1、過程裝備實驗指導書過程裝備實驗指導書陜西科技大學機電工程學院陜西科技大學機電工程學院2009 年年 6 月月2目目 錄錄實驗一實驗一 YSP-15 型民用液化石油氣鋼瓶應力測量實驗型民用液化石油氣鋼瓶應力測量實驗.3實驗二實驗二 外壓容器失穩實驗外壓容器失穩實驗.10實驗三實驗三 離心泵性能實驗離心泵性能實驗.16實驗四實驗四 風機性能實驗風機性能實驗.21實驗五實驗五 磁粉、超聲、滲透探傷實驗磁粉、超聲、滲透探傷實驗.27實驗六實驗六 過程裝備制造綜合實驗過程裝備制造綜合實驗.36 3實驗一實驗一 YSP-15 型民用液化石油氣鋼瓶應力測量實驗型民用液化石油氣鋼瓶應力測量實驗一、實驗目的一、

2、實驗目的:了解鋼瓶制造質量及應力分布情況并與理論計算值進行比較。 二、實驗理論依據二、實驗理論依據:圓筒處采用無力矩理論,而橢圓封頭圓弧與直線過渡部分采用有力矩理論進行分析及計算。三、實驗儀器及設備三、實驗儀器及設備：實驗用YSP-15型民用液化石油氣鋼瓶 l個手動試壓泵 1臺JDY-型靜態電阻應變儀 2臺四、實驗原理四、實驗原理: :1、應力應變測量特點:壓力容器可分為厚壁容器和薄壁容器。按照工藝要求設計制造的壓力容器,其筒壁或封頭上安裝或焊有各種接管、支座、人孔、吊環等等。這些零部件的存在,使得某些部位的應力分布變得相當復雜。為確保結構的安全運行,就必須對這些部位進行必要的應力分析。除了一

3、些很簡單的結構可以進行理論分析外,目前用于對壓力容器進行應力分析的主要手段有:實驗應力分析方法及有限元計算方法。實驗應力分析的方法較多,但目前應用廣泛的有兩種:光彈性方法和電阻應變法。其中又以電阻應變法應用得最為廣泛。它不僅可用于模型的應力測量,還可用于實際結構的應力測量,以及常溫、高溫及低溫下的應力測量,另外還用于動態應力及高壓液下的應力測量。電阻應變法精度高、數據處理簡單,但只能測量結構或模型表面的應力,而且用于電阻應變片有一定的柵長,只能測量柵長范圍內的平均應變。2、電阻應變法測量的基本原理及方法:電阻應變法是用電阻應變片測定零部件或結構指定部位的表面應變,再根據應力應變關系式,確定構件

4、表面應力狀態的一種實驗應力分析方法。其基本原理是:將電阻應變片(簡稱應變片)固定在被測構件上,當構件變形時,應變片的電阻值發生相應的變化。通過電阻應變儀,可將應變片中的阻值變化測量出來并以正比于應變值的模擬電信號輸出,最后就可用記錄儀記錄。電阻應變法測量可以用關系式表示為1ggRFR式中應變儀測得的應變值；4/R應變片阻值隨構件變形而發生的相對變化；gRF比例系數,常稱之為應變片因子。在實際應用中，F和R的值是由應變片制造商提供的，使用者要根據被測的輸入量情況確定。對于使用電阻型應變片來說，這是一個基本步驟。典gR型的應變片常數是F=2.0, 120。在本實驗中應變儀能夠檢測到1微應變的gR變

5、化，應變片因子為2.08，因此需要設定應變儀的校正值為10000/2.084807。 如果測量時主方向可以斷定,得到21211E12221E由此可得，一個雙向應力狀態,當主方向已知時,只要用兩個工作片,沿兩個主方向粘貼,測得兩向主應變1、2后,就能算出雙向主應力。3、電阻應變法測量時應注意的問題:壓力容器用電阻應變法進行引力分析除與一般材料力學實驗引力分析具有某些相似之處外,還有一些明顯的特點。一是所需測量的點通常很多;其次是往往需要反復多次加、卸載；最后,進行實際結構的應力分析時,需要在現場進行。因此,就必須有效地處理溫度漂移、長導線修正及多點測量的問題。a、溫度影響變化時,應變片的本身電阻

6、值會發生變化。另外,溫度變化也會造成結構材料的膨脹或收縮。當應變片阻絲材料的線膨脹系數與構件材料不同時,阻絲就會受到附加的變形,從而造成電阻值的變化。在常溫應變測量中,常利用電橋原理,采用溫度補償塊法消除溫度變化的影響。所謂溫度補償塊法是將一個與測量應變儀相同(型號、電阻值和靈敏系數均相同)的應變儀,粘貼在與測點材料相同的小塊上,實驗時將該小塊放在測點附近,使其溫度與現測點溫度相同。把粘貼在小塊(以后稱為補償塊)上的應變儀(以為補償應變儀)接在電橋的BC臂上,見下圖。5設電橋處于平衡狀態,即1324R R = R R當環境溫度變化時,由于粘貼在測點的應變片(以后稱為工作應變片)和補償應變片的條

