安全工程專業(yè)實驗指導書-修訂版

安全工程專業(yè)實驗

指導書

安全工程實驗室編制

目錄

一流體力學................................................................................2

實驗一雷諾實驗（驗證性實驗）.........................................................2

實驗二流體力學綜合實驗（1）（綜合性實驗）............................................4

實驗三流體力學綜合實驗（2）（綜合性實驗）............................................6

二職業(yè)衛(wèi)生技術(shù).................................................................9

實驗四有毒氣體濃度的測定（設(shè)計性實驗）..............................................9

實驗五工作場所氣象條件檢測（綜合性實驗）...........................................12

實驗六聲級計的使用作業(yè)噪聲監(jiān)測（綜合性實驗）.......................................14

三防火防爆...............................................................................18

實驗七粉塵爆炸特性測定（綜合性實驗）..............................................18

實驗八閃點測試實驗（驗證性實驗）...................................................20

實驗九可燃氣體報警器的應用（演示性實驗）...........................................25

四電氣安全...............................................................................28

實驗十靜電測試實驗（驗證性實驗）...................................................28

五安全人機工程...........................................................................32

實驗十一反應時間測定（驗證性實驗）.................................................32

實驗十二閃光融合頻率值的測定（驗證性實驗）.........................................34

實驗十三動作反應時間測定（驗證性實驗）.............................................37

實驗十四作業(yè)環(huán)境和作業(yè)功效相互影響關(guān)系測定（綜合性實驗）..........................40

六工業(yè)通風與除塵.........................................................................41

實驗十五粉塵真密度和粒度分布測量（驗證性實驗）....................................41

實驗十六通風管路斷面風速及風量測定（綜合性實驗）..................................44

七安全檢測與監(jiān)控.........................................................................47

實驗十七物位檢測與控制（設(shè)計性實驗）...............................................47

八鍋爐壓力容器.................................................................52

實驗十八超聲波測厚及探傷實驗（綜合性實驗）.......................................52

-流體力學

流體力學是一門主要技術(shù)基礎(chǔ)課，實驗教學是本課程的重要環(huán)節(jié),讓學生掌握流體流動的基本原理,

基本計算方法，加深和驗證所學的理論，具備解決流體工程實際問題和開展這方面研究的工作能力，初

步培養(yǎng)學生的動手能力。

實驗一雷諾實驗（驗證性實驗）

一、實驗目的

觀察流體在管道中的流動狀態(tài),并測定各流態(tài)的雷諾數(shù).下臨界雷諾數(shù)及層流狀態(tài)下的速度分布C

二、實驗原理

流體在流動時，有兩種不同的流動形態(tài)、即層流和紊流，其開始轉(zhuǎn)變時的界限，可由雷諾數(shù)加以判

別，表達式：

T

式中V——液體在管中的流速（米/秒）

d——實驗管段的內(nèi)徑（米）

Y液體運動粘性系數(shù)（米2/秒）

水的運動粘度系數(shù)與溫度的關(guān)系查表得知。

三、實驗內(nèi)容

1.觀察流體在管道中的流動狀態(tài)

2.觀察幾種狀態(tài)下的雷諾數(shù)

3.測定下臨界雷諾數(shù)

4.觀察層流狀態(tài)下的速度分布

四、應用的儀器設(shè)備

①溫度計，②秒表，③1000ml的玻璃量杯，

五、實驗步驟

1.微開自來水進水閥門L,使水箱進水，并保證有適當?shù)囊缌?，這時水箱水位能維持穩(wěn)定。

2.全開玻璃管閥門C,待管中空氣全部排走后，微開顏料水閥F,使顏料水流入實驗管。管中的顏

料和水流迅速混合、此時液流為紊流狀態(tài)，慢慢關(guān)閉實驗管閥門C,觀察實驗管中的水流情況.

3.當看到實驗管中的顏料水剛出現(xiàn)一條細的線流時，此時即為由紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鲿r的下臨界狀態(tài),

在每一狀態(tài)下用量杯、秒表及溫度計測定此時的流量及水的溫度。求出相應的雷諾數(shù)。

4.關(guān)閉實驗管閥門C,用手擠壓顏料水閥門的細管二到三下出，使顏料水在一小段管內(nèi)擴散到整

體段面，然后在微微打開實驗管閥門C.使關(guān)內(nèi)呈層流狀態(tài)，這時可看到水在層流流動時呈拋物線狀，演示

出管內(nèi)水流流速的分布.

5.再打開實驗管閥門C,使實驗管中的水流再變成紊流形態(tài)，事復步驟2、3、4共上次

六、數(shù)據(jù)整理及計算

1.根據(jù)測得的水溫1℃,由（水的粘滯系數(shù)表）查出水的運動粘度系數(shù)y（米2/秒）

2平均流速u（米/秒）=Q，A

式中：Q為流量，A為實驗管的面積。

3.由Re=u.d/y計算雷諾數(shù)

式中：d—實驗管的直徑（mm）

4.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，可繪制出雷諾數(shù)與流量的關(guān)系曲線圖，不同的溫度，其曲線的斜率

不同。

2

Re

40(H)-

20W.

24681()Qxl(Kl(m7s>

實驗數(shù)據(jù)表

實驗實測項目計算項目

次數(shù)液體體積時間水溫流量平均流速管徑粘性系數(shù)Re

(n?)(s)(℃)(m3/s)(m/s)(mm)(m2/s)

1

2

3

4

七、問題討論

1.層流和紊流的兩種外觀表現(xiàn)是怎樣的?

