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。
自动化仪表实验报告
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(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。
化工仪表与自动化实验
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
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》2015实验报告
《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。
自动化仿真实验 实验报告(10学时)
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【完整模板(含数据处理和思考题)】
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。
化工仪表及自动化实验2012
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
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。
广工 化工仪表及自动化实验报告
实验 项目： 第 周星期一、实验目的1.了解热电偶的结构及测温工作原理；2.掌握热电偶校验的基本方法；3.学习如何定期检验热电偶误差，判断是否及格。
二、实验内容和要求观察热电偶，了解温控电加热器工作原理； 通过对K 型热电偶的测温和校验，了解热电偶的结构及测温工作原理；掌握热电偶的校验的基本方法；学习如何定期检验热电偶误差，判断是否合格。
三、实验原理：（1）由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路，当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。
图1-1 热电偶测温原理试验台图（1-1）中T 为热端，To 为冷端，热电势()()()ABABo E T T T ∆=-（2）以K 分度热电偶作为标准热电偶来校准E 分度热电偶。
四、实验所需部件：K （也可选用其他分度号的热电偶）、E 分度热电偶、温控电加热炉、温度传感器实验模块、数字电压表。
五、实验步骤：（1）观察热电偶结构（可旋开热电偶保护外套），了解温控电加热器工作原理。
温控器：作为热源的温度指示、控制、定温之用。
温度调节方式为时间比例式，绿灯亮时表示继电器吸合电炉加热，红灯亮时加热炉断电。
实验 项目： 第 周星期温度设定：拨动开关拨向“设定”位，调节设定电位器，仪表显示的温度值℃随之变化，调节至实验所需的温度时停止。
然后将拨动开关扳向“测量”侧，接入热电偶控制炉温。
（注：首次设定温度不应过高，以免热惯性造成加热炉温度过冲）。
（2）首先将温度设定在50℃左右，打开加热开关，（加热电炉电源插头插入主机加热电源出插座），热电偶插入电加热炉内，K 分度热电偶为标准热电偶，冷端接“测试”端，E 分度热电偶接“温控”端，注意热电偶极性不能接反，而且不能断偶，万用表置毫伏档，当钮子开关倒向“温控”时测E 分度热电偶的热电势，待设定炉温达到稳定时用电压表毫伏档分别测试温控（E ）和测试（K ）两支热电偶的热电势（直接用电压表在热电偶接线端测量，钮子开关还是保持倒向“E ”分度热电偶方向）。
化工仪表及自动化实验讲义
化工仪表及自动化实验讲义实验一热电偶温度计的使用一．实验目的：1．掌握热电偶与动圈仪的配套连接，测温方法及外阻影响。
2．掌握热电偶配手动电位计的测温方法。
3．掌握热电偶冷端温度影响及补偿方法。
二．实验仪器：1．管状电炉2．自耦变压器（带电流表）3．广口保温瓶4．动圈仪5．热电偶6．接线板（带调整电阻）7．手动电位差计8．30cm不锈钢直尺三．实验内容（一）热电偶配手动电位差计测温：1．按图1-1接线，注意极性是否接对，接点是否牢固等。
为保持热电偶冷端温度为零度，将热电偶冷端放置保温瓶中内冰水混合物中。
图1-1热电偶温度计接线图2．把双向开关打向手动电位差计进行测温。
3．手动电位差计使用方法：首先调整检流计的机械零点，其次把手动电位差计的双向开关打向并按住在“校正”位置，调整“工作电流”电位器，使检流计电流为零，然后把双向开关打向“测量（或未知）”位置，即可进行测量。
注意：手动电位差计的双向开关在每一次测量完后，应置于中间位置，以减少干电池的耗电量。
4．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对手动电位差计测温的影响。
（二）热电偶配动圈仪测温：1．把双向开关打向动圈仪进行测温。
2．调整仪表零点为零度，由于本实验中热电偶的冷端温度也为零度，这样动圈仪指示的温度就是电炉温度。
3．短接调整电阻，再测一次炉温，以考察外阻对动圈仪测温的影响。
（三）在测温点相同的条件下，同时用手动电位差计和动圈仪对炉温进行测量，将两个测量结果进行比较。
