过程装备与控制工程专业实验指导书详解.doc

目 录 1、《过程设备测试技术》课程实验 实 验 一 简谐振动幅值测量…………………………………………………1 实 验 二 振动系统固有频率的测试…………………………………………5 2、《过程装备腐蚀与防护》课程实验 实 验 三 极化曲线和极化图的测定（恒电流法）…………………………9 3、《过程设备设计》课程实验 实 验 四 内压薄壁容器应力测定实验………………………………………16 实 验 五 外压薄壁圆筒形容器失稳实验……………………………………22 实 验 六 厚壁圆筒爆破及测试实验…………………………………………27 4、《过程装备制造与检测》课程实验 实 验 七 射线检测……………………………………………………………33 实 验 八 超声波检测磁粉检测 简谐振动信号基本参数包括：频率、幅值和初相位，幅值的测定主要有三个物理量，位移、速度、加速度，可采用相应的传感器来测量，也可通过积分和微分来测量，它们之间的关系如下： 根据简谐振动方程，设振动位移、速度、加速度分别为x、v、a，其幅值分别为x0、v0、a0: 式中：——振动角频率 ——初相位 所以可以看出位移、速度和加速度幅值大小的关系是： ，， 公式（1） 振动信号的幅值可根据位移、速度、加速度的关系，用位移传感器或速度传感器、加速度传感器进行测量，还可以采用具有微积分功能的放大器进行测量。 在进行测量时，传感器通过换能器把加速度、速度、位移信号转换成电信号，经过放大器放大，然后通过数据采集处理分析仪进行模数转换成数字信号，采集到的数字信号为电压变化量，通过软件在计算机上显示出来，这时读取的数值为电压值，通过标定值进行换算，就可以算出振动量的大小。 五、实验步骤 1、将接触式激振器固定在支架基座上，并保证激振器顶杆对简支梁有一定的预压力（不要超过顶杆上的红线标志），将激振器接口连接在振教仪背面功率输出B输出插座。把加速度传感器放置在简支梁的中部，输出信号接到振教仪前面板（编号14）通道1加速度传感器输入接口，将（编号1）功能选择开关拨至“加速度计”的“a加速度”档。 2、打开振教仪电源开关（编号7），再打开信号采集处理分析仪前面板上电源开关（编号3）预热20分钟。 3、然后将振教仪测量/灵敏度调节选择开关（编号12）拨到灵敏度适调，用螺丝刀转动灵敏度调节电位器（编号13）输入传感器灵敏度值。例如加速度传感器的灵敏度为4.86 PC/ms-2 ，那么就转动灵敏度调节电位器把显示器（编号2）中的数字调节为48.6。调节完毕后把选择开关拨回到“测量”。 4、打开电脑点击桌面上 Coinv Dasp 2005 工程版软件快捷图标进入软件主界面，点击工具栏上“示波采样”按钮打开“信号示波和采样窗口”。在信号示波和采样窗口左侧选中“波形”和“工程单位”选项。 5、点击窗口上部“设置”按钮打开DASP采样参数设置窗口。输入标定值，设定工程单位，采样频率，程控倍数。 6、将振教仪背面板上的功率输出A/功率输出B选择开关（编号6）拨至B，然后调节前面板上输出频率调节电位器（编号22、23）调节激振器的频率为40Hz左右（观察显示器9）使梁产生共振。 7、点击窗口上部“示波”按钮显示振动波形，调节参数设置取得适合波形。 8、在“自定义显示内容”里选择显示“最大值”。 9、在波形显示窗口上部读取最大值。 10、改变档位至、档进行测试记录。 11、更换速度和电涡流传感器分别测量、、。 六、实验报告要求 实验报告需写出以下内容： 实验日期、指导教师、同组实验人员； 实验目的； 实验装置简图； 主要仪器名称及型号； 实验步骤； 实验数据记录表。 实验所测数据中，测得的加速度值为峰值，速度值为有效值，位移值为峰峰值。所以实验数据要按照公式2处理后填入实验表格。 峰值＝·有效值＝峰峰值／2 公式2 ②振动角频率计算公式：。 由涡流传感器测得的位移值，根据指导书中的公式1计算速度及加速度值。 由加速度传感器测得的加速度值，根据公式1验算所测速度及位移值。 由速度传感器测得的速度值，根据公式1验算所测加速度及位移值。 写出计算过程。 问题与讨论 （1）、以加速度传感器为例说明振动信号是如何转换为电信号的？ （2）、加速度传感器和速度传感器测得的共振频率有何不同？为什么？ 实验二 振动系统固有频率的测试 实验目的 学习振动系统固有频率的测试方法； 学习共振动法测试振动固有频率的原理与方法 实验装置简图 图1 1、简支梁 2、加速度传感器 3、接触式激振器 三、实验仪器简介 请参照实验《简谐振动幅值测量》内介绍。 四、实验原理 1、幅值判别法 在激振功率输出不变的情况下，由低到高调节激振器的