测量仪器使用与实训（项目二）

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1、,项目二 专用测量仪器仪表使用,任务一 压力常用标准仪器仪表的使用 技术理论 活塞压力计原理与使用 工作任务1 标准浮球压力计的结构与操作 工作任务2 数字压力计的结构与应用 任务二 温度常用标准仪器仪表的使用 技术理论 直流电阻箱和标准电阻的认知 工作任务1 直流电位差计和标准电池的应用 工作任务2 直流测温电桥的应用 工作任务3 热电阻检定装置的使用 工作任务4 热电偶检定装置的使用,项目三 单元组合仪表常用标准仪器的使用 技术理论 数字电压表的认知 工作任务1 数字多用表的组成与应用 工作任务2 电动型仪表综合校验仪的使用 项目四 新型标准仪表校验仪简介 技术理论 智能仪器、虚拟仪器和网

2、络仪器认知 4.1 BT200(智能终端)操作仪 4.2 新型标准CST1002B台式气压压力泵使用 4.3 新型标准CST3005热工仪表校验仪使用 4.4 CST6001便携温度校验仪,任务一 压力仪表常用标准仪器 技术理论 活塞压力计原理与结构 1.概述 活塞式压力计在压力计量技术中占有很重要的地位。在压力计量中活塞压力计可以向精密压力表、压力变送器、差压变送器、压力传感器、压力信号发生器及数字压力计等仪表进行传递。它具有量程宽、精度高、技术性能稳定和使用方便等特点，通常作为基准器和标准器的最佳结构形式。 2.工作原理 当被测压力p作用于插入活塞 筒内的活塞上时，就有一个与 该压力成正比

3、例的力P作用在 活塞上，此力的方向垂直向上， 如图所示：,3.结构 活塞式压力计由活塞系统、专用砝码和校验器三大部分组成。 (1)活塞系统 活塞式压力计的活塞系统是由活塞、活塞筒组成的测压部件。 (2)专用砝码 活塞式压力计 配套的砝码是由带有轮缘的 圆盘，并有一定的外径和厚 度尺寸，中心具有同心的凹 部和凸部，砝码上有供调整 质量的调整腔所组成。 (3)校验器 用以安装基（标） 准活塞系统、被检器，并有 造压功能的底座。它由压力 泵、阀和连接管等组成。,4. 活塞式压力计常见的几种类型 按活塞有效面积的大小，力的作用部位及工作介质的不同，活塞式压力计可有以下几种分类方法。 (1)按工作介质分

4、油压式和气体式。 油压式常用的工作液体有变压器油、药用蓖麻油、甘油加乙二醇混合液等。气体式常用的工作气体有空气、氮气等。 (2)按活塞与活塞筒的结构和加载砝码方式分类 负荷式活塞压力计 是以作用力（砝码重力）直接作用在活塞上的压力计。按荷重方式不同又分为直接承重和间接承重两种。 带增压器的活塞式压力计。 可控间隙活塞压力计。 带平衡装置的活塞式压力计。,5.活塞式压力计计量性能的基本参数 （1）活塞有效面积 是活塞式压力计的仪器常数。它的数值是活塞、承重底盘和砝码的合重力与活寒底部压力的比值。 （2）活塞下降速度 在规定的压力下，流体从活塞间隙中泄漏所引起的活塞下降的速度。如果下降速度太大，就

5、无法使用活塞式压力计进行压力测量。 （3）活塞转动延续时间 在规定的起始速度条件下，活塞自由旋转的时间称为活塞转动延续时间 （4）压力计的基本参数 压力计的基本参数。 （5）使用条件 温度：二等压力计使用温度为（202）0C；三等压力计使用温度为（205）0C。相对湿度：80以下。,工作任务1 标准浮球压力计 1.概述 标准浮球压力计（或称标准浮球式压力信号发生器）是一种高精度的气体压力信号源。 2.结构及原理 (1). 压力计的结构 浮球压力计主要由浮球、节流嘴、喷嘴、砝码架及砝码组成。压力计箱中还配有气体过滤器，流量调节器（手动型在箱外配有气体转子流量计）和压力稳定器。,7.应用范围 （1

