号成正比关系,且响应速度较快。

2. 积分环节实验结果实验结果显示,积分环节的输出信号与输入信号成积分关系,且响应速度较慢。

3. 比例积分环节实验结果实验结果显示,比例积分环节的输出信号既具有比例环节的快速响应特性,又具有积分环节的缓慢响应特性。

4. 系统校正实验结果实验结果显示,通过校正后的系统,其响应速度和稳态误差均有所提高。

六、实验结论1. 通过本次实验,掌握了自动控制实验系统的基本操作方法。

2. 熟悉了典型线性环节的时域响应特性。

3. 学会了自动控制系统的校正方法,提高了系统性能。

七、实验感想本次实验让我深刻认识到自动控制理论在实际工程中的应用价值。

自动控制实训报告两千字

自动控制实训报告两千字

一、实训目的本次自动控制实训旨在使学生了解自动控制的基本原理和方法,掌握常用控制系统的组成、工作原理和性能特点,培养动手能力、分析问题和解决问题的能力,为后续课程学习和实际应用打下基础。

二、实训内容1. 自动控制基本原理(1)自动控制系统的组成:传感器、控制器、执行器和被控对象。

(2)控制系统的分类:按输入信号分类:开环控制系统和闭环控制系统;按调节对象分类:线性控制系统和非线性控制系统。

2. 常用控制系统的组成与工作原理(1)比例控制:通过改变输入信号的比例来控制输出信号。

(2)比例-积分-微分(PID)控制:结合比例、积分和微分控制,提高控制精度和稳定性。

(3)模糊控制:利用模糊逻辑进行控制,具有较强的鲁棒性和适应性。

(4)神经网络控制:利用神经网络强大的非线性映射能力进行控制。

3. 控制系统性能分析(1)稳定性分析:通过根轨迹、频率响应等方法分析系统的稳定性。

(2)稳态误差分析:通过稳态误差公式计算系统在稳态时的误差。

(3)动态性能分析:通过过渡过程、上升时间、超调量等指标评价系统的动态性能。

三、实训过程1. 实验准备(1)熟悉实验设备、仪器和工具的使用方法。

(2)了解实验原理、步骤和注意事项。

2. 实验步骤(1)搭建实验电路,包括传感器、控制器、执行器和被控对象。

(2)根据实验要求,选择合适的控制算法。

(3)进行系统参数整定,使系统达到预期性能。

(4)观察系统动态响应,记录相关数据。

(5)分析实验结果,验证系统性能。

3. 实验结果与分析(1)实验一:比例控制搭建比例控制系统,观察系统动态响应,记录相关数据。

通过比较理论计算值和实验测量值,验证比例控制系统的性能。

(2)实验二:PID控制搭建PID控制系统,整定系统参数,使系统达到预期性能。

观察系统动态响应,记录相关数据,分析系统稳态误差和动态性能。

(3)实验三:模糊控制搭建模糊控制系统,根据实验要求设计模糊控制器。

整定系统参数,使系统达到预期性能。

自动控制原理(THKKL-6型)实验指导书

自动控制原理(THKKL-6型)实验指导书
自动控制原理(THKKL-6 型) 实验指导书
目录
第一部分 使用说明书 ........................................................................................................................1 第一章 系统概述 ............................................................................................................................1 第二章 硬件的组成及使用 ............................................................................................................2
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自动控制原理(THKKL-6 型) 实验指导书
注意事项: 1. 每次连接线路前要关闭电源总开关。 2. 按照实验指导书连接好线路后,仔细检查线路是否连接正确、电源有无接反。如确认无
误后方可接通电源开始实验。
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自动控制原理(THKKL-6 型) 实验指导书
第二部分 实验指导书
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自动控制原理(THKKL-6 型) 实验指导书
通用单元电路具体有“通用单元 1”~“通用单元 6”、“反相器单元”和“系统能控性与能 观性分析”等单元。这些单元主要由运放、电容、电阻、电位器和一些自由布线区等组成。通 过不同的接线,可以模拟各种受控对象的数学模型,主要用于比例、积分、微分、惯性等电路 环节的构造。一般为反向端输入,其中电阻多为常用阻值 51k、100k、200k、510k;电容多在 反馈端,容值为 0.1uF、1uF、10uF。

筛板精馏实验

筛板精馏实验

筛板精馏实验筛板精馏实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2013.06一、实验目的:1.了解筛板精馏塔的结构和操作。

