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1、温度的检测与控制综合设计实验,王明智,燕山大学材料综合实验教学中心,一 温度测量与控制系统的设计,1.实验目的本实验是通过一个具体的温度测量与控制系统的设计及安装、调试，加深已学过知识的掌握及应用能力。2.实验任务从教师处抽到一个需要温度测量与控制的任务，并以此为根据进行这一温度测量控制系统的设计、安装、调试。,3.实验要求根据实验任务要求，从设计任务的性质考虑设计方案，正确选择各类仪表，按要求进行有关仪表的校正和误差标定；正确设计线路图，能够进行线路安装，进行调试。4.实验准备（1）认真学习相关的理论知识，查阅一定的科技资料。（2）写出具体方案、实施手段、所用仪器设备、测试方法、工作计划与日
2、程安排等。（3）将准备报告交指导教师审阅，经批准后方可进行实验。,5.实验步骤(1)应用温度的检测与控制课程中所学的理论知识，设计一种温度测量与控制系统。(2)按任务要求选择温度测量与控制所需的主要元器件并设计线路图，确认无误后交老师审查，并根据审查意见进行修改，再次审查合格后进行下一步。,(3)按设计线路图选择实际使用的元器件，对有要求进行误差检查的元器件如热电偶、显示控制仪表等进行误差校验并标定，然后交老师进行验收，合格后进行下一步。(4)按照经审查合格的设计方案、线路图联结所需元器件，对实际测量与控制线路进行检查，确认无误后请指导教师检查，合格后通电检验该系统的可行性。,6.实验总结写出
3、完整的实验总结报告和设计说明书。,热电动势Et送入动圈5,使指针l产生偏转,标尺6上指示出炉温,设定值指针2可以移动,一对检测线圈4，调谐线圈,检测线圈之间有一气隙,振荡电流经整流和功放后使继电器Kl的衔铁吸下,接触器K2接通,电炉加热丝EH接通电源,高频振荡式双位控制原理参考图,数字仪表参考简图,二 温度测量系统误差校正1.实验目的本实验的目的是通过对一个具体的温度测量与控制系统进行系统误差测定，加深已学过的知识的掌握，提高应用能力。2.实验任务从教师处抽得一个具体的测试对象，按照实验步骤进行实验，并绘出校正曲线。,3.实验要求应用温度的检测与控制课程中所学的理论知识，根据抽签中老师提供的具
4、体电阻炉，校正温度测量系统整体误差。4.实验准备（1）认真学习相关的理论知识，查阅一定的科技资料。（2）写出具体方案、实施手段、所用仪器设备、测试方法、工作计划与日程安排等。（3）将准备报告交指导教师审阅，经批准后方可进行实验。,5.实验步骤（1）选择实验所需仪器设备。（2）按照选择的方法，逐步对系统各个部分进行校正。（3）将校正好的元器件及相关仪器接入炉温测量系统从而对其进行系统校正。（4）画出校正曲线，将其中一份贴于所校正电阻炉合适位置。6.实验总结写出完整的实验方案和总结报告，绘出系统误差校正曲线。,四、综合设计实验的实验提示,1、实验室现有仪器设备UJ36（37）型直流电位差计、电炉、
5、烧杯、各种类型热电偶、可控硅调压主回路、动圈表、数字表、管式炉、水银温度计、UJ-36型直流电位差计、电子电位差计、转换开关、指示灯（红、绿）、中间继电器、交流接触器、接线端子排、导线若干等。,2、热电偶的类型及极性的鉴别,3、热电偶基本误差的确定,4、电子电位差计基本误差的确定,5、温度测量成套系统误差的校正,用分别经过校正的热电偶和二次仪表组成测温系统时，热电偶及二次仪表在使用中具有互换性，即所有合格的热电偶（误差已知）与所有合格的以该热电偶分度号刻度的二次仪表可以互相配套使用。,5、温度测量成套系统误差的校正,这样配套使用的测温系统具有的系统误差（绝对误差），用下列公式计算：,式中 r-
6、热电偶的绝对误差 c-热电偶冷端温度补偿误差 d-二次仪表的绝对误差,例如，当用分度号为K的热电偶，配用1.0级的XCT-101仪表（量程为1100）测量1000时，假定已检定热电偶在该点的误差为7.5（对应分度表0.30 mv），所用的XCT-101仪表在该点的误差为11（对应分度表0.44 mv），查表2-9得出K型热电偶冷端温度补偿误差为0.16 mv，则该套测温系统在该点的整体误差计算为：,查K型热电偶分度表相当于14。,此处尚未计入补偿导线等方面的误差。由此可见，单独检定然后成套使用时，系统积累的误差可能是很大的，为此，工程上多采用成套检定法，以消除系统中固有的误差，从而可使测量准确
7、度大大提高。,所谓成套检定法，就是热电偶、补偿导线、配接导线和二次仪表连接成整套测温系统后，用标准系统对其进行检定，从而使被检系统获得一个统一的误差，在以后使用中，只要保持着该系统的成套性和与检定时相同的外界条件，则这一误差可以保持不变。只要在这一系统中加上一个统一的修正值，便可以得出较准确的测量结果。,成套检定的装置与比较法检定热电偶的装置相似，只是把标准热电偶永远与直流电位差计连接形成标准系统，而被检定系统的热电偶则通过补偿导线与其配套的二次仪表连接。检定时，先从标准系统上读出某检定点的真实值（标准值），然后对照被检定系统的指示值，两者的差值即为被检定系统在该点上的误差，这一误差反映了被检定系统的综合误差。,本课程结束联系方式：,
