1、熱能及動力機(jī)械測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書熱能及動力機(jī)械測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書21/21熱能及動力機(jī)械測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一溫度傳感器動向標(biāo)定實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握熱敏電阻傳感器和熱電偶傳感器動向性能測試方法。2認(rèn)識依據(jù)階躍響應(yīng)曲線求取傳感器動向特征指標(biāo)的方法。3熟習(xí)測溫傳感器動向標(biāo)定系統(tǒng)的構(gòu)造、構(gòu)成和使用方法。二試驗(yàn)裝置1被校熱敏電阻傳感器2標(biāo)準(zhǔn)熱電偶傳感器及數(shù)字顯示儀表3被校熱電偶傳感器4賠償導(dǎo)線及冷接點(diǎn)恒溫器5恒溫水槽6保溫瓶7恒溫油槽或高溫電爐8大氣溫度計(jì)9.標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)2只10.數(shù)字儲存示波器11.微型計(jì)算機(jī)（帶GP-IB接口）三實(shí)驗(yàn)原理傳感器動向標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的任

2、務(wù)是用動向激勵(lì)信號激勵(lì)傳感器,使傳感器產(chǎn)生動向響應(yīng),依據(jù)動向標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的結(jié)果求出一個(gè)近似的數(shù)學(xué)模型（如傳達(dá)函數(shù)），來描繪傳感器的動向特征，并求出它的動向性能指標(biāo)。溫度源為恒溫水槽(或恒溫油槽)，其溫度值由標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)測出。階躍溫度的幅值大小能夠經(jīng)過調(diào)理恒溫水槽(或恒溫油槽)的溫度獲得。輸出信號的階躍響應(yīng)由數(shù)字儲存示波器記錄，記錄結(jié)果可由示波器察看，同時(shí)經(jīng)RS-232或GP-IB接口進(jìn)入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)內(nèi)的軟件包計(jì)算其動向數(shù)學(xué)模型與動向性能指標(biāo)。測取傳感器的階躍響應(yīng)是獲得傳感器動向特征的方法之一。階躍響應(yīng)的安穩(wěn)性、快速性和穩(wěn)態(tài)精度可用以下性能指標(biāo)描繪：時(shí)間常數(shù)T輸出上漲到穩(wěn)態(tài)值的63%所需要的時(shí)

3、間。響應(yīng)時(shí)間T2輸出達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的95%或98%所需要的時(shí)間。調(diào)理時(shí)間Ts在階躍響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值鄰近，取5%作為偏差帶，響應(yīng)曲線達(dá)到其實(shí)不再高出該偏差帶所用的最小時(shí)間。峰值時(shí)間Tp階躍響應(yīng)曲線高出其穩(wěn)態(tài)值而達(dá)到第一個(gè)峰值所需要的時(shí)間。上漲時(shí)間Tr階躍響應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的10%上漲到90%所需要的時(shí)間（對欠阻尼系統(tǒng)，往常指從0上漲到穩(wěn)態(tài)值所需要的時(shí)間）。延緩時(shí)間Ta階躍響應(yīng)曲線上漲到穩(wěn)態(tài)值的50%所需要的時(shí)間。1熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書超調(diào)量%在階躍響應(yīng)過程中，高出穩(wěn)態(tài)值的最大偏離量與穩(wěn)態(tài)值的百分比。%=Y(Tp)-Y()/Y()穩(wěn)態(tài)偏差Ess當(dāng)時(shí)間t趨于無量時(shí)，傳感器階躍響應(yīng)的實(shí)質(zhì)值（

4、即穩(wěn)態(tài)值）與希望值即輸入量X(t)之差。Ess=X(t)-Y()上述性能指標(biāo)中，延緩時(shí)間Ta、上漲時(shí)間Tr和峰值時(shí)間Tp均表征系統(tǒng)響應(yīng)初始段的快慢；時(shí)間常數(shù)T、響應(yīng)時(shí)間T2和調(diào)理時(shí)間Ts表示系統(tǒng)過渡過程連續(xù)的時(shí)間，從整體上反應(yīng)了系統(tǒng)的快速性；超調(diào)量%是反應(yīng)系統(tǒng)響應(yīng)過程的安穩(wěn)性；穩(wěn)態(tài)偏差Ess則反應(yīng)了系統(tǒng)復(fù)現(xiàn)輸入信號的最后（穩(wěn)態(tài)）精度。四實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟（一）熱敏電阻傳感器的動向校準(zhǔn)1求取正階躍響應(yīng)：1）將被測溫度傳感器置于盛有冰水混淆物的保溫瓶內(nèi)（溫度為0），調(diào)理恒溫水槽的溫度為80，設(shè)置數(shù)字儲存示波器的采樣間隔。2）待標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)示值穩(wěn)固后，將被測溫度傳感器快速插入水槽中，使溫度傳感器遇

