SB-CG18液位流量壓力溫度實(shí)驗裝置
一、概述
過程控制實(shí)驗裝置是模仿現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中常見的物理量，諸如溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)，對其進(jìn)行測量、控制，分析過程參數(shù)變化特性，研究過程控制規(guī)律(如PID控制)的教學(xué)實(shí)驗設(shè)備，過程控制綜合實(shí)驗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)簡單，性價比優(yōu)越。本裝置集合多種控制方式，再現(xiàn)實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場使用的控制手段，并提供用戶更友好的二次開發(fā)接口。能滿足本科院校電氣工程及自動化、電子信息、機(jī)電類等相關(guān)業(yè)教學(xué)的需要。要求該過程控制實(shí)驗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)測定、單回路控制、串級控制等多種控制形式。
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)原理圖和實(shí)物圖如下:
圖1 液位流量壓力溫度實(shí)驗裝置系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)原理圖
二、主要配置和詳細(xì)指標(biāo)
1. 智能電動調(diào)節(jié)閥
（1）實(shí)物圖
（2）技術(shù)指標(biāo)
型號：02型V口。
工作電壓：220v交流，控制信號4-20ma。反饋信號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)：電動調(diào)節(jié)閥是新一代超小型電子式一體化直行程電動調(diào)節(jié)閥。
采用精小型電動執(zhí)行器伺服放大器，經(jīng)伺服放大器控制，使電機(jī)帶動減速器運(yùn)行而產(chǎn)生軸向推力，使閥芯移動，改變閥門的開度，達(dá)到對液位，流量等工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)自動控制的目的。
閥體為鑄鐵材質(zhì)，閥芯為不銹鋼材質(zhì)，國標(biāo)法蘭安裝，DC4～20mA電流信號控制，工稱通徑DN15。該調(diào)節(jié)閥為直行程氣動控制調(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)送模擬信號控制閥門定位器，閥門定位器驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，使用和校正都非常方便；使用和校正非常方便。
2. 磁力泵
（1）實(shí)物圖
（2）技術(shù)指標(biāo)
型號：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
（1）實(shí)物圖
（2）技術(shù)指標(biāo)
型號：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NovaSensor原裝進(jìn)口的擴(kuò)散硅隔離探頭。輸出信號：選4-20mADC（二線制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（1Cri18Ni9Ti）0-5kpa。一個一體式壓力送器用來對水箱壓力進(jìn)行檢測，其測量量程為0～5Kpa，精度為0.5級。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，同時采用信號隔離技術(shù)，對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
（1）實(shí)物圖
（2）技術(shù)指標(biāo)
型號：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NovaSensor原裝進(jìn)口的擴(kuò)散硅隔離探頭。輸出信號：選4-20mADC（二線制）；接頭及外殼材料：不銹鋼（1Cri18Ni9Ti）0-5kpa。一個一體式壓力送器用來對水箱壓力進(jìn)行檢測，其測量量程為0～5Kpa，精度為0.5級。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，同時采用信號隔離技術(shù)，對傳感器溫度漂移跟隨補(bǔ)償。
5.溫度傳感器PT100加上變送器
（1）實(shí)物圖
（2）技術(shù)指標(biāo)
型號：PT100。
供電電壓：24v，兩線制4-20Ma輸出。
功率：0.5w。
分度號：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)校驗用熱電阻。變送器部分供電DC24V，輸出4-20mA DC通信功能，用于測量加熱模塊內(nèi)部的溫度，是工業(yè)現(xiàn)場中常用的一溫度測量儀表。精度為0.5級
5. 渦輪流量計及流量變送器
（1）實(shí)物圖
（2）技術(shù)指標(biāo)
型號：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.控制器西門子PLC S7-200 SMART
三、附件及詳細(xì)說明
附件詳細(xì)說明 |
實(shí)驗用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 | 只 | 1 | 2個圓型有機(jī)玻璃水箱,直徑20cm, 實(shí)驗水箱設(shè)計要求：水箱結(jié)構(gòu)獨(dú)特，由三個槽組成，分別為緩沖槽、工作槽和出水槽，進(jìn)水時水管的水先流入緩沖槽，出水時工作槽的水經(jīng)過帶燕尾槽的隔板流入出水槽，這樣經(jīng)過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，可對水箱的壓力和液位進(jìn)行檢測和變送。 |
儲水箱 | 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)計和不銹鋼過濾網(wǎng)，拆洗方便，如果要清洗水箱內(nèi)部的污垢可以把過濾網(wǎng)罩卸下來，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 | 整個系統(tǒng)管道由敷塑不銹鋼管連接而成，其中儲水箱底部裝有出水閥，當(dāng)水箱需要更換水時，把出水閥打開將水直接排出。 |
接觸器 | 只 | 2 | 電磁閥安裝在電動調(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：整個系統(tǒng)管道由不銹鋼管連接而成，所有的手動閥門均須采用優(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。 |
不銹鋼儲水箱 | 只 | 1 | 內(nèi)有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計和不銹鋼過濾網(wǎng)，拆洗方便 |
儲水箱自動進(jìn)、排水裝置 | 套 | 1 | 自動進(jìn)排水減輕實(shí)驗老師工作 |
四、系統(tǒng)配置清單
名稱 | 型號 | 廠家 | 數(shù)量 |
智能電動調(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 | DB800 |
| 1 |
壓力變送器 | DB801 |
| 1 |
渦輪流量計及流量變送器 | FMCLWGY-10 | 合肥福斯達(dá) | 1 |
溫度傳感器 | PT100 |
| 1 |
調(diào)壓模塊 | DTY-220D10G | 杭州西子 |
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實(shí)驗用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 | 001 |
| 1 |
實(shí)驗用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 | 001 |
| 1 |
實(shí)驗用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 | 001 |
| 1 |
實(shí)驗用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 | 001 |
| 1 |
實(shí)驗用淡藍(lán)色透明有機(jī)玻璃水箱 | 001 |
| 1 |
有機(jī)玻璃儲水箱 | 002 |
| 1 |
不銹鋼支架 | 002 |
| 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。 |
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| 1 |
加熱溫控實(shí)驗箱 | 003 |
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五、實(shí)驗內(nèi)容
（1）過程控制調(diào)節(jié)裝置特性實(shí)驗
1. 水箱單容特性實(shí)驗
2. 溫度特性實(shí)驗
3. 電動閥流量特性實(shí)驗
4. 壓力特性實(shí)驗
（2）過程控制系統(tǒng)實(shí)驗-單回路控制系統(tǒng)實(shí)驗
1、單容液位控制實(shí)驗
2、流量控制實(shí)驗
3、溫度控制實(shí)驗
4、壓力控制實(shí)驗
（3）過程控制系統(tǒng)實(shí)驗-串級控制系統(tǒng)實(shí)驗
1、上水箱液位與電動閥支路流量串級控制實(shí)驗
2、上下水箱串級控制實(shí)驗
