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热工综合实验仪器介绍
摘要：实践是检验真理的唯一的标准，而实验则是验证猜想的最佳途径。而实验，离不开仪器，所以，了解必要的实验设备以及仪器是极其具有必要的。只有了解了这些仪器，才能更精确的使用它们，从而得到更精准的实验数据。学罢流体力学，习着传热学等热力学科目，为实验原理打下基础，但做实验，还需要了解实验仪器这一利器。
关键词：热工 实验 仪器
正文：
一、 压力测量计
根据压力计的测量原理，压力计可以分为五类：液体式压力计、弹性式压力计，活塞式压力计，电测式压力计，智能数字式压力计。
1、U型管（液体式压力计）
U型管压力计是实验室常用的压力计（如图所示）。其测压范围为0~101.3kPa，它构造简单、使用方便，测量精度较高，且容易制作。
　 U型管压力计由两端开口的垂直U型玻璃管及垂直放置的刻度尺所构成。管内盛有适量的工作液体（常用汞、水或乙醇等），U型管的一端连接已知压力（p１）的基准系统（如大气等），另一端连接到被测压力（p2）系统。被测系统的压力p2可由下式计算得到：

　 式中为被测系统与基准系统液面高度差，为工作液体的密度，g为重力加速度。
常用的液柱式压力计还有水银压力计、补偿式微压计和倾斜式微压计等，这些压力计一般用来测量风粉系统的低压或微压，这种压力计结构简单，操作方便，性能稳定，精度较高，但抗冲击及动态响应性能差，测量范围有限。
2、弹性式压力计
弹性式压力计是利用弹性敏感元件在压力作用下产生弹性形变制成的机械指针式压力表，常见的有弹簧管式、膜片式、膜盒式和波纹管式等很多种。这种压力计的测量范围很宽，从负压到压力都可以测量，目前电厂中最常用的为单圈弹簧管压力表
3、电测式压力计
目前主要指的是压力传感器和压力变送器。它是利用物质的某种规律、原理或特性将被测的压力转换成与压力成一定关系的电信号输出的压力测量装置。
压力传感器能够感受压力并产生与压力成一定关系的电信号输出的器件。它由两部分组成，一是感受被测介质压力，产生与被测压力有关的非电物理量的压力感受部分；二是将压力感受部件产生的非电物理量转换为与被测压力有关的电信号的转换部分。这类传感器很多，比如有电容式传感器、压力式传感器、霍尔式传感器。
4、智能数字压力计
智能数字压力计是以微处理器为核心控制处理部件的智能型数字压力计，这种压力计多用于实验室做为标准仪器使用。
二、 流量测量和仪表
超声波流量计
超声波流量计是一种利用超声波脉冲来测量流体流量的速度式流量仪表，当超声波在流动的介质中传播的时候，相对于固定的坐标系统而言（如管道中的管壁），其声波的某些声学特性与静止介质中的声学特性是不同的，在其基础上又叠加上了流体的流速信息，因而根据超声波某些声学特性随流速的变化就可以求出介质的流 速，进而算出介质的流量。
除此之外，常用的测量流量的仪器仪表还有磁电流量计，浮子流量计以及差压变送器等。
三、温度测量和仪器
温度计可以分为接触式和非接触式两大类。接触式的感受元件直接与被测介质接触，非接触式的感温元件不与被测介质直接接触，
1、水银温度计
水银温度计结构简单，价格低廉，多用作热工实验室的标准仪表，在现场一般只用作就地测量，比如测量机组各瓦的回油温度，辅机的润滑油温度等。它是利用温包和毛细管内的水银受热膨胀的原理来测量的。它的灵敏度主要取决于毛细管的粗细和温包的大小，这种温度计的误差来源主要有两种，一种是零点下降现象引起的误差，可以在温度计检定的时候校正；一种是认为读数引起的。
2、压力表式温度计
压力表式温度计是利用定容气体、液体热胀冷缩压力变化或饱和汽饱和压力变化的性质进行测温的。其基本结构是由感温元件温包、传压元件毛细管、变形元件弹簧管构成的密闭系统。
3、热电阻温度计
热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的性质来测量温度的，是电阻输出型感温元件。现在工业上常用的金属热电阻为铂热电阻、铜热电阻两种，PT100铂热电阻和CU50铜热电阻在电厂最常用。PT100指的是当铂电阻的阻值为100欧姆时，温度指示为0℃，CU50指的是当铜热电阻的阻值为50欧姆时，温度指示为0℃。
4、热电偶温度计
热电偶的测量原理是将两种不同的金属导体连接起来组成一个闭合回路，当两端有温差时，回路中就产生热电势，热电偶的测量端叫热端，另一端叫参考端，当参考端的温度恒定不变时，电极产生的热电动势与热端温度的变化是单值函数关系。通过热电偶产生的热电动势就可计算被测介质的温度。
5、红外式温度计
红外式温度计是检测波长为0.8-100mm范围内的热辐射，射度与辐射源的温度之间遵循普朗克定律。通过测量红外辐射能量来测定物体温度。它具有非接触式测温的特点，还具有如下特点：（1）适用于黑夜中测量；（2）可远距离遥测；（3）适用于低温测量；（4）测温响应速度快。
其中，水银温度计是典型的接触式温度计，红外式温度计是典型的非接触式温度计。
四、其他
除了以上所述的仪器外，一般还有水位测量以及物位测量等等待测量以及相应的仪器。
总结：通过测量器具，我们做实验过程中会有很多的便利以及对于理论的数据支持，实验仪器就是我们的工具，我们的帮手，替我们去体验证实那些实验现象。所以，理解应用这些实验仪器是我们必须做的。通过这次查找，着实大开眼界，发现原来在实验中我们可以借以运用如此多的实验仪器，而且还要在不同的实验场合应用不同的器具。任重道远啊。
参考文献：
【1】 热工培训资料
【2】 热工综合实验手册 北京交通大学出版社