二〇一一年四月太原理工大學(xué)安全工程系前言實(shí)驗(yàn)課是《礦井通風(fēng)學(xué)》課程重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一。為了適應(yīng)教學(xué)工作需要，加深學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)工作態(tài)度和獨(dú)立工作能力，為將來擔(dān)負(fù)礦山安全生產(chǎn)的重要責(zé)任奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。根據(jù)教學(xué)大綱及實(shí)驗(yàn)大綱的要求，參照《通風(fēng)管道實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》和相關(guān)院校編寫的礦本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書適用于采礦工程專業(yè)《礦井通風(fēng)學(xué)》課程使用，也可作為礦山通風(fēng)和安全煤礦工程技術(shù)人員參考。實(shí)驗(yàn)前，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)指導(dǎo)書，做到心中有數(shù)；實(shí)驗(yàn)時(shí)，認(rèn)真按照實(shí)驗(yàn)要求去做；愛護(hù)一切實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。指導(dǎo)書在編寫過程中得到了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及老師的支持和幫助，在此一并感謝，由于水平有限，缺點(diǎn)在所難免，敬請(qǐng)批評(píng)指正。安全工程系 12134121341大氣壓測定大氣壓測定儀表有兩類，一類是水銀氣壓計(jì)，一般用于室內(nèi)測量，精度較高，另一類是空盒氣壓計(jì)，井下測定使用這種儀表。(1)水銀氣壓計(jì)水銀氣壓計(jì)有動(dòng)槽式和定槽式兩種。動(dòng)槽式水銀氣壓計(jì)(圖1-1)的主要部件是一根倒置于可動(dòng)水銀槽內(nèi)的玻璃管，管的上端水銀面上是真空的，槽內(nèi)液面則通向大氣，根據(jù)托理拆利實(shí)驗(yàn)原理，可知玻璃管內(nèi)水銀柱高度就表示了大氣壓力(毫米汞柱或毫巴)。115324圖1-1(1)定槽式水銀氣壓計(jì)圖1-1(2)動(dòng)槽式水銀氣壓計(jì)2測定時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)底部調(diào)節(jié)螺絲4，使槽內(nèi)水銀液面正好與象牙指針2觸及，然后轉(zhuǎn)動(dòng)螺絲6，使游標(biāo)1的下切口與水銀頂面相切，由刻度尺和游標(biāo)1讀出大氣壓的讀值(P)。因?yàn)榭潭瘸呤墙饘俚?，熱脹冷縮，讀所以要進(jìn)行讀值的濕度校正，由溫度計(jì)5讀出測定的溫度，從表1-1查出溫度校正值ΔP，實(shí)際大氣壓溫P=P+ΔPo讀溫定槽式水銀氣壓計(jì)的下部水銀槽是固定不動(dòng)的，除不必調(diào)節(jié)槽內(nèi)液面高低外，其余使用方法與動(dòng)槽式黃銅刻度尺換算到8℃時(shí)溫度校正值(ΔP)(表1-1)溫當(dāng)實(shí)測溫度值與表中溫度不符時(shí)，可用插值法求得溫度校正值。(2)空盒氣壓計(jì)由一個(gè)波紋狀金屬真空盒和杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。大氣壓變化時(shí)，變形值隨之發(fā)生變化。變形值經(jīng)杠桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)并放大，帶動(dòng)盒面指針轉(zhuǎn)動(dòng)指出大氣壓值?？蘸袣鈮河?jì)使用前應(yīng)當(dāng)用水銀氣壓計(jì)校正。校正時(shí)用小螺絲刀擰轉(zhuǎn)盒背面(或側(cè)面)的調(diào)節(jié)螺絲，使指針?biāo)練鈮褐蹬c水銀氣壓計(jì)一致。