7、件相同,它們因溫度變化所產生的變化完全相同,如測點沒有應變時,注意到補償應變片的電阻和工作應變片的電阻相同,容易看出電橋四橋臂的電阻值仍滿足平衡條件422311RRRRRR即溫度變化不會破壞電橋的平衡狀態。當測點有應變時,補償塊沒有應變,電橋不平衡只是由于測點應變所引起。這就消除溫度變化對應變測量的影響。b、多點測量應注意的問題在壓力容器應力測量中經常遇到大量測點的情況。為了有效地利用儀器設備,多點測量往往是通過預調平衡箱來完成。對常用的半橋單片補償的情況平衡箱切換開關的接觸電阻串入橋臂電阻。當接觸不穩定時將帶來虛應變及零點漂移。另外工作片輪流接入橋路而補償片卻長期通電,由此引起溫升不同,溫度

8、補償效果較差。因此當測點是轉換后,應等待一段時間,待檢流計指針穩定后再讀數。對于導熱性較差的構件,應增加補償片的數目,使得轉換工作片的同時亦轉換補償片從而使補償片亦有機會輪換以利散熱。五、實驗方案五、實驗方案由于主應力方向均為己知(經向和環向),所以每個測點都按經向與環向各貼一片應變片。由于鋼瓶封頭與瓶嘴連接處及封頭圓弧與直邊過渡部分均分別存在開孔及邊緣問題,應力梯度較大,為了能實際地反映局部應力的情況,在此兩部位應變片布置較密。圓筒直徑部分應力分布均勻,所以布片較稀。全瓶共布置9個測點18張片。具體位置見圖l-2。采用單片溫度補償片。應變儀采用JDY-型靜態電阻應變儀四臺進行多點測量。實驗中

9、應用的壓力表量程為02.5MPa,由于一般儀表的設計原則是保證儀表在量程的3070內的準確性，為了保證在實驗中讀數的準確性，我們在0.751.75MPa的范圍內進行讀數。為了保證實圖 1-1 橋式電路6驗安全，最大壓力限制在1.6MPa以下。六、實驗過程六、實驗過程排盡鋼瓶內氣體后,在零表壓下調整個個測點的零點（如果記錄了零表壓下的初始應變值，也可不用調零，應用相對應變來計算） ，然后用三級壓力按下列順序加壓和卸壓,測量各點應變值,反復進行三次,取平均值。加壓:0.8,1.0,1.2pMPa卸壓:1.2,1.0,0.8pMPa七、結果分析七、結果分析為了便于實驗數據與理論計算值進行比較,在由各

10、組測量應變數據計算出相應的應力后,用各級對應壓力下的圓筒無力矩理論計算的環向應力進行無量綱化。即采用下式計算各點的應力增強系數。軸向： 241ijijijiEtKp D環向： 221ijijijiEtKp D式中i=1,2,3。對應于3級不同的壓力；j=1,2,3,4,5,6,7,8,9,對應于9個不同的測點。通過應力增強系數，可以比較實測值和理論值之間差異的大小。八、討論八、討論(1)將實測值與理論解相比,思考此鋼瓶設計是否合理?為什么?(2)封頭圓弧與直線過渡部分壁厚如何變化?是否需要采取措施?鋼瓶嘴附近是否需要采取補強措施?(3)理論上根據環向應力公式和軸向應力公式，環向和縱向的應力比為

11、2：1，思考：這能不能說明環向和軸向的應變的大小比值也為2：1？應該是多少？(4)思考如何測量汽水飲料罐（比如鋁制罐裝的可口可樂）中的內部壓力。7(5)思考本實驗中有那些因素會引起測量結果的不準確。九、鋼瓶參數九、鋼瓶參數如下圖所示：實際壁厚可以通過超聲波測厚儀得到。壁厚為 mm。橢圓封頭形狀系數K=0.8（相當于橢圓封頭長短軸比a/b=1.67） 。材料為20號鋼板。 圖1-2 鋼瓶簡圖 圖1-3 布片位置及應力分布圖89實驗數據記錄表（環向應變ij）實驗時間: 年 月 日 時 實驗人員: 012300.8MPa1.0MPa1.2MPa升壓卸壓升壓應力卸壓應力升壓應力卸壓應力升壓應力卸壓應力

12、123456789壓力應變測點10實驗數據記錄表（軸向應變ij）實驗時間: 年 月 日 時實驗人員: 012300.8MPa1.0MPa1.2MPa升壓卸壓升壓應力卸壓應力升壓應力卸壓應力升壓應力卸壓應力123456789壓力應變測點11實驗二實驗二 外壓容器失穩實驗外壓容器失穩實驗一、實驗目的一、實驗目的 1、觀察圓筒形試件在外壓作用下的失穩過程和失穩破壞后的形態。2、計算圓筒形試件在失穩破壞時的臨界壓力，并與試件失穩破壞壓力的實測值比較。3、討論影響臨界壓力、波形數的因素。二、基本原理二、基本原理在外壓作用下的薄壁容器，器壁內的應力還未達到材料的屈服極限時，容器會突然產生壓扁或褶皺現象而喪