5、到一個(gè)從0至80的階躍溫度的激勵(lì)。3）用數(shù)字儲存示波器記錄和顯示傳感器的階躍響應(yīng)曲線，由計(jì)算機(jī)讀取傳感器的階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)，并形成數(shù)據(jù)文件。2求取負(fù)階躍響應(yīng)：1）將被測溫度傳感器置于恒溫水槽中，調(diào)理恒溫水槽的溫度為80，設(shè)置數(shù)字儲存示波器的采樣間隔。記錄大氣溫度計(jì)的示值。2）將溫度傳感器快速插入盛有冰水混淆物的保溫瓶內(nèi)，獲得從室溫至0的負(fù)階躍溫度的激勵(lì)。3）用數(shù)字儲存示波器記錄和顯示傳感器的階躍響應(yīng)曲線，由計(jì)算機(jī)讀取傳感器的階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)，并形成數(shù)據(jù)文件。（二）熱電偶傳感器的動向校準(zhǔn)1）將被測熱電偶溫度傳感器置于盛有冰水混淆物的保溫瓶內(nèi)，調(diào)理賠償電路使輸出熱電勢為0V，調(diào)理丈量儀表使顯示值為0，設(shè)置

6、數(shù)字儲存示波器的采樣間隔。2）使恒溫油槽（或高溫爐）保持在500，溫度值由標(biāo)準(zhǔn)熱電偶傳感器測出，并由數(shù)字顯示儀表顯示。3）將被測熱電偶快速插入油槽（或高溫爐）內(nèi)，記錄熱電勢的變化過程。由計(jì)算機(jī)讀取傳感器的階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)，并形成數(shù)據(jù)文件。五試驗(yàn)報(bào)告1依據(jù)記錄的熱敏電阻溫度傳感器或熱電偶溫度傳感器的動向校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出階躍響應(yīng)曲線。2熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書2依據(jù)實(shí)驗(yàn)曲線分別求出熱電阻溫度傳感器或熱電偶溫度傳感器的時(shí)間常數(shù)T和傳達(dá)函數(shù)。H(s)=K/(Ts+1)靜態(tài)傳達(dá)系數(shù)（當(dāng)=0時(shí)）。3依據(jù)傳感器階躍響應(yīng)分別求出延緩時(shí)間Ta、上漲時(shí)間Tr、響應(yīng)時(shí)間T2、調(diào)理時(shí)間Ts和穩(wěn)態(tài)偏差Ess。

7、丈量數(shù)據(jù)記錄表熱敏電阻溫度傳感器動向標(biāo)定實(shí)驗(yàn)記錄表(正階躍響應(yīng))序初始溫傳感器傳感器示波器電示波器時(shí)延緩上漲響應(yīng)調(diào)理時(shí)間穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)溫穩(wěn)態(tài)電壓敏捷度間坐標(biāo)時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間常數(shù)偏差號度()初始電度()壓(V)(V/div)(s/div)Ta(s)Tr(s)T2(s)Ts(s)T(s)Ess壓(V)12345678910熱敏電阻溫度傳感器動向標(biāo)定實(shí)驗(yàn)記錄表(負(fù)階躍響應(yīng))序初始溫傳感器傳感器示波器電示波器時(shí)延緩上漲響應(yīng)調(diào)理時(shí)間穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)溫穩(wěn)態(tài)電壓敏捷度間坐標(biāo)時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間常數(shù)偏差號度()初始電度()壓(V)(V/div)(s/div)Ta(s)Tr(s)T2(s)T(s)壓(V)sssT(s)E1234

8、56789103熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書熱電偶溫度傳感器動向標(biāo)定實(shí)驗(yàn)記錄表(正階躍響應(yīng))序初始溫傳感器傳感器示波器電示波器延緩上漲響應(yīng)調(diào)理時(shí)間穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)溫偏差號度()初始電穩(wěn)態(tài)電壓敏捷度時(shí)間坐時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間常數(shù)度()壓(V)壓(V)(V/div)標(biāo)(s/div)Ta(s)Tr(s)T2(s)Ts(s)T(s)Ess12345678910熱電偶溫度傳感器動向標(biāo)定實(shí)驗(yàn)記錄表(負(fù)階躍響應(yīng))序初始溫傳感器傳感器示波器電示波器時(shí)延緩上漲響應(yīng)調(diào)理時(shí)間穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)溫穩(wěn)態(tài)電壓敏捷度間坐標(biāo)時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間常數(shù)偏差號度()初始電度()壓(V)(V/div)(s/div)Ta(s)Tr(s)T2(s)Ts(