6、）校验0.01级以下的精密压力表。 （2）校验0.05级以下的数字压力计。 （3）校验差压变送器。 （4）校验压力传感器。 （5）用指零法校验低压数字压力信号发生器。方法是用一台一等补偿式微压计做指零仪，数字压力信号发生器和浮球压力计同时输出同等值的压力信号。其连接方法如下页图所示: 1-气源 2-被检器 3-标准器 4-指零仪 5，6-压力引入阀 7-平衡阀 8-数字电压表,工作任务2 数字压力计 1.概述 数字压力计（或称数字压力表），是新一代智能化精密压力测量仪器。它具有高精度、高可靠性测量、高稳定性。它一方面显示直观清晰，操作简便，携带方便。另方面又可输出模拟电压信号供数据采集系统采集

7、处理。 2 .工作原理及结构 （1） 原理框图 DMC-110A型数字压力计 （数字式压力仪表校验仪） 原理图,(2)硅膜片压力传感器结构原理如图 l-基体2-硅膜片3-引压管4-油杯5-引线6-压力管（3）工作原理 硅膜片压力传感器有上下两个腔室，上压力腔与大气相通为低压室，下压力腔室与被测压力连接为高压室，中间有扩散硅膜片隔开。当高玉室送入被测介质压力（气体或液体）时，硅膜片的四个等值电阻在应力作用下，其阻值发生变化，造成桥路不平衡，输出与被测差压I比例的电压信号，该信号送模拟数字转换器经放大器供单片计算机采集，同时还采集温度传感器的信号，进行严密的零点和全量程的线性和温度补偿，再将处理后

8、的结果由低功耗l6位点阵式液晶显示器显示并可以通过打印机接口及RS232接口输出。,工作任务3 HB6500电动压力检定台的结构与操作 1. 概 述 主要包括：校验台体，电动造压系统及控制（压力源），压力调节系统输出等三部分。 2. 压力控制器 压力控制器是压力发生和调节系统，由电动造压泵系统、数字控制单元、压力管路、精密调节系统等组成。,3. 总电源开关的使用方法 总电源开关安装在校验台仪表盘左侧；其中1为开，0为关。 4. 自动气压/真空源使用方法 (1)组成及原理,自动真空/气压源共用储压罐、控制传感器、数字控制器、精密调节阀、输出快速接头和连接管路，同时通过手动换向阀进行真空/气压之间

9、的功能切换。 自动真空/气压源利用一个造压泵实现电动造压，在造压装置出口接一个储气罐，储存压力能量。储气罐出口联接压力控制器及校验回路。压力控制器可设定双报警（气压上限和真空下限）并控制电动造压。校验回路由截止阀、回检阀、微调阀、粗调阀、压力标准输出口和校验输出口组成。 校验工作时，由控制器实现自动造压，通过操作回检阀、微调阀、截止阀和粗调阀完成对仪表的校验。,思考题 1活塞式压力计的工作原理是什么？ 2常见的活塞式压力计有几种型式？ 3影响下降速度的主要因素有哪些？ 4怎样正确使用活塞计？ 5简述浮球压力计的结构及工作原理。 7简述硅膜片压力传感器的结构和工作原理。 8数字压力计的使用方法和

10、注意事项。,任务2 温度仪表常用标准仪器 技术理论 直流电阻箱和标准电阻的认知 1.直流电阻箱 （1）电阻箱的分类 按准确度等级分为：0.005级，0.01级，0.02级，0.05级，0.1级，0.2级。 按调节电阻范围分为：高阻电阻箱（1O6以上）；中阻电阻箱（10-2105）；微调电阻箱（调节范围11.1110）。 按阻值变换方式分为：开关式（串联和并联线路）、插头式和接线式三种。,2. 标准电阻 标准电阻是电阻单位（欧姆）的标准量具。它是为了保存和传递欧姆单位的量值而特制的一种电阻线圈。为了使电阻单位准确可靠，要求标准电阻的阻值十分稳定，通常由锰铜制成。 （1）标准电阻的结构特点 （2）

11、标准电阻的主要特性 标准电阻的阻值是环境温度的函数，其函数关系可用公式表达： RtR201（t20）十（t20）2 式中 Rt-温度为t时电阻实际值； R20-温度为十20时电阻实际值；T-标准电阻的温度； - 一次项电阻温度系数，1/；-二次项电阻温度系数，1,工作任务1 直流电位差计和标准电池 1.直流电位差计 直流电位差计是一个测量电压的仪器，它是采用补偿法，以标准电池的电动势作为实际标准，直接测量电动势和电压，间接测量电流、电阻以及其他电和非电的量值。 标准回路: 是由标准电池EN、调定电阻RX、检流计G和开关等部件组成。 工作电流回路：由辅助电源B、 测量电阻Rx、调定电阻Ry和调节