（四）改变测温点，重复（三），将电炉内的温度分布得到。
测温点数不少于10个。
四．实验报告1．实验数据记录及处理动圈仪分度号Eu—2量程0—800℃精度1.0室温26.0℃测温点距离（cm）测温仪表手动电位差计138动圈仪外阻（Ω）150150读数mV25.1425.16℃6066272．画出热电偶配动圈仪和手动电位差计的接线图。
图1-1热电偶温度计接线图3．从实验结果讨论热电偶测量线路电阻的大小对于用动圈仪测量时如何影响，对于电位差计又是如何影响。
化工仪表及自动化实验
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)化工仪表实验指导 3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范围之内;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..2．了解常用传感器的结构特点及应用..3．了解常用智能仪表的结构特点及应用..4．了解常用电动调节阀的结构特点及应用..5．增强对化工仪表的结构及化工过程控制的感性认识..二、实验设备AE2000A高级过程控制实验装置、常用传感器及仪表..三、实验方法学生们通过对实验指导书的学习及“实验装置”中的各种仪表的展示;实验教学人员的介绍;答疑及同学的观察去认识化工常用仪表的基本结构和原理;使理论与实际对应起来;从而增强同学对化工仪表的感性认识..并通过展示的传感器与变送、控制仪表和和执行机构等;使学生们清楚知道化工过程控制的基本组成要素—化工仪表..四、实验内容一流量、液位、压力、温度的检测和变送流量、液位、压力、温度的检测和变送属于检测仪表;是检测仪表中最常用的几种;其主要作用是获取信息;并进行适当的转换..基本要求是了解基本工作原理;认识常用检测仪表并了解基本参数及使用方法：1．温度的检测及变送：通过实验教学人员对热电偶、热电阻及温度变送器实物的介绍了解常用温度测量的方法..2．压力检测及变送：通过实验教学人员对弹簧管式压力表及扩散硅压力传感器变送器的介绍;了解扩散硅压力传感器变送器的主要参数和使用方法..3．流量检测及变送：观察实验装置上的蜗轮流量传感器和电磁流量变送器及流量积算仪..并通过实验教学人员的的介绍;了解基本工作原理和使用方法..4．料位的检测及变送：本实验装置采用压差式物位测量;通过实验教学人员介绍;了解其选型和使用方法..二显示、控制仪表通过观看弹簧管式压力表内部结构;了解弹簧管式压力表工作原理；通过实验指导教师对智能仪表内部结构的介绍;了解DDZ仪表和智能仪表、DDC、PLC及DCS的工作原理;同时根据实验指导老师的介绍;对化工过程控制常用控制器调节器的发展有一基本的了解..三执行机构工业中常用的执行机构有自整角机和调节阀等等..电动调节阀因具有节能方便的特点正越来越多的应用于各种工业生产领域..调节阀由执行机构和调节机构组成;接受调节器或计算机的控制信号;用来改变被控介质的流量;使被调参数维持在所要求的范围内;从而达到过程控制的自动化..通过实验教师讲解;了解电动调节阀的基本结构;包括放大器、可逆电机、减速装置、推力机构、机械限位组件、弹性联轴器和位置反馈等部件..五、实验报告要求1、总结实验中所涉及的技术内容;谈谈自己的感想..六、思考题1、简述化工仪表自动化都包括那些内容化工仪表实验指导 5实验二DCS认识实验实验项目性质：综合性实验计划学时：2一、实验要求进行本实验要求学生已学习了《S7-200可编程序控制》、《工业组态软件》和《计算机网络》等相关课程..具备S7-200的程序编制和组网、工业组态软件MCGS的程序编程和计算机组网的能力..二、实验目的1、熟悉DCS现场控制层和监督管理层的基本概念；2、巩固S7-200可编程序控制器的使用方法；3、熟悉S7-200的各种联网方法及应用；4、熟练掌握工业组态软件的编程与应用..三、实验设备1、S7-200CPU224CN可编程序控制器1台；装有编程软件的计算机1台、PPI通讯电缆..2、、以太网交换机2台、多台S7-200CPU224CN可编程序控制器;MPI通讯电缆或CP243-1以太网通讯模块和网线等..DCS是分布式控制系统的英文缩写Distributed Control System;在国内自控行业又称之为集散控制系统..它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统;综合了计算机;通信、显示和控制等4C技术;其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便..DCS包括过程级、操作级和管理级..过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成;是系统控制功能的主要实施部分..操作级包括：操作员站和工程师站;完成系统的操作和组态..管理级主要是指工厂管理信息系统MIS系统;作为DCS更高层次的应用;目前国内行业应用到这一层的系统较少..DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统;主要由电源、CPU中央处理器、网络接口、I/O和控制程序组成..DCS中设置多个现场I/O控制站;用以分担整个系统的I/O和控制功能..