9、s)T(s)Ess壓(V)123456789104熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)二壓力表的靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)壓力表的靜態(tài)標(biāo)定方法。認(rèn)識壓力表靜態(tài)校準(zhǔn)設(shè)施的基本工作原理及使用方法。掌握壓力表的非線性偏差的計(jì)算方法。二實(shí)驗(yàn)裝置B009型活塞式壓力計(jì)活塞式壓力計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)砝碼一套彈簧管式標(biāo)準(zhǔn)壓力表彈簧管式被校壓力表各樣工具（扳手、螺絲刀等）三.實(shí)驗(yàn)原理壓力丈量裝置的靜態(tài)標(biāo)定采納靜重比較法，即標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重力經(jīng)過已知直徑和重量的柱塞作用于密封的液系統(tǒng)統(tǒng)，進(jìn)而產(chǎn)生以下標(biāo)準(zhǔn)壓力：4g(M1M2)P2D式中P標(biāo)準(zhǔn)壓力（Pa）；g當(dāng)?shù)氐闹亓涌於龋╩/s2）；M1標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量（kg）；M2柱塞的

10、質(zhì)量（kg）；柱塞直徑（m）；此標(biāo)準(zhǔn)壓力作用于壓力傳感器或壓力表的敏感元件上，使壓力丈量裝置產(chǎn)生相應(yīng)的輸出，依據(jù)產(chǎn)生的已知壓力和測得的被校壓力丈量裝置的輸出，即可確立輸入和輸出的關(guān)系。壓力表靜態(tài)特征測定原理是經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)砝碼，借助于活塞式壓力計(jì)向被校壓力表施加壓力，壓力指示值由標(biāo)準(zhǔn)壓力表給出，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)稱值、標(biāo)準(zhǔn)壓力表的指示值及被校壓力表的指示值，即可獲得被校壓力表的在各校準(zhǔn)點(diǎn)上的偏差，進(jìn)而繪出被校壓力表的靜態(tài)特征曲線、偏差校訂曲線，進(jìn)一步計(jì)算靜態(tài)特征曲線的線性度和遲滯偏差。四.實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟1將被校壓力表和標(biāo)準(zhǔn)壓力表裝在活塞式壓力計(jì)接頭上，調(diào)理活塞式壓力計(jì)至水平地點(diǎn)。2翻開活塞式壓力計(jì)

11、通向活塞盤的切斷閥和貯油器閥門，遲緩逆時(shí)針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)手柄，將油缸的活塞退至最后側(cè)（最大地點(diǎn)），使整個(gè)管道充滿油液。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，將油壓入油杯，察看能否有吝嗇泡從油杯中升起，頻頻操作，直到不出現(xiàn)吝嗇泡時(shí)為止。當(dāng)油泵吸滿油后，封閉貯油器閥門，并分別翻開通向被校壓力表和標(biāo)準(zhǔn)壓力表的閥門。3自零開始，以每次遞加10kg/cm2加載。每次加載后，慢慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)手柄壓縮油液，使油壓漸漸上漲。當(dāng)柱塞連同標(biāo)準(zhǔn)砝碼在壓力油的作用下上漲到規(guī)定高度后（即砝碼托盤下桿套底邊位于活塞桿標(biāo)志線地點(diǎn)），用手輕輕轉(zhuǎn)動砝碼托盤，使砝碼和柱塞一起旋5熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書轉(zhuǎn)，以減小柱塞與缸體之間的摩擦力。記下此

12、時(shí)載荷數(shù)及被校壓力表和標(biāo)準(zhǔn)壓力表讀數(shù)，挨次增添砝碼重量直至標(biāo)定載荷。4自停加最大載荷起，每次遞減10kg/cm2。每次減載后，慢慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)手柄，當(dāng)柱塞連同標(biāo)準(zhǔn)砝碼降落到規(guī)定高度后（即砝碼托盤下桿套底邊位于活塞桿標(biāo)志線地點(diǎn)），用手輕輕轉(zhuǎn)動砝碼托盤，使砝碼和柱塞一起旋轉(zhuǎn)，記下載荷數(shù)和相應(yīng)的被校壓力表和標(biāo)準(zhǔn)壓力表讀數(shù)。挨次去掉砝碼重量直至所加載荷為0。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告1將原始丈量數(shù)據(jù)填入記錄表格中。2繪制壓力表的靜態(tài)特征曲線、偏差校訂曲線標(biāo)定曲線，計(jì)算線性度和遲滯偏差。3計(jì)算被標(biāo)定壓力表的精度等級。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表正行程校準(zhǔn)逆行程校準(zhǔn)序砝碼標(biāo)稱標(biāo)準(zhǔn)壓力絕對偏差序砝碼標(biāo)稱標(biāo)準(zhǔn)壓力絕對偏差被校壓力表被校壓

