数字显示仪表报告
东北石油大学
课程设计
2013年8 月2日
东北石油大学课程设计任务书
课程数字显示仪表课程设计
题目数字压力显示仪表的制作
专业自动化姓名刘洋学号110601140614
主要内容：
在面包板上安装一台单片A/D转换器7107或7106组成的0-2V通用表头。配接压力传感器（应变片式、扩散硅式或其它类型压力传感器），制成数字压力显示仪表。
基本要求：
（1）根据实验室所提供的元件、材料，设计并描绘电路接线图。最后在面包板上接插显示仪表的电路。
（2）由于元件、材料要反复使用，在接插过程中要小心，不要故意破坏元件。（3）在整个课程设计中，要学会实验室基本仪器、工具有使用方法。
（4）各小组配备的万用表、工具精心使用，如有故意损坏、丢失、要按价赔偿。参考资料：
[1]沙占友.数字化测量技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2004.
[2]彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京：高等教育出版社，1997.
[3]孙梅生.电子技术基础课程设计[J].北京：高等教育出版社，1996.
[4]周泽存.刘馨媛.检测技术[M].北京：机械工业出版社，1995.
[5]常健生.模电检测与转换技术[M].北京：工业大学出版社，2002.
[6]张志义.电子工艺实训基础[M].北京：化学工业出版社，2007.
完成期限2013.7.22～2013.8.2
指导教师
专业负责人
2013年8月2日
目录
第1章数显仪表工作原理.................................................................. 错误！未定义书签。
1.1数字是显示仪表的基本构成 (2)
1.2数字仪表的主要技术指标 (3)
1.3线性化问题 (5)
1.4信号的标准化及标度变换 (7)
1.5 HM20压力传感器 (8)
第2章数显仪表的制作...................................................................... 错误！未定义书签。
2.1 ICL7107双积分A/D转换器 .................................................... 错误！未定义书签。
2.2 LED显示器................................................................................ 错误！未定义书签。
2.3主要集成块、三极管 (1)
第3章数显仪表的安装...................................................................... 错误！未定义书签。
3.1测量电阻..................................................................................... 错误！未定义书签。
3.2测量电容..................................................................................... 错误！未定义书签。
3.3数字式压力数显表头的安装 (1)
3.4连接电路 (1)
第4章结论与体会 (2)
参考文献 (10)
第1章数显仪表工作原理
数字式显示仪表是一种具有模/数转换器并以十进制数码形式显示被测变量值的仪表，它与各种传感器、配送器配套，可以显示出各种不同的参数。数字式仪表具有精度高、功能全、速度快、抗干扰能力强等优点，体积小、耗电低、读数直观，且能将测量结果以数字形式输入计算机，从而实现生产过程自动化。
1.1 数字式显示仪表的基本构成
近五十年来，随着现代科学技术的迅猛发展，使数字仪表很快地从电子管式、晶体管式发展到目前集成电路式和带有微处理器的数字仪表。在工业生产过程中常用的数字式仪表有数字式温度计、数字式压力计、数字流量计、数字电子秤等。
数字仪表的主要特点有：
准确度高：一般通用的数字电压表要过到0.005%的精确度是较容易的。
分辨力高：数字电压表的分辨力一般为10μV或1μV，有的可达0.1μV。
无主观读数误差：数字仪表以数码形式显示测量结果，读数清晰、客观。
测量速度快：数字仪表的测量速度，一般是由模/数转换器决定的。根据模/数转换器原理不同，仪表的测量速度可达每秒数次直到每秒几十万次。
能以数码形式输出结果：主要使仪表与计算机能方便地联机，为测量结果的数据处理提供了良好条件。
图1-1 数字显示仪表的方框图
数显仪表按工作原理一般分为不带微处理器的和带微处理器的。其原理框图如图1-1所示。不带微处理器的仪表，通常用运算放大器和中、大规模集成电路来实现；带微处理器的仪表，是借助软件的方式来实现原理框图中的有关功能。
尽管数字仪表的品种繁多，但其基本构成形式可由图1-2所式的主要环节组成。模—数转换器是数字仪表的核心，以它为中心，将仪表分为模拟和数字两大部分。仪表的模拟部分一般设有滤波、前置放大器和模拟开关等环节。仪表的数字部分一般有计数器、译码器、时钟脉冲发生器、驱动显示电路以及逻辑控制电路组成。数字仪表的和发展是与计算机技术、电子技术等现代技术的发展紧密相关的，他的优越性能和广泛的应用使传统的模拟仪表受到严重挑战。模拟仪表会不会被数字仪表所取代，已引起人们的关注和争议。模拟仪表的一些固有的特点，如可做趋向显示等仍为人们所欣赏，数字仪表尚难完全取代模拟仪表。另外在功能、精度要求不高，而更注重可靠性和实用的工业过程检测和控制系统中，模拟仪表更显出特有的优势。因此一种可能的发展方向，尤其在面板类仪表中，是将数字仪表和模拟仪表的优点结合起来，开发出新一代显示仪表。目前出现得一种新类型、采用固体电路和模拟显示的面板表—光柱式（条图式）仪表就兼有数字和模拟仪表的优点。
图1-2数字显示仪表的方框图
1.2 数字仪表的主要技术指标
显示位数：以十进制显示被测变量值的位数成为显示位数。能够显示“0～9”
的数字位称为“满位”；仅显示1或不显示的数字位，称为“半位”或“1
2
位”。工
业用数字温度显示仪表的显示数位为1
32
位，可显-1999~1999。高精度的数字显
示位数目前达到1
82
位。
仪表的量程：仪表标称范围的上、下限之差的模，称为仪表的量程。量程有效范围上限值为满度值。例如XMZ —101数字式温度仪表，测量范围为30~180℃，量程为150℃，满度值为180℃。
精度：目前数字式显示仪表的精度表示法有三种：满度的±а%±n 字、读数的±а%±n 字、读数的±а%±满度的b%。系数n 是显示仪表读数最末一位数字变化，一般n=1。这是由于把模拟量转化成数字量的过程中至少要产生±1个量化单位的误差，它和被测量无关。显然，数字表的位数越多，这种量化所造成的相对误差就越小。
分辨力和分辨率：数字仪表的分辨力是指末位数字改变一个字所对应的被测变量的最小变化值，它表示了仪表能够检测到的被测变量的最小变化的能力。数字式显示仪表在不同量程下的分辨力是不同的，通常在最低量程上具有最高的分辨力，并以此作为该仪表的分辨力指标。
输入阻抗：数字式显示仪表是一种高输入阻抗的仪表，输入阻抗可达到1012Ω。
抗干扰能力：数字式显示仪表一般用串联干扰抑制比和共模抑制比来表征抗干扰能力的大小。
串模干扰抑制比（SMR ）为
SMR=20lg
n
e r
式中n e —串模干扰电压
r —n e 所造成的最大显示绝对误差。 共模干扰抑制比（CMR ）为
CMR=20lg
'c
c
e e 式中c e —串模干扰电压；
'c e —n e 所造成的最大显示绝对误差。
SMR 和CMR 的单位是分贝，数值越大，表示数字仪表的抗干扰能力越强，
一般直流电压型数显仪表的串模干扰抑制比为20~60dB，共模干扰抑制比为120~160dB。
1.3 线性化问题