2.破壞層流的主要物理因素是什么？

3

實驗二流體力學綜合實驗（1）（綜合性實驗）

流體力學實驗臺時多用實驗裝置.，利用這種實驗裝置可以進行下列綜合性試驗。主要包括以下三個

方面：①根據(jù)流體力學中的伯努力方程，掌握測量流體流速的原理；②管道沿程阻力系數(shù)的測定；③閥

門局部阻力系數(shù)的測定。

能量方程實驗

一、實驗目的

1.觀察流體流經(jīng)實驗管時的能量變化情況,并對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析,從而加深對能量方

程的理解

2.掌握一種測量流體流速的原理

二、實驗原理

根據(jù)液體穩(wěn)定漸變流動的能量方程：

上+五7+^-+h

Z]+n-2

y2g2g

三、實驗內(nèi)容

1.掌握用皮托管測定能量方程試驗管不同斷面的液柱高度。

2.學會用計量水箱和秒表測量流體的流顯。

3.學會繪制某一流量下測壓管水頭線和總水頭線。

4.掌握運用能量方程進行分析、解釋某一測點各能頭的變化規(guī)律。

四、實驗儀器

在流體力學綜合試驗臺中，能量方程試驗部分涉及的有：

①高位水箱②雷諾試驗管和阿門③能量方程試驗管和閥門④孔板流量計管和閥門⑤水泵

⑥測壓板⑦計量水箱等⑧秒表⑨溫度計⑩與本試驗無關(guān)的閥門要關(guān)閉，以免分流。

五、實驗步驟

1.打開水泵和，水閥門使水箱注滿水，全開出水閥14、27、28,保持有少量溢流。

2.調(diào)節(jié)閥門28至一定開度，用皮托管測流速的方法，測定能量方程試驗管的四組測壓管中各個測

壓管的液往高度，并用計量水箱和秒表測流量。并重復步驟2,將實驗數(shù)據(jù)記錄下表一中。

3.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，繪制出某一流量下速度水頭線和總水頭線（見下圖）

4.運用能量方程式進行分析，解釋各測點各能頭的變化規(guī)律。

實驗數(shù)據(jù)表

液\測

IIIIIIIV

、柱點

左右左右左右左右

總水頭mm

（速度水頭+壓力水頭）

mm

速度水頭mm

斷面距中心線高度mm

能量損失加1-2

4

六、問題討論

當管路系統(tǒng)的流量不變時，管路位置改變，能否應響測壓管水頭線和總水頭線。

5

實驗三流體力學綜合實驗（2）（綜合性實驗）

（-）管道沿程阻力試驗

一、實驗目的

1測定流體穩(wěn)定地在等直管道中流動時的能最損失情況。

2掌握管道沿程阻力系數(shù)的測定方法。

3了解阻力系數(shù)在不同流態(tài)，不同雷諾數(shù)下的變化情況。

二、實驗原理

流體流經(jīng)管路時,由于阻力必然產(chǎn)生損失,沿程阻力產(chǎn)生的水頭損失稱沿程水頭損失h,＞其表達

式為：

hi=XL/d.v2/2gX=2g.d/Lu2.hf

式中：hf一沿程水頭損失；

g—重力加速度；

九一沿程阻力系數(shù)；

u—斷面的平均流速；

d一沿程試驗管的直徑為21.5mm;

L一沿程試驗管兩側(cè)點的距離為117mm;

在熨驗中，測出流體以各種速度流經(jīng)一定長度的某種直徑的管道時的沿程壓頭損失，并計算出與這

些流速相應的雷諾數(shù)Re值，就可得出某種程度管道的阻力系數(shù)兒與雷諾數(shù)Re的關(guān)系。在不同流速時雷

諾數(shù)Re的值為：Re=v.d/v

三、實驗設(shè)備及儀器

在綜合試驗臺中，沿程阻力試驗涉及的儀器有

①上水閥門②水泵，計量水箱③沿程阻力試驗管及進出水閥門④孔板流量計試驗管及出水

閥門⑤秒表、溫度計6與本試驗無關(guān)的閥門要關(guān)閉，以免分流。

四、實驗步驟

1.打開水泵和上水閥門使水箱注滿水，并有少量溢流，慢慢打開管道I的左右閥門，及孔板流量

U管道的右側(cè)閥門。并保持水箱有少量溢流。

2.調(diào)節(jié)沿程阻力管道的各有關(guān)閥門，待壓差穩(wěn)定后，讀取有關(guān)數(shù)據(jù)，同時測流量。重復步驟2,共

4次，用不同的流量進行測試。

3.數(shù)據(jù)的整理和分析見表并繪制阻力系數(shù)與雷諾數(shù)之間的關(guān)系曲線

實驗數(shù)據(jù)表

測\項

金流量測壓管指示

沿程阻

雷諾數(shù)

體積力系數(shù)

水量時間平均流沿程阻Re

流量左側(cè)cm右側(cè)cm2

n?S速m/s力hf

m3/s

1

2

3

4

5

6

IgRe-1g100A關(guān)系曲線

五、計算步驟

4-（?