13、力表表指示值表指示值號值(kg/cm2)指示值(Mpa)(Mpa)號值(kg/cm2)指示值(Mpa)(Mpa)(Mpa)(Mpa)1122334455667788991010111112121313141415156熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)三壓力傳感器的靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)壓電晶體傳感器的靜態(tài)標(biāo)定方法。認(rèn)識壓力傳感器靜態(tài)校準(zhǔn)設(shè)施的基本工作原理及使用方法。掌握壓電晶體傳感器的非線性偏差的計(jì)算方法。二實(shí)驗(yàn)裝置1.CY-YD-205581型壓電晶體傳感器2.B009型活塞式壓力計(jì)活塞式壓力計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)砝碼一套彈簧管式標(biāo)準(zhǔn)壓力表YE5850型電荷放大器FLUKE8050A型數(shù)字電壓

14、表高阻表8各樣工具（扳手、螺絲刀、高頻起子等）三實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)方法壓電晶體傳感器靜態(tài)特征測定原理：壓電晶體傳感器的靜態(tài)標(biāo)定是依據(jù)靜壓均衡原理，借助于活塞式壓力計(jì)向傳感器施加壓力，壓力指示值由標(biāo)準(zhǔn)壓力表指示，傳感器隨產(chǎn)生正比于力的負(fù)荷，此電荷量送至電荷放大器放大，放大后的信號以電壓形式輸出至數(shù)字電壓表。由此可測定壓力與輸出電壓之間的關(guān)系和壓電變換的線性度及敏捷度。2壓電晶體傳感器敏捷度測定原理傳感器敏捷度可用下式表示：SQ=V0/pK式中：SQ傳感器敏捷度V0電荷放大器輸出電壓（mV）；2K電荷放大器的敏捷度（mV/pc），K=K1/K2K電荷放大器的電荷放大級增益控制旋鈕指示值（2mV/kg/

15、cm）；1K2電荷放大輸出級控制旋鈕指示值（pc/kg/cm2）；1pc=10-12庫侖依據(jù)在各校準(zhǔn)點(diǎn)測得的電荷放大器輸出電壓和施加的載荷以及標(biāo)定過程中電荷放大器的敏捷度，利用上式進(jìn)行計(jì)算，即可獲得傳感器敏捷度特征曲線。四.實(shí)驗(yàn)步驟1將壓電傳感器，電荷放大器系統(tǒng)方入烘箱中烘四小時(shí)以上拿出，用高阻表丈量傳感器7,每次減載后，慢慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)手柄，100kg/cm2。熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書阻值。此阻值應(yīng)大于1012歐，不足此數(shù)應(yīng)經(jīng)烘干去潮后再進(jìn)行丈量，直至大于此值。2調(diào)整活塞式壓力計(jì)至水平地點(diǎn)。將傳感器裝在活塞式壓力計(jì)接頭上，并擰緊保證不漏油。接好壓電傳感器與電荷放大器和數(shù)字電壓表

16、的信號線。3將電荷放大器的電荷敏捷度旋鈕選在給定值。翻開電荷放大器及直流數(shù)字電壓表的電源開關(guān)，預(yù)熱十分鐘。察看放大器零位輸出的漂移程度，調(diào)整放大器零點(diǎn)。4翻開活塞式壓力計(jì)貯油器閥門，依據(jù)要求加滿蓖麻油并清除管道中的空氣，而后遲緩逆時(shí)針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)手柄，將油缸的活塞退至最后側(cè)（最大地點(diǎn)），使整個(gè)管道充滿油液，而后封閉貯油器閥門。而后分別翻開通向被校傳感器和丈量缸的閥門。5由零開始，每次按10kg/cm2挨次遞加添載。每次加載后，慢慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)手柄壓縮油液，同時(shí)用手輕輕轉(zhuǎn)動砝碼托盤，使砝碼和柱塞一起旋轉(zhuǎn)，以減小柱塞與缸體之間的摩擦力。當(dāng)柱塞連同標(biāo)準(zhǔn)砝碼在壓力油的作用下上漲到規(guī)定高度后（即砝碼托盤下