13、失容器原有形狀，此即失穩。使容器喪失穩定性的外壓力稱為該容器的臨界壓力 Pcr。圓筒形容器失去穩定性后的形狀呈多邊形，其波形數 n 可能是 2、3、4。容器承受臨界值的外壓作用而喪失穩定性，并不是由于殼體的不圓度或材料不均勻等所致，即使殼體的幾何形狀很規整，材料很均勻，當外壓力達到一定數值時，也會產生失穩現象。當然，殼體不園，材料不均勻能使其失穩的臨界壓力值降低。外壓薄壁容器失穩的臨界壓力 Pcr的大小取決于容器長度與直徑之比（L/D）和容器壁厚與直徑之比（S/D） 。圓筒形容器按失穩后的破壞情況可分為三類；長圓筒失穩后的波形數為 2，Pcr僅與 S/D 有關，而與 L/D 無關；短圓筒失穩后

14、的波形數2 的正整數，Pcr僅與 S/D 及 L/D 都有關；剛性圓筒此圓筒的破壞系由于器壁內的應力超過材料的屈服極限所致。12各圓筒形容器失穩臨界壓力的計算公式見下表。圓筒形式Pcr計算公式波形數使用條件勃萊斯公式202)(12DSEpcr長圓筒邵斯威爾公式200)(12SDEDSPtstscrN=2%5 . 020eSPtscrtscrDcr或短圓筒米賽斯公式2223022220112111211RnLnnRSERnLnRESpcr近似公式02059. 2SDLDESpcr4206. 7DLSDnS取整數剛性圓筒不存在穩定問題，強度校核 壓cSPD213上表中各符號含義見下表序號符號代號符

15、號含義1Pcr臨界壓力，MPa2S0圓筒計算壁厚，mm3D圓筒中面直徑，mm4E彈性模量，MPa5泊松比6R圓筒中面半徑，mm7L圓筒長度，mm8焊縫系數，在計算壓應力時，可取 19P操作外壓力，MPa10cr臨界應力，MPa11ts材料在操作溫度下的屈服極限，MPa12e橢圓度13n波形數14壓材料許用壓力，可取，ts25. 0壓MPa15壓應力，MPa16t圓筒壁厚，mm17c壁厚附加量，mm三、實驗裝置及試件三、實驗裝置及試件14 1、實驗裝置 本實驗使用的裝置見下圖。圖 1 外壓容器實驗簡圖1、空氣壓縮機 2、進氣閥 3、放氣閥 4、壓力表 5、試件 6、實驗鋼筒 7、支撐座8、壓片

16、9、上法蘭 10、連接螺釘 11、緊固螺栓 13、橡膠墊 圖 2 外壓容器實驗簡圖1、真空泵 2、抽氣閥 3、放氣閥 4、真空表 5、支撐桿 6、實驗支座 7、支撐座158、試件 9、連接螺釘 10 緊固螺栓 實驗裝置的主體由鋼圓筒和平頂蓋組成，實驗時可將試件裝在試件支撐座上，并用橡膠板把試件內外腔分開，試件支撐座的中心開有內孔與大氣相通。實驗時將鋼圓筒與壓力源相接，鋼圓筒內的壓力就會逐漸升高，試件就處于外壓載荷的狀態，當壓力升到某一值時，試件就會突然發生失穩破壞。2、試件:飲料筒坯材質：鍍錫薄鐵皮。公稱尺寸：直徑 65.5 毫米，長度 80 毫米，壁厚0.26 毫米。材質：鍍錫薄鐵皮。公稱尺

17、寸：直徑 53 毫米，長度 120 毫米，壁厚0.28 毫米。材質：鍍錫薄鋁皮。公稱尺寸：直徑 66 毫米，長度 103 毫米，壁厚0.23 毫米。四、實驗步驟四、實驗步驟1、在試件的底部寫上編號。2、測量并記錄試件的外徑和長度；測量時注意防止試件變形。3、從實驗筒上取下支撐座，并安裝試件，注意密封圈必須放好。4、把試件裝入實驗筒，旋緊螺栓，各螺栓受力要均勻。5、關閉實驗筒的放氣閥，開啟進氣閥。6、啟動壓縮機開始實驗。實驗時進氣閥開啟要慢，使實驗筒的壓力慢慢上升，以免讀不準試件的失穩壓力。邊升壓邊注意壓力表的指示值，當觀察到試件失穩時即停止升壓并讀出壓力表的指示值，此即試件的實測失穩壓力并記錄

18、。167、關閉實驗筒的進氣閥，開啟放氣閥。8、按安裝相反步驟取下試件，觀察并記錄試件失穩后的波形數。9、關閉壓縮機。五、實驗報告五、實驗報告1、實驗數據記錄表。2、計算試件的臨界壓力及波形數，并與實測值比較。3、分析討論實驗結果。17實驗三實驗三 離心泵性能實驗離心泵性能實驗一、一、實驗內容：實驗內容：1、 測定離心泵揚程流量關系，并繪制曲線。2、 掌握離心泵串、并聯工作特性。3、 掌握泵汽蝕余量及其測定方法。二、二、實驗裝置：實驗裝置：離心泵綜合實驗臺（LBZ-12）結構如下圖 1 所示。三、三、實驗臺使用說明：實驗臺使用說明：1、實驗前準備：1）對實驗裝置做必要的檢查。2）打開閥 17、2