測定時(shí)，將氣壓計(jì)水平放置，否則會(huì)產(chǎn)生誤差，儀器完全垂直放置誤差可達(dá)0.3mmHg，讀數(shù)前，還應(yīng)用手指輕輕敲擊盒面數(shù)下，以消除因摩擦引起的滯后現(xiàn)象，一般應(yīng)等待數(shù)分鐘之后讀數(shù)，讀數(shù)應(yīng)根據(jù)儀器所附檢定證進(jìn)行刻度、溫度和補(bǔ)充校正。例如某空盒氣壓計(jì)讀數(shù)為770mmHg，查得其刻度校正值為ΔP刻=-0.1mmHg，溫度校正為P=-0.03mmHg/℃×15℃=-0.45mmHg，則實(shí)際大氣壓P計(jì)算如下：溫氣氣壓計(jì)讀值(P)讀溫度℃311讀刻溫補(bǔ)讀刻溫補(bǔ)2.空氣相對(duì)濕度的測定煤礦井下空氣相對(duì)濕度常用手搖濕度計(jì)和風(fēng)扇濕度計(jì)測定。它們都由兩支水銀溫度計(jì)組成，其中一支為干溫度計(jì)(又叫干球)另一支水銀球上包著紗布，叫做濕溫度計(jì)(又叫濕球)(圖1-3)3圖1-3(1)風(fēng)扇濕度計(jì)圖1-3(2)手搖濕度計(jì)測定時(shí)，先將濕球上的紗布用清水蘸濕，用手搖溫度計(jì)時(shí)，手搖搖把以每分鐘150轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)1-2分鐘，立即讀出兩支溫度計(jì)的讀數(shù)(讀數(shù)時(shí)注意勿受人體體溫的影響)濕球因其水蒸氣吸熱，它的示數(shù)低于干球，濕度愈高，蒸發(fā)吸熱愈多，干濕球溫差也愈大，根據(jù)干(或濕)溫度計(jì)(t℃)及溫差(Δt℃)可查出空氣的相對(duì)濕度。定后即可讀數(shù)。2.分別用手搖濕度計(jì)和風(fēng)扇濕度計(jì)測空氣的相對(duì)濕度，計(jì)算絕對(duì)濕度。4班級(jí)__________姓名___________儀器名稱及型號(hào)_____________________測定地點(diǎn)___________________________數(shù)據(jù)填入以下表格中，并計(jì)算：表1-2大氣壓測定數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果一覽表空盒氣空盒氣壓計(jì)補(bǔ)充大氣壓校正℃水銀氣壓計(jì)大氣壓序號(hào)123平均度正讀數(shù)讀數(shù)正表1-3相對(duì)濕度測定計(jì)算結(jié)果一覽表測測定次數(shù)123平均訂正后值℃訂正后值℃相對(duì)濕度%干溫度讀數(shù)℃干濕溫度差℃濕溫度讀數(shù)℃5實(shí)驗(yàn)二礦井空氣中主要有害氣體濃度的測定同時(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，增加其感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。(一)AQY-50型手動(dòng)采樣器的構(gòu)造、原理和使用方法采樣器由變換閥和活塞筒等部分組成?；钊?用來抽取氣樣，變換閥4則可以改變氣樣流動(dòng)方向或上刻有標(biāo)尺，可以表示出手柄拉動(dòng)到某一位置時(shí)吸入活塞筒的氣樣體積(ml)。使用時(shí)先將閥門把手轉(zhuǎn)到水平位置，在待測地點(diǎn)拉動(dòng)活塞拉桿往復(fù)抽送氣2~3次，使待測氣體充滿拔出檢測管讀數(shù)。如果被測環(huán)境空氣中有害氣體的濃度很低，用低濃度檢測管也不易測出，可以采用增加送氣次數(shù)的方法進(jìn)行測定。測得的濃度值除以送氣次數(shù)，即為被測對(duì)象的實(shí)際濃度。若被測環(huán)境氣體濃度大于檢測管的上限(即氣樣未送完檢測管已全部變色)，在優(yōu)先考慮測定人員的防毒措施后，可先將待測氣體稀釋后再進(jìn)行測定，但測定結(jié)果要根據(jù)稀釋的倍數(shù)進(jìn)行換算。6(二)用比長式檢定管測定CO和H2S的濃度(1)原理比長式一氧化碳檢定管如圖1-3所示。它是以活性硅膠為載體，吸附化學(xué)試劑碘酸鉀和發(fā)煙硫酸充填于細(xì)玻璃管中制成。測量時(shí)，含有CO氣體通過檢定管，CO與指示膠所載化學(xué)試劑反應(yīng)，有碘生成，形成以個(gè)棕色環(huán)，隨氣流通過，棕色環(huán)前移，而移動(dòng)的距離與被測環(huán)境空氣的CO含量成正比關(guān)系。于是，(2)測定方法和步驟按下述方法(如圖1-5)制備CO，并由實(shí)驗(yàn)員(或教師)先測定容器中CO濃度，以給學(xué)生選定使用那種規(guī)格的鑒定管。