对于显示仪表来说，一般希望它的刻度方程是线性，以保证在整个量程范围内具有恒定的灵敏度。实际上由于大多数传感器特性非线性，测量电路具有非线性元件或者转换关系非线性等原因，造成仪表输入信号与被测物理量之间存在程度不同的非线性。例如：
R t=R t0(1+A t+B t2) 0℃≤t≤850℃
R t=R t0[1+A t+B t2+c(1-100)t3] -200℃ 式中R t—温度为t℃时铂电阻的阻值； R t0—温度为0℃时铂电阻阻值； A、B、C—温度系数，为常数。显然，铂电阻的阻值与被测温度呈非线性关系。其它诸如热电偶的热电势和被测温度之间，差压变送器的差压△P和Q之间都不是线性关系。 对于非线性问题，在模拟显示仪表设计中也是同样存在的，但在模拟显示仪表中可以通过仪表标尺的非线性刻度来解决，以便直接读出被测参数的数值。而在数字仪表中常用的二进制或二—十进制数码其本身是线性递增或递减的。 常规数字仪表进行非线性补偿，主要有两方面的工作： 1、根据已知的传感器非线性特性求得所需要的线性化器的非线性特性。 2、根据思索求得的线性化器的分线性特性，采用非线性补偿电路来实现非线性补偿，而对非线性曲线的处理一般都采用折线逼近法。 1.4 信号的标准化及标度变换 由检测元件或传感器送来的信号的标准化或标度变换是数字信号处理的一项重要任务，也是数字显示仪表设计中必须解决的基本问题。一般情况下，由于被测量和显示的过程参数多种多样，因而仪表输入信号的类型、性质千差万别。即使是同一种参数或物理量，由于检测元件和装置不同，输入信号的性质、电平的高低等也不相同。 1.5 HM20压力传感器 压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1954年C.S.史密斯详细研究了硅的压阻效应，从此开始用硅制造压力传感器。早期的硅压力传感器是半导体应变计式的。后来在 N型硅片上定域扩散P 型杂质形成电阻条，并接成电桥,制成芯片。此芯片仍需粘贴在弹性元件上才能敏感压力的变化。采用这种芯片作为敏感元件的传感器称为扩散型压力传感器。这两种传感器都同样采用粘片结构，因而存在滞后和蠕变大、固有频率低、不适于动态测量以及难于小型化和集成化、精度不高等缺点。70年代以来制成了周边固定支撑的电阻和硅膜片的一体化硅杯式扩散型压力传感器。它不仅克服了粘片结构的固有缺陷，而且能将电阻条、补偿电路和信号调整电路集成在一块硅片上，甚至将微型处理器与传感器集成在一起，制成智能传感器。这里主要介绍HM20压力传感器。 HM20通用压力传感器为专有技术生产，采用进口硅敏感元件和规一化设计的电路与装配工艺保证了产品的先进性、实用性和质量稳定性。此标准产品可广泛用于各种场所，在保证数量和应用的前提下，设计组可根据客户的具体要求重新设计或改进，满足应用中的特殊要求。 产品特点 ◇性能价格比高，为OEM客户专门设计、生产 ◇德国进口的硅敏感元件具有卓越的抗腐蚀、抗冲击、和过载、抗震动、抗磨损性能 ◇工作温度范围宽、测量综合精度高、长期稳定性好 ◇规一化设计与生产保证了产品的先进性、实用性和质量稳定性 ◇量程范围宽：从真空到100MPa，并具有正负表压量程 性能参数 ◇测量范围-100KPa~0~5KPa...100MPa ◇过载能力2倍满量程压力(其中100MPa的产品过压为1.1倍满量程压力) ◇压力类型表压或绝压 ◇测量介质与316不锈钢兼容的气体或液体 第2章数显仪表的制作 2.1 ICL7107双积分A/D转换器 ICL7107是31/2位双积分型A/D转换器，属于CMoS大规模集成电路，它的最大显示值为士1999，最小分辨率为100uV，转换精度为0.05士1个字。它的作用是把输入电压信号变成数字输出，并驱动显示器。能直接驱动共阳极LED 数码管，不需要另加驱动器件，使整机线路简化，采用士5V两组电源供电，并将第21脚的GND接第30脚的IN 。在芯片内部从V+与COM之间有一个稳定性很高的2.8V基准电源，通过电阻分压器可获得所需的基准电压VREF 。其内部结构包含模拟数字两大部分。模拟部分包括积器、模拟开关、过零比较器等电路。数字部分包括时钟脉冲发生器、计数器、分频器、译码器、控制器、相位驱动器等电路。 ICL7107还有以下特点： ①能通过内部的模拟开关实现自动调零和自动极性显示功能。 ②输入阻抗高，对输入信号无衰减作用。 ③整机组装方便，无需外加有源器件，配上电阻、电容和LED共阳极数码管，就能构成一只直流数字电压表头。 ④噪音低，温漂小，具有良好的可靠性，寿命长。 ⑤芯片本身功耗小于15mw（不包括LED）。 ⑥不设有一专门的小数点驱动信号。使用时可将LED共阳极数数码管公共阳极接V+. ICL7107引脚如图所示。 图2-1 ICL7107引脚图 2.2 LED显示器 数码显示是用来显示数字、文字或符号的器件，现在以有多种不同类型的产品，广泛应用于多种数字设备中。 发光二极管是采用半导体材料制成的，能将电信号转化成光信号的结型电压发光器件。它的特点是： 1、低电压、小电流的条件下工作，即可获得足够高的亮度。 2、发光响应素的快，高频特性好，能显示脉冲信息，单色性好，寿命长。若加以必要的限流措施，就可以长期使用。 3、小型、防震、抗冲击性能好。 4、使用灵活，可根据需要制成各种数码管、符号管、电平显示器等。 5、与数字集成电路匹配。 将条状发光二极管按照共阳极或共阴极的方式连接，并组成“8”字型发光二极管，另一极做笔画电极，就构成了LED显示器。只要按规定使某些笔画饿发光二极管发光，就能组成0～9的一系列数字。 图2-2（a）管脚排列（b）BS342(共阳极) （c）BS341（共阴极） 2.3 主要集成块、三极管 除了上述主要集成芯片之外还需要MC1403、ICL7650。 MC1403是高精度低温度漂移的基准电路。采用MC1403可获得精密的电压基准。 输出电压误差：2.51% V (-) + (-) g f a b dp c d e g f a b dp c d e 输出电压温度系数：10/() ppm typ 输出电流：10mA 输出电压范围：4.540V ICL7650是高精度CMOS运转，它具有极低的输入失调电压及漂移；很低的输入偏置电流；极高的开环电压增益、共模抑制比和电源电压抑制比。 第3章数显仪表的安装 对于数字显示仪表的安装这一部分，只需要照着电路图将各个部件在面包板上连接起来就可以了。 3.1 测量电阻 将蓄电池装入万用表，利用万用表测量各个电阻阻值，黑线接“COM”，红线接V/Ω，然后两根线另一端接电阻两端，如果万用表显示为“1”，说明量程不够，需要在万用表上调节测量的量程，直到测出电阻阻值。并且记下各个电阻的阻值。 3.2 测量电容 类似于测量电阻的方法，把各个电容的大小测出来。并且记下电容容量。 3.3 数字式压力数显表头的安装 根据绘制的接线图，首先在面包板上把7107和四个数码管的位置确定好，为了便于显示，一般要把四个数码管放在上方。然后以接线方便为原则，确定7107的位置。同时要考虑“+电源”、“-电源”、“地”线的接法。其它芯片、电阻、电容、电位器等围绕7107就近安排位置。当无错误后，进行实际插接阶段。 插接导线时要注意保证导线的牢固、整齐、美观。要使用“扒批钳子”、“斜口钳子”和“镊子”等工具。保证插接牢固。同时掌握以上工具的使用方法。 经检查后，才可通电调试。 由于数显部分要使用±6V的电源，这里采用两个三端集成稳压器。 电源电路的器件包括电源变压器、整流桥、集成稳压器及电容。 整个电路安装在一块印刷线路板上，安装时要使用电铬铁。为了使用该电源的安全性、可靠性。因此在设计时要考虑线路布置合理，强电与弱电之间要留有相当的距离。同时注意220V电源线的引入方向、安全，防止电路短路，输出±6V 电源要有“接线端子”。 电源的安装首先要根据电原理图绘制印刷电路板的接线图，经老师检查无误后，才能进行实际焊接，焊接过程中要掌握电铬铁的使用，使焊点大小均匀、光亮、无虑焊。 图3-1正、负输出电压电路3.4 连接电路 按照数显压力表原理图在面包板上连接各个部件。Array 图3-2 总电路图 第4章结论与体会 通过对数字显示仪表的课程设计，我自己获得了很大的收获，同时也感觉到了自身的种种不足。