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热工基本量的测试

发布时间：2011/4/22 阅读次数：4811 字体大小: 【小】【中】【大】

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调整槽部调节螺丝，使水银槽即水银面缓慢上升至象牙针尖与其刚好相接触为止（注意：水银面不能出现凹坑状），旋转游标尺调节螺旋，使游标底沿正确地和水银柱弯月面顶刚好相切，这时在顶点两旁应能看出三角形空隙。读取靠近游标“0”线以下的主标尺上整数刻度值，再从游标尺上找出与主标尺上某一刻度线对齐的刻度值为小数值，整数加小数即为观测的气压值。温度可由附属温度计直接读取，观测结束后，应将水银面下降使其离开象牙尖2－8毫米。

四．流速的测量

1．毕托管测速法：

毕托管是通过测量流体的全压头和静压头之差，即动压头来测量液体流速的装置，也称动压测量管，如图1－7结构示意图，其前端中心小孔1用于测量流体的全压头，侧表面上的一排小孔2用于测量流体静压头，毕托管头部有椭圆形、锥形和球形结构，测量流体流速时，将毕托管的头部插入流道的测点处，如图1－8所示，毕托管头部的中心小孔

图1－7 测量静压、总压的毕托管图1－8 毕托管的测速原理

要迎向流体，其中正轴线应力求与流体流动方向平行，偏差不能大于15°，毕托管的二次仪表为微压计，工作时将其全压头管与微压计的接头3相连，静压头管2与微压计的接头4相连。此时微压计所指示的压差即为流动的动压头。

由伯努利方程，流速V可表示为

m／s （1－13）

式中： h——微压计读数（流体的压头），m；

r1、r2——微压计工作液和流体的密度，kg/m3。

——重力加速度，m／s2。

利用上式确定的流速V只是测点的局部流速，一般测取流道截面上很多点的流速，再求得平均流速。

2．热球式风速计：

主要由热球式测量杆和测量仪表两部份构成，测量系统如图1－9所示，测量杆头部有一个直径约0.6毫米的玻璃球。球内绕有加热用镍铬丝和二个串联的热电偶，热电偶的冷端连接在磷铜质的支柱上。直接暴露在气流中，其温度与气流温度一致。当一定大小的电流通过镍铬丝加热后，玻璃球温度升高。由于受到温度较低的气流流过而产生热量传输，其温度发生改变，流速小时升温高，反之流速大时升温低。其值可直接转换成速度在电表上读得。

使用时先调整电流表的机械零点，然后将“校正开关”由断位置(1)拔至满刻度的位置(2)。调整“满刻度调节”旋钮，使电表指针处于满刻度位置，这时通过热球的电流是一定的。再将“校正开关”拔至“零位置”(3)，调整“粗调”和“细调”旋纽，使电表指针处于零位置，这是没有气流流过热球时的最高温度即流体速度为零的情况。最后轻轻拉动螺塞，使测杆探头露出，放在气流中进行测定，使测头上的红点面对风向，从电表上读出风速的大小，查阅校正曲线。查出修正后的真正气流速度。

图1－9 热球风速计测量系统

五．流体流量的测量

流体流量可根据测出流体平均流速再乘以流道截面而求得，还可以按节流原理直接测量流量。

1．节流式流量计：

由节流元件和压差计组成。节流元件有孔板、喷嘴、文丘利管等如图1－10所示，流体流过节流元件时，流线发生收缩，速度增大。由伯努利定律可知，其静压下降，故节流元件的前后将形成压差，此压差大小随流量而变化，根据此原理，可通过测量压差△P，求得管道流体的流量。

图1－10 节流式流量计及节流元件
1.孔板 2．文丘利管

节流元件安装在管道上时必须注意，节流元件进口端面与管道中心线垂直，并与管道同心；节流元件前后要有足够长度的等直径直管段，以保证流体具有正常的速度分布，一般前部稳流段长度取10~50倍管径，后部稳流段取5倍管径。

2．浮子流量计：

浮子流量计的流量检测元件是由一根自下向上扩大的垂直锥形管和一个沿着锥管轴上下移动的浮子组所组成。工作原理如图1所示，被测流体从下向上经过锥管1和浮子2形成的环隙3时，浮子上下端产生差压形成浮子上升的力，当浮子所受上升力大于浸在流体中浮子重量时，浮子便上升，环隙面积随之增大，环隙处流体流速立即下降，浮子上下端差压降低，作用于浮子的上升力亦随着减少，直到上升力等于浸在流体中浮子重量时，浮子便稳定在某一高度。浮子在锥管中高度和通过的流量有对应关系。

六．热量的测量

单位时间内电加热器的换热量等于输入的电功率，电加热器的电功率可直接用功率表测量或用0.5级电流表和电压表分别测出电流和电压求得。

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