19、2、19，水箱注滿水，計量水箱添少量水。3）打開閥 4，對泵 I“灌泵” ，泵 II 無進水閥，自然“灌泵” 。4）實驗時，每測一組數據，關閉泵，調節泵的流量，不要讓泵連續不停的工作，以免泵因為發熱而出現抱軸事故。16151泵 I、2泵 II、3U 型管、4上水閥（泵 I） 、5水箱、6計量水箱、7流量計、8真空表、9真空表、10串聯閥、11出水閥（泵 I） 、12. 13壓力表、14出水閥（泵 II） 、15測矩力臂、16平衡重量、17回水閥、18計量水箱支架、19排氣閥、20放水閥、21實驗臺支架、22放水閥、圖 1 離心泵綜合實驗臺結構129138泵 III泵 IIII761411104

20、121531722191852021182、泵 I 運轉：1）關閉閥 11、10、14，點動泵 I 啟動按鈕，確認泵無卡阻現象。2）按下泵 I 的啟動按鈕，然后緩慢打開閥 11，觀察水量、表 12、9 指示變化。3、泵 II 運轉：（與上步驟類似，必須關閉閥 4、10、11、14，啟動緩慢打開閥 14）4、兩泵并聯：1）關閉閥 10，打開閥 4 對泵 I 進行“灌泵” 。2）關閉閥 11、14，啟動泵 I、泵 II。3）緩慢同步打開閥 11、14。5、兩泵串聯：1）關閉閥 4、14、11、10 。2）啟動泵 II，緩慢打開閥 10。3）啟動泵 I，緩慢打開閥 11。6、汽蝕操作：1）關閉閥 4

21、、10、11、14 啟動泵 II。2）緩慢打開閥 14，分別選擇三個流量，記錄工況。關閉閥門 17、19、22 等待比較長的時間，觀察汽蝕現象出現。3）記錄出現汽蝕時真空表的壓力，再等待一段時間，觀察真空表讀數有何變化，直到泵出現震動為止。四、四、實驗步驟：實驗步驟：1、泵特性曲線 H-qv 測量及數據記錄A. 泵 I 測定進口流量調節時泵的性能： 1）啟動泵 I，閥門 11 全開，利用閥門 4 的開度調節流量。2）從閥門 4 關閉狀態到完全打開分為 6 個工況，逐一做起。3）關閉閥門 17、22，由流入計量水箱的水量和時間，計算流量（L/s） 。4）記錄每個工況下的表 12、9 讀數 P12

22、、P9 （Pa） 。B.泵 II 測定出口流量調節時泵的性能：1）關閉泵 I，關閉閥門 4、10、11。2）啟動泵 II，利用閥門 14 的開度調節流量。3）從閥門 14 關閉狀態到完全打開分為 6 個工況，逐一做起。4）關閉閥門 17、22，由流入計量水箱的水量和時間，計算流量（L/s） 。5）記錄每個工況下的表 13、8 讀數 P13、P8 （Pa） 。2、泵的并聯特性191）關閉閥 10，打開閥 4 對泵 I 進行“灌泵” 。2）關閉閥 10、11、14，打開閥 17、22，啟動泵 I、泵 II。3）緩慢開啟開閥 11、14，記錄此時表 12、9、13、8 的讀數（Pa）和流量（L/s）

23、 。 3、泵串聯特性1）關閉閥 4、14、11、10，打開閥門 17、22 。2）啟動泵 II，打開閥 10，啟動泵 I，開啟閥 10、閥 11 。3）記錄此時表 12、9、13、8 的讀數（Pa）和流量（L/s） 。觀察及計算：H串 = HI + HII 。4、汽蝕余量（NPSHr）實驗1）關閉閥 4、10、11、17、19、22，啟動泵 II。2）通過閥 14 調節流量，試驗 3 種工況。3）每種工況下，待比較長的時間，觀察汽蝕現象出現（表 13 指針劇烈振動）。4）記錄此時表 13、8 的讀數 P12r、P8r（Pa） 。汽蝕余量 NPSHr ：在臨界汽蝕條件下， （m） ，而 0gcg

24、PPNPSHNPSHVaar2282004Dqcvr簡化得： 。VarPPNPSH式中，Pa環境大氣壓；Pv環境溫度下水的飽和蒸汽壓；c0、D0泵 II 進口流體速度、管道直徑。五、五、實驗數據記錄：實驗數據記錄：水銀密度 = _ Kg/m3 水密度 = _ Kg/m3 、孔板尺寸 D = _ mm、d= _ mm 。單泵特性曲線 H-qv 測量及數據記錄A. 泵 I 測定進口流量調節泵的性能：泵進口閥門尺寸_ in(英寸) 泵出口閥門尺寸_ in(英寸)20參數進口閥開圈數12468全開出口 P12i (Pa)壓力進口 P9i (Pa)揚程Hi（m）體積（L）時間（s）計量流量Q1（L/s）