1.平均流速v=—（米/秒）

7rd~

2.沿程阻力損失hf

3.沿程阻力系數(shù)X

4.雷諾數(shù)R.=—

/

六、討論問題

1.沿程水頭損失與那些影響囚素有關(guān)？

2.將實驗得到的入、Re值標注教材中的莫迪圖上，分析九、Re和的關(guān)系。

（二）閥門局部阻力實驗

一、實驗目的

測定流體流經(jīng)某閥件時的局部阻力，并求出該閥件的局部阻力系數(shù)同時了解局部阻力系數(shù)在不

同流態(tài)，不同雷諾數(shù)下的變化情況。

二、實驗原理

實際液體運動，在管道中閥件的局部位置所造成的對流動的障礙或干擾而產(chǎn)生的附加阻力，稱局部

阻力小其表達式為：

式中《一局部阻力系數(shù)：

v—產(chǎn)生局部阻力后管中的平均流速（米/秒）；

g——重力加速度，9.8米/秒2

于是可得局部阻力系數(shù)&的計算公式：

&="駕

V

7

三、實驗設(shè)備及儀器

1閥門局部阻力試驗涉及的儀器同（沿程阻力試驗1，2,4,5）

2.局部阻力試驗管及進、出水閥門；

3.與本試驗無關(guān)的閥門要關(guān)閉，以免分流。

四、實驗步驟

I.試驗管5上的閥門為被測閥門，壓力損失信號由導后管引入壓差板，所指示的液柱差如即為

流體流經(jīng)閥門時的能量損失。

2.調(diào)節(jié)不同流量，把測得不同流量下的能量損失及有關(guān)數(shù)據(jù)記入下表中，進行計算后，可獲得

閥門的阻力系數(shù)及其與雷諾數(shù)的關(guān)系圖c

實驗數(shù)據(jù)表

測、\項

流量及流速測壓管指示

點沿程阻

試\雷諾數(shù)

體積力系數(shù)

水量時間平均流損失阻Rc

流量左側(cè)cm右側(cè)cm

3g

mS速m/s力％

m3/s

1

2

3

4

五、注意事項

①用壓差計測量能量損失時，由于壓差不穩(wěn)定而容易產(chǎn)生誤差.特別是在小流量、小壓差下誤差

會更大，因此要多作幾組數(shù)據(jù)才能準確。

②實驗時，開關(guān)閥門要緩慢使用，否則紊流狀態(tài)會提前出現(xiàn)，從而影響實驗效果。

六、討論問題

1.局部水頭損失是如何產(chǎn)生的？

8

二職業(yè)衛(wèi)生技術(shù)

實驗四有毒氣體濃度的測定（設(shè)計性實驗）

有毒氣體濃度的測定方法主要有：簡易快速法、比色測定法和儀器分析法。其中簡易快速法包含顯

色試紙法、顯色溶劑法和檢氣管法。本課程實驗現(xiàn)可開設(shè)檢氣管法（采用LP-1200型手泵和適宜檢測管

測量不同氣體的濃度）、比色測定法（采用分光光度計進行分析檢測）、儀器分析法（采用氣相色譜儀對

采樣氣體進行分析）。

一、實驗目的

I.掌握至少兩種有毒、有害氣體的檢測原理和方法；

2.掌握查閱和使用職業(yè)衛(wèi)生標準《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》（GBZ2-2002）和《有毒作業(yè)分

級》（GB12331-90）；

3.培養(yǎng)學生根據(jù)毒物性質(zhì)獨立選擇和配置液體吸收劑和顯色劑的能力和方法；

4.訓練學生獨立設(shè)計、安裝實驗平臺、確定實驗方案和進行實驗的能力；

5.培養(yǎng)和訓練學生誤差分析和數(shù)據(jù)處理能力。

二、實驗原理

1.檢氣管法：當含有某種有毒氣體或蒸氣的空氣通過檢氣管時，指示膠的顏色發(fā)生變化，根據(jù)顏色的

深淺或變色柱的長短與標準比色板或濃度標尺進行比較，以此來測定空氣中有毒物質(zhì)的含量。

2.比色測定法：用一定量的吸收液來采集一定量空氣中的有害氣體或粉塵，通過分光光度計對吸收液

的比色分析反算出空氣中有毒氣體或粉塵的濃度。

3.氣相色譜儀器分析法：利用試樣中各組份在氣相和固定液液相間的分配系數(shù)不同，當汽化后的試樣

被載氣帶入色譜柱中運行時，組份就在其中的兩相間進行反復多次分配，由于固定相對各組份的吸附或

溶解能力不同，因此各組份在色譜柱中的運行速度就不同，經(jīng)過?定的柱長后，便彼此分離，按順序離

開色譜柱進入檢測器，產(chǎn)生的離子流訊號經(jīng)放大后，在記錄器上描繪出各組份的色譜峰，即可得到該組

分濃度變化的信號。

三、實驗儀器

1.檢氣管法：LP-1200型于泉/檢測管、秒表

2.比色測定法：采樣裝置一套（采樣嘴、前處理裝置、液體吸收瓶、流量計、溫度計、真空泵）、顯

色劑及相應實驗瓶、分光光度計。

3.氣相色譜儀器分析法：GC-4003A/型氣相色譜儀、G101氫氣發(fā)生器、G103空氣發(fā)生器、氮氣鋼

瓶。

四、實驗教學過程

1.學生選擇實驗測試方法；

2.學生根據(jù)所選方法查閱資料；

3.擬訂實驗方案，包括實驗目的、基本實驗設(shè)備和藥品、基本實驗步驟、實施步驟，由指導教師審批

后形成詳細的實驗計劃；

4.選擇適當儀器、組裝實驗儀器：

5.進行條件實驗，確定好的實驗條件；

6.教學實驗，測定可靠的實驗數(shù)據(jù)；

7.處理數(shù)據(jù)、進行誤差分析；

8.撰寫實驗報告。

五、數(shù)據(jù)記錄和整理

1.檢氣管法數(shù)據(jù)記錄表

9

抽氣時間抽氣體積抽氣次數(shù)氣體濃度

氣體名稱溫度(℃)

