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液位流量壓力溫度實(shí)驗(yàn)裝置:K型熱電偶的溫度控制實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 了解K型熱電偶的特性與應(yīng)用。
 
二、實(shí)驗(yàn)所用單元
加熱室、K型熱電偶（溫度控制用）、K型熱電偶（測(cè)量用）、溫度控制單位、熱電偶、熱電阻傳感器轉(zhuǎn)換板、數(shù)字電壓表、萬(wàn)用表（自備）
 
三、實(shí)驗(yàn)原理及電路
當(dāng)兩種不同的金屬組成回路，如二個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同，在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，這就是熱電效應(yīng)。溫度高的接點(diǎn)稱為工作端，置于被測(cè)溫度場(chǎng)，溫度低的接點(diǎn)稱為冷端（或自由端），冷端的溫度為恒溫，一般為室溫或補(bǔ)償后的0℃或25℃。
熱電偶實(shí)驗(yàn)原理圖如圖7-1所示。K型熱電偶接至差動(dòng)放大器的輸入端，經(jīng)放大后輸出電壓由數(shù)字電壓表顯示。

圖7-1 K型熱電偶溫度控制實(shí)驗(yàn)原理圖
 
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、仔細(xì)閱讀附錄中的“溫度控制儀表操作說(shuō)明”，學(xué)會(huì)基本參數(shù)設(shè)定。
2、將溫度控制用的熱電偶插入加熱室的一個(gè)傳感器安置孔中，熱電偶自由端引線插入實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板中的標(biāo)準(zhǔn)值輸入端，紅線為正極。
3、將加熱源～16V輸出的兩根電源線與加熱室面板上的輸入相連。
4、將轉(zhuǎn)換電路板E、G兩端短接并接地，接通電源，調(diào)節(jié)RP₃使OUT₂為零，然后斷開(kāi)E、G之間的短接線。
5、按照?qǐng)D7-1進(jìn)行接線，測(cè)量用的K型熱電偶放入加熱室的另一個(gè)插孔中，兩根引出線接至電路板上E、G兩端，注意引出線帶紅色套管或紅色線的為正極，接至E端，黑色線接至G端。
6、設(shè)定溫度控制儀的給定值為50℃，接通加熱開(kāi)關(guān)，等待溫度穩(wěn)定時(shí)，調(diào)節(jié)Rw₂使數(shù)字電壓表指示值為K型熱電偶50℃下分度值的100倍，以便讀數(shù)（K型熱電偶50℃時(shí)的分度值為2.022mV），重新設(shè)定溫度給定值為52℃，等待溫度穩(wěn)定時(shí)記錄下數(shù)字電壓表讀數(shù)，重復(fù)進(jìn)行以上步驟，溫度給定值每次增加2℃，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入下表中。
表 27-1

SG-GC20 液位流量壓力溫度實(shí)驗(yàn)裝置

 

液位流量壓力溫度實(shí)驗(yàn)裝置是模仿現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的物理量，諸如溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、控制，分析過(guò)程參數(shù)變化特性，研究過(guò)程控制規(guī)律(如PID控制)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，液位流量壓力溫度實(shí)驗(yàn)裝置選用智能化的工業(yè)用儀器儀表，接近工業(yè)實(shí)際，使用安全，運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，性價(jià)比優(yōu)越。本裝置集合多種控制方式，再現(xiàn)實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的控制手段，并提供用戶更友好的二次開(kāi)發(fā)接口。能滿足本科院校電氣工程及自動(dòng)化、電子信息、機(jī)電類等相關(guān)業(yè)教學(xué)的需要。要求該過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置是一套基于智能儀表、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)模塊控制的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，系統(tǒng)至少包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)測(cè)定、單回路控制、串級(jí)控制等多種控制形式。

 