25、P（mmHg）壓差P（Pa）理論流量 Q孔板流量計流量流量系數（C0）B.泵 II 測定出口流量調節時泵的性能： 泵出口閥門尺寸_ in(英寸) 進口管道尺寸_ in(英寸)參數出口閥開圈數12345全開出口 P13i (Pa)壓力進口 P8i (Pa)揚程Hi（m）體積（L）時間（s）計量流量Q1（L/s）P（mmHg）壓差P（Pa）理論流量 Q孔板流量計流量流量系數（C0）21泵串、并聯數據記錄： A. 并聯項目P12 (Pa)P9 (Pa)P13 (Pa)P8 (Pa)體積（L）時間（s）流量 Q12345B. 串聯項目P12 (Pa)P9 (Pa)揚程1(m)P13 (Pa)P8 (P

26、a)揚程2(m)總揚程(m)體積（L）時間（s）流量Q12345汽蝕實驗數據記錄：1234平均壓力P13i（Pa）壓力P8i（Pa）汽蝕余量NPSHr（m）六、六、數據分析數據分析1. 以流量為橫坐標、揚程為縱坐標，分別繪制泵 I 進口流量調節、泵 II 出口流量調節的流量揚程曲線。2. 分析串聯工作時各閥門對總流量、總揚程的影響。223. 分析并聯工作時各閥門對總流量、總揚程的影響。 實驗四實驗四 風機性能實驗風機性能實驗一、一、 實驗目的：實驗目的：1、熟悉風機性能測定裝置的結構與基本原理。2、掌握利用實驗裝置測定風機特性的實驗方法。3、通過實驗得出被測風機的氣動性能。4、通過實驗驗證進口

27、節流調節、變頻調節流量的原理和實踐。二、二、 實驗裝置：實驗裝置：根據國家通風機空氣動力性能實驗方法標準，本實驗裝置采用進氣實驗方法。裝置主要分三部分（見圖 1） 。 實驗風管主要由測試管路，節流網、整流柵等組成。空氣流過風管時，利用集流器和風管測出空氣流量和進入風機的靜壓 Pest1，整流柵主要是使流入風機的氣流均勻。節流網起節流調節作用，在節流網位置上均勻的加一些小紙片可以改變進入風機的空氣流量，從而調節出口流量，這就是進口節流調節。調圖 1 實驗裝置示意圖1. 集流器 2.節流網 3.整流柵 4.風管 5.被測風機 6.電動機 7.測力矩力臂8.測壓管 9.測壓管 10.變頻器 11.數

28、顯風速測量儀23節變頻器頻率，改變風機轉速調節流量，這就是變頻流量調節。實驗時關心的是出口空氣流量，通過實驗要測得進口面積和流量的關系、頻率和流量的關系。用變頻器測量電機電流和電壓，就可以得出功率。 三、三、 實驗步驟：實驗步驟：1、將壓力計（傾斜管壓力計）通過聯通管與試驗風管的側壓力孔相連接，在連接前檢查測壓管路有無漏氣現象，應保證無漏氣。記錄下實驗相關參數：節流紙片面積、風機進口面積、風機出口面積，當地大氣壓、室溫。2、 先進行進口節流調節實驗，啟動變頻器，將頻率調整至 50HZ。3、 待風機轉速達到穩定后，記錄進口靜壓，同時用測速管測取出口中心風速。4、 在節流網上逐個加入節流紙片，每次

29、 2 個，重復步驟 3，直至加滿紙片。5、 停止變頻器輸出，取出各個紙片，進行變頻流量調節實驗。6、 將變頻器輸出頻率調整為 5HZ，待風機轉速大到穩定后，記錄進口靜壓，同時用測速管測取出口中心風速。7、 依次增加變頻器輸出頻率，每次增加 5HZ，直至增加至 50HZ，待風機轉速大到穩定后，記錄進口靜壓，同時用測速管測取出口中心風速。四、四、 實驗數據記錄實驗數據記錄 風機性能測定實驗記錄表被測風機型號： 額定流量： m3/h，折合 m3/s 額定出口全壓： Pa 額定轉速 rpm 額定功率 KW 變頻器型號： 、 變頻器額定功率： KW 風機尺寸：進口直徑 D1= mm、 出口面積 A2=a

30、b= mm2、 紙片面積：ab= mm2 大氣壓力 ： KPa、室溫： 。24（一）進口節流調節（工頻 50HZ）1.按照進口速度公式計算/2 PV進口面積 S進口差壓P進口風速V進口流量Q1出口功率P1變頻器輸出輸出電功率風機效率紙片個數（mm2）Pam/sm3/sW電壓（V）電流（A）W02468101214161820222426283025參考 GB/T12362000 通風機 D 型風管進出氣實驗（B 型）計算相關參數。2.按照出口風速管測速計算進口面積 S出口差壓P出口風速V出口流量Q1出口功率P1變頻器輸出輸出電功率風機效率紙片個數（mm2）Pam/sm3/sW電壓（V）電流（A