DQJD-1型氣泵的吸氣口中；檢定管另一端插入連間到90秒鐘后，拔出鑒定管，即可讀數(shù)。將測定結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。22.HS的測定2(1)原理氯化鋇(BaCl2)的指示劑。當(dāng)含有H2S的氣體通過檢定管時(shí)，形成褐色硫化鉛(PbS)。其變色長度與濃度成下：(2)測定方法和步驟檢定管測定范圍：S1D型(0.0005~1%)。當(dāng)被測環(huán)境空氣中，硫化氫含量很低，用S1D型低濃度檢定管也不易測出，可以增加吸氣泵動(dòng)作次數(shù)。最后，硫化氫實(shí)際含量為：吸氣泵動(dòng)作次數(shù)27(三)用比色式檢定管測定CO濃度比色式CO檢定器，由檢定管與唧筒組成。檢定管是一個(gè)長16厘米兩端封閉的玻璃管，管內(nèi)裝以硅膠為載體，吸附酸銨和硫酸鈀的混合溶液而成為黃色的指標(biāo)膠。當(dāng)CO和指示膠接觸后，在硫酸鈀的催化下，酸銨為CO還原成鉬藍(lán)，隨CO濃度增加，指示膠顏色由黃變成黃綠、綠黃、綠、藍(lán)綠、藍(lán)。其反應(yīng)上述反應(yīng)進(jìn)行較慢，在溫度一定時(shí)，指示膠變色程度與通氣時(shí)間及CO濃度的乘積成正比。A型管適用于被測空氣不含乙烯和氧化氮的場所。B型管第一段黃色保護(hù)膠為排除乙烯和炭氫化合物的干擾。C型管第一段橙黃色保護(hù)膠為排除硫化氫及氧化氮?dú)怏w的干擾，第二段黃色保護(hù)膠同B型管。唧筒由三通開關(guān)，比色板和溫度計(jì)組成。如圖1-7所示，其容積為50毫升。比色板裝在熔封得玻璃2.測定方法和步驟(1)采樣，將三通開關(guān)置水平位置，拉動(dòng)活塞幾次，將唧筒中余氣排除，然后將進(jìn)氣口與CO容器的(2)送氣：將檢定管兩端切開，按進(jìn)氣方向?qū)z定管插入唧筒的出氣口中(勿漏氣)。然后將開關(guān)置。(4)校正：因指示膠的變色程度不僅與送氣速度有關(guān)，而且與測定時(shí)的溫度也有關(guān)。因此，比色板上(四)CO、CH4、CO2的測定將在安全實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中寫出。班級(jí)__________姓名___________儀器名稱___________________________取樣地點(diǎn)___________________________8實(shí)際濃度實(shí)際濃度(%)10o15o20o25o30o35o40o0.0150.010.0070.0050.0040.0030.0020.030.020.0140.0100.0070.0050.0040.040.030.020.0150.0100.0080.0060.090.060.040.030.020.0150.0120.150.100.070.050.0330.0250.020板讀數(shù)12360測定數(shù)據(jù)填入表1-3，并計(jì)算有害氣體在礦井空氣中的含量。-3有害氣體含量測定結(jié)果一覽表測測定氣體第一次讀數(shù)(%)第二次讀數(shù)(%)平均含量(%)O2HS29實(shí)驗(yàn)三風(fēng)表測量風(fēng)速及風(fēng)表校正2.學(xué)習(xí)風(fēng)動(dòng)式風(fēng)表校正儀校正風(fēng)表的方法。了解不同類型風(fēng)表(葉片式、杯式)、測風(fēng)儀的構(gòu)造及原理。熟悉掌握用風(fēng)表測量巷道斷面平均風(fēng)速的方法；并計(jì)算巷道斷面通過的風(fēng)量。掌握風(fēng)動(dòng)式風(fēng)表校正儀校正風(fēng)表的方法。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法(一)葉片式與杯式風(fēng)表測量風(fēng)速原理與結(jié)構(gòu)981234567232345圖3-2杯式風(fēng)表示意圖1-旋表；2-啟動(dòng)桿；3-計(jì)數(shù)器這兩種風(fēng)表都是由鋁制葉片或杯形風(fēng)車與計(jì)算機(jī)構(gòu)組成。風(fēng)車在風(fēng)流的吹動(dòng)下回轉(zhuǎn)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)構(gòu)把數(shù)記錄下來。