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热工基本量的测试

发布时间：2011/4/22 阅读次数：4850 字体大小: 【小】【中】【大】

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工作电流I调节好以后，将K扳向“未知”位置，检流计G即接入热电偶（待测电势为Er）回路，同时立即调节RQ（移动触头x），再次使G指零。这时被测量的热电势Er完全由RQ上的电压降补偿，则有

标准电势EN和标准电阻RN均为已知。从上式可以看出，只要测出RQ，即可得出Er值，即x点的位置可以反映被测热电势Er之大小。

图1－3为UJ－36型携带式直流电位差计的盘面布置，使用时，首先将热电偶正负电极接在标有“未知”的二个接线柱上，再把倍率开关旋向所需位置上；旋转“调零”旋钮，使检流计指针指零；将电键开关K扳向“标准”，调节RP使检流计G指零，再将K扳向“未知”，旋动滑线盘及步进盘，使检流计G再次指零。两个测量盘读数之和乘上倍率数即为被测量的热电势。

三．压强的测量

垂直作用在单位面积上的力的大小称压强。压强常用以下单位：帕斯卡，简称：“帕”（Pa），也可用“兆帕”（MPa），即：

工程技术上压力常采用公斤力/厘米2（kgf／cm2）为单位，表示为工程大气压（at）。

1at＝1kgf／cm2＝9.81×104 Pa＝0.0981MPa

另外，压力还可用毫米水柱（mmH2O）与毫米汞柱（mmHg）表示。

1mmH2O=9.81Pa 1mmHg=133.322Pa

压力测量需要压力计，根据工作原理的不同，一般有以下几种：

1．U形玻璃管压力计：

由液体静力学原理可知，通入U形管的压力p（或压差△p）与液柱高度差△h有如下关系：

（1－7）

式中：

、

——工作液和工作液上介质的密度，kg/m3；

——液柱高度差，m；

——重力加速度，m／s2。

U型玻璃管差压计常用的工作介质有水、水银、酒精、四氯化碳等，使用时U形管应垂直。由于工作液表面张力的作用，读数应按弯月面顶点切线位置为准，使用水、酒精等小密度工作介质时，由于U形管高度有限，故常用来测量小于1000mmH2O的压力或压差。

2．斜管微压计：

斜管微压计常用来测量气体的微小压力、压差或负压等，如图1－4所示为结构图，使用范围10－250mmH2O。

直径为D的圆形容器2中装有密度为

的工作介质，并与直径为d的倾斜测量管1的下端连通，当容器2的上部与待测压力

连接时，若管1中工作液垂直上升高度为h，则有如下关系：

（1－8）

若D>>d，且工作介质密度

>>气体介质密度

，则

（1－9）

图1－4 斜管微压计

1．倾斜测量管 2．圆形容器 3．液面零位调整活塞

4．水准仪 5．倾斜管支架 6．台面调整螺旋

由图1－4中可以看出，在待测压力P的作用下，倾角为a的管1中的工作液柱实际位移距离L．因此有

h＝L×sina （1－10）

即

由此可知，待测压力的读数放大了

倍，调节倾斜管1的倾角a，就可改变读数的放大倍率。测量时将读数乘以管支架5上固定点的刻度值，如0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、0.8等，即可得到待测压力值，将式（1－10）代入式（1－9）可得

（1－11）

式中

是管支架5上的刻度值。它与管1的倾角a及工作液密度r1有关。

使用时应注意以下几点：

（1）测量正压时，待测压力与容器2相通；测量负压时与倾斜管相通；测量压差时较高的压力与容器相通，而较低压力与倾斜管相通。

（2）使用前应用仪器底板左右两个调整螺旋6调节水准仪4的位置，将微压计调到水平。

（3）测量前用液面零位调整活塞3调节倾斜管1中的液位，使其保持零位。

（4）使用标称工作液密度r＝0.810g／cm3。若不同时，可根据下式换算

（1－12）

式中：p——实际压力；

p1——读出的压力；

r——工作液标称密度；

r1——工作液实际密度。

图1－5 压力表

3．压力表：

在压力测量和压力量值传递领域中，最常用到的仪器仪表应数压力表。因其结构简单、指示直观、性能稳定而得到了广泛的应用。目前，国内各生产厂家的压力表结构大同小异，主要由接口支撑部件、测量机构、传动放大机构和示数装置组成。

当被测介质通过接口部件进入弹性敏感元件（弹簧管）内腔时，弹性敏感元件在被测介质压力的作用下其自由端端会产生相应的位移，相应的位移则通过齿轮传动放大机构和杆机构转换为对应的转角位移，与转角位移同步的仪表指针就会在示数装置的度盘刻线上指示出管内绝对压力与外界大气压之差，测得表压力。弹簧式压力表是利用弹性元件受到压力作用后，产生变形和位移原理制成的。

图1－6 动槽式水银气压表

4．动槽式（又名福丁式）水银气压表：

动槽式水银气压表用于测量大气压力，测量范围为810~1100hPa(百帕)或600~800mmHg(毫米汞柱)，它是用一根一端封闭的玻璃管内装满水银，开口的一端垂直插入水银槽中，玻璃管中水银在重力作用下平衡时水银柱高度就表示大气压力。

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