矿井通风与安全课程实验指导书

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1、矿井通风/矿井通风与安全课程实验（共6学时）实验一大气参数测定一、实验目的1.掌握测定大气压P、空气湿度ψ的方法、测定原理及测试仪表的结构、使用方法；2.计算湿空气密度ρ；3.掌握风压测定仪表的构造和使用方法，风流点压力的测定方法；4.通过实验更好地理解压入式通风和抽出式通风时风流任一点的全压、静压和动压的相互关系，以及风流某一断面上的风速分布。二、实验原理1.空气密度计算公式为：式中：P——空气的压力（绝对大气压），Pa；t——空气的温度，℃；Ps——温度t时饱和水蒸气的分压，Pa，（可从教材附录中查得）；φ——相对湿度，

2、用小数表示（%）。2.抽出式压入式三、实验仪器及操作方法实验用到的仪器设备及器材包括：空盒气压计；水银气压计；JFY-1型矿井通风参数检测仪；干湿球温度计；皮托管；胶皮管；JKTS－Ⅲ型通风实验装置；YYT-2000倾斜式微压计；扇风机管网系统；testo465红外转速仪。1.大气压测定测定大气压的仪器是：气压计，常见的气压计一类是水银气压计，一般用于室内测量，精度较高，另一类是空盒气压计，井下测定使用这种仪表。另外，还可用JFY-1型矿井通风参数检测仪测定气压值。（1）水银气压计水银气压计有动槽式和定槽式两种。26动槽式水

3、银气压计（图1a）的主要部件是一根倒置于可动水银槽内的玻璃管，管的上端水银面上是真空的，槽内液面则通向大气，根据托理拆利实验原理，可知玻璃管内水银柱高度就表示了大气压力（毫米汞柱或毫巴）。1—气压计标尺；2—玻璃罐封闭端；1—水银表面；2—指针；3—玻璃罐；3—温度计；4—玻璃罐开口端4—螺钉；5—水银池；6—游标旋钮图1a定槽式水银气压计图1b动槽式水银气压计测定时，转动底部调节螺丝4，使槽内水银液面正好与象牙指针2触及，然后转动螺丝6，使游标1的下切口与水银顶面相切，有刻度尺和游标1读出大气压的读值（P读）。因为刻度尺是

4、金属的，热胀冷缩，所以要进行读值的湿度校正，有温度计5读出测定的温度，从表1查出温度校正值ΔP温，实际大气压:P0=P读＋ΔP温。定槽式水银气压计（图1b）的下部水银槽是固定不动的，除不必调节槽内液面高低外，其余使用方法与动槽式相同。表1黄铜刻度尺换算到0℃时温度校正值温度℃气压计读值（P读）mmHg74075076077078010－1.21－1.22－1.24－1.26－1.2715－1.81－1.83－1.86－1.89－1.9120－2.41－2.44－2.48－2.51－2.5425－3.01－3.05－3.09－

5、3.13－3.1730－3.61－3.26－3.71－3.75－3.8026当实测温度值与表中温度不符时，可用插值法求得温度校正值。（2）空盒气压计空盒气压计结构如图2所示，它是由一个波纹状金属真空盒和杠杆转动机构组成。大气压变化时，盒面变形值随之发生变化。变形值经杠杆机构传动并放大，带动盒面指针转动指出大气压值。1—金属盒；2—弹簧；3—指针图2空盒气压计空盒气压计使用前应当用水银气压计校正。校正时用小螺丝刀拧转盒背面（或侧面）的调节螺丝，使指针所示气压值与水银气压计一致。测定时，将气压计水平放置，否则会产生误差，仪器完全

6、垂直放置误差可达0.3mmHg，读数前，还应用手指轻轻敲击盒面数下，以消除因摩擦引起的滞后现象，一般应等待数分钟之后读数，读数应根据仪器所附检定证进行刻度、温度和补充校正例如某空盒气压计读数为770mmHg，查得其刻度校正值为ΔP刻=－0.1mmHg，温度校正为ΔP温=－0.03（mmHg/℃×15℃）=－0.45mmHg，补充校正为＋0.6mmHg，则实际大气压P计算如下：P=P读＋ΔP刻＋ΔP温＋ΔP补=770－0.1－0.45＋0.6=770.05mmHg（3）JFY-1型矿井通风参数检测仪JFY-1型矿井通风参数检测

7、仪是一种能同时测定井下绝对压力、相对压差、风速、温度、湿度以及时间的精密便携式矿井通风参数综合监测仪器。适用于煤矿井下，为均压防灭火，科学管理矿井通风以及测定矿井风网压能图提供了有效的测量手段。采用镉镍电池，可连续工作八小时和200次充电。如图3所示。26图3JFY-1型矿井通风参数检测仪测量范围及精度、分辨率如表2所示。表2JFY-1型矿井通风参数检测仪测量范围及精度、分辨率参数测量范围精度测量分辩率绝对压力800～1200hPa±1hPa0.1hPa相对压差±400mmH2O±1mmH2O0.1mmH2O温度-30～40

8、℃±0.5℃0.1℃湿度50%～99%RH±4%RH1%RH风速0.4～15m/s0.4～5m/s时≤0.20m/s0.1m/s5～10m/s时≤0.30m/s14.5m/s时≤0.40m/s2.空气相对湿度的测定煤矿井下空气相对湿度常用手摇湿度计和风扇湿度计测定。它们都由两支水银温度计组