(min)(ml)(n)(ppm)(mg/m3)

2.比色測定法數(shù)據(jù)記錄表

標準溶液濃度(lml=100ug);試樣取10ml用標準曲線方法測定。

標準溶液曲線(ug)020406080100

標準溶液消光度

樣品1#消光度

樣品2#消光度

樣品3#消光度

計算：

樣品濃度(ug/mi)=(試樣消光度對應的標液濃度)/(取試樣體積)

3.氣相色譜儀器分析法

數(shù)據(jù)結(jié)果由A5000氣相色譜工作站打印。

六、問題討論

1.氫氣作教氣為什么比用氮氣作教氣的靈敏度高？

2.氣相色譜法簡單分析裝置流程是什么？

3.一般選擇載氣的依據(jù)是什么？氣相色譜常用的載氣有哪些？

4.載氣為什么要凈化？應如何凈化？

5.試樣的進樣方法有哪些？

七、實驗報告的具體要求

1.書寫認真、清楚；

2.獨立完成實驗報告；

3.記錄標本上所能觀察到的特征，嚴禁抄襲課本上的內(nèi)容；

4.按時上交實驗報告。

附件

氣相色譜儀操作規(guī)程

1.打開穩(wěn)壓電源；

2.打開氮氣閥，打開凈化器上的載氣開關(guān)閥，然后檢查是否漏氣，保證氣密性良好；

3.調(diào)節(jié)總流量為適當值(根據(jù)刻度的流量表測得)：

4.調(diào)節(jié)分流閥使分流流量為實驗所需的流量(用皂膜流量計在氣路系統(tǒng)面板上實際測量)，柱流量即

為總流量減去分流量：

5.打開空氣、氫氣開關(guān)閥，調(diào)節(jié)空氣、氫氣流量為適當值：

6.根據(jù)實驗需要設(shè)置柱溫、進樣口溫度和FID檢測器溫度；

7.打開計算機與工作站；

8.FID檢測器溫度達到150P以上，按FIRE鍵點燃FID檢測器火焰；

9.設(shè)置FID檢測器靈敏度和輸出信號衰減；

10.待所設(shè)參數(shù)達到設(shè)置時，即可進樣分析；

11.'實驗完畢后，先關(guān)閉氫氣與空氣，用氮氣將色譜柱吹凈后關(guān)機。

色譜條件

1.氣化室溫度(120C。)

10

2.柱箱溫度(125C°)

3.檢測器溫度((125U)

4.橋電流(200mA)

5.載氣流速(50~100ml/min)

6.衰減(1/2)

7.記錄紙速(300mm/h)

注意事項

1.氫氣發(fā)生器液位不得過高或過低；

2.空氣源每次使用后必須進行放水操作：

3.進樣操作要迅速，每次操作要保持一致;

4.使用完畢后須在記錄本上記錄使用情況。

II

實驗五工作場所氣象條件檢測（綜合性實驗）

熱強度對人體的影響與因勞動所產(chǎn)生的代謝熱最有關(guān)，也與環(huán)境和人體間的傳熱情況有關(guān)。體內(nèi)的

熱負荷是由于代謝熱引起的，環(huán)境氣象條件可詳細分解為空氣溫度、風速、空氣濕度和輻射熱（平均輻

射溫度）四個因素。

一、實驗目的

1、掌握濕球黑球溫度指數(shù)儀的使用方法。

2、掌握MR-3A型輻射熱計的使用方法。

3、了解丁作場所氣象條件對人體的危害八

二、基本原理

濕球黑球溫度（WBGT）指數(shù)是用來評價高溫車間氣象條件的，它綜合考慮空氣溫度、風速、空氣

濕度和輻射熱四個因素。WBGT是由黑球、自然濕球、干球三個部分溫度構(gòu)成的。其中黑球溫度讀數(shù)