17、標(biāo)志位于刻度線地點(diǎn)），停止旋著手論，保持原地點(diǎn)不變。記下加載后數(shù)字電壓表和標(biāo)準(zhǔn)壓力表的讀數(shù)。挨次增添砝碼重量直至所加砝碼的載荷為6由100kg/cm2開始，每次按10kg/cm2遞減載荷同時(shí)用手輕輕轉(zhuǎn)動砝碼托盤，使砝碼和柱塞一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)柱塞連同標(biāo)準(zhǔn)砝碼降落到規(guī)定高度后（即砝碼托盤下標(biāo)志位于刻度線地點(diǎn)），停止旋著手論，保持原地點(diǎn)不變。記下減載后數(shù)字電壓表和標(biāo)準(zhǔn)壓力表的讀數(shù)。挨次去掉砝碼重量直至所加載荷為0。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告1將原始丈量數(shù)據(jù)填入記錄表格中。2計(jì)算傳感器敏捷度，繪出傳感器敏捷度特征曲線。3繪制傳感器的靜態(tài)特征曲線、偏差校訂曲線標(biāo)定曲線，計(jì)算線性度和遲滯偏差。8熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)

18、指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表正行程校準(zhǔn)逆行程校準(zhǔn)正、逆行程砝碼標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)壓力數(shù)字電壓傳感器砝碼標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)壓力數(shù)字電壓傳感器靈數(shù)字電壓表序序指示值的平稱值表指示值表指示值敏捷度稱值表指示值表指示值敏度號（Mpa）（mV）(pc/kg)號（Mpa）（mV）(pc/kg)均值（mV）(kg/cm2)(kg/cm2)112233445566778899101011111212131314141515歸一敏捷度（/2/V）9熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)四溫度傳感器(熱電偶、熱電阻)的使用與校驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫J(rèn)識熱電偶及熱電阻測溫原理。掌握熱電偶及熱電阻的測溫方法。進(jìn)行熱電偶及熱電阻的校驗(yàn)。二實(shí)驗(yàn)原理及步驟：熱

19、電偶是利用不一樣導(dǎo)體間的“熱電效應(yīng)”現(xiàn)象制成的。它與其余溫度計(jì)比較有以下幾個(gè)方面的長處：丈量范圍寬，它的測溫下限可達(dá)-250，上限可達(dá)2800，并有較高的正確度；易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離多點(diǎn)檢測，便于集中控制，數(shù)字顯示和自動記錄；可制成小尺寸的熱電偶，其熱慣性小，適于快速動向丈量、點(diǎn)溫度丈量和表面溫度丈量；構(gòu)造簡單，易于制造。熱電偶溫度傳感器：用于測溫目的的熱電偶的基天性質(zhì)，將由以下試驗(yàn)確立。1）等值定律：(Equivalencelaw)Theclosedcircuitismadeoftwokindsofmetal(Figure1).Ifthetemperatureisdifferentondouble

20、end,thereisathermoelectromotiveforce.Thevalueisdependedonthefeatureofmetalsandtemperatureoftheirends.Itisindependentofplainconductordimension,underwaytemperatureofplainconductorandmeasuringpositiononcircuit.TheformulaisEf(t)f(t0).Eisthermoelectromotiveforce.Thetandt0istemperatureofbothcontactpoints.

21、Theformoffunction(f)isrelatedtothefeatureofbothmetals.AEAB（t）tt0EAB（t0）BFigure1CircuitmadeofAmetalandBmetal實(shí)驗(yàn)步驟：a、用銅康銅絲構(gòu)成一閉合回路（如圖）；b、將檢流計(jì)（即電位差計(jì)）串接到回路中；c、將回路的兩個(gè)焊接點(diǎn)置與同溫度下，檢測回路中的電勢值；d、再將回路的兩個(gè)焊接點(diǎn)分別置于不一樣溫度下，檢測回路中的電勢值。10熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書2）均值導(dǎo)體定律：(Homogeneousconductorlaw)Ifthecircuitismadeofthesamemetal,t

22、hereisnothermoelectromotiveforceindespiteofsectionchangesandtemperaturegradientincircuit.AA實(shí)驗(yàn)步驟：a、用銅銅絲構(gòu)成一閉合回路（兩銅絲直徑可同樣亦可不一樣）；b、將檢流計(jì)（即電位差計(jì)）串接到回路中；c、將回路的兩個(gè)端點(diǎn)置與不一樣溫度下，檢測回路中的電勢值。3）中間導(dǎo)線定律：(Centralconductorlaw)Whenyouinsertthethird(orfourth,fifthandsoon.)kindmetal(Itiscommoninpracticalapplicationbecauseth