如果在t秒鐘內(nèi)計(jì)算的讀數(shù)為m，則每秒鐘的讀數(shù)為：3-3所示：縱坐標(biāo)表示V真(m/s)，橫坐標(biāo)表示V表(m/s)。V真表速m/sV本實(shí)驗(yàn)選用風(fēng)表為DFA型，該風(fēng)表又分為高速、中速、低速三種不同型號(hào)。根據(jù)煤礦井下風(fēng)速分類的例，說明測定平均風(fēng)速的方法。2.測定方法選擇中速葉片風(fēng)表，右手中指由上至下勾住風(fēng)表的提環(huán)，食指抵在表頭與護(hù)殼聯(lián)接的右側(cè)，拇指頂在護(hù)殼的左邊，小指伸直在下部抵住護(hù)殼，無名指彎曲。食指用于抵住離合閘板，將提好的風(fēng)表置于測風(fēng)地點(diǎn)。先按動(dòng)回零裝置，使個(gè)位針、百位針、千位針同時(shí)回零。打開離合閘板，三指針轉(zhuǎn)動(dòng)，再打開開關(guān)的同時(shí)，右手開動(dòng)秒表，以記錄指針轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間(一般使指針轉(zhuǎn)動(dòng)一分鐘)。一定時(shí)間后，同時(shí)關(guān)閉風(fēng)表的開關(guān)和秒表的開關(guān)。這樣用秒表所讀的時(shí)間t(秒)去除風(fēng)表讀數(shù)m(米)。表得V真，這是巷道斷面內(nèi)任意一點(diǎn)的風(fēng)速。為了求得巷道斷面上的平均風(fēng)速，在側(cè)風(fēng)時(shí)應(yīng)(1)按風(fēng)表移動(dòng)的方法分為兩種測風(fēng)法：一定時(shí)間內(nèi)要均勻移動(dòng)路線的全長。圖3-4測風(fēng)法(路線法)圖3-5測風(fēng)法(點(diǎn)法)風(fēng)流方向風(fēng)流方向(2)按測風(fēng)員與風(fēng)表的相對(duì)位置，又分兩種測風(fēng)法：體擋住部分風(fēng)流，故減少風(fēng)表所在處的風(fēng)速。因此，應(yīng)將測出之速乘上校正系數(shù)K(K=1.14)。即V=CC表V`·K(米/秒)。表C側(cè)身法：側(cè)風(fēng)時(shí)測風(fēng)員背向巷道壁，拿風(fēng)表的手垂直風(fēng)流伸出，使風(fēng)表和測風(fēng)員身體均在同一斷面內(nèi)。然后均勻移動(dòng)風(fēng)表，如圖3-7所示。在移動(dòng)風(fēng)表的過程中，需要轉(zhuǎn)身，即手舉風(fēng)表過于頭部上邊，身體反轉(zhuǎn)180°方向，轉(zhuǎn)身時(shí)應(yīng)保持風(fēng)表仍應(yīng)垂直風(fēng)流且移動(dòng)均勻。由于測風(fēng)員立于巷道內(nèi)，故過風(fēng)斷面減小，風(fēng)速加大。所以也應(yīng)乘以校正系數(shù)K(K＜1)，即V=CC表V`·K(米/秒)，式中：K=S-0.4/S表CCS-被測巷道斷面(米2)0.4-人體側(cè)面斷面積(米2)此外，還有一種改進(jìn)的側(cè)身法，在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)以上兩種方法還有缺點(diǎn)，使用不太方便。所以將側(cè)身法加以改進(jìn)后，為測風(fēng)員立于巷道內(nèi)，背向巷道壁，手向側(cè)面伸出，風(fēng)表距人身不得小于0.6-0.8米，并放在向著風(fēng)流的前側(cè)約0.2米。測量時(shí)按一定路線均勻移動(dòng)，用此法測出之風(fēng)速受人體影響小，可不再3.注意問題風(fēng)表定期校正。②側(cè)風(fēng)時(shí)應(yīng)保持風(fēng)表與風(fēng)流方向垂直。③在每個(gè)斷面上最少要測量三次(每次木差不超過5%)⑤禁止用口吹動(dòng)風(fēng)表以及用手觸動(dòng)風(fēng)表葉片。⑥測風(fēng)時(shí)最好站在測風(fēng)站，如無測風(fēng)站時(shí)，應(yīng)選擇巷道沒有擴(kuò)大、縮小、拐彎且巷道周壁光滑平整杯式風(fēng)表一般用于測定巷道中的高速風(fēng)流，其測定方法與注意問題與葉式風(fēng)表基本相同。(二)翼輪式風(fēng)速計(jì)與電子微風(fēng)儀測量風(fēng)速1、電子微風(fēng)儀測量風(fēng)速①原理與結(jié)構(gòu)電子微風(fēng)儀面板結(jié)構(gòu)見圖3-8.