在设计的前期，一我直找不到方法如何下手。后来通过在网上查阅相关的资料，并且仔细研究老师所给的PPT，二者加以结合，再组织整理，终于有了头绪，这让我懂得了完事开头难，也让我懂得了想要做好一件事情是不容易的，想要做好一件事情，不仅仅需要的是理论知识，而且还需要有敏捷的思维和冷静的头脑，并且要自己亲身去实践，只有通过实践，才会了解自身有哪些不足的地方，并引以为戒。这样才不会被困难所迷惑住，这样才能突破困难将理论联系实际，做出自己想要的作品。 做课程设计时，要考虑到它的各个方面，需要什么样的元件，如何设置其具体参数，如何连接电路，等等都是需要考虑到的。本次课程设计的要求相当综合，不仅需要单方面的知识，而且还需要多方面的结合，既锻炼了我们实际的动手操作能力，还让我们懂得了学习知识不仅要学懂，而且要学以致用。对于设计者是一次良好的体验经历。 总之，通过这次课程设计，我亲身的去查询所需的各个元件以及各项指标，熟悉了常用的元件，并且了解了设计的整个流程，设计的过程中，我遇到了很多困难，在同学的讨论以及老师的指点下，终于把问题一一解决了。这不仅仅使我对自身有了明显的认识。而且还提高了我思考问题解决问题的能力，充分利用了剖析问题的全面性和运用知识的灵活性，让我懂得了学习学到的是知识，设计学到的是思想。使我自身的修养有了很大一部分的提升。 参考文献 [1]沙占友.数字化测量技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2004. [2]彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京：高等教育出版社，1997. [3]孙梅生.电子技术基础课程设计[J].北京：高等教育出版社，1996. [4]周泽存.刘馨媛.检测技术[M].北京：机械工业出版社，1995. [5]常健生.模电检测与转换技术[M].北京：工业大学出版社，2002. [6]张志义.电子工艺实训基础[M].北京：化学工业出版社，2007. 东北石油大学课程设计成绩评价表 指导教师：年月日 几种液位计的原理与选型． 磁翻柱液位计 主要原理 磁翻柱液位计也称为磁翻板液位计，它的结构主要基于浮力和磁力原理设计生产的。带有磁体的浮子（简称磁性浮子）在被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱（也成为磁翻板）的静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度（磁翻柱表面涂敷不同的颜色），进而反映容器内液位的情况。 配合传感器（磁簧开关）和精密电子元器件等构成的电子模块和变送器模块，可以变送输出电阻值信号、电流值（4～20mA）信号、开关信号以及其他电学信号。从而实现现场观测和远程控制的完美结合。 适用范围及特点 本液位计采用优质磁体和进口电子元件，使产品具有：设计合理、结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于安装维护等优点。 本液位计输出信号多样，实现远距离的液位指示、检测、控制和记录。 本液位计几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制。可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。 磁浮球液位计（液位开关） 主要原理 磁浮球液位计（液位开关）结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串联入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。 该液位计可以直接输出电阻值信号，也可以配合使用变送模块，输出电流值（4～20mA）信号；同时配合其他转换器，输出电压信号或者开关信号（也可以按照客户需求转换器由公司配送）。从而实现电学信号的远程传输、分析与控制。 适用范围及特点 本产品采用优质磁体和进口电子元件，使产品具有：结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于安装维护等优点。 本产品几乎可以适用与各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制，可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。 防爆浮球液位开关 主要原理 防爆浮球液位开关，也称为防爆浮球液位控制器。它是专门为爆炸性环境中使用而设计制造的液位控制仪表，本产品是基于浮力原理和杠杆原理设计的，当容器内液位发生变化时，浮球的位置将随液位的变化而变化，浮球的这种位移将通过杠杆作用于微动开关，进而由微动开关产生开关信号。 适用范围及特点 本产品采用优质材料和进口电子元件，使产品具有：设计合理、结构简单、使用方便、性能 数字万用表的组装与调试实验报告 篇一：万用表组装_设计性实验报告 北京交通大学大学物理实验 设计性实验 实验题目 学院 班级学号姓名首次实验时间年月日 指导教师签字 目录 一.实验任务 ................................................ ................................................... .. (4) 1.分析研究万用表电路，设计并组装一个简单的万用表。 (4) 二.实验要求 ................................................ ................................................... .. (4) 1.分析常用万用表电路，说明各挡的功能和设计原理 ................................................ 4 2.设计组装并校验具有下列四挡功能的万用表 ................................................ ............ 4 3.给出将X100电阻挡改造为X10电阻挡的电 路 ................................................ .. (4) 三.实验主要器材 ................................................ ................................................... ........................... 4 四.实验方案 ................................................ ................................................... .. (5) 1.测定给定的微安表头的量程I0和Rg。 .............................................. ....................... 5 2.按照如图所示电路进行分流，制作出1mA直流电流表。 ...................................... 5 3.按照如图所示全桥整流电路图制作直流电源。 .............................................. . (5) 各类阀门选型步骤与依据方法 1、阀门的定义： 阀门是流体管路的控制装置，在石油化工生产过程中发挥着重要作用。主要具备几大作用：接通和截断介质；防止介质倒流；调节介质压力、流量；分离、混合或分配介质；防止介质压力超过规定数值，保证管道或设备安全运行。 2、阀门的分类： 按用途和作用分类： 截断类：主要用于截断或接通介质流。如闸阀、截止阀、球阀、碟阀、旋塞阀、隔膜阀止回类：用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。 