检测仪表课程设计----基于多功能动态实验装置的参数检测

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1、 过程检测技术及仪表过程检测技术及仪表 课程设计说明书课程设计说明书 题目：基于多功能动态实验装置的参数检测题目：基于多功能动态实验装置的参数检测 一一.题目背景及意义题目背景及意义 换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、 质量和动量传递的物理化 学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失， 因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。 本实验装置的模拟换热器是由恒温水浴作为热源加热实验管段（约 2m） ，水 浴温度由温控器、电加热管以及保温箱体构成。水浴中平行放置两实验管，独自 拥有补水箱和集水箱， 构成两套独立的实验系统。 可以做平行

2、样实验和对比实验。 为获取水处理药剂的效果、强化换热管的污垢特性、污垢状态下强化管的换热效 果等等， 管内流体一般为人工配制的易结垢的高硬度水或是含有固体微粒等致垢 物质。 1、 恒温槽体；2-试验管段；3-试验管入口压力；4-管段入口温度测点；5-管壁温度测 点； 6-管段出口温度测点； 7-试验管出口压力； 8-流量测量； 9-集水箱； 10-循环水泵； 11、补水箱；12-电加热 图 1 实验装置图 该实验装置上，需要检测和控制的参数主要有： 1、温度：包括实验管流体进口（2040） 、出口温度（2080 ） 、实验管 壁温（2080 ）以及水浴温度（2080 ） 2、水位：补水箱上位安

3、装，距地面 2m，其水位要求测量并控制，以适应不 同流速的需要，水位变动范围 200mm500mm 3、流量：实验管内流体流量需要测量，管径25mm，流量范围 0.54m3/h 4、差压：由于结垢导致管内流动阻力增大，需要测量流动压降，范围为 050mm水柱 二二.温度测量温度测量 1. 检测方法设计： 热电阻温度计测进出口温度和水浴温度 电阻温度计是利用金属导体或金属氧化物半导体做测温质， 利用导体或半导 体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。 金属电阻一般为正温度系数，电阻随温度的变化可用多项式表示： 32 0 1CtBtAtRR t （式 1） 1 2 5 8 3 4 6

4、 7 9 10 11 12 220V 冷却水入口 出口 式中： t R和 0 R分别为温度为t和 0 时的电阻值；A、B、C均为常数，其值决定 于热电阻材料的种类。 热电偶温度计测管壁温度 热电偶温度计由三部分组成：1.热电偶（感温元件） ；2.测量仪表；3.连接热 电偶和测量仪表的导线（补偿导线及铜线） 。 图 2 最简单的热电偶测温系统 它是有两种不同材料的导体 A 和 B 焊接而成，焊接的一端插入被测介质 中， 感受被测温度， 称为工作端或热端， 另一端与导线相连， 称为冷端或自由端。 两种不同成分的导体两端经焊接、形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子端 叫参比端。当测量端和参比端存在温差时，就会在回路地产生热电流，接上显示 仪表，仪表上就批示出热电偶所产生的热电流，接上显示仪表，仪表上就批示同 热电偶所产生的热电动势的温度值。 热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长， 热电动势的的大小只和热 电偶导体材质以及两端温差有关，和热电极的长度、直径无关。装配式热电偶主 要由接线盒、保护管、绝缘套管、接线端子、热电极组成