23、ermocoupleneedweldandconnectwithmeasuringinstrument.),thereisnoaccessionalthermoelectromotiveforceaslongastheinsertedmetaldoubleendshavethesametemperature.(DespitethatthereistemperaturegradientonsomesegmentofthemetalandthethirdmetalisconnectedmetalAandmetalB(figure2)orismiddleofacertainmetal(figure3

24、).)At0AtCt0t0CBt0BBt0t0Figure2insertthirdmetalinthermocoupleFigure3thirdmetalinsertincertainmetal實(shí)驗(yàn)步驟：a、丈量單調(diào)熱電配偶回路熱電勢值；b、再將熱電偶回路中插入第三種（或n種）均質(zhì)導(dǎo)體，且保證插入的導(dǎo)體兩端溫度同樣（即處與同一環(huán)境下），檢測回路中的電勢值能否有變。4）疊加定律：(Superpositionlaw)IfyouknowthetwothermoelectromotiveforceofmetalAandBandthatofmetalBandCinfigure3,youcancalcul

25、atethethermoelectromotiveforcebetweenmetalAandmetalC.EAC=EAB+EBCEABrepresentsthethermoelectromotiveforceofmetalAandB;EBCrepresentsthethermoelectromotiveforceofmetalBandC;EACrepresentsthethermoelectromotiveforceofmetalAandC.11熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書5、熱電偶冷端溫度賠償：a、冷端恒溫法：(Coldendconstanttemperaturetechnique)

26、在實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)中，往常將冷端放入裝有冰水混淆物的保溫容器內(nèi)，使容器保持不變，這類方法比較精準(zhǔn)。b、冷端溫度校訂：(Coldendtemperaturecorrection)熱電偶的分度是在冷端保持為0條件下進(jìn)行的，在實(shí)質(zhì)使用中，若冷端溫度tf不可以保持為0，則工作狀態(tài)和用冷端溫度0為所標(biāo)準(zhǔn)時(shí)產(chǎn)生的熱電勢就不一樣。工作時(shí)，在熱電偶冷端溫度為tf的狀況下：E（tw，t0）=E（tw，tf）+E（tf，t0）明顯，只需測得溫度tf就能夠從分度表中查出校訂當(dāng)E（tf，t0），而后算出校訂后的熱電動勢E（tw，t0）。熱電偶的熱電動勢與溫差的關(guān)系在不一樣的溫度段表現(xiàn)為一次方或二次方，甚至是更高次方。標(biāo)準(zhǔn)

27、水銀溫度計(jì)電位電差位計(jì)差計(jì)tw恒溫水浴tft0冰瓶實(shí)驗(yàn)步驟：、將熱電偶參比端（冷端）置于冰瓶內(nèi)：丈量端（熱端）放在空氣中：tf丈量回路中的熱電勢：E1（tf，t0）t0=0，、熱電偶參比端（冷端）仍置于冰瓶內(nèi)：t0=0，將丈量端（熱端）放入恒溫水?。簍w丈量回路的熱電勢：E2（tw，t0）12熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書將熱電偶參比端（冷端）改放在空氣中：tf丈量端（熱端）仍置于恒溫水浴內(nèi)：tw丈量其熱電勢：E3（tw，tf）c、采納賠償導(dǎo)線：(Adoptcompensatingconductor)Thevariationrangeoftemperaturemaybegreatandt

28、hetemperatureofitscoldendisdifficulttomeasurebecausethecoldendisneartothehotwallofconductundersettingcondition.Ifyoucanputthecoldendinthepositionwhereitstemperatureisknown,youcancompensatethecoldendtemperaturebytheabovemethod.熱電偶熱電偶名稱賠償導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)電動勢/mV正極負(fù)極t=100C分度號資料顏色資料顏色t0=0CK鎳鉻鎳硅銅紅康銅棕4.100.15S鉑銠10鉑銅紅銅鎳

29、綠0.640.03T銅康銅銅紅康銅棕4.760.156）熱電動勢的丈量：(Thermoelectromotiveforcemeasuring)往常用電壓計(jì)丈量熱電動勢(mV),再依據(jù)該熱電偶的分度號查分度表獲得相應(yīng)的溫度值，若測溫電壓計(jì)用溫度值顯示,則電壓計(jì)的分度號一定與熱電偶的分度號同樣。用電位差計(jì)或自動電子電位差計(jì)來丈量熱電動勢，則可除去因?yàn)榛芈冯娏鞯拇嬖诙瞧鸬恼闪科睿驗(yàn)殡娢徊钣?jì)或自動電子電位差計(jì)丈量熱電動勢時(shí)，電路中無電流流通，且電位差計(jì)的精度也比動圈式電壓計(jì)的精度高得多。標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)巡檢儀tfCu50AB+-tw冷端賠償器-變換開關(guān)恒溫水浴+-+-電位差計(jì)BAt0冰瓶13熱能與