本儀器根據(jù)加熱物體在氣流中被冷卻，其工作溫度為風(fēng)速函數(shù)這一原熱線圈時(shí)，其敏感部件內(nèi)，氣溫度升高并與靜止空氣中達(dá)到一定數(shù)值。此時(shí)，其內(nèi)測量原件熱電偶產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢，并被傳送至測量指示系統(tǒng)，此熱電勢與基準(zhǔn)反電勢電路產(chǎn)生之電勢互相抵消使輸出型號(hào)為零儀表指針為零。當(dāng)風(fēng)速探頭暴露于空氣流中時(shí)，由于進(jìn)行熱交換，此時(shí)將引起熱電偶熱電勢變化，并與基準(zhǔn)反電勢比較后產(chǎn)生微弱信號(hào)，此信號(hào)被測量指示儀表部分放大，并推動(dòng)電表由指針指示出其風(fēng)速值。指示燈EYEY3-2A微風(fēng)儀放大器零點(diǎn)零點(diǎn)微調(diào)電源校準(zhǔn)測量天津氣象海洋儀器廠探頭插座微調(diào)電位器直鍵開關(guān)低高圖3-8面板布置圖加加熱線圈恒流加熱放大電路風(fēng)速敏感部件基準(zhǔn)反電勢測量指示儀表熱電偶②測量方法1)將儀器水平放好，使直鍵開關(guān)處于原位(向上)。2)調(diào)節(jié)表針于零點(diǎn)。3)將探頭測桿垂直向上放置。使其熱敏感部件全部按入測桿內(nèi)，并將風(fēng)速探頭之插頭插入“探頭”捕座。4)按入“電源”直鍵(左起第一)調(diào)節(jié)“放大器零點(diǎn)”，使表針指示零點(diǎn)。5)按下“校正”漫度直鍵開關(guān)(左起第二)調(diào)節(jié)“滿度微調(diào)”，使表針指示滿度。6)按下“校準(zhǔn)”零點(diǎn)直鍵開關(guān)(左起第三)，調(diào)節(jié)“零點(diǎn)微調(diào)”使表針指于零點(diǎn)。7)予熱二十分鐘，并復(fù)述上述步驟，方可進(jìn)行測量。8)低風(fēng)速段，經(jīng)二十分鐘予熱、校準(zhǔn)后，可將風(fēng)速探頭端部熱敏感部件拉出使暴露于被測氣流中。注意使測桿垂直，并使其有頂絲一面對(duì)準(zhǔn)風(fēng)流吹來方向。ms)③注意問題1)電池安裝見圖3-102)應(yīng)避免在強(qiáng)電場環(huán)境工作。3)該儀器適用于地面環(huán)境監(jiān)測。風(fēng)速探頭測桿端部熱敏感部件外4F22-2X2R14X4R14X4①結(jié)構(gòu)與原理該機(jī)主要由翼輪與主機(jī)部分組成，翼輪由八枚葉片組成。翼輪由寶石軸承支撐。構(gòu)成了風(fēng)速計(jì)的檢測部分。在翼輪兩對(duì)稱葉片上設(shè)置了兩個(gè)鐵片，它們隨翼輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在翼輪部分的外殼上設(shè)有傳感線圈，它將翼輪的傳動(dòng)次數(shù)變換為信號(hào)輸入主機(jī)，其工作原理見圖5-11.。主機(jī)部分由轉(zhuǎn)換時(shí)基、門、計(jì)數(shù)及自動(dòng)回零等線路組成，它接受送來的信號(hào)，在時(shí)基的控制下，實(shí)現(xiàn)記錄在一分鐘的翼輪轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)并顯示出部分開機(jī)自動(dòng)置零②測定方法測風(fēng)時(shí)，把翼輪部分置于測量點(diǎn)，讓風(fēng)輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)5-10秒鐘即可開啟電源，按規(guī)定路線移動(dòng)到一分鐘時(shí)，儀器自動(dòng)停止計(jì)數(shù)即可讀取測量值。此外，該儀器屬煤礦用安全火花型電氣設(shè)備，風(fēng)速測量范圍為0.5-25米/秒(三)風(fēng)洞式風(fēng)標(biāo)校正儀校正風(fēng)表內(nèi)，試驗(yàn)段內(nèi)流場穩(wěn)定，，各點(diǎn)的流速可視為相等，同時(shí)將皮托管固定在試驗(yàn)段靜壓孔上，用膠管與微壓計(jì)相連接。