这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效;提高系统可靠性;也可以使各站点分担数据采集和控制功能;有利于提高整个系统的性能..这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制DDC功能的网络节点..DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面HMI-Human Machine Interface 或operator interface功能的网络节点..工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点;其主要功能是提供对DCS进行组态;配置工作的工具软件即组态软件;并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况;使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定;使DCS随时处在最佳的工作状态之下..DCS的骨架—系统网络;它是DCS的基础和核心..系统网络应该具有很强在线网络重构功能..与集中式控制系统不同;所有的DCS都要求有系统组态功能;可以说;没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS..作为生产过程自动化领域的计算机控制系统;传统的DCS仅仅是一个狭义的概念..如果以为DCS只是生产过程的自动化系统;那就会引出错误的结论;因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了;它不仅包括过去DCS中所包含的各种内容;还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构;向上发展到了生产管理;企业经营的方方面面..传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化;而工业自动化系统的概念;则应定位到企业全面解决方案;即total solution 的层次..只有从这个角度上提出问题并解决问题;才能使计算机自动化真正起到其应有的作用..四、实验内容1、各组利用可编程序控制器对实验对象的检测控制;实现DDC——直接数字控制计算机控制..利用工业组态软件在计算机编制上位机监督管理软件实现简单的DCS..2、通过多组合作;建立过程控制站各组DDC之间的组网..并由主控机工程师站实现对各过程控制站的控制更新控制程序..3、通过多组合作;利用各上位计算机;通过连网实现以一台上位机为主机;其他计算机通过工业以太网或Internet;对主机的连网访问;来完成对各控制站的控制..五．实验步骤一、建立过程控制站采用S7-200PLC构建DDC控制;控制对象选用天塔之光的实验面板..1、实验连线连接实验面板和PLC控制电源..根据下表进行输入输出的接线..输入/输出接线列表输入接线SD ST 输出接线L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 I0.0 I1.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 确认计算机和PLC都在关机状态;用PC/PPI电缆将PC与PLC连接..2、编制控制程序打开计算机电源;进入Step7 microWIn 可编程序控制器编程软件;编制天塔之光控制程序..学生在预习报告中已自编程序;经教师检查签字后方可使用..3、将控制程序装载到PLC中在microWIn软件中;设置PG/PC接口为PC/PPI cable方式..如左图..选microWIn软件的通信功能;如下图;双击“双击刷新”图标;进行PLC的查找..等待刷新结束;选中已查找到的PLC;按确认按钮返回microWIn编程界化工仪表实验指导7 面..加载已编辑好的控制程序..点图标对程序进行编译..如程序出现错误;则需程序进行修改..修改正确后;重新进行编译..编译正确的程序即可装入PLC中了..点按图标将程序下载到PLC中..3、运行控制程序在microWIn软件中;点按图标;将PLC设置为运行状态;关闭microWin软件;PLC独立完成控制..至此;过程控制站建立完成..二、建立监督管理层使用工业控制的组态软件;编制上位计算机显示操作界面程序;、建立上位计算机监督管理功能..上位机参考程序界面三、建立工程师站和监督管理站本项内容涉及多台设备和PLC的组网技术及计算机网络知识;由教师进行演示..利用一台计算机与各台PLC连网通信;实现工程师站的建立..利用工程师站的计算机实现对各PLC进行控制及控制程序的更新..2、利用一台上位计算机作为服务器;其他计算机通过Internet对主服务器进行访问;通过分配的控制权限;实现在多处、异地对控制系统的实时控制..