12、 电阻Rp等部件组成。 测量回路：由未知电动势Ex、测 量电阻Rx、检流计G和开关等部件组成。,2. 标准电池 标准电池是原电池的一种，它的电动势比较稳定，但由于它的内阻很高，在充放电的情况下会产生极化现象，故不能用作供电使用。在电学计量中正是利用了标准电池电动势比较稳定这一特点，用它作为直流电动势（或电压）的基准或标准。 1-汞（电池正极）； 2-镉汞齐（电池负极）； 3-硫酸亚汞（去极化剂； 4-硫酸镉结晶体； 5-硫酸镉饱和溶液； 6-铂引线； 7-玻璃容器： 8-微孔塞片,工作任务2 直流测温电桥的应用 直流电阻型测温电桥是一种特殊结构的双臂电桥，在温度计量中用来专为检定标准铂电阻温度

13、计和工业电阻温度计之用。 1.工作原理 Q-测量盘 S、R-量程变换器 D与Q同步且相等 A、B-测量盘内臂 2. 线路特点 测温电桥虽然也是采用双臂 电桥的测量线路，但同一般的双 臂电娇线路有所区别。,Q-测量盘 S、R-量程变换器 D与Q同步且相等 A、B-测量盘内臂,工作任务3 热电阻检定装置的使用 利用导体或半导体的电阻值随温度变化来测量温度的元件称电阻温度计。它是由热电阻体、连接导线和显示或记录仪表构成的。它们广泛用来测量-20850范围内的温度。 1. 分度号与标称电阻值 工业铂热电阻、铜热电阻在0时的标称电阻值及分度号见下表：,2. 工业热电阻检定装置 1. 选用的计量标准器及配

14、套设备 （1）计量标准器 二等标准铂电阻温度计 二等标准水银温度计 （2）配套设备 0.02级直流电位差计 或测温电桥及配套装置 冰点槽 金属水沸点炉或油恒温槽 油恒温槽结构如下图所示。 1-18W串激电机2-盛油桶3-放油阀4-搅拌装置5-保温层6-加热筒7-溢油管8-大理石面板9-铂电阻温度计10-接线盒 11-控制台 12-电子温度控制器13-电源插座；14-铂电阻引线,2.主要技术指标与检定方法 （1）外观检查 （2）示值检查 （3）检定方法 （4）三线制热电阻，由于使用时不包括引线电阻，因此在检定电阻值时需采用两次测量方法，以便消除引线电阻的影响。 用补偿法测定三线制感温元件电阻值接

15、线图 1-电阻箱；2-毫安表；3-油浸式双刀多点转换开关；4-电位差计； 5-电流反向开关；6-直流稳压电源；RN-标准电阻； RS-标准电阻温度汁；RX-被检热电阻,工作任务4 热电偶检定装置的使用 1. 标准仪器 在检定3001600范围的工业热电偶时，主要的标准仪器是一、二等铂铑10-铂热电偶；一、二等铂铑30-铂铑6热电偶及标准镍铬镍硅热电偶。正确选择和使用标准热电偶是保证检定质量的重要因素。 2. 测量仪器 （1） 检定炉 （2） 多点转换开关 （3） 热电偶退火装置一套， 0.5 级测量范围 015A 的交流电流表一只 （4） 冰点恒温器 （5） 热电偶焊接装置一套 双极法检定联接

16、电路图,3.双极法检定的特点： （1） 直接测量热电偶的电势值。 （2） 标准与被检可以是不同型号。 （3） 热电偶测量端可以不捆扎在一起，但必须保证处于同一温度 （4） 测量次数少，计算简单。 检定时需注意： （1）炉温必须严格按规定控制，否则就会带来较大测量误差。 （2）标准与被检参考端温度不为零度时，作数据处理时，要把参考端温度修正到零度。 （3）同名极法检定的特点 在各检定点上分别测量被检热电偶正极与标准热电偶正极及被检热电偶的负极与标准热电偶负极之间的微差热电势，然后用计算的方法求得被检热电偶的偏差或相应电势值。,4. 微差法 用微差法检定热电偶是将标准和被检热电偶（同型号）置于检定炉内，并将它们反向串联、直接测量其热电动势的差值。