31、）W02468101214161820222426262830（二）變頻流量調節變頻后三相有功功率計算公式IUP31.按照進口速度公式計算/2 PV進口差壓P進口風速V進口流量Q1出口功率P1變頻器輸出輸出電功率 P2風機效率輸出頻率HZPam/sm3/sW電壓（V）電流（A）W5101520253035404550272.按照出口風速管測速計算：出口差壓P出口風速V出口流量Q1出口功率P1變頻器輸出輸出電功率 P2風機效率輸出頻率HZPam/sm3/sW電壓（V）電流（A）W5101520253035404550五、五、數據分析數據分析1. 單號組以進口差壓測流速計算，繪制出進口節流調節的功

32、率流量、效率流量、進口面積流量曲線。282. 雙號組以出口測速管測流速計算，繪制出進口節流調節的功率流量、效率流量、進口面積流量曲線。3. 單號組以進口差壓測流速計算，繪制出變頻流量調節的功率流量、效率流量、頻率流量曲線。4. 雙號組以出口測速管測流速計算，繪制出變頻流量調節的功率流量、效率流量、頻率流量曲線。5. 比較進口節流調節和變頻調節的效率高低、流量調節范圍有什么不同。 實驗五實驗五 磁粉、超聲、滲透探傷實驗磁粉、超聲、滲透探傷實驗過程裝備超聲波檢測實驗過程裝備超聲波檢測實驗一實驗目的一實驗目的1.熟悉 CTS-26 型超聲波探傷儀的操作方法；2.了解 CTS-26 型超聲波探傷儀的技

33、術性能指標；3.繪制距離一波幅曲線。二、實驗內容二、實驗內容1.使用標準試塊測定 CTS-26 型超聲波探傷儀的水平技術性能；2.測定校核斜探頭的入射點及折射角3.使用標準試塊測定并繪制距離一波幅曲線；三、主要儀器、設備、試塊三、主要儀器、設備、試塊CTS-26 型超聲波探傷儀；探頭：直探頭 2.5P20D；斜探頭 2.5Pl313K0.8K3D。超聲波探傷試塊：CSK1A、CSK-3A 一 1、CTKB1、TSK 一 1A。耦合劑：機油。工具：卡尺、鋼板尺、方格紙，錘子等。四、實驗步驟四、實驗步驟1、熟悉超聲波探傷儀的工作原理及主要旋鈕的功能和調節方法；2、超聲波探傷儀線性誤差測定；3、測定

34、校核斜探頭的入射點及折射角；4、測定并繪制距離一波幅曲線；29五、實驗方法：五、實驗方法：1、水平線性誤差的測定、水平線性誤差的測定l)調節儀器水平零點,使用單探頭工作:可用 14(或 20的直探頭并選用工作頻率為 2.5MHz。此時應將探頭電纜接于發的插座而探頭開關撥到單的位置。開動電源之后,將探頭放在試塊 F(CSK-1A的位置,調節水平和深度(粗調、微調旋鈕,使底波位于 10 格(代表 100mm 。對于其它旋鈕如增益、衰減和抑制等可作適當調節,務求清晰無雜波為原則。 2)再將探頭放于試塊 A(CSK 一 1A)的位置,抑制置于O。深度粗調置被測深度的那一檔級。調整掃描量程、水平位移，使

35、熒光屏上只出現第四個回波(B1B2B3B4)如圖所示使。B1B4分另別對應于時間軸上的刻線 2.5 格和 l 0 格(25mm、100mm)如圖找出最大偏差為 amax。時間軸全刻度為 b (l00mm),則水平線性誤差為L=(|amax|/0.75b)100%2、距離、距離(深度深度)一波幅一波幅(dB)曲線的測定曲線的測定1)斜探頭入射點和折射角的校驗：將斜探頭置于 CSK-1A 試塊 B 的位置,探測 R50 圓弧并在試塊一側移動探頭,找出其最大的反射波。2)調節始波零位和掃描量程：將探頭置于 CSKA 試塊的探測面上，如圖30所示，探測 150mm 底面回波，同時調節脈沖位移旋鈕使始波

36、處于零位，調節掃描微調，使底波回波處于顯示屏右側；3）測定距離(深度)一波幅(dB)曲線：將探頭置于 CSKA 試塊的探測面上，如圖所示，分別測定深度為10，20，30，140mm 的各孔的反射波，并使不同深度孔的回波高度皆為滿屏的 50，記錄各孔對應的衰減器讀數（dB） ，填表如下：距離距離(深度深度 mm)一波幅一波幅(dB)實驗數據實驗數據深度1020304050607080波幅3、探傷準備及應用、探傷準備及應用1）試件表面：被探傷的工件表面不允許有銹蝕，斑點，氧化層，油漆和焊接飛物存在。表面平滑，探傷準確度高,再現性也好。2）耦合劑：保證探頭與工件有良好的聲耦合， 使超聲能量全部射入工