六、实验报告要求1、简述集散控制系统DCS的基本原理和构成并画出结构框图..2、描述天塔之光的灯光变化情况..3、总结实验中所涉及的技术内容;谈谈自己的感想..七、思考题1、什么是DCS控制系统它都综合了那些技术2、试描述DDC、DCS、FCS和PLC控制系统的特点和不同..3、试上网查询;在化工行业中通常采用那些控制系统各有什么特点化工仪表实验指导9实验三、单容水箱液位PID整定实验实验项目性质：综合性实验计划学时：4一、实验目的1、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理..2、分析分别用P、PI和PID调节时的过程图形曲线..3、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响..二、实验设备AE2000A型过程控制实验装置、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、实验连接线..三、实验原理扰动液位给定值+上水箱电动调节阀DDC系统-压力变送器图4-1图4-1为单回路上水箱液位控制系统..单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定;而调节器只接受一个测量信号;其输出也只控制一个执行机构..本系统所要保持的参数是液位的给定高度;即控制的任务是控制上水箱液位等于给定值所要求的高度..根据控制框图;这是一个闭环反馈单回路液位控制;采用工业智能仪表控制..当调节方案确定之后;接下来就是整定调节器的参数;一个单回路系统设计安装就绪之后;控制质量的好坏与控制器参数选择有着很大的关系..合适的控制参数;可以带来满意的控制效果..反之;控制器参数选择得不合适;则会使控制质量变坏;达不到预期效果..一个控制系统设计好以后;系统的投运和参数整定是十分重要的工作..一般言之;用比例P调节器的系统是一个有差系统;比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小;而且也与系统的动态性能密切相关..比例积分PI调节器;由于积分的作用;不仅能实现系统无余差;而且只要参数δ;Ti调节合理;也能使系统具有良好的动态性能..比例积分微分PID调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用;从而使系统既无余差存在;又能改善系统的动态性能快速性、稳定性等..但是;并不是所有单回路控制系统在加入微分作用后都能改善系统品质;对于容量滞后不大;微分作用的效果并不明显;而对噪声敏感的流量系统;加入微分作用后;反而使流量品质变坏..对于我们的实验系统;在单位阶跃作用下;P、PI、PID调节系统的阶跃响应分别如图4-2中的曲线①、②、③所示..图4-2 P、PI和PID调节的阶跃响应曲线四、实验内容1、首先采用衰减曲线法作出单容水箱液位PID调节器的实验曲线..2、然后采用等幅振荡法作出单容水箱液位PID调节器的实验曲线..3、验证积分作用4、采用经验试凑法作出单容水箱液位PID控制的实验曲线..5、观察微分作用..五．实验步骤1设备的连接和检查1.关闭阀23;往AE2000A型过程控制对象的储水箱灌水;水位达到总高度的90％以上时停止灌水..2.打开以丹麦泵为动力的支路至上水箱的所有阀门包括有：阀1、阀4和阀7;关闭动力支路上通往其它对象的切换阀门..3.打开上水箱出水阀阀9至适当的开度..4.检查电源开关是否关闭..5将I/O信号接口板上的上水箱液位的钮子开关打到1～5V位置..6将上水箱液位+正极接到ICP7017的A/I0+端;上水箱液位－负极接到ICP7017的A/I0－端..3将ICP7024的A/O0+端接至电动调节阀的4~20mA输入端的+端即正极;将ICP7024的A/O0－端接至电动调节阀的4~20mA输入端的－端即负极..图4-4 实验软件界面1、比例调节控制1启动计算机MCGS组态软件;进入实验系统选择相应的实验;如图4-4所示：2打开电动调节阀和单相电源泵开关;开始实验..3设定给定值;调整比例系数K..4待系统稳定后;对系统加扰动信号在纯比例的基础上加扰动;一般可通过改变设定值实现..记录曲线在经过几次波动稳定下来后;系统有稳态误差;并记录余差大小..5减小比例系数重复步骤4;观察过渡过程曲线;并记录余差大小..6增大比例系数重复步骤4;观察过渡过程曲线;并记录余差大小..7选择合适的比例系数;可以得到较满意的过渡过程曲线..改变设定值如设定值由50％变为60％;同样可以得到一条过渡过程曲线..注意：每当做完一次试验后;必须待系统稳定后再做另一次试验..2、比例积分调节器PI控制1在比例调节实验的基础上;加入积分作用;即在界面上设置积分时间Ti不为0;观察被控制量是否能回到设定值;以验证PI控制下;系统对阶跃扰动无余差存在..化工仪表实验指导112固定比例系数值中等大小;改变PI调节器的积分时间常数值Ti;然后观察加阶跃扰动后被调量的输出波形;并记录不同Ti值时的超调量σp..表4-1 不同Ti时的超调量σp3态波形;据此列表记录不同值Ti下的超调量σp..表4-2 不同K值下的σp4线..