调节类：调节介质的压力和流量如减压阀、调压阀、节流阀 安全类：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全。 分配类：改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等 特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等 按压力分类： 真空阀——工作压力低于标准大气压的阀门。 低压阀——公称压力PN 小于1.6MPa的阀门。 中压阀——公称压力PN 2.5~6.4MPa的阀门。 高压阀——公称压力PN10.0~80.0MPa的阀门。 超高压阀——公称压力PN大于100MPa的阀门。 按介质工作温度分类： 高温阀——t 大于450℃的阀门。 中温阀——120 ℃小于t 小于450 ℃的阀门。 常温阀——-40 ℃小于t 小于120 ℃的阀门。 低温阀——-100 ℃小于t 小于-40 ℃的阀门。 超低温阀——t 小于-100 ℃的阀门。 按阀体材料分类： 非金属阀门：如陶瓷阀门、玻璃钢阀门、塑料阀门 金属材料阀门：如铸铁阀门、碳钢阀门、铸钢阀门、低合金钢阀门、高合金钢阀门及铜合金阀门等。 按公称通径分 小口径阀门：公称通径DN<40mm的阀门。 中口径阀门：公称通径DN50~300mm的阀门。 大口径阀门：公称通径DN350~1200mm的阀门。 特大口径阀门：公称通径DN≥1400mm的阀门 按与管道连接方式分可分为： 法兰连接阀门：阀体带有法兰，与管道采用法兰连接的阀门。 检测仪表（元件）及控制阀选型的一般原则 ①工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件，它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 ②操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说，对工艺过程影响不大，但需经常监视的变量，可选指示型；对需要经常了解变化趋势的重要变量，应选记录式；而一些对工艺过程影响较大的，又需随时监控的变量，应设控制；对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量，宜设积算；一些可能影响生产或安全的变量，宜设报警。 ③经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模，应在满足工艺和自控的要求前提下，进行必要的经济核算，取得适宜的性能／价格比。 为便于仪表的维修和管理，在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 ④仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品，经现场使用证明性能可靠的；同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛，不会影响工程的施工进度。 仪表选性手册 物位仪表在选型时，与压力、流量等仪表有很大不同。物位测量的现场工况千差万别，很难设计出能满足所有工况应用的物位仪表。 在非接触式物位测量仪表中，超声波物位计和雷达物位计是两大主流仪表。这两类仪表各有特点，只有充分了解仪表特点及应用条件，才能做到选型合理，充分利用仪表的测量性能。 超声波物位计 传感器发出的超声波碰到被测介质被反射，反射回波的质量反映了物位计应用效果。回波质量定义为最小回波幅度（在最恶劣条件下回波幅度）比最大噪声幅度（虚假回波、多径反射回波等的幅度）。回波质量数值越大，物位计应用效果越好。 超声波物位计工作频率及测量性能：传感器高频(40-70KHz)工作时，传感器的尺寸小，盲区小，方向性好，精度高，但其声波衰减快，传播介质（空气）波动时穿透性差，测距较小。传感器低频(10-20KHz)工作时，传感器尺寸大，盲区大，方向性不好，精度低，其优势是声波衰减慢，传播介质（空气）波动时穿透性较好，测距 稍远。 超声波的回波强度主要受以下两个因素影响： １.传播介质越稳定越有利于传播。 数字电子技术基础课程设计DT-830B数字万用表报告 三亚学院 2011～2012学年第2学期 数字电子技术基础课程设计报告 学院: 理工学院 专业: 测控技术与仪器 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2012年9月7日 目录 一、设计任务与要求……………………………………… 二、电路原理……………………………………………… 三、总原理图及元器件清单……………………………… 四、装配过程……………………………………………… 五、电路功能测试………………………………………… 六、结论与心得…………………………………………… DT-830B数字万用表的组装与调试 一、设计任务与要求 1、设计要求： 学习了解DT830B数字万用表，熟悉它的工作原理。然后安装并调试数字万用表。通过对DT830B数字万用表的安装与调试实训，了 解数字万用表的特点，熟悉装配数字万用表的基本工艺过程、掌握基本 的装配技艺、学习整机的装配工艺、培养自身的动手能力以及培养严谨 的学习工作作风。 DT830B由机壳熟料件（包括上下盖和旋钮）、印制板部件（包括插口）、液晶屏及表笔等组成，组装成功关键是装配印制板部件。因为 一旦被划伤或有污迹，将对整机的性能产生很大的影响。整机安装的流 程图如下所示： 3)认识DT830B数字万用表的液晶显示器件、印制板部件等。 4)安装制作一台DT830B数字万用表。 5）根据技术指标测试DT830B数字万用表的主要参数 6)校验数字式万用表，减小其误差。 二、电路原理 DT830B电路原理它是3位半数字万用表。 数字万用表的核心是以ICL7106A/D转化器为核心的数字万用表。A/D转化器将0~2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。将被测直流电压、交流电压、直流电流及电阻的物理量变成0~2V的直流电压，送到ICL7106的输入端，即可在数字表上进行检测。 为检测大于2V的直流电压，在输入端引入衰减器，将信号变为0~2V，检测显示时再放大同样的倍数。 检测直流电流，首先必须将被测电流变成0~2V的直流电压即实现衰减与I/V 变换。衰减是有精密电阻构成的具有不同分流系数的分流器完成。 电阻的检测是利用电流源在电阻上产生压降。因为被测电阻上通过的电流是恒定的，所以在被测电阻上产生的压降与其阻值成正比，然后将得到的电压信号送到A/D转换器进行检测。 三、总原理图及元器件清单 1 仪表阀门选型，最怕的就是闪蒸，气蚀，空化，和噪音！这三样东西，直接影响阀门的寿命，严重的话，不到半个月你的阀座和阀芯九烂掉了，甚至可以把阀本体给冲烂了！ 1、空化：液体内局部压强降低到液体的饱和蒸气压时，液体内部或液固交界面上出现的蒸气或气体空泡的形成、发展和溃灭的过程。 2、气蚀：又称穴蚀。流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区，在此形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，破坏金属表面上的保护膜，而使腐蚀速度加快。气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点，然后逐渐扩大成洞穴。 3、闪蒸就是高压的饱和水进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低使这些饱和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水。形成原因：当水在大气压力下被加热时，100℃是该压力下液体水所能允许的最高温度。再加热也不能提高水的温度，而只能将水转化成蒸汽。水在升温至沸点前的过程中吸收的热叫“显热”，或者叫饱和水显热。