30、動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)步驟：a、按上圖接線；b、將變換開關(guān)打到“巡檢儀”檔，接通“熱電偶巡檢儀”回路，丈量其溫度值；c、在丈量溫度不變的狀況下，將變換開關(guān)打到“電位差計(jì)”檔，接通“熱電偶電位差計(jì)”回路，丈量熱電勢值，再由分度表查出對應(yīng)溫度值，并與b步驟所測溫度比較，計(jì)算出偏差值；（以該步驟丈量值為標(biāo)準(zhǔn)值）d、改變丈量端溫度，重復(fù)b、c步驟。7）熱電偶制作：將銅康銅絲按圖1、2、3、焊接：電弧焊法乙炔焊法錫焊法8）熱電偶的分度：自制熱電偶應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)熱電偶標(biāo)定后才可使用。標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的分度是依據(jù)熱電偶熱電動勢E與溫度t的對應(yīng)關(guān)系決定的，可用下式表示：E=a+bt+ct2式中，常數(shù)a、b、c

31、由三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)決定。例鉑銠鉑熱電偶被定作1968國際適用溫標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，決定a、b、c三個(gè)熱電偶的溫度分別是金的凝結(jié)點(diǎn)（1064.18），銀的凝結(jié)點(diǎn)（961.98）和銻的凝結(jié)點(diǎn)（630.74）。幾種主要的熱電偶都有一致的國家分度標(biāo)準(zhǔn)。2.熱電阻溫度傳感器：大部分金屬導(dǎo)體的電阻值Rt與溫度t（）的關(guān)系可表示為：Rt=Ro（1+At+Bt2+Ct2）式中Ro是0條件下的電阻值；A，B，C是與金屬資料相關(guān)的常數(shù)。大部分半導(dǎo)體資料可擁有負(fù)溫度系數(shù)，其電阻值RT與熱力學(xué)溫度T（K）的關(guān)系為：RT=RT0expB(1/T)(1/T0)式中R是熱力學(xué)溫度為T（K）時(shí)的電阻值；B是與半導(dǎo)體資料相關(guān)的常數(shù)。T0

32、0兩種工業(yè)常用電阻溫度計(jì)的技術(shù)指標(biāo)14熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書分度號R100/R100/R0R0的同意偏差精度等級最大同意偏差/1.39100.00070.05%-200-0;(0.15+4.510-3t)0-500;(0.15+3.010-3t)Pt1001001.39100.0010.1%-200-0;(0.3+6.010-3t)0-500;(0.3+4.510-3t)Cu50501.4250.0010.1%級:0-500;(0.3+3.510-3t)9）熱電阻的標(biāo)定：有兩點(diǎn)一定進(jìn)行標(biāo)定，即00C時(shí)的電阻值R0和1000C時(shí)的電阻值R100，并檢查1000C時(shí)的電阻值R100關(guān)

33、于00C時(shí)的電阻值R0之比（即R100/R0）能否切合規(guī)定。增補(bǔ)：發(fā)動機(jī)溫度傳感器1、冷卻水溫度傳感器檢測發(fā)動機(jī)冷卻水溫度，向ECU輸入溫度信號，作為燃油發(fā)射和點(diǎn)火正時(shí)的修正信號，同時(shí)也是其余控制系統(tǒng)的控制信號。2、進(jìn)氣溫度傳感器檢測進(jìn)氣溫度，向ECU輸入進(jìn)氣溫度信號，作為燃油發(fā)射和點(diǎn)火正時(shí)的修正信號。（發(fā)動機(jī)上所用溫度傳感器多為熱電阻溫度傳感器）實(shí)驗(yàn)步驟：用數(shù)字萬用表丈量不一樣溫度下1、2、3、4號熱敏電阻和Pt100的電阻值。15熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)五熱式空氣流量傳感器的靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)熱式空氣流量傳感器的靜態(tài)標(biāo)定方法和靜態(tài)特征的丈量方法。2經(jīng)過靜態(tài)標(biāo)定實(shí)

