实验一、实验装置的基本操作与仪表调试（含差压传感器的零点迁
移和性能测试）
一、 实验目的
1）、了解本实验装置的结构与组成。 2）、掌握液位、压力传感器的使用方法。
3）、掌握实验装置的基本操作与变送器仪表的调整方法。
4）、掌握差压传感器零点的迁移方法；测试和分析差压传感器的特性。
二、实验设备
1) TKGK-1型过程控制实验装置：
交流变频器GK-07-2；直流调速器GK-06；PID调节器GK-04 2)万用表
三、实验装置的结构框图
图1-1、液位、压力 、流量控制系统的结构框图
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四、差压传感器的零点迁移和性能测试实验原理
（一）、差压传感器零点的迁移
在使用差压传感器测量水箱液位时，其差压△P（△P= P正- P负）与水箱液位高度H之间有着如下的关系： △P=ρ*g*H 式中ρ为液体密度，g为 重力加速度。在“无迁移”时， 即h=0，作用在正、负压室的 压力应该相等。然而，在实际 应用中，由于多种原因常会出
a b c hmax 1 2 3 p(v) h 现当h=0时，△P≠0的情况， 图1-2、差压传感器
如图1-2中的直线（1）所示。即当h=0时，变送器的输出不为0V；h=hmax时，变送器输出不为5V。零点迁移的实质是通过改变P负 的大小来改变变送器的零点，如图2-1中的a，b，c各点所示。由该图可知，零点迁移的同时也改变了测量范围的上下限，相当于测量范围的平移，但不会改变量程的大小。
（二）、差压传感器的线性度和偏差
由于任何测量过程都会存在着一定的误差，因此检测时必须知道其精确程度，以便估计测量结果与真实值的差距，即估计测量值的误差大小。精确度不仅与绝对误差有关，而且还与其测量范围有关。
变差是指在外界条件不变的情况下，对被测量在测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。
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线性度是表征输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。
五、实验步骤
（一）、实验装置的基本操作
1、设备组装与检查：
1）、将GK-07-2、GK-06、GK-04挂件由左至右依次挂于实验屏上。并将挂件的三芯蓝插头插于相应的插座中。 2）、检查挂件的电源开关是否关闭。
3）、用万用表检查挂件的电源保险丝是否完好。
2、系统接线
1）、直流部分：将一台GK04的PID调节器的自动/手动切换开关拨到“手动”位置，并将其“输出”接GK06的控制电压“输入”；GK06的“电枢电压”和“励磁电压”输出端分别接GK01的直流他励电动机的“电枢电压” 和“励磁电压”输入端 。
2）、交流部分：将另一台GK04的PID调节器的自动/手动切换开关拨到“手动”位置，并将其“输出”端接GK-07-2变频器的“2”与“5”接线端； 将GK-07-2变频器的输出“A、B、C”接GK-01上三相异步电机的“A、B、C”输入端；将三相异步电机接成三角形，即“A”接“Z” 、“B”接“X” 、“C”接“Y”；GK-07-2 的“SD”接“STR”使电机正转打水，（若此时电机为反转则“SD”接“STF” ）。
3、启动实验装置：
1）、将实验装置电源插头接到~220V市电电源。
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2）、打开电源空气开关与电源总钥匙开关。
3）、按下电源控制屏上的启动按钮，即可开启电源，交流电压表指示220V。 4、仪表调整：（仪表的零位与增益调节 ）
在GK-02装置结构展示屏的左侧，有五组传感器检测信号输出：LT1、PT、LT2、FT、TT（输出标准信号DC0~5V），它们旁边分别设有数字显示器，以显示相应的输出值。在LT1、PT、LT2数字显示器的右边各有二个电位器，可通过这些电位器调整相应传感器的零位和增益，在每次实验进行之前，必须作好这些准备工作。
调试步骤如下：
1)、将三根?6的橡皮导气管（约0.6m长）的一端分别竖直地插入上、下水箱底部（上水箱两根，下水箱一根），再将它们的另一端接到三个差压传感器（MPX2010DP）的正压室。
2）、打开阀1、阀3，关闭阀7、阀8，（或者打开阀7、阀8，关闭阀1、阀3）关闭阀2、阀4、阀5、阀6，然后开启变频器（或直流调速器），启动一个齿轮泵，给上、下水箱供水，使其液面均上升至10cm高度，关闭变频器（或直流调速器）。
3）、将各增益调节电位器置于中间位置，然后调节零位调节电位器，使LT1 两端的输出电压为3.33V(显示器显示10.00)，LT2两端的输出电压为3.33V(显示器显示10.00)，PT两端的输出电压为3.33V（显示器显示980）。
4）、零位调节
a、打开阀2、阀4，排空上、下水箱中的水，关闭阀2、阀4。
b、调节“零位调节”电位器，使LT1、LT2和PT输出为零伏，显示器显示
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为00.00cm。注：稳定几分钟后进入下一步。
5）、开始增益调节：
a、启动齿轮泵，使上、下水箱水位上升至于10cm高度，然后再关闭齿轮泵。 b、调节“增益调节”电位器，使LT1、LT2显示器显示10.00cm，Pa显示器显示980Pa。
6）、重复实验步骤4、5，反复调整零位和增益，使上、下水箱水位为零时，LT1、LT2、PT输出都为0V（显示器显示00.00）；上、下水箱水位上升至于10cm高度时，LT1两端的输出电压为3.33V(显示器显示10.00)，LT2两端的输出电压为3.33V(显示器显示10.00)，PT两端的输出电压为3.33V（显示器显示980）。 （二）、传感器的零点迁移
1、 将GK-04、GK-07-2变频器和交流电机接成交流供水线路。 2、 关闭上、下水箱出水阀(阀2、阀4)和阀5、阀6、阀3，打开阀1。 3、利用GK-04与GK-07-2接通交流供水线路，启动交流电机，向上水箱注水，并使其液位高度为10cm。
4、将传感器1的正压室导气管插入上水箱中，负压室向大气。在正压室面向大气和插入水中，分别调整其零位和增益，使输出电压为0V和3.33V。(以后不要调整增益旋钮)。
5、 关闭阀1，打开阀3，用水泵向下水箱注入适量的水(一般在2cm左右即可 )。
6、 负压室导气管插入下水箱中，观察正压室导气管在空气中和上水箱中其输出电压的大小。与步骤4的结果作比较。
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