此時(shí)關(guān)好正面?zhèn)缺谏系幕顒?dòng)密封門，開啟電源按鈕，可計(jì)算出V，V 真1真27421V8865A39A圖意示構(gòu)結(jié)洞風(fēng)212機(jī)風(fēng)扇段散擴(kuò)網(wǎng)尼阻機(jī)電流直器壓微管托皮表器風(fēng)窩校蜂待班級(jí)__________姓名___________設(shè)備名稱及型號(hào)_____________________將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別填入下表，整理并計(jì)算；繪制風(fēng)表校正曲線圖。1．風(fēng)速測量及風(fēng)量計(jì)算表表盤讀數(shù)m(米)平均速米/秒正后VKc真秒表讀數(shù)t測量次數(shù)123V表米/秒V真米/秒S儀器名稱風(fēng)量Q2.風(fēng)表校正曲線測定表調(diào)調(diào)速次數(shù)1234567表型號(hào)VVV秒米/秒V實(shí)驗(yàn)四通風(fēng)壓力的測定1.通過學(xué)習(xí)用U型壓差計(jì)、單管傾斜壓差計(jì)、補(bǔ)償式微壓計(jì)測定壓力，使學(xué)生理解和掌握絕對(duì)全壓和速壓的關(guān)系；理解在正、負(fù)壓通風(fēng)時(shí)絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力的關(guān)系，相對(duì)壓力相互之間的關(guān)系。2.學(xué)習(xí)用皮托管和壓差計(jì)測定風(fēng)速的方法，認(rèn)識(shí)通風(fēng)管道斷面上風(fēng)速分布特性。1.熟練掌握單管傾斜壓差計(jì)測定點(diǎn)壓力的方法。了解各種測試壓力儀器的構(gòu)造及工作原理。證：壓入式通風(fēng)：h=h+h；抽出式通風(fēng)：h=h-h。全靜速全靜速實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法(一)管道中風(fēng)流點(diǎn)壓力的測定1.實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)根據(jù)已學(xué)理論，就絕對(duì)壓力而言，不論是抽出式通風(fēng)還是壓入式通風(fēng)，管道中某點(diǎn)的絕對(duì)全壓等于絕P=P+h全i靜i速i就相對(duì)壓力而言，若為抽出式通風(fēng)，則h=p—p靜i0靜ih=p—p全i0全i因此有：h=h—h全i靜i速i若為壓入式通風(fēng)，則，h=p—p，h=p—p。靜i靜i0全i全i0因此有：h=h—h全i靜i速i2．測試壓力儀器的構(gòu)造、原理及使用方法。1、測風(fēng)頭2、總壓管3、靜壓管4、總壓管接頭5、靜壓管接頭。U型壓差計(jì)所測兩側(cè)點(diǎn)的氣壓不相等，則管內(nèi)二水面所受壓力亦布相等，受壓力大者下降，反之上升。等水面穩(wěn)定后，取差值即為二測點(diǎn)的壓降，測出的壓力可按下式求出：p=hδ(mmHO)2式中：h——兩液面的高度差(mm)U差計(jì)兩邊的水面均勻?qū)?zhǔn)到“零”，測量后，將壓差計(jì)兩端的讀數(shù)讀出，然后相加即得壓差值。來調(diào)節(jié)，水準(zhǔn)管用來指示儀器放置的是否水平。δ——液體比重(蒸餾水)如果用垂直壓差計(jì)，讀數(shù)誤差為0.5mmHO，當(dāng)采用α=10o的U型傾斜壓差計(jì)來測壓是，雖然讀數(shù)誤差仍為20.5mm，但換算成垂直壓差計(jì)的誤差卻只有0.5×sin10o×1=0.087(mmHO).2單管傾斜壓差計(jì) (工作原理)：如圖4—7所示。原理與U型壓差計(jì)相同，它采用不同直徑的兩管。設(shè)粗管截面積為F(寬2廣容器的截面積)，細(xì)管截面積為F。當(dāng)儀器的所測壓力作用時(shí)，與水平線之間的有傾斜角度a的管子內(nèi)1工作液體在垂直方向升了一個(gè)高度h，而在大容器內(nèi)的液面下降了h，那時(shí)在儀器內(nèi)工作液面的高度差將12因酒精在傾斜管內(nèi)所增加的液體體積nF等于大容器內(nèi)所減少的液體體積Fh，即122nF=Fh……122FFF212該儀器把傾斜測量管固定在五個(gè)不同傾斜角度的弧形架上，并在弧形架的五個(gè)位置上刻有數(shù)字0.2、0.3、0.4……常數(shù)C,它表示δ(sinα+F/F)。因此12P=nC(mmHO)2C——常數(shù)因子，表示δ(sinα+F/F)12n數(shù)。