受空氣溫度、輻射熱和風速的影響，自然濕球溫度受空氣溫度、風速、輻射熱和空氣濕度的影響。學者

們經(jīng)過長期實驗研究，認為這三個讀數(shù)按照下列方法綜合計算時，所得的結(jié)果可以比較正確地反映工作

地點的氣象條件。

WBGT指數(shù)的計算方法如下：

在室內(nèi)和室外無太陽輻射熱時

WBGT=0.7tllu.+0.3tK

在室外有太陽輻射熱時

WBGT=0.7tnw+0.2tg+0Ata

式中：鼠,，為自然濕球溫度，℃；

《為黑球溫度，℃；

L為干球溫度，°C。

計算各參數(shù)時，還應考慮到隨時間和空間的變化而采取其平均值。

MR-3A型輻射熱計是新研制的又一種熱輻射測試儀器，符合GB/T4200-I997《高溫作業(yè)分級標準》。

它除了可以直接測出輻射熱強度、輻射熱測頭內(nèi)表面溫度、空氣溫度之外，還可以間接測出定向平均輻

射溫度，又可以近似的代替黑球溫度計來測量環(huán)境的平均輻射溫度，避免了同時測顯風速和氣溫的麻煩,

并且更為快捷。

三、實驗儀器

濕球黑球溫度指數(shù)僅，MR-3A型輻射熱計

四、實驗步驟

（一）濕球黑球溫度指數(shù)儀

（1）將濕球黑球溫度指數(shù)儀從箱中取出，測頭安裝到支架上，接好測頭線。

（2）接通電源，按下標有“濕球”、“黑球”和“干球”選擇開關(guān)中的任一鍵，此時顯示的就是所

對應的“自然濕球溫度”、“黑球溫度”和“空氣溫度”，單位為

（3）當在室內(nèi)測量時，按下“室內(nèi)WBGT”鍵，儀器顯示W(wǎng)BGT室內(nèi)值。

（4）當在室外測量時，按下“室外WBGT”鍵，儀器顯示W(wǎng)BGT室外值。

（二）MR-3A型輻射熱計

12

（1）空氣溫度測量：

將選擇開關(guān)置于“空氣溫度”檔，打開電源開關(guān)，手持測溫桿來回晃動，約5分鐘后，即可由儀

表直接讀出空氣溫度。

注意：測量空氣溫度時，不要用手握住測溫桿的金屬部分，以保證測試的準確性，此外，還要注

意測量范圍，以免損壞測溫傳感器。

（2）輻射熱強度測量：

將選擇開關(guān)置于“輻射熱”檔，打開輻射測頭保護蓋，并將測頭對準被測方向，即可直接讀出工

作地點所接受到的單向輻射熱強度。

（3）定向輻射溫度的測曷

首先在“輻射熱”檔讀出輻射強度E值，并記下讀數(shù)；然后，將選擇開關(guān)置于“測頭溫度”檔，

記下此時的測頭溫度7；值來，利用下面公式可計算出平均輻射溫度乙加仃值。

E-

〃的二（一+孤尸

（7

（T為斯蒂芬波爾茲曼常數(shù)，5.67X10Wo

注意，在上述各項測量中，不要用手接觸測頭的金屬部分，以保證測試的準確性。

五、思考題

工作場所氣象條件對人體的危需？

13

實驗六聲級計的使用作業(yè)噪聲監(jiān)測（綜合性實驗）

聲級測試儀，用于測量環(huán)境噪聲、機器噪聲、車輛噪聲、電機噪聲等，也可■用于測量建筑聲學、電

聲等，還可測量持續(xù)時間較短（不小于100ms）的噪聲及需要測量最大有效值聲級的場合（如測量行駛中車

輛的噪聲）。

一、實驗目的

1、了解聲級測試儀的工作原理。

2、學會用ND10型、HS5920A型聲級測試儀測量環(huán)境與風機噪聲。

二、基本原理

電容傳聲器為聲級測試儀的主要部件，它將被測聲信號轉(zhuǎn)換成電信號，其主要由繃緊的金屬膜片和

后極板組成，這兩者在電氣上相互絕緣，構(gòu)成一個以空氣為介質(zhì)的電容器的兩極。在極板上加上極化電

壓，當聲波作用到膜片上，膜片發(fā)生振動，引起電容量變化，從而產(chǎn)生一交變電壓，此電壓的大小和形

狀都由作用的聲壓所決定。傳聲器的均壓孔使內(nèi)、外的大氣壓力平衡。

三、儀器設(shè)備和材料

1、NDN型聲級測試儀,如圖1所示;