37、件。一般的耦合劑是：機油、柴油、變壓器油等。有時也用水、漿糊等。3）確定探傷方法：4）選擇工作頻率工作頻率的選擇是由被探測的材料性質決定的。對鑄鐵,未鍛鑄件等,可選用較低頻率，如 l.25KHz；對晶粒度細的材料，如鍛鋼則用 2.5 KHz；31工作頻率高，則探傷靈敏度好，方向性好，分辨能力也強，盲區較小，有利于探傷；但頻率較高，不易穿透晶粒度較粗的工件；工作頻率低,則探頭靈敏度也較低,但對晶粒度較粗的工件，穿透能力強。一般常用的工頻率為 2.5 KHz。5）探頭使用本儀器配備的探頭。附錄：(一)部分術語注釋1.水平線性一一電子束掃描電壓(或距與時間正比關系的程度,其線性誤差不大于 2%。2.

38、衰減器一一指定量地改變電壓的裝置,用 db 表示。3.增益一一指接收放大器的電壓放大率,用 db 表示。4.抑制一控制在一定幅度下的反射波或雜波的機能。5.靈敏度一一在規定深度的條件下所能檢出的最小缺陷,通常用所規定的人工缺陷孔徑表示。 (二)主要旋鈕的功能和調節方法1、接通電源開啟面板上的電源開關時，電壓指示器的指針穩定地指示在紅區中段，表示電壓正常。這時可聽到儀器內部有約 2KHz 的微弱聲音，說明儀器的主流變換器工作正常。約一分鐘后熒光屏上會出現掃描基線。如電壓指示器指針在黑區，表示電壓過低，應予檢查。2、 聚焦通常要調節面板上的聚焦旋鈕，使掃描線聚焦至最清晰為止。3、 工作方式和發射強

39、度當工作方式開關置4時，儀器為雙探頭一收一發即雙的工作狀態，插座表示發,插座表示收。開關置1、2和3時為單的工作狀態，即單探頭發射、接收。此時插座發、收由內部連通。發射強度：1為固定的中等發射強度檔，此時儀器具有較高的探傷靈敏度和分辨力；通常在配用 SHN-D 系列探頭，對一般工件進行探傷時應用此檔。2為固定的高發射強度檔，此時儀器具有較高的探傷靈敏度,但分辨力較差；適于配用高阻抗探頭等。3檔的發射強度是可變的，并通過發射強度旋鈕調節，主要適于配用SHNZ 系列探頭及部分進口的窄脈沖探頭，使獲得較高的分辨能力.4、 掃描量程和掃描微調本儀器掃描范圍的調節，包括掃描量程開關及掃描微調旋鈕。掃描量

40、程作為粗調，分 5、10、50、250、1000mm(鋼縱波)五個檔級。32當掃描微調置0時,熒光屏顯示的掃描范圍略小于掃描范圍大于掃描量程下一檔級的標稱值。本儀器顯示的鋼縱波掃描范圍為 55000 mm。5、 脈沖移位脈沖移位旋鈕，可把始波或回波移到屏幕上任意位置或屏幕左右兩邊以外，不會改變回波之間的相對位置和幅度。在校準掃描范圍或檢查水平線性時，可先定好掃描量程檔級，然后反復調節掃描微調和脈沖移位旋鈕，即可使選定回波的前沿與屏幕上的任一水平刻度相重合6、掃描范圍的校準和脈沖移位的應用探傷前,為了方便缺陷定位,必須進行掃描范圍的校準。校準方法是,一般是先根據被測工件厚度,缺陷距離等,先選好掃

41、描量程檔,然后反復調節掃描微調和脈沖移位旋鈕,使選定的回波處于適當的水平刻度上。7、衰減器和增益的使用 “衰減器”和“增益”單位 dB衰減器的調節包括粗調、細調、微調三部分。衰減量為 9Odb,通過步調各衰減器旋鈕,可使回波幅度以 db 為單位變化。因此可用：一是調節儀器的探傷靈敏度,調節衰減器使標準試塊人工傷回波幅度達滿格 80%,以此為標準判斷缺陷波(利用波幅)。二是測量回波相對幅度的大小,以確定缺陷當量(與人工傷波幅可變時的 db 比較)。而增益是衰減器的輔助機構,可對回波高度平滑調節,控制量 8db。8、記憶功能記憶功能僅限于對報警閥值內的回波有效,報警開關置“0”,則任何回波都不會改

42、變原有記憶內容,即不產生記憶。使用記憶功能時,頻段選擇也在“頻段 2”或“頻段 3”,檢波方式在“雙向,掃描量程在10mm1mm檔。記憶功能在記憶時,記憶最大回波的 X 值和 Y 值,并模擬顯示出來。利用衰減器和脈沖位移可調節模擬回波波幅和水平位置。3334磁粉探傷實驗磁粉探傷實驗一一 實驗目的實驗目的1.熟悉磁粉探傷的基本操作方法；2.了解磁粉探傷工藝；3.判斷磁粉的跡象與分析缺陷的性質；二二 實驗內容：實驗內容：用磁軛法探測試件表面人工缺陷,判斷缺陷性質并繪制磁粉跡象簡圖。三三 實驗設備實驗設備:BT-810PA 型磁粉探傷儀、磁粉或懸浮液、放大鏡、試塊等試板：低碳鋼板 30016010