主要配置和詳細(xì)指標(biāo)
1. 智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥
技術(shù)指標(biāo)
型號(hào)：02型V口。
工作電壓：220v交流，控制信號(hào)4-20ma。反饋信號(hào)4-20ma，位置進(jìn)度±1%，有OLED大屏顯示。
功率：待機(jī)功率5w，堵轉(zhuǎn)功率30w。
系統(tǒng)最大誤差，誤差≤（定位精度+0.1%+0.1%）
特點(diǎn)：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是新一代超小型電子式一體化直行程電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
采用精小型電動(dòng)執(zhí)行器伺服放大器，經(jīng)伺服放大器控制，使電機(jī)帶動(dòng)減速器運(yùn)行而產(chǎn)生軸向推力，使閥芯移動(dòng)，改變閥門的開(kāi)度，達(dá)到對(duì)液位，流量等工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的。
閥體為鑄鐵材質(zhì)，閥芯為不銹鋼材質(zhì)，國(guó)標(biāo)法蘭安裝，DC4～20mA電流信號(hào)控制，工稱通徑DN15。該調(diào)節(jié)閥為直行程氣動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥，具有精度高、技術(shù)先進(jìn)、體積小、重量輕、推動(dòng)力大、耗氣量少、可靠性高、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
由控制器直接發(fā)送模擬信號(hào)控制閥門定位器，閥門定位器驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使用和校正都非常方便；使用和校正非常方便。
2. 磁力泵
技術(shù)指標(biāo)
型號(hào)：MP-20R低噪音。
供電電壓：二相交流220VAC。
功率20W。
揚(yáng)程2米,流量20l/min.

3.擴(kuò)散硅壓力（液位）變送器
技術(shù)指標(biāo)
型號(hào)：YC-800。
供電電壓：24v，兩線制4-20Ma輸出。
功率：0.5w。
特點(diǎn)：螺紋接口M20*1.5 選用美國(guó)NovaSensor原裝進(jìn)口的擴(kuò)散硅隔離探頭。輸出信號(hào)：選4-20mADC（二線制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（1Cri18Ni9Ti）0-5kpa。一個(gè)一體式壓力送器用來(lái)對(duì)水箱壓力進(jìn)行檢測(cè)，其測(cè)量量程為0～5Kpa，精度為0.5級(jí)。接液件材質(zhì)為JIS SCS14A 哈氏合金C-276 JIS SUS316，帶不銹鋼隔離膜片，NEPSI隔爆許可：dⅡCT6 環(huán)境溫度為-40-60℃ 電氣接口為1/2NPT，同時(shí)采用信號(hào)隔離技術(shù)，對(duì)傳感器溫度漂移跟隨補(bǔ)償。

4. 擴(kuò)散硅壓力（管道壓力）變送器
技術(shù)指標(biāo)
型號(hào)：YC-801。
供電電壓：24v，兩線制4-20Ma輸出。
功率：0.5w。
特點(diǎn)：螺紋接口M14*1.5 選用美國(guó)NovaSensor原裝進(jìn)口的擴(kuò)散硅隔離探頭。輸出信號(hào)：選4-20mADC（二線制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（1Cri18Ni9Ti）0-5kpa。一個(gè)一體式壓力送器用來(lái)對(duì)水箱壓力進(jìn)行檢測(cè)，其測(cè)量量程為0～5Kpa，精度為0.5級(jí)。接液件材質(zhì)為JIS SCS14A 哈氏合金C-276 JIS SUS316，帶不銹鋼隔離膜片，NEPSI隔爆許可：dⅡCT6 環(huán)境溫度為-40-60℃ 電氣接口為1/2NPT，同時(shí)采用信號(hào)隔離技術(shù)，對(duì)傳感器溫度漂移跟隨補(bǔ)償。

5.溫度傳感器PT100加上變送器
技術(shù)指標(biāo)
型號(hào)：PT100。
供電電壓：24v，兩線制4-20Ma輸出。
功率：0.5w。
分度號(hào)：PT100.常溫-100°。
特點(diǎn)：Pt100傳感器精度高，熱補(bǔ)償性較好，用于做標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)用熱電阻。變送器部分供電DC24V，輸出4-20mA DC通信功能，用于測(cè)量加熱模塊內(nèi)部的溫度，是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中常用的一溫度測(cè)量?jī)x表。精度為0.5級(jí)
5. 渦輪流量計(jì)及流量變送器
技術(shù)指標(biāo)
型號(hào)：FMCLWGY-10。
供電電壓：24v，兩線制4-20Ma輸出。
功率：0.5w。
量程：流量范圍：0.2～1.2m3/h。
特點(diǎn)：口徑DN15,外螺紋M20*15連接。 進(jìn)度0.5