2.学习精馏塔性能参数的测量方法,并掌握其影响因素。

3.学会通过程序运行和电动调节阀的自动调节完成整个实验的调节控制,同时应用计算机系统自动对实验数据进行采集、处理及图像生成。

二、实验内容:1.测定精馏塔在全回流条件下,稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率。

2.测定精馏塔在某一流条件下,稳定操作后的全塔理论塔板数和总板效率。

三、实验原理:对于二元物系,如已知其汽液平衡数据,则根据精馏塔的原料液组成,进料热状况,操作回流比及塔顶馏出液组成,塔底釜液组成可以求出该塔的理论板数N T .按照式1可以得到总板效率E T ,其中N P 为实际塔板数。

E T %100⨯=PTN N (1) 部分回流时,进料热状况参数的计算式为mmF BP Pm r r t t C q +-=)((2)式中: t F — 进料温度,℃ 。

t BP — 进料的泡点温度,℃ 。

Cpm — 进料液体在平均温度(t F + t P )/2下的比热,KJ/(kmol. ℃) r m — 进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热,KJ/kmol222111x M C x M C Cpm P P += KJ/(kmol. ℃) (3) 222111x M r x M r r m += KJ/kmol (4) 式中: C P1, C P2 —分别为纯组份1和组份2在平均温度下的比热,KJ/(kg. ℃)。

r1,r2 —分别为纯组份1和组份2在泡点温度下的汽化潜热,,KJ/kg 。

M1,M2—分别为纯组份1和组份2的摩尔质量,KJ/kmol 。

x1,x2—分别为纯组份1和组份2在进料中的摩尔分率。

四、实验装置基本情况:1.实验设备流程图(如图一所示):图一精馏实验装置流程图1-储料罐;2-进料泵;3-放料阀;4-料液循环阀;5-直接进料阀;6-间接进料阀;7-流量计;8-高位槽;9-玻璃观察段;10-精馏塔;11-塔釜取样阀;12-釜液放空阀;13-塔顶冷凝器;14回流比控制器;15-塔顶取样阀;16-塔顶液回收罐;17-放空阀;18-塔釜出料阀;19-塔釜储料罐;20-塔釜冷凝器;21-第六块板进料阀;22-第七块板进料阀;23-第八块板进料阀;T1-T12-温度测点2.实验设备主要技术参数:精馏塔实验装置结构参数见表一:表一精馏塔结构参数名称直径(mm)高度(mm)板间距(mm)板数(块)板型、孔径(mm)降液管材质塔体Φ57×3.5100 100 10筛板2.0Φ8×1.5不锈钢塔釜Φ100×2300不锈钢塔顶冷凝器Φ57×3.5300不锈钢塔釜冷凝Φ57×3.5300不锈钢器表二乙醇─正丙醇 t-x-y 关系 (以乙醇摩尔分率表示,x-液相,y-气相 )t 97.6093.8592.6691.688.3286.2584.9884.1383.0680.578.38x 0 0.126.1880.210.3580.4610.5460.600.6630.8841.y 0 0.240.3180.3490.550.650.7110.760.7990.9141.乙醇沸点: 78.3℃; 正丙醇沸点:97.2℃.3.实验仪器及试剂:实验物系:乙醇─正丙醇(化学纯或分析纯);实验物系平衡关系见表二;实验物系浓度要求: 15-25%(乙醇质量百分数),浓度分析使用阿贝折光仪(用户自备),折光指数与溶液浓度的关系见表三。

自动控制实验报告

自动控制实验报告

实验报告实验课程:自动控制理论学生姓名:潘是盛学号:5503110026专业班级:自动化101班指导老师:王时胜2012年 12 月 21 日实验报告实验课程:自动控制理论学生姓名:刘骏学号:6100310017专业班级:自动化101班指导老师:王时胜2012年 12 月 21 日典型环节的模拟研究一、实验项目名称:典型环节的模拟研究二、实验要求1.了解和掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式2.观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线,了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响三、仪器设备及耗材1.计算机一台(Windows XP操作系统)2.AEDK-LABACT自动控制理论教学实验系统一套3.LabACT6_08软件一套四、实验内容和步骤1).观察比例环节的阶跃响应曲线图3-1-1 典型比例环节模拟电路实验步骤:注:‘S ST’不能用“短路套”短接!(1)用信号发生器(B1)的‘阶跃信号输出’和‘幅度控制电位器’构造输入信号(Ui):B1单元中电位器的左边K3 开关拨下(GND),右边K4 开关拨下(0/+5V阶跃)。

阶跃信号输出(B1的Y 测孔)调整为4V(调节方法:按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮,L9 灯亮,调节电位器,用万用表测量Y 测孔)。

