化工仪表及自动化实验指导书（过控装备与控制工程教研室）南昌大学环境与化学工程学院二0一0年五月前言本实验指导书系根据《过程装备控制技术与应用》课程及实验室已有设备而设置的实验内容编写的。
通过实验操作，使学生增强感性认识，加深对书本理论知识的理解，提高动手能力，熟悉和掌握仪表实验工作的一般方法，为将来的实验工作和科学研究打下基础。
实验要求在实验过程中，务必做到以下几点：1、实验前必须预习有关实验内容；2、进入实验室后，应首先认真听取实验介绍，以提高操作效率；3、熟悉并检查实验装置的组成部分及连线；4、按实验要求连接实验装置后，需经老师检查方可进行操作；5、实验过程中，应遵守实验室的规章制度，爱护设备。
在实验过程中未按操作步骤进行而造成仪器、设备、工具等损坏以及发生事故，待查明原因后，按学校有关规定予以赔偿；6、实验后，各小组须整理清点实验工具，并交老师核查；7、按实验具体要求，认真完成实验报告。
在做实验报告时应注意以下几点：1、明确实验目的；2、了解实验内容；3、熟悉实验装置；4、掌握实验方法；5、制定实验步骤；6、处理实验数据（数据准确、表格合理、图形清晰）；7、得出实验结果；8、提出分析建议（注意现象，分析误差等原因）。
目录一、实验一弹簧管压力表的校验 (5)二、实验二热电偶与动圈仪表的配套使用 (7)三、实验三自动电子电位差计的校验 (10)四、实验四自动电子平衡电桥的校验 (12)五、实验五 XMZ-102数显仪表的校验 (13)六、实验六 XMZ-101数显仪表的校验 (14)七、实验七电容式差压变送器认识与校验 (15)实验一弹簧管压力表的校验一、实验目的：1、熟悉工业用弹簧管压力表的构造、工作原理及校验方法；2、掌握压力校验器的基本结构原理和操作方法。
二、实验设备：1、活塞式压力计一台型号YU ~ 60010 ~ 600Kgf/cm 20.05级2、弹簧管压力表标准表一只0 ~ 25Kgf/cm20.4级标准表一只0 ~ 10Kgf/cm2 1.5级或0 ~ 25Kgf/cm2 1.5级三、实验装置1、与标准表比较的压力计，如图161、手轮2、手摇泵3、活塞4、被校压力表5、6、7、针形阀8、标准压力表9、贮油杯工作原理如图1所示：往油杯内注入传压工作介质（变压器油），打开针形阀6，关闭针形阀5和7，逆时针方向旋转手轮1，将工作介质吸入手摇泵内，然后关闭针形阀6，打开针形阀5和7，顺时针方向旋转手轮，使手摇泵内的活塞3移动所产生的压力经工作介质传递至压力表4和8上。
此时，比较标准表和被校表的指示值，从而达到校验压力表的目的。
四、思考与问答1、确定被校压力表的精度等级，它是否符合标示的精度？2、绘出被校压力表的变差曲线。
3、回答下列问题：（1）什么叫绝对误差、相对百分误差、精度、变差及仪表的量程？（2）为什么标准表的精度一定要比被校表的精度高？（3）如果标准表比被校表的精度高，但标准表的量程也比被校表的量程大得多，行否？（4）在升压和降压过程中，对同一压力来说，压力表读数是否相同？为什么？特别提示：1.实验数据需要做正行程（从小到大）和反行程（从大到小）两组。
2.测量点为当被校表指针指在0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5MPA时，读标准表的读数。
3.请从仪表表盘中记录下标准表和被校表的精度。
4.测量完数据之后，一定要将针形阀6的阀门打开，泄压，以防损坏压力表！实验二热电偶与动圈表的配套使用一、实验目的：1、了解热电偶与动圈表的配套使用，以及对冷端温度补偿、线路电阻、补偿导线和分度号等加深理解；2、熟悉XCZ—101型动圈表的结构与校验方法；3、掌握手动电位差计UJ—37的使用方法。
二、实验设备：1、XCZ——101型动圈表1台2、UJ——37型手动电位差计1台3、管式电炉1台4、自藕变压器1台5、热电偶1支6、冰浴1只7、补偿导线、连线导线，双刀双掷开关、玻璃温度计等。
三、实验内容：1、冷端温度补偿采用冰浴时，对XCZ——101型动圈表进行校验。
2、冷端温度采用校正仪表零点法（对XCZ-101而言）和修正法（对UJ—37而言）时，对XCZ—101型动圈表进行校验。
3、外接电阻对XCZ—101型动圈表示值的影响。
四、实验要求：验证XCZ—101型动圈表的精度等级，测试外接电阻R外对动圈表测温的影响。
五、实验步骤：1、按图示原理接好线路；2、检查接线无误后合上电源开关，调节自藕变压器的电压，控制炉温；3、调节UJ—37型手动电位差计的工作电流旋钮，使检流计指针回零点；4、采用冰浴法：将K1和K2扳至热电偶的冷端温度处，进行升温测量，要求XCZ—101和UJ—37同时读取数据；5、采用校正仪表零点法：将K1和K2断开，把XCZ—101的零点指针调到室温后，再将K1和K2扳至热电偶的冷端温度处，进行降温测量（在断开电源后进行降温测量）；6、测试外接电阻R外对XCZ—101的示值影响，在降温过程中，可在某个温度（如200℃）这一点用一根导线将R外短路，迅速读出XCZ—101的温度值并填入表二中，然后比较在同一温度情况下，R外对XCZ—101的示值影响。
六、实验装置实验装置接线图七、思考与问答1、验证XCZ—101的精度等级，被校仪表的精度是否符合标示精度？2、本实验中用到了哪几种热电偶的冷端温度补偿方法？哪一种补偿方法更准确？3、为什么在读数过程中必须始终保持手动电位差计的指针为零？特别提示：1.请记录下被校表（XCZ－101）的型号、精度、分度号。
