《热能与动力机械测试技术》指导书.doc

《热能与动力机械测试技术》课程 实 验 指 导 书 阮杰 段海涛 编 汽车工程学院 2005年 9 月 前言 1.实验总体目标、任务与要求 通过实验锻炼和对实验数据的处理，促进学生对《热能与动力机械测试技术》课堂教学内容的理解，并提高学生在试验方案的设计、测量仪器的选择及正确使用、数据结果的处理分析等方面的能力。 2.适用专业 热能与动力工程专业 3.先修课程 《高等数学》、《大学物理》、《工程材料》、《电工技术》、《电子技术》、《流体力学》、《工程热力学》、《汽车及发动机构造》、《内燃机学》 4.实验项目与学时分配 序号 实 验 项 目 名 称 实验 学时 每组 人数 实验 类型 开出 要求 实验一 测功器校正 2 10 综合 必做 实验二 热电阻动态特性实验 2 10 综合 必做 5. 实验改革与特色 本门课程使用了多媒体教学，将课堂讲授、多媒体演示、学生实验相结合的教学模式，改进教学效果。 实验一 测功器校正 一、实验目的 1．了解发动机测功器的基本结构和工作原理； 2．静态校正测功器测力机构的刻度，检查测功器的测定精度，并对该测功器所测结果的可靠性进行评估。 二、实验条件 1．CW150电涡流测功器 一台 2．校正杆 一件 3．托盘 二个 4．砝码 一套 三、实验原理 测功机是根据作用力矩与测功机反作用力矩大小相等、方问相反的原理来测量转矩的。因此．所测扭矩可以通过作用在测功机上的旋转力矩(即制动器外壳上的反力矩)来指示，也可以通过作用在发动机上的反力矩来表示。 测功机校正采用专用的挂重杠杆机构。可在摆动外壳两侧各装上一个校正杠杆，两杆重量和长度相同，以便能进行正反转校正；也可只装一个校正臂，但对侧需装配重予以平衡。校正臂长度误差在0.01％～0.1％之间，最大不超过0.2％；校正破码的误差不超过0.02％。在安装校正臂前，应先使摆动外壳达到平衡要求，并将测力机构的读数调整到零。校正前，应拆洗一下粘性阻尼器，使阻尼器处于良好的工作状态。 校正通常按静态法进行，满量程范围的校正点不得少于5个。为了消除静摩擦可能出现的较大的阻滞现象，最好在振动情况下进行，或者用手锰按一下校正杠杆，使其自由摆动到平衡为止。校正要按加砝码和减砝码两个方向进行，取平均值。校正应作校正记录，绘出校正曲线，并据此分析测功机的精度等级。 四、实验方法与步骤 1．调整测功器水平，安装测功器校正杆和托盘； 2．调整测功器测力机构的零点； 3．在托盘上依次加砝码4、8、12、16、20、24、28、32、36、40公斤，将表盘读数计入实验记录表1中。操作时，注意每次读数前，用手拉动摆锤，然后突然放一下，任其自由摆动到平衡为止，如此重复2～3次，取其读数的平均值； 表1： 砝码重W（Kg） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 表盘读数P（Kg） 相对误差 4．在托盘上依次减砝码，当托盘上砝码重量分别为10至1公斤时，记录表盘读数，并计入实验记录表2； 表2： 砝码重W（Kg） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 表盘读数P（Kg） 相对误差 5．整理现场，恢复原布置。 五、实验内容和要求 1．校正测功器测力机构的刻度，检查测功器的测定精度； 2．整理实验记录数据，确定修正曲线。 六、实验的重点或难点 1．测量过程中消除测量误差的措施； 2．测量记录数据的分析处理。 七、实验注意事项 试验前学生应完成课内相关章节的学习，掌握测功器的一般工作原理和构造；实验时认真听取教师讲解，独立完成实验，记录实验数据；实验后处理实验数据并完成实验报告；实验分组进行，一般每组人数不超过十人。 实验过程中注意安全。 八、思考题 整理实验记录，并确定测功器精度； 绘制校正曲线； 计算仪表变差（用不同方向接近示值的不稳定性来表示）； 试分析误差的来源； 为什么用引用误差表示仪表精度； 表盘刻度与仪表精度的关系； 当测量用挂锤法调整为0～20Kg时其精度有何变化； 如需测量力臂长L，如何考虑量具及测量方法。 实验二 热电阻动态特性实验 一、实验目的 1．了解测量信号与被测信号产生时滞的原因，及对测量的影响； 2．分析热电阻温度计的动态特性，掌握热电阻温度计时间常数的测量方法。 二、实验条件 1．LMZ－2描笔式记录仪 一台 2．恒流电源 一台 3．测