(2)构造模拟电路(3)运行、观察、记录:(注:CH1选‘×1’档。

时间量程选‘×1’档)①打开虚拟示波器的界面,点击开始,按下信号发生器(B1)阶跃信号按钮(0→+4V 阶跃),用示波器观测A6 输出端(Uo)的实际响应曲线U0(t)。

②改变比例系数(改变运算模拟单元A1 的反馈电阻R1),重新观测结果,填入实验报告。

2).观察惯性环节的阶跃响应曲线典型惯性环节模拟电路如图3-1-4所示。

图3-1-4 典型惯性环节模拟电路实验步骤:注:‘S ST’不能用“短路套”短接!(1)用信号发生器(B1)的‘阶跃信号输出’和‘幅度控制电位器’构造输入信号(UI):B1单元中电位器的左边K3 开关拨下(GND),右边K4 开关拨下(0/+5V阶跃)。

天津大学化工学院专业实验实验报告6 丁烷氧化

天津大学化工学院专业实验实验报告6 丁烷氧化
5. 实验结束时换下吸收瓶,记录上中下三段及热点的温度,湿式流量计、 转子流量计及空气和丁烷的流量读数,湿式流量计开始与结束的差值即30分钟内 通过反应器的尾气(原料)气体体积。
6. 用稀碱滴定吸收瓶内的酸溶液,注意要用蒸馏水稍微冲洗吸收瓶和橡胶 管,以减少产物损失。
7. 改变反应器各段的温度为400 ℃,当温度稳定时,再重复上述步骤,再 做两组实验,完成后再改变各段温度为420 ℃,完成相同的步骤。
空气流 量
mL/min 973.8
972.5
970.0
丁烷流 量
mL/min 55.5
55.2
55.1
温度 /℃ 次数
1 380
2
1 400
2
1 420
2
组分
空气 水 丁烷 空气 水 丁烷 空气 水 丁烷 空气 水 丁烷 空气 水 丁烷 空气 水 丁烷
表 5-3 色谱分析数据整理表
tR 0.115 0.439 1.326 0.295 0.614 1.508 0.285 0.602 1.514 0.291 0.601 1.519 0.285 0.611 1.076 0.282 0.598 1.513
反应器上中下三段段温度均采用全自动仪表控制。 3. 反应器 反应器由不锈钢制造,内径20 mm,长度为500 mm。反应器底部装有支撑
作用的瓷环,然后在中部装填催化剂,装填量20毫升(堆体积),催化剂上部再 装入瓷环,用于对原料气加热。反应管插入三个加热炉,分别给反应管的上、中、 下三台仪表控制,为了达到最好的恒温区,三块仪表的温度通常设置相同,一般 和反应所需要的温度一样。
2. 实验原理
2.1 苯氧化法
国内以此方法为主,通常采用V-P-O催化剂,在固定床或流化床反应器于 380~450℃下反应。该方法工艺路线成熟,原料易得,是国内应用比较普遍的方 法,但是由于在苯的六个碳中有两个变成CO2,对原料浪费较大,在国际上开始 被正丁烷氧化代替。
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化工专业实验报告实验名称:仪表自动控制实验人员:某某某同组人:某某某、某某实验地点:天大化工技术实验中心50楼B座315室实验时间: 2016年3月22日班级/学号:2013级化工十班0组3013200000指导教师:李丽实验成绩:天津大学化工技术实验中心一、实验目的及要求1、通过实验对自控仪表和控制元器件有一具体认识。

2、了解自控原理,锻炼动手能力。

学习并安装不同的温度自控电路。

3、通过对不同电路的调试和数据测量,初步掌握仪表自控技术。

4、要求按流程组装实验电路,并测量加热反应釜温度随加热时间的变化。

5、要求待反应釜加热腔温度稳定后测量加热釜轴向温度分布规律。

二、实验原理仪表自动控制在现代化工业生产中是极其重要的,它减少大量手工操作,使操作人员避免恶劣、危险环境,自动快速完成重复工作,提高测量精度,完成远程传输数据。

本实验就是仪表自动控制在化工生产和实验中非常重要的一个分支——温度的仪表自动控制。

图一所示是本实验整套装置图。

按图由导线连接好装置,首先设置“人工智能控制仪”的最终温度,输出端输出直流电压用于控制“SSR”(固态继电器),则当加热釜温度未达到最终温度时“SSR”是通的状态,电路导通,给加热釜持续加热;当加热釜温度达到最终温度后“SSR”是不通的状态,电路断开,加热釜加热停止。

本实验研究的数据对象有两个:其一,测量仪表在加热釜开始加热后测量的升温过程,即温度随时间变化;其二,当温度达到最终温度并且稳定后,测量温度沿加热釜轴向的分布,即稳定温度随空间分布。