圖1面板示意圖

2、HS6020聲校準器，如圖2所示。

四、方法步驟

1、安裝步驟

14

從包中取出聲級測試儀，在儀器頭部安裝電容傳聲器；撥開儀器背面的電池蓋板，按正確極性安上

一節(jié)九號電池，合上電池蓋板。

2、檢查電池電壓

使［快/慢］及［保持］按鍵均史于彈起位置。按卜.［通］按鍵，接通電源。按下曲池］按鍵，檢查電池電

壓，如電表指針在紅線范圍內(nèi)，表示電池電壓充足，否則就應更換電池。彈起［電池］按鍵，準備完畢。

3、校正

為保證測量的準確性,聲級測試儀應進行校正,有條件時盡量使用聲學校正.由于電容傳聲器靈敏

度變化不大，利用儀器內(nèi)部電校正信號來校正放大器的放大量，也能達到校正儀器的目的。但是仍應該

定期進行聲學校正。

（1）電氣校正

如已進行了聲學校正▼,則不必進行電氣校正。測試儀連續(xù)使用時間較長，為避免電池電壓降低引

起放大量降低，可隔一至二小時進行一次電氣校正。校正時，按下頻率計權(quán)開關(guān)使置于“C”，量程旋鈕

至“▼”位置，所用傳聲器修正值為±0.5dB,用起子調(diào)節(jié)“▼”電位器，使電表指示在紅▼以上IdB處（即

4.5~5.5dB）,其余依次類推。

（2）聲學校正

如圖2,HS6020型聲校準器的藉合腔內(nèi)聲壓級為94dB,頻率為1000Hz,半寸傳聲器的校正應加

配合器。當使用它來校正自由場型傳聲器，包括各種環(huán)境噪聲測量儀器，應注意修正，在1000Hz時，

傳聲器的聲壓響應與自由場響應的差值，對一英寸傳聲器來說是-0.4dB,對半英寸傳聲器是-0.2dB,即，

校正半英寸自由場型傳聲器時，傳聲器的聲壓為94.0.2=93.8dB,此值即本傳聲器的等效自由場聲壓級。

使用時，要先將被校儀器電源打開，量程置于90dB的位置，將被校儀器的傳聲器放入加了配合器

的藉合腔內(nèi)，再按下聲校準器的按鍵開關(guān)，3秒鐘后調(diào)節(jié)被校儀器的“▼”電位器，使被校儀器的指示值

與聲校準器產(chǎn)生的聲壓級加以修正。

進行上述校正和檢查后，儀器可用于測量，測量過程中不應再調(diào)節(jié)“▼”電位器。

4、聲級測試儀測最區(qū)域環(huán)境噪聲的方法

用手水平托住聲級測試儀或?qū)x器固定在三腳架上，傳聲器指向被測聲源，儀器應盡量遠離人體，

以減少對測量的影響，頻率計權(quán)開關(guān)置于“A”，調(diào)節(jié)量程旋鈕使電表上顯示以。?+10dB為主刻度范圍，

量程旋鈕所指值加上電表讀數(shù)，即得被測A聲級。例，晟程旋鈕放在8（）dB,電表指示+6dB,測得A

聲級為80+6=86dB。

有時為了比較，需測曷C聲級，測試時按下頻率計權(quán)開關(guān)他置于“C”，其他測量程序同A聲級測曷。

測量應在無雨、無雪的天氣條件下進行，風速為5.5m/s以上應停止測量。測量時傳聲器加風罩。

測量點選在居住或工作建筑物外，離任一建筑物的距離不小于Imo傳聲器距地面的垂直距離不小

于1.2m。

在規(guī)定的測量時間內(nèi)，每次每個測點lOmin的連續(xù)等效A聲級（Leq）。

儀器的時間計權(quán)特性為“快”響應，采樣時間間隔不大于lSo

不得不在室內(nèi)測量時，室內(nèi)噪聲限值低于所在區(qū)域標準值10dB。測點距墻面和其他主要反射而不

15

小于1m,距地板l.2~L5m,離窗戶約1.5m。開窗狀態(tài)下測量。

用手水平方向托住聲級測試儀或?qū)⒙暭墱y試儀固定在三腳架上，傳聲器指向被測聲源，聲級測試儀

應盡量遠離人身體以減少人體對測量的影響，擬起頻率計權(quán)開關(guān)使置于“A”，調(diào)節(jié)量程旋鈕使電表上有

適當偏轉(zhuǎn)(最好偏轉(zhuǎn)到以O(shè)dB?+10dB為主的刻度范圍)，量程旋鈕所指值加上電表讀數(shù)，即得被測A聲

級。例如量程旋鈕放在8OdB,電表讀數(shù)+6dB,則測得A聲級為80+6=86(dB).

5、聲級測試儀測量風機噪聲的方法

1)聲級計的計權(quán)網(wǎng)絡(luò)使用A檔。

2)首先測量測點的背景噪聲和聲場衰減規(guī)律-

3)聲級計的傳聲器應指向聲源，測量者應側(cè)向聲源。

4)聲級汁在測量前、后均需校正。當誤差超過聲級計的精度時，應重新測量。

5)敞開于大氣無外接管道的通風機進氣口的聲源部位1圖3)；

派——標準聲源；

圖3

6)通風機作出氣氣動性能試驗時，測量進氣口輻射的噪聲，測點位置S是在進氣口軸線上(如

圖4),與進氣口距離為標準長度L。

五、注意事項

(I)使用前必須先閱讀說明書，了解儀器的使用方法和注意事項。

(2)電池極性和外接電源極性切勿接反，以免損壞儀器。

(3)電容傳聲器是一種精密測量元件，必須小心使用，一般不要打開前保護柵，切忌用手或其他東西

碰觸膜片，如有污物沾在膜片上，可用軟毛刷蘸無水酒精擦去。裝卸電容傳聲器時應將電源關(guān)閉。

16

(4)儀器應放置干燥通風處，嚴防受潮。

(5)儀器如果工作不正常時，在不熟悉儀器線路結(jié)構(gòu)時，請勿擅自拆修，以免進一步損壞儀器，可

送有關(guān)修理單位檢修。

六、思考題

(1)等效聲級的意義是什么？

(2)影響噪聲測定的因素有哪些？如何消除？

17

三防火防爆

實驗七粉塵爆炸特性測定（綜合性實驗）

粉塵爆炸特性測定實驗是利用Hartmann管式粉塵爆炸裝置——國際上用于研究粉塵爆炸的經(jīng)典設(shè)

備之一來實現(xiàn)的，此裝置可用來測試粉塵爆炸下限、測試粉塵最小著火能量等。

實驗設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理

Hartmann管式粉塵爆炸裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示,

各部分功能如下：

1——裝置防護外罩；

2------Hartmann裝置本體，材質(zhì)為不銹鋼，有效容積為

I.2L；

3——電熱絲點火器：

4—粉體分散裝置；

5——逆止閥；

6—噴粉電磁閥；

7——儲氣罐；

8-----進氣電磁閥；

9——控制器：

圖1Hartmann管式爆炸實驗儀結(jié)構(gòu)