6.控制器   國(guó)產(chǎn)PLC.224XP
 
附件及詳細(xì)說(shuō)明

附件詳細(xì)說(shuō)明
實(shí)驗(yàn)用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱	只	1	2個(gè)圓型有機(jī)玻璃水箱,直徑20cm, 實(shí)驗(yàn)水箱設(shè)計(jì)要求：水箱結(jié)構(gòu)獨(dú)特，由三個(gè)槽組成，分別為緩沖槽、工作槽和出水槽，進(jìn)水時(shí)水管的水先流入緩沖槽，出水時(shí)工作槽的水經(jīng)過(guò)帶燕尾槽的隔板流入出水槽，這樣經(jīng)過(guò)緩沖和線性化的處理，工作槽的液位較為穩(wěn)定，便于觀察。水箱底部均接有擴(kuò)散硅壓力傳感器與變送器，可對(duì)水箱的壓力和液位進(jìn)行檢測(cè)和變送。
儲(chǔ)水箱	只	1	10MM厚的有機(jī)玻璃0.5mm*0.5mm*0.5mm，加上不銹鋼蓋子。內(nèi)有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)，拆洗方便，如果要清洗水箱內(nèi)部的污垢可以把過(guò)濾網(wǎng)罩卸下來(lái)，以防雜物進(jìn)入水泵和管道。水箱的上部和底部裝須有注水不銹鋼閥門和不銹鋼排水閥門，方便實(shí)驗(yàn)用水的更換。
不銹鋼支架	套	1	鏡面不銹鋼管30*30管子做成。700*600*600
閥門	套	7	整個(gè)系統(tǒng)管道由敷塑不銹鋼管連接而成，其中儲(chǔ)水箱底部裝有出水閥，當(dāng)水箱需要更換水時(shí)，把出水閥打開(kāi)將水直接排出。
接觸器	只	2	電磁閥安裝在電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的旁路，電磁閥工作壓力：最小壓力為0kg/cm2，最大壓力為10kg/cm2；工作溫度：－5～60℃。工作電壓交流220v。
配有24v直流穩(wěn)壓電源	只		朝陽(yáng)電源
全部不銹鋼管及配件，增加設(shè)備的使用壽命。	套	1	管道及閥門：整個(gè)系統(tǒng)管道由不銹鋼管連接而成，所有的手動(dòng)閥門均須采用優(yōu)質(zhì)球閥，避免管道系統(tǒng)生銹。
加熱溫控實(shí)驗(yàn)箱	套	1	由加熱鋁錠、加熱電阻、Pt100、溫度變送器組成，降溫裝置。
不銹鋼儲(chǔ)水箱	只	1	內(nèi)有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)，拆洗方便
儲(chǔ)水箱自動(dòng)進(jìn)、排水裝置	套	1	自動(dòng)進(jìn)排水減輕實(shí)驗(yàn)老師工作

 

 
系統(tǒng)配置清單

名稱	型號(hào)	廠家	數(shù)量
智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥	02型V口	江西凱強(qiáng)閥門	1
磁力泵	MP-20RV	新西山	1
擴(kuò)散硅壓力（液位）變送器	SG800	上海朔光科教設(shè)備有限公司	1
壓力變送器	SG801	上海朔光科教設(shè)備有限公司	1
渦輪流量計(jì)及流量變送器	FMCLWGY-10	合肥福斯達(dá)	1
溫度傳感器	PT100	上海朔光科教設(shè)備有限公司	1
調(diào)壓模塊	DTY-220D10G	杭州西子	1
實(shí)驗(yàn)用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱	SG-001	上海朔光科教設(shè)備有限公司	1
有機(jī)玻璃儲(chǔ)水箱	SG-002	上海朔光科教設(shè)備有限公司	1
不銹鋼支架	SG-002	上海朔光科教設(shè)備有限公司	1
配有24v直流穩(wěn)壓電源	MD50-24	鴻海電源	1
全部不銹鋼管及配件，增加設(shè)備的使用壽命。			1
加熱溫控實(shí)驗(yàn)箱	SG-003	上海朔光科教設(shè)備有限公司	1

 
裝置技術(shù)條件
1）輸入電源：二相三線AC220V±10％ 50Hz；
2）工作環(huán)境：溫度-10℃- +40℃,相對(duì)濕度<85%(25℃)  海拔<4000m；
3）裝機(jī)容量：<0.5kVA；
4）外形尺寸：700mm×650mm×500mm；偏差為5%以內(nèi)。
 
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
過(guò)程控制調(diào)節(jié)裝置特性實(shí)驗(yàn)
1. 水箱單容特性實(shí)驗(yàn)
2. 溫度特性實(shí)驗(yàn)
3. 電動(dòng)閥流量特性實(shí)驗(yàn)
4. 壓力特性實(shí)驗(yàn)
過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)-單回路控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
1、單容液位控制實(shí)驗(yàn)
2、流量控制實(shí)驗(yàn)
3、溫度控制實(shí)驗(yàn)
4、壓力控制實(shí)驗(yàn)
過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)-串級(jí)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
1、上水箱液位與電動(dòng)閥支路流量串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)
2、上下水箱串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)

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