仪表自动控制实验报告.pdfVIP

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

、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—1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-1实验装置图

1、控温仪表，2测温仪表，3和4、测温元件(热电偶），5电加热釜式反应器,6、保险

7、电流表,8固态调压器,9、滑动电阻，10、固态继电器（SSR),11、中间继电器，12、

开关

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、4，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，

老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃

,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2热电偶工作原理

8,RSA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（相当于一个滑动变阻器).输出端接加热回路，输入端

接控温仪表.

10,SSR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.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(图

3），即了用直流电控制交流电。输出端接加热回路，输入端接控温仪表。

图3固态继电器原理

11,中间继电器工作原理（如图4)：中间继电器有常开、常闭两组触点。电