10——安全限位器，用以保證防護罩門未關(guān)閉時不能引

爆；

11——壓力傳感器；

12——耐振壓力表，用于顯示儲氣罐壓力，一般工作壓

力為0.4?0.6MPa,

工作原理：高壓空氣將粉塵均勻的分散在Hartmann裝置內(nèi)部，由電點火器點火引爆粉塵。

二、裝置功能簡介及使用說明

本裝置主要有以下三種功能：

演示粉塵爆炸：裝置頂端設(shè)有泄爆口，可以采用塑料薄膜、紙張等簡易材料作為泄爆膜來觀察爆

炸產(chǎn)生的一些現(xiàn)象，如壓力、火焰和聲音，對粉塵爆炸產(chǎn)生比較直觀的感覺；

定性測試粉塵的可爆性：用于定性測試粉塵是否會爆炸，簡易、直觀。

測試粉塵的爆炸下限：通過調(diào)控加入粉塵的量和分散壓力，可以測得粉塵的爆炸下限；

定性比較粉塵的爆炸猛烈程度：在實驗條件完全相同的情況下，通過比較測得的爆炸壓力大小，

可以定性比較粉塵爆炸的猛烈程度。

三、裝置操作說明

電源：系統(tǒng)供電；

壓力信號輸出：壓力傳感器的信號通過該插孔的2、3腳輸出，3腳為輸出信號正，2腳為輸出信號

負。利用示波器、計算機或其它二次儀表可以記錄壓力值；

點火延時：設(shè)置“噴粉引爆''按鈕按下后開始噴粉的時間，該段時間也是點火線圈的加熱時間，因此

延時時間不宜小于10so達到規(guī)定值，松開按鈕即可。時間延長會增加點火線圈的溫度，也就是說提高

粉塵爆炸的點火能量。不過，作為一般的粉塵爆炸性檢測，10s的延時時間足夠，過高的線圈溫度會降

18

低其使用壽命。

進氣：給儲氣罐充氣，按下按鈕可持續(xù)充氣，若壓力表示數(shù)達到設(shè)定值即停止充氣。

噴粉引爆：該按鈕按下，點火延時開始計時，同時點火線圈開始加熱，時間一到，儲氣罐排氣電

磁閥即開啟，將儲粉室內(nèi)的粉塵噴到Hartmann管內(nèi)，遇到加熱的點火線圈就會引發(fā)爆炸。

急停：“噴粉引爆”按鈕按下后，若發(fā)現(xiàn)緊急情況拍下急停按鈕，則整個系統(tǒng)會停止工作。

四、實驗步驟：

1.制備粉塵樣品：選取欲測試樣品100g左右，利用恒溫干燥箱干燥1小時（溫度設(shè)置為105C）；

2.啟動空氣壓縮機加壓到能夠為儀器充氣的壓力；

3.稱量1g左右的樣品，均勻放置在Hartmann管底部分散裝置四周：

4.關(guān)閉防護罩門；

5.啟動進氣電磁閥，觀察壓力表的示數(shù)，壓力一般在0.4?0.6MPa就可以完成實驗；

6.按下“噴粉引爆”，完成點火引爆；

7.觀察并記錄實驗結(jié)果；

8.按下“噴粉引爆”，關(guān)閉點火線圈按鈕，清理儀器，完成一次實驗。

需要說明的是，測試某種粉塵能否爆炸，一般需要多次重復實驗，也許需要改變粉塵的分散壓力（但

要Vl.OMPa）和粉塵濃度。

判斷是否爆炸的判據(jù)可以根據(jù)是否產(chǎn)生壓力突升，可以在Hartmann裝置頂部安裝塑料薄膜或其它

易碎材料（如普通打印紙）來觀察。

五、儀器使用注意事項

本儀器在使用時需注意以卜幾點：

1.本儀器在使用時有明火產(chǎn)生，實驗臺周圍不應放置易燃易爆類危險物質(zhì)；

2.外供電壓為交流220V,設(shè)備外殼需接地；

3.為保護系統(tǒng)，工作壓力（即壓力表顯示壓力）V0.6MPa；

4.為安全起見，實驗時防護罩的門必須關(guān)閉；

5.根據(jù)?般工業(yè)粉塵的爆炸極限范圍，本儀器的適宜粉塵濃度對應的質(zhì)量為0.1?5g,過大或過

小均有可能不會爆炸；

每次點火爆炸后應立即關(guān)閉“噴粉引爆”按鈕，以延長點火器的使用壽命。

19

實驗八閃點測試實驗（驗證性實驗）

閃點是著火的最低溫度。不同的可燃液體具有不同的閃點，能溶于?水的可燃液體的閃點隨著含水量

的增加而提高。閃點越低危險性越大，閃點對火災的消防有重大的實際意義，它是對可燃液體采取防火

滅火措施的主要依據(jù)。

一、實驗目的

1、掌握實驗儀器的操作使用。

2、學會“閉口杯法”測定可燃液體的閃點。

工學會“開口杯法”測定可燃液體的閃點和燃點c

二、實驗原理

可燃液體在規(guī)定的條件下加熱，隨著溫度的升高，揮發(fā)速度加快，到達某一溫度時，表面產(chǎn)生的蒸氣與

空氣的混合物，遇到明火就發(fā)生一瞬間的火苗或閃光。

三、實驗方法和步驟

（一）閉口杯法

1、儀器

（1）閉口閃點測定器：其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，符合GB/T261-1983《石油產(chǎn)品閃點測定法（閉