此曲线可通过改变设定值如设定值由50%变为60%来获得..3、比例积分微分调节PID控制1在PI调节器控制实验的基础上;再引入适量的微分作用;即把软件界面上设置微分时间Td参数;然后加上与前面实验幅值完全相等的扰动;记录系统被控制量响应的动态曲线;并与PI控制下的曲线相比较;由此可看到微分时间Td对系统性能的影响..2选择合适的K、Ti和Td;使系统的输出响应为一条较满意的过渡过程曲线阶跃输入可由给定值从50%突变至60%来实现..3在历史曲线中选择一条较满意的过渡过程曲线进行记录..五、实验报告要求1、画出单容水箱液位控制系统的方块图..2、用接好线路的单回路系统进行投运练习;并叙述无扰动切换的方法..3、作出P调节器控制时;不同δ值下的阶跃响应曲线..4、作出PI调节器控制时;不同δ和Ti值时的阶跃响应曲线..5、画出PID控制时的阶跃响应曲线;并分析微分D的作用..6、比较P、PI和PID三种调节器对系统无差度和动态性能的影响..六、注意事项实验线路接好后;必须经指导老师检查认可后方可接通电源..七、思考题1、实验系统在运行前应做好哪些准备工作2、为什么要强调无扰动切换3、试定性地分析三种调节器的参数K、K、Ti和K、Ti和Td的变化对控制过程各产生什么影响4、如何实现减小或消除余差纯比例控制能否消除余差附录：实验二“天塔之光”参考程序一、实验目的用PLC构成闪光灯控制系统..二、控制要求合上启动按钮后;按以下规律显示：L1→L1、L2→L1、L3→L1、L4→L1、L5→L1、L2、L4、→L1、L3、L5→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7→L1、L6→L1、L7→L1→L1、L2、L3、L4、L5→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7→L1……如此循环;周而复始..三、天塔之光的实验面板图：四、输入/输出接线列表输入接线SD ST 输出接线L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 I0.0 I1.1 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7五、梯形图参考程序化工仪表实验指导13化工仪表实验指导15。
化工仪表实验报告
化工仪表及自动化实验报告姓名：班级：学号：指导老师：化工学院二Ο一三年六月目录实验一温度控制系统的设计、安装和调试 (3)实验二化学反应过程中高温高压反应系统的自动化控制 (10)实验一温度控制系统的设计、安装和调试--基于K型热电偶、XMT温度调节仪、交流接触器、加热套等对象一、实验目的和要求1. 掌握热电偶温度计的工作原理。
2．了解XMT温度调节仪、交流接触器的工作原理。
3．掌握基于K型热电偶、XMT温度调节仪、交流接触器、加热套的温度控制系统的的安装和调试方法。
二、工作原理1. 热电偶温度计的工作原理热电偶的测温原理基于热电效应。
将两种不同材料的导体A和B串接成一个闭合回路，当两个接点电1 和2的温度不同时，如果T＞T0 ，在回路中就会产生热电动势，并在回路中有一定大小的电流，此种现象称为热电效应。
该电动势就是著名的“塞贝克温差电动势”，简称“热电动势”，记为EAB，导体A，B称为热电极。
接点1通常是焊接在一起的，测量时将它置于测温场所感受被测温度，故称为测量端(或工作端热端)。
接点2要求温度恒定，称为参考端(或冷端)。
由两种导体的组合并将温度转化为热电动势的传感器叫做热电偶。
2. XMT温度调节仪的工作原理其原理就是通过温度传感器测定温度，通过控制器计算，反映到电加热上，假如温度过高，偏离使用值，将降低输出，从而降低温度。
温度过低，相反控制。
从而达到温度恒定。
其实温度恒定也不是定值，是在温度设定值上下浮动。
XMT工作原理示意图XMT温度调节仪使用方法：①安装处开好尺寸，把仪表塞入，用安装支架紧固；②按图正确接线，仔细检查；③把感温元件放在合适之处，注意不要与电源线或继电捆扎在一处；④通电后，设定所需温度值的90% 之处（拨码型可直接给定，电位器型，则先把开关拨向“设定”，转动旋钮至所需值，在把开关拨向“测量”），待几次动作后，在设定至所需值；⑤绿灯亮即加热，红灯亮即停止加热；⑥配用可控硅的仪表，如发现负载两端电压抖动，可把接线端子上脉冲输出两根线对换。
化工仪表及自动化实验报告
化工仪表及自动化实验报告篇一：实验三—化工仪表及自动化实验报告实验报告《化工仪表及自动化》姓名：学号：专业班级：承德石油高等专科学校机械系2014年3实验三、二阶双容水箱液位PID控制实验专业：化工设备维修技术学时：2 实验类型：（验证、综合、设计）实验地点：工业中心C306 一、实验目的1、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。
2、分析P、PI和PID调节时的过程图形曲线。
3、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。
实验要求：（必修、选修）二、实验器材CS2000型过程控制实验装置配置：C3000过程控制器、实验连接线。
三、实验原理图3-1 二阶单回路PID控制方框图图3-1为双容水箱液位控制系统。