在同样大气压力下将饱和水转化成蒸汽所需要的热叫“潜热”。然而，如果在一定压力下加热水，那么水的沸点就要比100℃高，所以就要求有更多的显热。压力越高，水的沸点就高，热含量亦越高。压力降低，部分显热释放出来，这部分超量热就会以潜热的形式被吸收，引起部分水被“闪蒸”成蒸汽。实际情况：闪蒸在管道系统中出现，容易对阀门产生汽蚀损坏，可以选择反汽蚀高压阀，其特点是多次节流分摊压差，也可以选用耐汽蚀冲刷材料。闪蒸也可以作为能源，被 利用在热力发电厂中锅炉排水的回收和地热发电中。 4噪音：噪音是由于阀门前后压差过大而产生的，也和气蚀空化闪蒸等有关，所以危害特别大，要特别注意，噪音一般要求不大于85分贝 2 汽蚀和闪蒸 汽蚀是材料在液体的压力和温度达到临界值时产生的一种破坏形式,分为闪蒸和空化两个阶段。闪蒸是一种非常快速的转变过程,当流体流经调节阀时,由于阀座和阀瓣形成局部收缩的流通面积,产生局部阻力,使流体的压力和速度发生变化(见图1) 。当压力为P1 的流体流经节流孔时,流速突然急剧增加,静压骤然下降,当孔后压力P2 在达到该流体所在情况下的饱和蒸汽压力Pv 前,部分流体汽化成气体,产生气泡,形成气液两相共存现象,称为闪蒸阶段,可见它是一种系统现象。调节阀不能避免闪蒸的产生,除非系统条件改变。而当阀门中液体的下游压力又升回来,且高于饱和压力时,升高的压力压缩气泡,使之突然破裂,称为空化阶段。在空化过程中饱和气泡不再存在,而是迅速爆破变回液态。由于气泡的体积大多比相同的液体体积大。所以说,气泡的爆破是从大体积向小体积的转变。空化是一种从液态→饱和→液态的转变过程,它不同于闪蒸现象。 汽蚀过程中气泡破裂时所有的能量集中在破裂点上,产生几千牛顿的冲击力,冲击波的压力高达2 ×103 MPa ,大大超过了大部分金属材料的疲劳破坏极限。同时,局部温度高达几千摄氏度,这些过热点引起的热应力是产生汽蚀破坏作用的主要因素。闪蒸产生侵蚀破坏作用, 安全阀的介绍与选用 一概述 安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全，并与节能和环境保护紧密相关。而有的用户和设计部门在选型时，总是选错型号。为此本文对安全阀的选用加以分析。 二、定义 所谓安全阀广义上讲包括泄放阀，从管理规则上看，直接安装在蒸汽锅炉或一类压力容器上，其必要条件是必须得到技术监督部门认可的阀门，狭义上称之为安全阀，其他一般称之为泄放阀。安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似，二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质，以保证生产装置的安全。由干存在这种本质上类似性，人们在使用时，往往将二者混同，另外，有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。因此，二者的不同之处往往被忽视。从而也就出现了许多间题。如果要将二者作出比较明确的定义，则可按照《ASME 锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解： （l）安全阀（Safety Valve）一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。其特征为具有突开的全开启动作。用于气体或蒸汽的场合，如图1。 （2）泄放阀（Relief Valve），又称溢流阀一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。它随压力超过开启力的增长而按比例开启。主要用于流体的场合。如图2所示。 （3）安全泄放阀（Safet Relief Valve），又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。以日本为例，给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少，一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全 阀，安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。不过，若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看，设备上安全保障的重要部分，指定使用安全阀，如锅炉、过热器、再热器等。而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合，都需要安装泄放阀或安全阀。如此看，安全阀要求比泄放阀更具可靠性。另外，从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中，对安全排放量的认定和规定来看，我们把保证了排放量的称之为安全阀，而不保证排放量的阀门称作泄放阀。在国内不论全启式或微启式统称为安全阀。 三、选型 1．分类 目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作，弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的，一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式，蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式，在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可以用作手动紧急泄压用，如图3。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作，但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。 报告编号：L A X-J K 煤矿安全监控系统 安全检验报告 委托单位：宁阳县南宁矿业有限公司 受检单位：宁阳县南宁矿业有限公司 系统名称：煤矿安全监控系统 规格型号： KJ76NA 检验类别：委托检验 检验日期： 2011年11月07日 济南鲁安信安全技术有限公司 注意事项 1、报告检测数据仅对当时状态负责。 2、报告无编写、审核、批准人签字无效。 3、报告未加盖济南鲁安信安全技术有限公司“公章”、“检测专用章”和骑缝章者无效。 4、未经同意，不得复制报告。经同意复制的报告,未重新加盖“检 测专用章”者无效。 5、报告涂改无效。 6、若对检验报告有异议，应于收到报告之日起十五日内向检验机构提出，逾期视为受理。 检验机构名称：济南鲁安信安全技术有限公司 检验机构地址：济南市天桥区二环北路18号 邮政编码： 250032 电话： 传真： 目录 目录................................................... 第一部分检验报告...................................... 一、煤矿安全监控系统安全检验报告 ........................ 二、检验环境与设备一览表 ................................ 第二部分监控系统配置布放检验.......................... 一、矿井及监控系统布设概况 .............................. 二、机房............................................... 二、监控系统分站及传感器布放检验 ........................ 1、系统基本参数表...................................... 2、分站配置布放检测.................................... 3、系统传感器布放配置检测.............................. 