图一实验装置图实验装置中部分仪器的工作原理:1,控温仪表:输出端输出直流电压控制SSR,当加热釜温度未达到预设温度时SSR使电路导通,持续加热;当达到最终温度后SSR使电路断开,加热停止。

2,测温仪表:与测温的热电偶相连,实时反馈加热釜内温度的测量值。

3,热电偶(如图二):分别测量加热腔和反应芯内的温度。

工作原理:热电阻是利用金属的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量。

它是由两种不同材料的导体焊接而成。

焊接的一端插入被测介质中,感受被测温度,称为热电偶的工作端或热端。

另一端与导线连接,称为自由端或冷端。

若将其两端焊接在一起,且两段存在温度差,则在这个闭路回路中有热电势产生。

如在回路中加一直流毫伏计,可见到毫伏计中有电势指示,电势的大小与两种不同金属的材料和温度有关,与导线的长短无关。

图二热电偶4,中间继电器工作原理(如图3):中间继电器有常开、常闭两组触点。

电磁线圈不通电时,电磁铁T 不吸合,此时触点 B,B’导通,称为常闭触点。

触点 A,A’不导通称为常开触点。

反之,电磁线圈通电时,电磁铁T 吸合,触点B,B’的状态由闭合变为打开不导通,而触点 A,A’的状态由打开变为闭合而导通。

图三中间继电器5,固态调压器原理:通过电位器手动调节以改变阻性负载上的电压,来达到调节输出功率的目的。

图四固态继电器图五固态调压器6,固态继电器工作原理:固态继电器是一种无触点通断电子开关,为四端有源器件。

其中两个端子为输入控制端,另外两端为输出受控端。

中间采用光电隔离,作为输入输出之间电器隔离(浮空)。

在输入端加上直流或脉冲信号,输出端就能从关断状态转变成导通状态(无信号时呈阻断状态),从而控制较大负载。

可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能。

三、实验仪器控温仪表(AI-T08),测温仪表(AI-T08),热电偶2个,中间继电器(C5×20910),固态继电器(SSR-10 DA),固态调压器(XSSVR-2410),电流表(69L9),开关,保险丝(RT18-32),电加热釜式反应器,导线若干,工具(螺丝刀、剪线钳、剥线钳、钢丝钳等),万能表。

四、实验步骤1.根据实验流程图-1组装仪表自动控制加热系统,注意在接线时用不同颜色的导线标识正负极,以便后期检查。

2.组装完毕后,经过指导教师检查后方可通电。

3.通电后设置控制仪表参数和温度。

设置目标温度为305℃,加热电流为1.0A。

4.打开加热电源,测定升温曲线。

每间隔2分钟进行一次记录,控制仪表和显示仪表都要记录。

注意加热釜温度上升很迅速。

5.待加热釜内温度达到目标温度稳定在305℃后,再测量温度30分钟,则温度随时间变化测量完毕。

接下来测量轴向温度分布,由下至上每间隔2厘米测一个点。

6.实验完毕后,拆除控制电路。

所用仪表、元器件、工具等放回原处。

五、实验数据记录如表二、表三所示分别是加热釜升温数据记录和加热釜轴向温度分布数据记录。

表一: 实验原始条件大气压101.2kPa室温25/℃实验日期2016/3/26实验时间8:30-12:00(am)实验装置③号实验地点50-B-315室实验内容加热釜温度的仪表控制实验人数某某某、某某某、某某某表二:加热釜升温数据记录表序号实验时间控制温度/℃显示温度/℃备注1 10:43 16.4 16.4 设定温度为305℃2 10:45 82.9 19.03 10:47 134.6 26.64 10:49 198.6 39.75 10:51 249.8 57.36 10:53 296.5 75.77 10:55 304.6 92.18 10:57 304.8 104.39 10:59 305.2 109.8 温度达到设定温度值10 11:01 305.1 112.811 11:03 305.3 114.112 11:05 305.1 114.413 11:07 305.1 114.014 11:09 305.4 113.415 11:11 305.4 112.516 11:13 305.3 111.617 11:15 305.5 110.818 11:17 305.3 109.919 11:19 305.6 109.220 11:21 305.2 108.421 11:23 305.6 109.222 11:25 305.2 107.323 11:27 305.3 106.8 开始测量加热釜轴向温度表三:加热釜轴向温度分布数据记录表序号测温点距底部距离/cm 显示温度/℃备注1 0 106.9 反应釜最底部温度2 2 155.73 4 191.94 6 225.05 8 248.96 10 266.17 12 278.58 14 288.99 16 295.510 18 298.711 20 299.9 最大值12 22 298.513 24 294.314 26 286.015 28 271.616 30 253.417 32 220.618 34 183.519 36 142.720 38 93.70501001502002503003500510152025303540显示温度/℃测温点距底部距离/cm轴向温度分布曲线六、数据处理根据表二可以绘制加热釜升温图图六加热釜升温图根据表三绘制加热釜稳态轴向温度分布图图七加热釜稳态轴向温度分布图05010015020025030035005101520253035404550温度/℃时间/min加热釜升温曲线控制温度/℃显示温度/℃由图六可以看出,随着加热的进行,加热釜的加热腔温度在前10分钟快速上升,并到达指定温度305℃,此后温度一直维持在305℃,伴随小幅度的上下波动,可求得此段平均温度为305.3067℃,稍高与设定值305℃。