这也是一个单回路控制系统，它与实验四不同的是有两个水箱相串联，控制的目的是使下水箱的液位高度等于给定值所期望的高度，具有减少或消除来自系统内部或外部扰动的影响功能。
显然，这种反馈控制系统的性能完全取决于调节器的结构和参数的合理选择。
由于双容水箱的数学模型是二阶的，故它的稳定性不如单容液位控制系统。
对于阶跃输入（包括阶跃扰动），这种系统用比例（P）调节器去控制，系统有余差，且与比例度成正比，若用比例积分（PI）调节器去控制，不仅可实现无余差，而且只要调节器的参数K和Ti调节得合理，也能使系统具有良好的动态性能。
比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的控制作用，从而使系统既无余差存在，又使其动态性能得到进一步改善。
四、实验内容和步骤此实验以中水箱的液位为控制对象。
1、储水箱进水阀，主管路泵阀，副管路泵阀，关闭其他手阀，将储水箱灌满水。
打开上水箱进水阀，将上水箱通中水箱出水阀、中水箱出水阀打开至适当开度。
2、将中水箱的液位信号送至C3000过程控制器模拟量输入通道1，将模拟量输出通道12信号送电动调节阀，具体接线如下图所述：仪表回路的组态：点击menu——进入组态——控制回路——PID控制回路PID01的设置，给定方式设为：内给定；测量值PV设为：AI01，其余默认即可，量程0-100。
化工仪器及自动化实训报告
化工仪器及自动化实训报告一、实验目的化工仪器及自动化实训是化学工程专业中非常重要的课程。
本次实验的主要目的是通过使用一些常见的化工仪器和自动化控制系统，来提高学生的实验技能，了解化工生产过程中所需设备的使用和维护等方面的知识。
二、实验器材和药品1. 变频泵、电动搅拌器、温度控制器、PH计、扫描电镜。
2. 稀盐酸、浓盐酸、硫酸、氨水、乙醇、酒精灯。
三、实验内容及步骤1. 利用变频泵和电动搅拌器进行流量控制和搅拌控制。
将稀盐酸一滴滴添加到浓盐酸中，在加入过程中，定时记录添加的数量和时间，并通过电动搅拌器进行搅拌，观察反应过程。
2. 利用温度控制器来控制反应过程中的温度变化。
将硫酸和氨水混合，利用温度控制器控制反应终止时的温度。
3. 利用PH计来控制反应溶液的酸碱度。
加入适量乙醇和浓盐酸到水中，用PH计来测量水的酸碱度。
4. 利用扫描电镜观察样品的微观形貌。
将样品放在扫描电镜中进行观察。
四、实验原理1. 变频泵和电动搅拌器变频泵是一种流量可调的泵，通过控制电机的转速，可以实现不同流量的输送。
电动搅拌器则是一种能够使溶液均匀混合的设备。
通过变换电机转速，可以调节搅拌的力度和速度。
2. 温度控制器温度控制器是一种能够控制温度的设备，根据设定好的温度值，不断地检测当前的温度，并通过调节加热/制冷设备的功率，使温度保持在设定值范围内。
3. PH计PH计是一种测量溶液酸度和碱度的工具，利用电化学原理，通过电极测量出溶液的电位，再将其转换为PH值。
4. 扫描电镜扫描电镜是一种可以观察物体微观形象的设备。
通过电子束的照射和扫描，将物体表面的微观形态转化为图像。
五、实验结果我们使用扫描电镜观察了样品的微观形貌。
通过扫描电镜的观察，我们成功地观察到了样品的微观形态，获得了有价值的信息。
七、实验中的注意事项在进行化工仪器及自动化实训实验时，有一些需要注意的要点：1. 在使用化工仪器时，要遵循操作规程，确保安全操作。
2. 在操作和维护化工仪器时，要逐步实施，细心认真，不能马虎大意。
化工实验-仪表自动控制-天津大学
化工专业实验报告实验名称：仪表自动控制实验人员：同组人：实验地点：天大化工技术实验中心615室实验时间：2014年5月16日年级：研一；专业：生物化工；组号：18 ；学号：2013207指导教师：实验成绩：仪表自动控制一、实验目的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。
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，它可以减少大量的手工操作，尤其是在化工生产和实验中使操作人员远离工作条件恶劣、危险的环境，还可以使大量的重复性、简单的手工操作由仪器仪表自动控制装置完成。
并可在极大的程度上提高实验和工业生产上的操作精度及数据测量的准确性，可完成数据的远程传输。
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。
实验装置图如下：图1 实验装置图1控温仪表2、测温仪表3、4测温元件（热电偶）5、电加热釜式反应器6、保险丝7、电流表8、固态调压器9、滑动变阻10、固态继电器（SSR）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：分别测量加热腔和反应芯内的温度。
工作原理：热电阻工业上常用的一种测温元件。
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24、热电阻工作原理：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。
化工原理实验思考题及答案讲解