(1)將儀器從箱內(nèi)取出，放在平且無振動(dòng)影響的工作臺(tái)上，調(diào)整儀器底板左右兩個(gè)定位螺釘，使儀器處于水平的位置，并把游標(biāo)移至傾斜測量管的零點(diǎn)刻度處，將傾斜測量管按測量值固定在相應(yīng)的(2)旋開大容器的加液蓋，加入比重為0.81g/cm3的酒精，使其液面在傾斜測量管零刻度線的附近，然后把加液蓋按在原位。將閥門柄撥在“測壓”處，用膠皮管接在閥門的“+”壓接頭上，輕吹膠皮管，使存留在大容器與傾斜測量管之間的氣泡排出。(3)將閥門柄仍撥回校準(zhǔn)處，旋動(dòng)零位調(diào)整旋鈕，使液面至零點(diǎn)。(4)把閥門柄撥在“測壓”處，如被測壓力高于大氣壓力時(shí)，將被測量的壓力管子接在閥門的“+”壓補(bǔ)償式微壓計(jì)微調(diào)部分：微調(diào)部分的微調(diào)盤上刻有200等分刻度，并固定在長螺桿上，長螺桿帶動(dòng)水匣作上升或下降運(yùn)動(dòng)，在水匣咀上裝有示度塊(圖中未畫出)，由示度塊在度板中間移動(dòng)來指示出水匣的位移距離。反光鏡部分：反光鏡是固定在鏡殼上的，用它來反射觀測筒內(nèi)的水準(zhǔn)頭與液面的接觸情況，以水準(zhǔn)頭的尖楞與其倒影相接觸作為微壓計(jì)讀數(shù)的調(diào)整“基點(diǎn)”。外殼部分：外殼部分的殼體及橫擔(dān)用來支持長螺桿，在殼體上還裝有水準(zhǔn)管、調(diào)平螺釘，以便將儀器在無壓力作用時(shí)，兩容器內(nèi)的工作液面位于同一水平(O-O)。當(dāng)把較大的壓力P用膠管引入“+”壓接頭，1把較小的壓力P用膠管引入“-”壓接頭，則觀測桶內(nèi)的液面下降，而水匣內(nèi)的液面上升，氣壓差值為h24-9(b)所示。此時(shí)水匣提升的高度1可從度盤和微調(diào)盤上讀取，而1=p-ph。12=a)(b)圖【使用方法】：(1)測壓前，首先通過底座上的調(diào)平螺釘將儀器調(diào)平(觀察水管的氣泡在黑圓圈中間)，然后旋轉(zhuǎn)微調(diào)盤將微調(diào)盤與示度塊均調(diào)到“0”位上，放下“+”壓頭頂端的密封螺釘，灌入蒸餾水，從反光鏡上觀察水準(zhǔn)頭與液面接近時(shí)，便停止加水，旋上密封螺釘并旋緊，然后緩緩調(diào)撥微調(diào)盤，使水匣上升下降數(shù)次，以便排除連接風(fēng)管內(nèi)的空氣，經(jīng)上述過程后，在調(diào)節(jié)“+”壓管調(diào)螺母，使液面與水準(zhǔn)頭的尖(2)測壓時(shí)將預(yù)測壓力用膠管引入“+”壓接頭，調(diào)節(jié)微調(diào)盤使在觀測筒內(nèi)的反光鏡內(nèi)水準(zhǔn)頭與倒影相接。此時(shí)在度板上讀出整數(shù)數(shù)值，其讀書和，即為被測壓力值(mmHO)。2(3)測負(fù)壓時(shí)將欲側(cè)壓力用膠管引入“-”壓接頭按上項(xiàng)方法讀取負(fù)壓值。將高壓引入“+”壓接頭，低壓引入“-”壓接頭，同樣按上述方法讀取壓差值。3、實(shí)驗(yàn)方法①抽出式通風(fēng)布置如圖4-10所示。1、3號(hào)閘門開啟，2、4號(hào)閘門關(guān)閉。形成抽出式通風(fēng)。將皮托管咀與風(fēng)流平行，中心孔正對(duì)風(fēng)流架設(shè)。兩端與膠皮管相連引致實(shí)驗(yàn)臺(tái)。依照?qǐng)D中所示方法聯(lián)接U型管壓差計(jì)，然后②壓入式通風(fēng)風(fēng)流平行，中心孔正對(duì)風(fēng)流架設(shè)(此時(shí)風(fēng)流方向與抽出式通風(fēng)相反)。找圖聯(lián)接即可讀數(shù)。ab(二)斷面風(fēng)速測定1．理論依據(jù)：空氣在管道中流動(dòng)，任意斷面上的各點(diǎn)風(fēng)速皆可通過測速壓而得出。其關(guān)系如下：V=速i，m/sip2．測試儀器同前3．實(shí)驗(yàn)方法壓可用單管傾斜壓差計(jì)或補(bǔ)償式微聯(lián)接方法如或4-13(c)所示。