43、一 5 件(各種不同的表面缺陷)。四四 實驗原理實驗原理1、原理:工件磁化后，無缺陷部位的磁力線是均勻分布的；若工件某些部位有缺陷，由于缺陷本身的磁阻很大，阻礙磁力線通過，于是磁力線只得繞過缺陷而彎曲。當缺陷位于工件表面或近表面時，磁力線不僅在工件內三部彎曲而且有一部分磁力線繞過缺陷被排擠出工作表面形成漏磁場，此時工件表面撒上磁導率很高的鐵粉或澆上鐵粉懸浮液，則這一部分鐵粉被漏磁場吸住而顯示缺陷。2、磁粉探傷的磁化方法l)通電法：是將被檢件夾于探傷機兩極之間，電流通過被檢件形成周向磁化。適用于中小型件的探傷。2穿棒法：棒形導體本身夾于探傷機兩極之間，電流導體中通過，形成周向磁化，適用于管件檢查

44、。3)觸頭發：使用兩觸頭接觸被檢件的兩極限點，電流通過觸頭在需檢區流過，在其周圍產生磁場。適用于焊件的局部檢查。4)磁軛法：是采用型電磁鐵或永久磁鐵，將被檢件表面在兩磁極間的區域內磁化，被檢區為磁鐵的一個軛，可以檢查垂直于磁力線的缺陷。該法適于局部磁化，常用于對接或角接焊縫的檢查。3、磁化電流：有交流電流，直流電流等四種形式。1)交流電流 限于探測表面缺陷，且只能采用連續探傷法(通電同時進行探傷)2)直流電流 可探測表面或近表面的缺陷，并可使用連續探傷法和剩磁探傷法(通電停止后進行探傷)。五五 實驗步驟實驗步驟351、用煤油或汽油清洗試件,如有銹斑則用砂紙擦除。2、將探頭與被測工作面接觸好,在

45、被測工作面上噴灑上磁粉或磁懸液。3、按下探頭上的微動開關,這時工件呈磁化狀態。4、檢查試件表面的磁粉跡象,用簡圖表示,并判斷缺陷性質。六六 實驗結果實驗結果1、記錄：試件材料、形狀、狀態和磁化參數；2、分析磁化跡象，判斷缺陷性質并用簡圖表示；3、討論和建議。36滲透探傷實驗滲透探傷實驗一、一、實驗實驗目的目的1.熟悉著色探傷的基本操作方法2.按所顯示的彩象判斷和分析缺陷性質二、實驗內容二、實驗內容 裂紋試塊著色探傷三、實驗設備和著色材料三、實驗設備和著色材料1.著色探傷材料：著色滲透劑（洗滌劑、滲透劑、顯像劑） ；2.著色試件：自制焊接試件；3.低倍放大鏡四、實驗步驟四、實驗步驟1.試件清理：

46、被檢測的試件表面，用乙醇或丙酮擦洗干凈，用以去除油污然后用棉花（棉紗）擦干或用電吹風吹干。2.施加滲透劑：將滲透劑噴涂于被檢測的試件表面，可用毛筆（新的、專用的）涂敷均勻。根據試件表面狀態和室溫高低來停放時間，一般未能 510 分鐘，最長不超過 30 分鐘。3.施加清洗劑，清洗并擦干或用電吹風吹干4.施加顯示劑5.檢查評定五、實驗結果五、實驗結果1.判斷缺陷性質并繪制缺陷形狀圖2.討論和建議37實驗六實驗六 過程裝備制造綜合實驗過程裝備制造綜合實驗一、實驗目的：1掌握手弧焊的操作方法；2學會選擇合理的焊接工藝參數，能完成試件的焊接；3. 掌握常用金屬材料焊接性的分析方法； 4. 了解焊接裂紋的

47、主要因素。5. 正確制備抗裂試驗和力學性能試樣；6. 掌握抗裂試驗焊縫的分析和評定方法；掌握焊接接頭力學性能試驗的方法；二、實驗內容： 1、用手弧焊焊接低碳鋼試板； 2、制備抗裂試驗試樣； 3、制備焊接接頭力學性能試樣；4、進行材料抗裂試驗； 5、進行焊接接頭力學性能實驗；三、主要儀器和設備：電弧焊機、銑床、刨床，拉伸試驗機，彎曲試驗機； 焊條（焊條型號自選）；卡尺、鋼板尺、錘子、低倍放大鏡等。四、實驗步驟：1 1、材料的準備、材料的準備小鐵研實驗材料：低碳鋼 Q235。長度：應滿足制取各種性能試樣以及舍棄部分的要求,200mm；寬度：應滿足焊接接頭組合后 150mm；厚度：焊件板厚 10mm。試件組合后如右圖：焊縫力學實驗材料：低碳鋼一組。Q235長度：應滿足制取各種性能試樣以及舍棄部分的要求,200mm