34、驗(yàn)，認(rèn)識熱式空氣流量傳感器靜態(tài)校準(zhǔn)系統(tǒng)的工作原理。3熟習(xí)丈量系統(tǒng)靜態(tài)特征的評論指標(biāo)和靜態(tài)偏差的計(jì)算方法。二.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用熱式空氣流量傳感器靜態(tài)校準(zhǔn)系統(tǒng)，丈量傳感器在穩(wěn)固輸入作用下靜態(tài)特征，并計(jì)算其主要靜態(tài)性能指標(biāo)，對傳感器的質(zhì)量進(jìn)行評論。三.實(shí)驗(yàn)裝置與儀器1熱線/熱膜式空氣流量傳感器。2750W變頻調(diào)速器16熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書3鼓風(fēng)機(jī)4LCQ層流流量計(jì)5均衡式壓差計(jì)。6FLUKE8050A型數(shù)字電壓表或數(shù)字萬用表7穩(wěn)壓電源(、)四.實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法利用由變頻器控制的鼓風(fēng)機(jī)，產(chǎn)生穩(wěn)固的空氣流動。實(shí)驗(yàn)中各校準(zhǔn)點(diǎn)的空氣流量經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)(本實(shí)驗(yàn)中由層流流量計(jì)+均衡式壓差計(jì))丈量。

35、經(jīng)過調(diào)整變頻器的頻次以改變鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(或調(diào)整流量調(diào)理閥開度)，使管路中形成不一樣的空氣流量。丈量在穩(wěn)態(tài)流量時(shí)熱式空氣流量傳感器的輸出電壓，獲得傳感器在各標(biāo)定點(diǎn)下的丈量數(shù)據(jù)，并繪制靜態(tài)特征曲線。依據(jù)實(shí)驗(yàn)曲線求出傳感器的靜態(tài)偏差、傳感器靜態(tài)敏捷度等參數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置構(gòu)造框圖和設(shè)施連結(jié)圖如圖1和圖2所示。17熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書五.實(shí)驗(yàn)步驟1.翻開電源，將兩臺直流電源的輸出分別調(diào)整到5和12，封閉電源。2.依據(jù)裝置圖連結(jié)好線路，再次翻開電源，利用數(shù)字電壓表或數(shù)字萬用表丈量直流電源各輸出電壓值，假如發(fā)現(xiàn)帶負(fù)載后電源電壓偏低或偏高，轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕將電源電壓認(rèn)真調(diào)整到5和12。3.調(diào)整均衡式壓差

36、計(jì)的壓差高度為零，再調(diào)整均衡式壓差計(jì)的內(nèi)窺鏡調(diào)零旋鈕，使內(nèi)窺鏡內(nèi)的工作液面內(nèi)三角尖瞄準(zhǔn)，利用數(shù)字電壓表和數(shù)字萬用表，丈量流量為零時(shí)傳感器的靜態(tài)電壓值、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、大氣壓力、大氣溫度和大氣濕度。4.翻開電源開關(guān)，使鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行。調(diào)理進(jìn)氣閥門調(diào)整手柄或變頻器轉(zhuǎn)速，使均衡式壓差計(jì)的液柱高度上漲10mm水柱。當(dāng)調(diào)整均衡式壓差計(jì)的內(nèi)窺鏡調(diào)零旋鈕，使內(nèi)窺鏡內(nèi)的工作液面內(nèi)三角尖瞄準(zhǔn)時(shí)，記錄均衡式壓差計(jì)的壓力、傳感器輸出電壓、進(jìn)氣壓力和溫度。5.逐次調(diào)理進(jìn)氣閥門調(diào)整手柄或變頻器轉(zhuǎn)速，增添管路內(nèi)空氣流量，使均衡式壓差計(jì)工作液面每次上漲10mm，記錄以上各參數(shù)填入下表，直到均衡式壓差計(jì)的壓力指示值到管內(nèi)達(dá)到最大流量水柱時(shí)為止。6.從最大流量開始，逐次減小調(diào)理進(jìn)氣閥門調(diào)整手柄或變頻器轉(zhuǎn)速，降低管內(nèi)空氣流量，使均衡式壓差計(jì)液柱高度每次降落10mm，記錄以上各參數(shù)填入下表，直到均衡式壓差計(jì)的壓力指示值回到0為止。7.封閉鼓風(fēng)機(jī)電源和穩(wěn)壓電源。六.實(shí)驗(yàn)報(bào)告將實(shí)驗(yàn)中所測數(shù)據(jù)填入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中，計(jì)算正、逆行程標(biāo)定實(shí)驗(yàn)所測參數(shù)的均勻值填入傳感器靜態(tài)參數(shù)計(jì)算表中。2.依據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測數(shù)據(jù)，按下式計(jì)算各校準(zhǔn)點(diǎn)的空氣體積流量QV和空氣質(zhì)量流量QM，填入傳感器靜態(tài)參數(shù)計(jì)算表中。對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(大氣壓力為101.325kPa，大氣溫度為20)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)體積流量和標(biāo)18熱能與動力機(jī)械測試技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書準(zhǔn)質(zhì)量流量為