為了解斷面各點(diǎn)的風(fēng)速的差異，可在測試斷面的軸線上測出可用下式近似計(jì)算出軸線上的平均風(fēng)速：V=52h速/5i=1平均i=1班級(jí)__________姓名___________儀器名稱及型號(hào)_____________________試驗(yàn)地點(diǎn)___________________________1、風(fēng)流點(diǎn)壓力測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果原始記原始記錄實(shí)驗(yàn)條件全i1抽出式通風(fēng)壓入式通風(fēng)全i速i靜i計(jì)算ppp靜i02、風(fēng)速測定結(jié)果計(jì)算項(xiàng)計(jì)算項(xiàng)目測點(diǎn)vvi平均12345觀測項(xiàng)目hy速i實(shí)驗(yàn)五通風(fēng)阻力測定2．掌握風(fēng)阻(R)，摩擦阻力系數(shù)(α)和局部阻力系數(shù)(ζ)的測定方法。加深理解能量方程；3．掌握測壓儀表的使用方法。儀器通風(fēng)管網(wǎng)(圖5—1)，單管壓差計(jì)，皮托管，空盒氣壓計(jì)，干濕球溫度計(jì)，膠皮管，小鋼尺。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法hR=(p-p)+(h-h)+Zρg1212v1v212m1212由于風(fēng)網(wǎng)模型水平放置，各斷面之間高差為零，故上式第三項(xiàng)為零。故上式可改寫為hR=P-P+(h-h)1212v1v22．摩擦風(fēng)阻(Rf)和摩擦阻力系數(shù)(α)測定由此可知，只要測出一段風(fēng)道的摩擦阻力(hr)和風(fēng)量就可以求出這段風(fēng)道的摩擦風(fēng)阻(Rf)。如果同時(shí)測量出這段風(fēng)道的長度，凈斷面積和周長，就可以求出它的測定時(shí)的摩擦阻力系數(shù)(α測)，再按下式換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(ρ=1.2kg/m3)的摩擦阻力系數(shù)(α)：在A、B兩段面分別設(shè)置畢托管，用膠皮管將兩段面的阻壓分別分別接到壓差計(jì)，測A、B兩斷面的靜壓差，同時(shí)分別測出A、B兩斷面的平均風(fēng)速。用皮尺和小鋼尺量出A、B間的距離和它們的斷面和周長。Q=S.V均(5-1)如果A、B段風(fēng)道漏風(fēng)較大，測(5—1)式中的Q應(yīng)為A、B兩斷面的風(fēng)量的平均值，即Q=(QA+QB)/2根據(jù)測定的結(jié)果計(jì)算90度直角轉(zhuǎn)彎的摩擦阻力系數(shù)R。風(fēng)門3風(fēng)門3機(jī)1進(jìn)風(fēng)口風(fēng)門5風(fēng)門7機(jī)2機(jī)2風(fēng)網(wǎng)絡(luò)示意圖班級(jí)__________姓名___________儀器名稱___________________________取樣地點(diǎn)___________________________測定風(fēng)風(fēng)道類別測定斷面編號(hào)讀數(shù)實(shí)值Hv(Pa)動(dòng)壓差(Pa)H(Pa)fS(m2)Q(m3/s)fL(m)U(m)R(kg/m7)fkgm3)測P(mmHg)T(℃)備注面編號(hào)Hr(Pa)Hv均(Pa)hPafξ讀數(shù)L(m)S(m3)U(m)hPaf實(shí)驗(yàn)六主要通風(fēng)機(jī)性能鑒定掌握主要通風(fēng)機(jī)特性測定方法。通過測定加深理解主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓、功率和效率的關(guān)系。1．掌握下列參數(shù)：風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，扇風(fēng)機(jī)工作靜壓，扇風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量，電機(jī)輸入功率、電機(jī)效率的測定方法，并測出在管道不通風(fēng)阻條件下各參數(shù)的值。2．計(jì)算并繪制個(gè)體特性曲線。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法機(jī)和電動(dòng)機(jī)功率，經(jīng)過計(jì)算，繪制該風(fēng)機(jī)的特性曲線。0Ⅰ機(jī)ⅡⅢ在通風(fēng)機(jī)入風(fēng)側(cè)斷面1處用單管壓差計(jì)測得相對(duì)靜壓h后，按下式計(jì)算風(fēng)量Qr靜Q=Vr均sr,m3/sV=2g/rh=2g/rkhmsI均r動(dòng)