2.实验数据需要记录正行程和反行程的数据。
测量点为100、200、300、400、500、600℃。
3.正行程如果采用冷端温度为冰浴（把XCZ－101的机械零点调整为0）的补偿方法，则反行程采用室温（把XCZ－101的机械零点调整为室温）的补偿方法。
反之也行。
4.实验过程中一人看XCZ－101的指针变化，另一人始终调整UJ－37的拨盘，让UJ－37检流计的指针保证一直处于0，以保证测量的准确性。
实验三检查电子电位差计的技术指标一、实验目的：1、了解电子电位差计的结构、工作原理及使用方法；2、掌握电子电位差计的校验方法并检验其精度等级是否合格。
二、实验设备：1、XWD1—100电子电位差计1台2、UJ—37型手动电位差计1台3、水银温度计1只三、实验内容：采用手动电位差计代替热电偶来检查电子电位差计的的技术指标。
四、实验要求：1、检查电子电位差计的零点及满度；2、验证精度等级。
五、实验装置如图所示：铜导线六、实验步骤1、观察电子电位差计的内部结构，对每个部分的作用有个基本认识；2、调节UJ—37型手动电子电位差计的工作电流旋钮，使检流计指针回零点，然后将UJ—37的“输出”与“测量”开关扳至“输出”位置；3、按图示实验装置接好线路，接通电源；4、根据电子电位差计的分度号查表，用UJ—37分别输入始端电势E ml和终端电势E mh，观察仪表在零点和满度是否符合要求。
（1）零点E ml= - E（t0，0）（2）满度E mh= E（t s，t0）= E（t s，0）-E（t0，0）t0——环境温度，由实验时测得。
5、检查电子电位差计的误差在仪表的量程范围内，均匀地取5 ~ 10点（包括上限值和下限值）进行检查，改变UJ—37的输出电势，记录下电子电位差计指针在各检查点上UJ—37的读数E（t s，t0）。
七、思考与问答（1）若将电子电位差计输入端短接，指针将指在何处？为什么？（2）实际使用中热电偶到电子电位差计输入端的接线应该用什么导线？（3）温度补偿电阻为什么要接在仪表外面的输入端接线柱上？（4）在热电偶测温过程中，突然烧断，相当于本实验电子电位差计输入端断路，问此时指针将指在何处？为什么？特别提示：1.请记录下自动电子电位差计的精度、分度号。
2.实验数据需要记录正行程和反行程的数据。
测量点为0、100、200、300、400、500、600℃。
3.测量数据之前请务必按手动电位差计的标定要求做好工作电流的标定。
手动电位差计的开关拨向输出档。
4.因为自动电子电位差计具有冷端温度自动补偿功能（即能在外部输入电势的基础上增加一个室温对应的电势值）。
因此，要让自动电子电位差计的指针指向零，需要给自动电子电位差计输入一个负的电势值。
即在零点测量时需要把自动电子电位差计的正负极与手动电位差计的正负极反接（正接负，负接正，相当于给自动电子电位差计输入的电势是一个负值）。
做完零点之后再把接线换回，按正确的接法接（正接正，负接负）。
实验四检查电子平衡电桥的技术指标一、实验目的：1、了解电子平衡电桥的结构、工作原理及使用方法；2、掌握电子平衡电桥的校验方法并验证其精度等级是否合格。
二、实验设备1、电子平衡电桥1台2、电阻箱1只3、2.5Ω电阻2只三、实验装置实验装置接线如图所示：四、实验内容：采用电阻箱代替热电阻来检验电子平衡电桥的精度。
五、实验步骤：1、按图示接好线路；2、接通电子平衡电桥的电源，调节电阻箱的电阻值，记录各检验点所对应的电阻值（包括检查零点和满度）。
六、思考与问答1、根据实验数据验证电子平衡电桥的精度等级是否合格。
2、测量过程中为什么热电阻的连接方法要采用三线制接法？3、将热电阻短路，电子平衡电桥的指针应指在何处？若将热电阻断路，指针又应指在何处？为什么？特别提示：1.请记录下自动电子平衡电桥的精度、分度号。
2.实验数据需要记录正行程和反行程的数据。
测量点为0、50、100、150、200、250、300℃。
实验五检查XMZ—102数字显示仪的技术指标一、实验目的：1、熟悉XMZ—102数字显示仪的结构、原理及校验方法；2、掌握XMZ—102数字显示仪的校验方法及验证其精度等级。
二、实验设备1、XMZ—102数字显示仪1台2、电阻箱1只3、5Ω电阻3只三、实验装置实验装置接线如图所示：四、实验内容及要求采用电阻箱代替热电阻来检查XMZ—102数字显示仪的技术指标并验证其精度等级。
五、实验步骤1、按实验装置接线图接好线路。
2、接通XMZ—102的电源，调节电阻箱的阻值，记录各检验点所对应的电阻值（包括检查零点和满度）。
六、思考与问答1、根据记录数据，验证XMZ—102的精度等级合格否。
2、输入短路时仪表指示值为多少？断路时仪表指示值又为多少？为什么？3、XMZ－102数显仪表与XCZ－102仪表有哪些不同？特别提示：1.请记录下被校表的精度、分度号。
2.实验数据需要记录正行程和反行程的数据。
测量点为0、100、200、300、400、500℃。
实验六检查XMZ—101数字显示仪的技术指标一、实验目的：1、了解XMZ—101数字显示仪的结构、原理及使用方法；2、掌握XMZ—101数字显示仪的校验方法并验证其精度等级是否合格。