矿井通风年、实验二.pdf

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1、实验二气候条件及风流参数测定实验一、实验目的1.加深对矿井气候条件的理解；2.掌握测定空气压力、温度、湿度的方法；3.掌握测算空气密度、绝对湿度的方法。二、实验内容1.学习气压计、湿度计（风扇式湿度计）的原理、构造及使用方法；2.测定空气压力、温度、湿度；3.测算空气的绝对湿度、空气的密度。三、实验仪器、原理及使用方法：1.大气压测定常用的仪表有水银气压计和空盒气压计。（1）水银气压计常用的水银气压计有动槽式和定槽式两种。动槽式水银气压计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

2、液面则通向大气，所以玻璃管内水银柱高度就表示了大气压力（毫米汞柱或毫巴）。测定时，转动底部调节螺丝7，使槽内水银液面正好与象牙指针13触及，然后转动螺丝4，使游标5的下切口与水银顶面相切，由刻度尺和游标读出大气压的读值（P），因为刻度是金属的，热胀冷缩，所以要进行读值的温度校正，由温度计14读出测定的温度，从表2—1查出温度校正值ΔP，则实际的大气压：P0=P+ΔP定槽式水银气压计的下部水银槽是固定不动的，除不必调节槽内液面高低外，其余使用方法同上。表2-1黄铜刻度尺换算到0℃时的温度校正值温度大气压计数值（P

3、）mmHg℃74075076077078010-1.21-1.22-1.24-1.26-1.2715-1.81-1.83-1.86-1.89-1.9120-2.41-2.44-2.48-2.51-2.5425-3.01-3.05-3.09-3.13-3.1730-3.61-3.66-3.71-3.75-3.80（2）空盒气压计空盒气压计由一个波纹状金属真空盒和一套杠杆机构组成。大气压变化时盒面变形值经杠杆机构放大，带动盒面指针转动指出大气压值。空盒气压计使用前应用水银气压计校正，校正时用小螺丝刀微微拧转盒背面（

4、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，将其水平放置，用手指轻轻敲击盒面数次，消除指针的蠕动现象，等待数分钟后再读值，读值应根据仪器所附检定证进行刻度和温度的补充校正。例如，某空盒气压计读值为770mmHg，查取它的刻度校正值为-0.1mmHg，温度校正为-0.03（mmHg/℃×15℃）=-0.45mmHg，补充校正为+0.6mmHg，则实际大气压为770-0.1-0.45+0.6=770.05mmHg。（3）数字气压计仪器由气压探头、面板、电源和机壳、机箱等组成，其工作原理框图如图。图

5、2-1数字气压计工作原理图其中气压感受装置是由真空波纹管和弹性元件构成，气压探头感受的气压及其变化量经机／电转换、放大和调节，最终以数字显示出来。采用可充电电源供电。仪器使用方法：1、打开总开关，按下“电压”按键，显示可正常工作，否则应充电。2、绝对压力测定，进入测点，按下面板上的“绝对”压力键，可进行读数。3、压差测量：首先在测段始点按2所述方法测定当地大气压值；然后按下“相对”键，再按“调基”电位器，使显示数字为零。将仪器移至测段终点，其显示值为测段的压差。图2-2气压计2.空气相对湿度测定如图2-3风扇湿

6、度计，它们都由两支水银温度计组成，其中，一支为干温度计（又叫干球），另一支的水银球上包着纱布，叫湿温度计（又叫湿球）。测定前将湿球上的纱布用清水润湿。用风扇湿度计测定时，用小风扇罩上的锁匙将发条上紧，风扇转动，使空气以一定速度（1.7～3.0m/s）流经干、湿温度计的水银球周围，1～2分钟，两支温度计示数稳定即可读取。根据干、湿温度计的读数之差和干温度计的读数，从表中查出空气的相对湿度。图2-3干湿温度计3、空气密度测算P0.378ϕP饱ρ=−0.00348(1)TP3式中ρ—空气的密度，Kg/m；P—空气的绝

7、对压力，Pa；T—空气的绝对温度，即T=273+t；0t—空气的干温度，度（c）；ϕ—空气的相对湿度，%；P饱—空气的饱和水蒸气压力，Pa。从公式中看出，为测定空气的密度，必须测定空气的绝对压力、温度、相对湿度，饱和水蒸气压力从表中查出。4、空气绝对湿度测算ρ=ϕρvsatρ---绝对湿度，kg/m3；vϕ---相对湿度，（%）；ρ---饱和湿度,kg/m3。sat四、实验步骤：1．用数字气压计气压计测定大气压。2．用风扇湿度计测空气的相对湿度。3．计算空气的密度和绝对湿度。五、实验报告要求1.实验目的；2.测

8、定内容；3.测定方法、仪器及原理；4.实验结果：实验记录，数据计算、整理；5.气候参数变化分析。实验记录及数据整理可参考表2-2。表2-2气候参数测定观测项目计算项目测量干温度湿温度绝对压力干湿温度计饱和水蒸饱和湿度绝对湿度相对湿空气密度地点℃℃Pa读数之差℃气压Pakg/m3kg/m3度%Kg/m3六、实验注意事项1．实验前需认真检查准备仪器，确保确保仪器完好，电量充足，对于气压计还