化⼯原理实验思考题及答案讲解化⼯原理实验思考题（填空与简答）⼀、填空题：1．孔板流量计的Re ~C 关系曲线应在单对数坐标纸上标绘。
2．孔板流量计的R V S ~关系曲线在双对数坐标上应为直线。
3．直管摩擦阻⼒测定实验是测定λ与 Re_的关系，在双对数坐标纸上标绘。
4．单相流动阻⼒测定实验是测定直管阻⼒和局部阻⼒。
5．启动离⼼泵时应关闭出⼝阀和功率开关。
6．流量增⼤时离⼼泵⼊⼝真空度增⼤_出⼝压强将减⼩。
7．在精馏塔实验中，开始升温操作时的第⼀项⼯作应该是开循环冷却⽔。
8．在精馏实验中，判断精馏塔的操作是否稳定的⽅法是塔顶温度稳定9．在传热实验中随着空⽓流量增加其进出⼝温度差的变化趋势：_进出⼝温差随空⽓流量增加⽽减⼩。
10．在传热实验中将热电偶冷端放在冰⽔中的理由是减⼩测量误差。
11．萃取实验中_⽔_为连续相，煤油为分散相。
12．萃取实验中⽔的出⼝浓度的计算公式为 E R R R E V C C V C /)(211-= 。
13．⼲燥过程可分为等速⼲燥和降速⼲燥。
14．⼲燥实验的主要⽬的之⼀是掌握⼲燥曲线和⼲燥速率曲线的测定⽅法。
15．过滤实验采⽤悬浮液的浓度为 5% ，其过滤介质为帆布。
16．过滤实验的主要内容测定某⼀压强下的过滤常数。
17．在双对数坐标系上求取斜率的⽅法为：需⽤对数值来求算，或者直接⽤尺⼦在坐标纸上量取线段长度求取。
18．在实验结束后，关闭⼿动电⽓调节仪表的顺序⼀般为：先将⼿动旋钮旋⾄零位，再关闭电源。
19．实验结束后应清扫现场卫⽣，合格后⽅可离开。
20．在做实验报告时，对于实验数据处理有⼀个特别要求就是: 要有⼀组数据处理的计算⽰例。
21.在阻⼒实验中，两截⾯上静压强的差采⽤倒U 形压差计测定。
22.实验数据中各变量的关系可表⽰为表格，图形和公式.23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺⼨、形状等.24.⽤饱和⽔蒸汽加热冷空⽓的传热实验，试提出三个强化传热的⽅案(1)增加空⽓流速(2)在空⽓⼀侧加装翅⽚(3)定期排放不凝⽓体。
化工自动化及仪表实验指导书讲解
化工自动化及仪表实验报告书敖波化学工程2012级201201391401浙江工业大学化学工程学院实验一 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、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%-I I δ-=⨯最大值实测标准（）相对百分误差（测量范围上限测量范围下限）100%-I I α-=⨯最大值实测正实测反||变差（测量范围上限测量范围下限）5、实验完毕，切断电源，仪器设备复原四、实验原始记录表及数据处理（误差、精度、变差计算）结果。
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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。
2．画出压力变送器电流测量接线图。
3．实验心得体会及建议。
表1 压力表实验数据记录表压力表型号 SFY-2000出厂编号 1109073压力测量范围 0~2.5 MPa 压力表精度 0.05实验结论：该表精度为： 0.5 变差为： 0.224%0.424%100%0-2.50.0106 100%-max=⨯=⨯∆=测量范围下限值测量范围上限值δ0.224%100%0-2.50.0056 100%-=⨯=⨯=测量范围下限值测量范围上限值最大绝对差值变差表2 压力变送器实验数据记录表压力变送器型号 FY1151DP出厂编号 11090612压力测量范围 0~0.6 MPa 压力变送器精度 0.005实验结论：该表精度为： 1.0 变差为： 0.325%0.544%100%160.087 100%16max =⨯=⨯∆=δ0.325%100%160.052 100%16=⨯=⨯=最大绝对差值变差2.压力变送器电流测量接线图：xxx MPaxxx mA·3.实验心得体会及建议：我认为该实验操作较为简单，但是仪器是否灵敏，是否存在问题很关键，其次，操作的细节，比如结点的选择等也很重要。
队友之间的配合也是实验能否顺利完成的关键。
实验二热电偶温度变送器校验一、实验目的1．了解电动温度变送器的结构； 2．掌握热电偶的使用；3．掌握电动温度变送器与检测元件（热电偶）的配套使用。
二、实验仪器及设备1．SBWR 型温度变送器 8台 2．mV 信号发生器8台 3．直流毫安表（0.5级） 8台 4．24V 直流电源1台三、概述1． SBWR 系列热电偶温度变送器是DDZ-S 系列仪表中的现场安装式温度变送器单元。
它采用二线制传送方式（两根导线作为电源输入，信号输出的公用传输线）。
SBWR 型温度变送器的输入信号分度号为K 的热电偶信号。
将热电偶信号变换成与输入信号或与温度信号成线性的4～20mA 的输出信号。