第三部分系统功能检验.................................. 一、系统基本功能检验 .................................... 二、系统软件功能检验 .................................... 1、一般软件功能检验.................................... 2、系统显示功能检验.................................... 在流体管道系统中，阀门是控制元件，其主要作用是隔离设备和管道系统、调节流量、防止回流、调节和排泄压力。 阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。由于管道系统选择最适合的阀门显得非常重要，所以，了解阀门的特性及选择阀门的步骤和依据也变得至关重要起来。 阀门的分类 一、阀门总的可分两大类：第一类自动阀门：依靠介质（液体、气体）本身的能力而自行动作的阀门。如止回阀、安全阀、调节阀、疏水阀、减压阀等。第二类驱动阀门：借助手动、电动、液动、气动来操纵动作的阀门。如闸阀，截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。 二、按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分：1.截门形:关闭件沿着阀座中心移动；2.闸门形:关闭件沿着垂直阀座中心移动；3.旋塞和球形:关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转； 4.旋启形:关闭件围绕阀座外的轴旋转； 5.碟形:关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转； 6.滑阀形:关闭件在垂直于通道的方向滑动。 三、按用途，根据阀门的不同用途可分：1.开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。2.止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。3.调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。4.分配用：用来改变介质流向、分配介质，如 三通旋塞、分配阀、滑阀等。5.安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。6.其他特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等。 四、按驱动方式，根据不同的驱动方式可分：1.手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，有人力驱动，传动较大力矩时装有蜗轮、齿轮等减速装置。2.电动：借助电机或其他电气装置来驱动。3.液动：借助（水、油）来驱动。4.气动：借助压缩空气来驱动。 五、按压力，根据阀门的公称压力可分：1.真空阀：绝对压力 <0.1Mpa 即 760mm 汞柱高的阀门，通常用 mm 汞柱或mm水柱表示压力。2.低压阀：公称压力PN≤1.6Mpa 的阀门（包括PN≤1.6MPa 的钢阀）3.中压阀：公称压力 PN2.5—6.4MPa 的阀门。4.高压阀：公称压力 PN10.0—80.0MPa 的阀门。5.超高压阀：公称压力 PN≥100.0MPa 的阀门。 六、按介质的温度分，根据阀门工作时的介质温度可分：1.普通阀门：适用于介质温度-40℃～425℃的阀门。2.高温阀门：适用于介质温度425℃～600℃的阀门。3.耐热阀门：适用于介质温度600℃以上的阀门。4.低温阀门：适用于介质温度-150℃～ -40℃的阀门。5.超低温阀门：适用于介质温度-150℃以下的阀门。 七、按公称通径分，根据阀门的公称通径可分：1.小口径阀门：公称通径 DN<40mm 的阀门。2.中口径阀门：公称通径 DN50～300mm 的阀门。3.大口径阀门：公称通径 DN350～1200mm 的阀门。4.特大口径阀门：公称通径DN≥1400mm 的阀门。 DT830B 数字万用表装配实验报告一.实验目的 1．了解DT-830数字万用表的基本结构和原理。 2．认识并测量元器件，了解元器件标识的意义。 3．对照原理图和印制电路板图，理解电路组装工艺。 4．调试并检测各部分电路功能和质量，提高综合安装测试技能。二．实验原理 1．直流电压测量原理 2．交流电压测量原理 3．直流电流测量原理 4．交流电流测量原理 5．电阻测量原理 6．电容测量原理 三．安装工艺 1，印制板安装 双面板的A面是焊接面，中间环印制导线是功能，量程转换开关电路，需要小心保护，不得划伤或污染。安装前必须对照元件清单，仔细清理，测试元器件。其中，测试过的电阻要分开放，记录电阻值的大小。 2，安装步骤 （1）将清单上的所有的元件焊接到印制电路板相应的位置上,电容，二极管，三极管采用立式焊接。二极管和三极管要注意极性。 （2）安装电位器，三极管插座。注意安装方向：三极管插座装在A面而且应使定位凸点与外壳对准，在B面焊接。 （3）安装保险座，L，弹簧。焊接点大，注意预焊和焊接时间。并注意L的安装高度（太高的话后壳盖不上）。 （4）安装电池线。电池线由A面三极管旁边孔穿过到B面再插入焊孔，在A面焊接。红线接“+”，黑线姐“-”。 3，液晶屏的安装 （1），面壳平面向下置于桌面，从旋转圆孔两边垫起越5mm。 （2），将液晶屏放入窗口内，白面向上，方向标记在右方；用镊子（不要用手拿）把导电硅胶条放入液晶屏PIN脚处，注意保持导电硅胶条的清洁。再用EVA胶垫紧靠导电条贴在液晶屏上，固定住导电条。 4，旋钮安装方法。 （1）V型弹簧片装到旋钮上，六个。弹簧比较小，易变形，用力要轻，要小心。 （2）装完弹簧片把旋钮反面，将两个小弹簧粘上少许凡士林放入旋钮两圆孔，再把小钢珠放在表壳合适的位置。 （3）将装好的弹簧的旋钮按正确方向放入表壳。 5，固定印制板。 （1）将印制板对准位置装入表壳，并用四个螺钉紧固。 （2）装上保险管和电池，转动旋钮，液晶屏应正常显示。 五．感想 omal欧玛尔球阀选型参数 意大利omal欧玛尔1981年成立于靠近米兰的工业城市布雷西亚，是意大利BONOMI集团的一员，凭借多项专利技术，制造出了欧洲第一台“单气缸双活塞-拨叉式变扭矩”气动执行器，这技术至今在世界上只有少数公司能够掌握；凭借对技术与品质的执着追求，以及品质来源于高度自动化生产的经营理念，欧玛尔在阀门和执行器设计及制造等方面处于世界领先地位。欧玛尔在不到30年的时间里，不仅由最初的执行器制造厂商迅速发展成为现今欧洲著名的自控阀门公司，也实现了产品的多样化，其产品已应用到石油、天然气、化工、电厂、冶金、食品、医疗等各大领域。 基于API 认证标准（石油、石化和天然气工业应用安全保障），OMAL 欧玛尔公司对原有球阀持续改进，推出了 MAGNUM 系列球阀。此系列阀门在结构、密封材质方面均有改良，使得阀门更适合于石化行业。 * 防静电装置 * 防火设计 * 阀轴密封采用双重减磨垫圈+O 形密封+3 重V 型密封 * 阀座密封采用TFM1600 ( 改良型PTFE )、DEVLON ( 用于高压) * 可加保温夹套、阀轴加长100mm * 欧盟PED、环保TA-LUFT、防腐NACE ( 碳钢系列)、API 6D ( 美标系列)、ENISO15848 防火、ATEX 防爆认证 * 适用于空气、水、气体、石油和石化产品 标准参数 全通径、浮动球 软密封 TFM1600 法兰连接标准：EN 1092-1 2008; ANSI B16.5 工作温度见”温度-压力表“ 压力等级：PN16-40; ANSI150-300 适用介质：空气、水、天然气、石油及石化产品 防静电装置 EN 12662-2 阀轴密封：V型 TFM1600 阀轴增加的密封为KFM O型圈 阀杆防冲出结构（飞出） 与执行器的连接标准为 ISO 5211 关闭角度〉7° 可选参数 其他法兰连接标准请联系销售部门 保温夹套 密封：PTFE加玻璃纤维（RPTFE-GF），PTFE加碳石墨（RPTFE-CF），其他密封请联系销售部门 全包式PTFE 单向版本球阀，球体有泄压孔 不锈钢手柄，如阀体、球体、阀轴，需要特殊材料请联系销售部门 不锈钢阀轴螺母及弹垫 表面处理：镀白锌、环氧树脂涂层（如需其他涂层处理，请联系销售部门） 工程标准 实验一数字万用表的应用 一、实验目的 1 理解数字万用表的工作原理； 2 熟悉并掌握数字万用表的主要功能和使用操作方法。 