而反应芯内由于是隔壁传热,温度上升的比较慢,升温速率不断加快,最终稳定在 114℃左右,可以观察到到达稳定的时间为15分钟,比加热腔的稳定时间要靠后5分钟左右,稳定之后随着时间推移有微小下降趋势。

由图七可以看出,随着距离变化,反应芯内的稳定温度有所不同,中心部分的温度最高,而底部和顶部的温度最低,整体呈现“凸”形分布,所有轴向温度相对于中心温度基本为对称分布。

七、分析与讨论①误差分析本实验所测量的数据为加热釜的温度,误差来源主要有:(1)测温传感器热电偶本身存在的误差;(2)在测量轴向温度分布时,向外拔出的距离并不能很好地控制在2cm;(3)由于计录数据是每隔2分钟记一次,可能漏掉重要数据,引起实验误差。

但是总体来说本次实验的误差对实验结论的影响较小,可以忽略不计。

②结果分析从图六可以得出结论,加热腔和反应芯之间的壁传热导致反应芯内的温度上升变缓了,相比加热腔内要慢5分钟左右。

温度稳定时,内外温度相差很大,相差多达190℃。

分析原因易知,测温时我们测量的显示温度即反应芯温度为反应釜最低端的温度,一方面这个位置靠近外部环境空气,易造成热量散失,导致温度较中心温度偏低;另一方面很可能是加热丝并未覆盖整个反应釜,而仅仅在中部有。

从理论上对此的解释是热电偶测量的温度是点温度,而不是平均温度,固他能够控制的也只能是点处的温度。

求出待温度到达305℃后控制温度的平均值为305.3067℃,与设定值相差了+0.3067℃,与设定值的最大偏差温度为305.6℃,另外发现这些温度都大于305℃,这与理论是相违背的,理论上应该在305℃上下波动,即必有小于305℃的点。

造成这一错误的原因是我们在记录数据是每隔2分钟一次,而温度的变化是连续的,造成一些数据的丢失,使实验数据偏离实验现象本身的正确性。

我在实验中观察到小于305.6℃的点,这说明实验本身是正确的,但由于记录方式不完全合理造成错误的结论。

从图七可以看出,温度相对中心位置(距底部20cm左右)成对称分布,则可以得出结论:加热炉丝在反应芯中心的壁外处,由于其具体形状未知,只能说炉丝也是以此为中心对称缠绕的。

八、思考题1,热电偶冷端的温度补偿有几种方法,并叙述。

答:①冷端恒温法:将热电偶的冷端置于装有冰水混合物的恒温容器中,使其温度保持0℃不变,它可消除t不等于0℃而引入的误差。

②计算修正法:当热电偶的冷端温度不等于0℃时,测得的热电势E(t,t)与冷端为0℃时测的E(t,0℃)不同,可利用下式:E(t,0℃)=E(t,t0)+E(t,0℃)来修正,右式第一项为毫伏表直接测得的热电势,第二项是由t在该热电偶分度表查出的补偿值,二者相加即可。

③电桥补偿法:此法是利用不平衡电桥产生的不平衡电压来自动补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。

④仪表机械零点调整法:当热电偶的冷端温度比较恒定,对测量精度要求不太高时,可将机械零点调整至热电偶实际所处的t处,相当于在输入热电偶的电势前就给仪表预输入一个电势,此法虽有一定误差,但很简便常用。

⑤补偿导线法:此法将热电偶的冷端温度从温度较高、变化大的地方转移到温度较低、变化小的方向,等于延长了热电偶。

2,试解释影响温度测量精度的因素和改善措施。

答:在本实验中使用的测温仪器为热电偶,其误差来源有以下几方面。

①温度计感温部分所在处被测物质的温度不等于待测温度时引起的误差。

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