2． 主要技术参数输入信号：热电偶即毫伏输入 2～50mV 输出信号：4～20mA D.C.3． 基本接线（1）（2）端子接入24V D.C ，同时需串联直流毫安表 （7）（8）端子接入热电偶（实验中用毫伏信号发生器代替） 4．量程调校与基本误差校验（1）调满度：利用毫伏信号发生器代替热电偶作为标准信号，输给SBWR型温度变送器一个对应于测温上限所对应的电势值，即 U = U 1+100%⊿U-),(0O E θ，(式中U 1为零点迁移量，无迁移时则U 1=0，∆U 为测量范围，即上、下限所对应的电势之差，),(0O E θ为冷端温度对0℃的电势值)。
毫安电流表指示输出电流应为20mA ，否则应调整温度变送器“量程”电位器。
（2）调零点：输入U= U 1-),(0O E θ的电势计算值，毫安电流表应指示4mA ，否则，应调整DBW 温度变送器“零点迁移”电位器（3）由于调满度和调零点相互影响，满度和零点应反复调整几次，直至符合要求为止。
（4）依次输入其他各档信号，分别读取SBWR 温度变送器正行程和反行程相应各点的输出电流值，记入表中。
（5）基本误差和来回差计算仪表误差均以输入端信号折算为输出端的电流值进行计算：%10016⨯-=最大值出标出测）（基本误差I I δ%10016⨯-=最大值出反出正）（来回差I I α5．实验完毕，切断电源，仪器设备复原 四、复习教材测量仪表品质指标 热电偶温度变送器的电路原理 五、实验报告要求1．实验数据记录及处理2．作出示值检查的结论，若误差较大，试分析产生的基本原因。
3．试定量分析热电偶输入时，Rcu （补偿电阻）在输入回路中为什么能起到冷端温度自动补偿作用？4．实验心得体会及建议。
SBWR 型温度变送器仪接线端子图10SBWR 型温度变送器示值检查记录被检仪表编号 SBWR-2260D量程 0~800℃分度号 KR cu 所处环境温度 22 ℃ 对应的热电势),(0O E θ 0.838 mV实验结论：该表精度为： 1.0 变差为： 0.1%1. 0.1%100%160.016 100%4-20=⨯=⨯=正反行程最大绝对差值变差0.656%100%160.105 100%4-20max =⨯=⨯∆=δ2.作出示值检查的结论，若误差较大，试分析产生的基本原因。
实验数据中，有几组误差较大，可能的原因是： 1.热电偶输出电势不稳定 2.仪器接触不良3.读数时未等到其完全稳定3.试定量分析热电偶输入时，Rcu （补偿电阻）在输入回路中为什么能起到冷端温度自动补偿作用？Rcu 与冷端处于同一温度t0下，且随冷端温度变化而改变阻值。
设计使Rcu ×I 1=E （t,0）,即补偿冷端温度变化引起热电势减少的值。
U=E （t,t 0）+U bc -U dc =E(t,0)-(R 4+R w )×I 2。
当R 4、R w 固定时，U 和t 成单值关系，即冷端温度的影响被消除，所谓自动补偿，即通过适当选择Rcu ，使U 的输入电压在Et 的基础上自动增加了E （t 0,0）冷端电势。
4.实验心得体会及建议此次实验让我进一步了解了温度变送器的使用以及冷端温度补偿的相关知识，但由于人为因素以及可能会有的实验器材的因素，导致实验结果差强人意，希望可以再接再厉。
实验三基本控制规律与电动温度自动控制系统一、实验目的1．熟悉单回路自动控制系统的组成2．观察基本控制规律（比例，积分，微分）对过渡过程的影响。
3．学习控制器参数P、I、D的工程整定方法，通过观察比较被控变量（被调参数）过渡过程曲线，确定控制器参数，提高控制质量。
二、实验仪器及设备1．热电偶8支2．DBW电动温度变送器8台3．智能数字显示PID控制器8台4．ZK可控硅电压调整器8台5．电加热器8台6．24V直流电源1台7．XW系列自动平衡记录仪8台三、实验仪器及控制系统图如下220V~四、复习教材基本控制规律、控制器参数的工程整定、简单控制系统设计五、实验内容和步骤1．控制系统的投运准备工作1)按控制系统图利用接插件正确组合接线2)放好仪表各开关位置：DBW温度变送器、XMZ数显表、XMT智能数字控制器、ZK调压器、XWC记录仪电源开关闭合，仪表供电，ZK调压器“通－断”开关置“断”、“自动－手动”开关置“自动”；设置XMT智能数字控制器为“反作用”（为什么？如何设置，请参看说明书），按XMT智能数字控制器的手/自动（A/M）键置“手动”进入手动控制模式，按SET键，进入P菜单设置程序1（设定值设置）：上排显示：SP1下排显示：设定值改变加键▲或减键▼使设定值SP1在400 C左右；再按SET键，进入设置程序2（比例度设置）：上排显示：P下排显示：比例度值改变加键▲或减键▼设定比例度为1%；再按SET键，进入设置程序3（积分时间设置）：上排显示：I下排显示：积分时间值改变加键▲或减键▼设定积分时间值为9999S；再按SET键，进入设置程序4（微分时间设置）：上排显示：D下排显示：微分时间值改变加键▲或减键▼设定微分时间值为0S；再按SET键，退出设置程序。
此时，XMT 智能数字控制器仅有纯比例控制规律，且处于“手动”控制状态。
3)手动操作：ZK调压器“通－断”开关置“通”；运用加键▲或减键▼手动改变XMT控制器的输出电流，使电加热器升温；当测量值PV等于给定值时，按A/M键置“自动”，实现无扰动切换。
2．观察PID参数对过渡过程的影响所谓PID参数对过渡过程的影响，即是不同的控制规律、不同的控制器PID参数对控制系统克服干扰能力的影响，也就是对控制系统控制质量的影响。