二、实验内容 1 用数字万用表检测元器件——电阻测量、电容测量、二极管检测、三极管检测； 2用数字万用表测量电压和电流——直流电压及电流的测量、交流电压及电流的测量。 三、实验仪器及器材 1 低频信号发生器1台 2 数字万用表1块 3 功率放大电路实验板1块 4 实验箱1台 5 4700Pf、IN4007、9018 各1个 四、实验要求 1 要求学生自己查阅有关数字万用表的功能和相关工作原理，了解数字万用表技术指标； 2 要求学生能适当了解一些科研过程，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力； 3 要求学生独立操作每一步骤； 4 熟练掌握万用表的使用方法。 五、万用表功能介绍（以UT39E型为例） 1概述 UT39E型数字万用表是一种功能齐全、性能稳定、结构新颖、安全可靠、高精度的手持式四位半液晶显示小型数字万用表。它可以测量交、直流电压和交、直流电流，频率，电阻、电容、三极管β值、二极管导通电压和电路短接等，由一个旋转波段开关改变测量的功能和量程，共有28档。 本万用表最大显示值为±19999，可自动显示“0”和极性，过载时显示“1”，负极性显示“－”，电池电压过低时，显示“”标志，短路检查用蜂鸣器。 2技术特性 A直流电压： 量程为200mV、2V、20V、200V和1000V五档，200mV档的准确度为±（读数的0.05％＋3个字），2V、20V和200V档的准确度为±（读数的0.1％＋3个字）, 1000V档的准确度为±（读数的0.15％＋5个字）； 输入阻抗，所有直流档为10MΩ。 B交流电压 量程为2V、20V、200V和750V四档，2V、20V和200V档的准确度为±（读数的0.5％＋10个字）, 750V档的准确度为±（读数的0.8％＋15个字）； 输入阻抗，所有量程约为2MΩ； 频率范围为40Hz~400Hz； 显示：正弦波有效值（平均值响应）。 C 直流电流 量程为2mA、200mA和20A三档，2mA档的准确度为±（读数的0.5％＋5个字），200mA 档的准确度为±（读数的0.8％＋5个字）, 20A档的准确度为±（读数的2％＋10个字）。 D 交流电流 量程为2mA、200mA和20A三档，2mA档的准确度为±（读数的0.8％＋10个字），200mA 智能数字万用表 郭盛，谢鹏程，王飘，张玙姣 摘要：本设计能够精准的测量直流电压、交流电压和电阻。电阻测量是采用xxxxxx；交流测量是用AD637真有效值转换芯片将交流信号转换成直流电压后测量，可以实现10MΩ的输入阻抗和高安全性。电路中关键器件采用精密运算放大器OPA07；ADC采用ICL7135芯片；控制器选用89C52单片机，实现了低功耗，量程自动切换功能。另外，通过利用继电器，实现了测量档位转换的便捷和可靠性。系统采用键盘输入，液晶显示输出，人机交互灵活，界面友好，操作简单。该作品的性能指标达到了题目的设计要求。 关键字：数字万用表、ICL7135、89C52单片机 一、系统方案 1.题目任务要求及相关指标要求分析 系统主要分为：直流电压、交流电压和电阻测量三部分。直流电压和交流电压制作的指标都不高，实现起来比较容易。 系统最主要的问题是电阻测量。XXXXXXXXXXX 2.方案论证与比较 （1）交流有效值测量方案 方案一：模拟运算法。根据有效值的数学定义，用集成器件乘法器、开放器等依次对被测信号进行平方、平均、开方等计算直接得到交流信号输出有效值。这种方案的测量动态范围小，精度不高且当输入信号的幅度变小时，平均器输出电压的平均值下降很快，输出幅度很小。 方案二：交流整形电路。采用AD637集成真有效值转换芯片，把交流电压信号转换为幅值等于交流有效值的直流电压信号，再对直流电压信号进行测量，这种方案电路简单、响应速度快、失真度小，工作稳定可靠，故采用此种方案。 （2）电阻测量部分 方案一：电阻比例法。基于双积分式A/D转换，采用比例法构成的电阻-数字的转换。比例法测量原理图如图1所示。 此方案由于在电阻Rx、Rs中流过相同的电流，因此不需要精密的基准电流源，但需要计数器和基准时钟发生器且电路复杂。 方案二：恒流源法。XXXXXXXXXXX 阀门选型及其注意事项 任意开度的控制阀和两位式开关阀在过程生产中使用很广，温度、压力、流量、液位、压差的控制和部分生产过程的实现，几乎都是通过控制阀来控制的。控制阀的性能对生产效率、产品质量、生产的安全性和连续性、环境保护等都起着决定性的作用。 安徽淮化集团有限公司新建的年产18万吨合成氨、30万吨尿素工程中使用了大量的控制阀，这些控制阀在开箱检查、安装和使用过程中，出现了不少问题，后来虽然都已解决，但是浪费了资金和时间，也花费了很多精力。其实，有很多问题，只要有关工程技术人员在设计选型、采购过程中加以注意，是完全可以避免的。 要保证控制阀拥有可靠的质量，自控系统设计人员应依据其应用场所及生产工艺对控制阀的要求进行选型，所选择的控制阀应能满足生产需要，性能适中。本文对在控制阀的采购选型中应注意的细节问题提出一些建议。 一以招标的方式采购控制阀 为采购到高性能价格比的控制阀，建议尽可能地采用招标的方式。招标采购有时是贷款提供方的要求，适合大批量的仪表采购。招标采购可以节约资金，确保产品质量，有利于工程进度，但对参与评标过程的专业工程技术人员的专业知识的广泛性、深入性有较高的要求；同时，应协调好仪表、控制、工艺、设备、管道、电气等各个专业之间的分工合作，这一点极为重要。 1. 做好招标前的准备工作 招标前的准备工作至关重要，企业的分管负责人应予以足够的重视，应做到：(1)选拔技术骨干，组成一个专业部门并指定负责人，进行有关知识的强化培训、职业道德及规章制度的教育，同时制订工作制度、处罚措施、评标工作细则。(2)有重点地组织有关人员到相同、相似规模或同类工艺装置企业进行考察，参加一些仪器仪表展览会，也可以邀请有关厂商进行技术讲座，应尽量避免参与评标的技术人员到有关仪器仪表生产厂进行技术活动。尽可能地搜集一些技术资料，为评标工作做好准备。 2. 招标文件的准备 招标文件包括商务文件和技术文件两部分。商务文件可自行编写或委托具有招标资格的单位组织编写；技术文件多由设计单位的专业设计人员负责编写或自行编写。若由设计单位编写技术文件，技术文件初稿应和用户一起进行讨论，根据达成的一致性修改意见进行补充完善，然后以登报的形式进行发标。招标文件的技术部分要采用国际通用的格式，内容尽可能的详细准确，避免使用模棱两可和容易引起误解的文字、数据、非通用缩写符号，各种缩写词应尽可能的加以注 智能数字显示报警仪 使用说明书 Ver.2007.1 . 智能数字(光柱)显示报警仪 ?通过ISO9001:2000国际质量体系认证 ?中华人民共和国计量器具生产制造许可证 ?通过国际电工委员会IEC61000-4-0:1995标准的电磁兼容试验 目录 一、概述 (1) 二、智能数字显示报警仪表性能特点 (2) 三、技术指标 (2) 四、仪表参数设置 (5) 五、仪表接线方法 (17) 六、仪表选型方法 (26) 七、仪表的校准 (27) 八、仪表报警的设置 (31) 九、仪表的故障处理 (34) 十、仪表的安装 (37) 十一、仪表的定货与随机附件 (44) 概述 本系列智能数字显示仪表采用专用的集成仪表芯片，测量输入及变送输出采用数字校正及自校准技术，测量精确稳定，消除了温漂和时漂引起的测量误差。本系列仪表采用了表面贴装工艺，并设计了多重保护和隔离设计，并通过EMC电磁兼容性测试，抗干扰能力强、可靠性高，具有很高的性价比。 本系列智能数字显示仪表具有多类型输入可编程功能，一台仪表可以配接不同的输入信号（热电偶/热电阻/线性电压/线性电流/线性电阻/频率等）, 同时显示量程、报警控制等可由用户现场设置，可与各类传感器、变送器配合使用，实现对温度、压力、液位、容量、力等物理量的测量显示、调节、报警控制、数据采集和记录，其适用范围非常广泛。 智能数字显示仪表以双排或单排四位LED显示测量值（PV）和设定值（SV），以单色或双色光柱进行测量值百分比的模拟显示，还具有零点和满度修正、冷端补偿、数字滤波、通讯接口、4种报警方式，可选配1～4个继电器报警输出，还可选配变送输出，或标准通讯接口（RS485或RS232C）输出等。 物位类仪表的选型 目录 <一>一般原则 (3) <二>液面和界面测量仪表的选型 (4) 1差压式测量仪表 (4) 2浮筒式测量仪表 (5) 3浮子式测量仪表 (6) 4电容式测量仪表 (7) 5电阻式（电接触式）测量仪表 (9) 6静压式测量仪表 (9) 7声波式测量仪表 (9) 8微波式测量仪表 (10) 9核辐射式测量仪表 (11) 10激光式测量仪表 (12) <三>料面测量仪表的选型 (12) 1电容式测量仪表 (12) 2声波式测量仪表 (12) 3电阻式（电接触式）测量仪表 (13) 4微波式测量仪表 (13) 5核辐射式测量仪表 (13) 6激光式测量仪表 (13) 7阻旋式测量仪表 (14) 8隔膜式测量仪表 (14) 9重锤式测量仪表 (14) <一>一般原则 （1）应深入了解工艺条件、被测介质的性质、测量控制系统要求，以便对仪表的技术性能和经济效果做出充分评价，使其在保证生产稳定、提高产品质量、增加经济效益等方面起到应有的作用。 （2）液面和界面测量应选用差压式仪表、浮筒式仪表和浮子式仪表。当不满足要求时，可选用电容式、电阻式（电接触式）、声波式等仪表。料面测量应根据物料的粒度、物料的安息角、物料的导电性能、料仓的结构形式及测量要求进行选择。 （3）仪表的结构形式和材质，应根据被测介质的特性来选择。主要考虑的因素为压力、温度、腐蚀性、导电性；是否存在聚合、粘稠、沉淀、结晶、结膜、气化、起泡等现象；密度和密度变化；液体中含悬浮物的多少；液面扰动的程度以及固体物料的粒度。 （4）仪表的显示方式和功能，应根据工艺操作及系统组成的要求确定。当要求信号传输时，可选择具有模拟信号输出功能或数字信号输出功能的仪表。 （5）仪表量程应根据工艺对象的实际需要显示的范围或实际变化范围确定。除供容积计量用的物位仪表外，一般应使正常物位处于仪表量程的50％左右。 （6）仪表精度应根据工艺要求选择，但供容积计量用的 毕业设计 课程数字显示仪表课程设计 题目数字压力显示仪表设计 院系电气信息工程学院 专业班级自动化08-11班 学生姓名 学生学号 指导教师 2010年7月30 日 东北石油大学课程设计任务书 课程数字显示仪表课程设计 题目数字压力显示仪表设计 专业自动化姓名学号080601141127 主要内容 在面包板上安装一台单片A/D转换器7107或7106组成的0~2V通用表头。配接压力传感器（应变片式、扩散硅式或其它类型压力传感器），制成数字压力显示仪表。 基本要求 （1）根据实验室所提供的元件、材料，设计并描绘电路接线图。最后在面包板上接插显示仪表的电路。 （2）由于元件、材料要反复使用，在接插过程中要小心，不要故意破坏元件。 （3）在整个课程设计中，要学会实验室基本仪器、工具有使用方法。 （4）各小组配备的万用表、工具精心使用，如有故意损坏、丢失、要按价赔偿。 主要参考资料 [1]刘润华,刘立山.模拟电子技术[M].山东：石油大学出版社,2003. [2]彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京：高等教育出版社,1997. [3]孙肖子,刘刚等.传感器及应用[M].北京：电子工业出版社,1996. [4]徐爱钧.智能化仪表测量控制原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版 社,1995. 完成期限2010.7.19---2010.7.30 指导教师 专业负责人 2010年7 月12 日 目录 第1章数字显示仪表的工作原理 (1) 1.1数字显示仪表的发明 (1) 1.2数字显示仪表的构成及原理 (1) 1.3数字显示仪表的技术指标 (3) 1.4线性化问题 (4) 1.5信号的标准化及标度转换 (4) 第2章数字显示仪表的设计 (6) 2.1主要部件介绍 (6) 2.2数显仪表的设计 (7) 第3章数字显示仪表的安装 (10) 3.1数字显示仪表安装所需元器件及介绍 (10) 3.2数显部分的安装 (12) 3.3电源部分的安装 (13) 3.3将数显部分，电源部分与其他部分组合 (14) 第4章结论与体会 (16) 参考文献 (17) E+H雷达物位计的分类和原理 雷达物位计分类 雷达物位计已成为物位测量仪表市场上的主流产品，主要分为雷达物位计和导波雷达物位计。雷达物位计 雷达物位计发射功率很低的极短的微波通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。即使存在虚假反射的时候，最新的微处理技术和软件也可以准确地分析出物位回波。通过输入容器尺寸，可以将上空距离值转换成与物位成正比的信号。仪表可以空仓调试。在固体测量中的应用可以使用K-频段的高频传感器。由于信号的聚焦效果非常好，料仓内的安装物或仓壁的粘附物都不会影响测量。 E+H雷达物位计的分类和原理 导波雷达物位计的微波脉冲沿着一根缆、棒或包含一根棒的同轴套管运行，接触到被测介质后，微波脉冲被反射回来，并被电子部件接收，并分析计算其运行时间。微处理器识别物位回波，分析计算后将它转换成物位信号给出。由于测量原理简单，可以不带料调整，从而节省了大量调试费用。测量缆或棒可以截短，使之更加适应现场的应用。对于蒸汽不敏感，即使在烟雾、噪音、蒸汽很强烈的情况下，测量精度也不受到影响。不受介质特性变化的影响，被测介质的密度变化或介电常数的变化不会影响测量精度。粘附：没有问题，在测量探头或容器壁上粘附介质不会影响测量结果。容器内安装物如果采用同轴套管式的测量完全不受容器内安装物的影响，不需要特殊调试。可以提供不同形式的探头用于不同应用：缆式，用于测量液体介质或重量大的固体介质，量程可达60米；棒式，用于测量液体介质或重量轻的固体介质，量程可达6米；同轴套管，用于测量低黏度的介质，不受过程条件的影响，量程可达6米。 3E+H雷达物位计的分类和原理 微波物位计工作方式类似雷达：向被测目标发射微波，由目标反射的回波返回发射器被接收，与发射波进行比较，确定目标存在并计算出发射器到目标的距离。 4组成部分 仪表部分 z 环境温度：-20-60℃ z 供电电源：AC 220V±10% 50Hz z 测量精度：0.5% 功耗：≤3W z 模拟输出：4-20mA，负载能力≤550Ω z 继电器输出：4 组继电器转换接点（AC 220V 2A） z 安装方式：盘装开孔152 (宽) ×76 (高) 壁挂尺寸210(宽) × 280 (长) ×110(厚) 探极部分 z 介质温度：-40-240℃ z 传输距离：传感器和仪表之间的信号传输距离小于1.2km z 探极种类：棒式、缆式、同轴式、重型缆式 z 安装尺寸：G1.5 管螺纹 z 仓内压力：小于4MPa LD-DLE 型通用电容式物位计 实现了电容式物位计进料一次完成标定的简易操作；从而实现了物位测量的强功能与易操作的完美结合，充分体现了我司与时俱进的创新精神和能力。它由传感器和二次仪表两部份组成。传感器放在料仓顶，探极垂直伸进料仓内，二次仪表放在其他合适的地方。传感器把物位的变化转变成与之对应的电脉冲信号，远传给二次仪表处理，再用光柱显示物位高度，并有高/低限报警和4～20mA 变送输出，适用于液体/固体物料作物位高度显示、报警、控制和远传显示或组几种液位计的原理与选型
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