口杯法）》。

圖I閉II閃點測定器

1一點火器調(diào)節(jié)螺絲；

2一點火器；3一滑板;

4—油杯蓋：5—油杯：

6—浴套；7一攪拌槳;

8—殼體；9一電爐盤;

1（）一電動機；11一銘

牌；12一點火管；

13一油杯手柄；14—溫

度計；15—傳動軟軸；

16一開關(guān)箱

（2）溫度計：符合GB"514-1983《石油產(chǎn)品試驗用液體溫度計技術(shù)條件》；

（3）防護屏：鍍鋅鐵皮制成，高度550?650mm,寬度適中，屏身內(nèi)壁涂成黑色。

（4）待測試樣

2、準備工作

①試樣的水份若超過0.05%,必須脫水，脫水處理是在試樣中加入新鍛燒并冷卻的食鹽、硫酸鈉或

無水氧化鈣，估計試樣閃點低于100C時不必加溫，閃點高于100C時，可以加熱到50~80C。脫水后，

取試樣上層澄清部分供試驗用。

②油杯用無鉛汽油洗滌，再用空氣吹干。

20

③試樣注入油杯時，試樣和油杯的溫度都不應高于試樣脫水的溫度。杯中試樣要裝到環(huán)狀標記處。

然后蓋上清潔、干燥的杯蓋，插上溫度計，并將油杯放在空氣浴中。試驗閃點低于60℃的試樣時，應

預先將空氣浴冷卻至室溫。

④引燃點火器，并將火熔盡可能調(diào)整為直徑3?4mm的球形。

⑤為便于觀察閃火，閃點則定器要放在避風和較暗的地方。為了更有效地避免氣流和光線的影響，

應圍上防護屏。

⑥用檢定過的氣壓計，測出試驗時的實際大氣壓力P。

3、試驗步驟

①試驗閃點低于SfTC的試樣時,從開始到結(jié)束要連續(xù)地進行攪拌,并使試樣升溫速度為1℃/minc

②試驗閃點高于50c的試樣，要使加熱速度均勻上升，并定時進行攪拌，到預計閃點前40c時，

調(diào)整加熱速度，使在預計閃點前20℃時，升溫控制在2~3℃min,并連續(xù)進行攪拌。

③試樣溫度到預期閃點前10℃時，對于閃點低于104c的試樣每經(jīng)進行一次點火試驗，對于閃

點高于104c的試樣每經(jīng)2℃進行一次點火試驗。

試樣在試驗期間進行連續(xù)攪拌，只在點火時才停止攪拌，點火時，使火焰在0.5s內(nèi)在到杯口含蒸

氣的空間中，停留1s后立即運回。如果看不到閃火，就繼續(xù)攪拌試樣，并按本條的要求重復進行點火

試驗。

④在試樣液面上方剛出現(xiàn)藍色火焰時，立即讀出溫度值作為閃點的測定結(jié)果?？吹介W火之后，繼續(xù)

按照③進行點火試驗，應能繼續(xù)閃火。在閃火之后，若再進行點火卻看不到閃火，應更換試詳重新試驗；

只有重兔試驗的結(jié)果依然如此，才能認為測定有效。

4、大氣壓力對閃點影響的修正

①試驗時要記錄大氣壓力，按式(1)或式(2)計算在標準大氣壓力101.3kPa或760mmHg時閃點的修

正數(shù)△((℃),

△t=0.25(101.3-P)(1)

△t=0.0345(760-P)(2)

式中：P—實際大氣壓力。式(1)中P的單位為kPa；式(2)中的P的單位為mmHg

此外，式(1)中修正數(shù)△[(℃)還可以從表1中查出：

表1

大氣壓力PkPa修正數(shù)△[(℃)

83.97-87.70+4

87.84-91.57+3

91.70?95.44+2

95.57-99.30+1

10330-107.03-1

②實測的閃點數(shù)值加上修正數(shù)，并取整數(shù)為所報結(jié)果，

5、精密度

用以下規(guī)定來判斷結(jié)果的可靠性。

①重復性

同一操作者重復測定兩個結(jié)果之差，不應超過表2規(guī)定數(shù)值:

表2

閃點范圍℃允許誤差℃

104或低于1042

高于1046

②冉現(xiàn)性

21

由兩個實驗室測出兩個結(jié)果之差，不應超過表3規(guī)定數(shù)值:

表3

閃點范圍℃允許誤差℃

104或低于1044

高于1048

6、取重復測定兩個值的算術(shù)平均值，作為試樣的閃點,

7、.實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果填入表4

表4

人氣壓力PkPa實測閃點匕修正數(shù)△[C修正后的閃點t匕報告閃點C

(二)開口杯法

1、儀器

①開口閃點測定器，其結(jié)構(gòu)如圖二所示：符合GB/T267-1988《石油產(chǎn)品閃點與燃燒點測定法(開

口杯法)》。

②溫度計：符合GB/T5I4-1983《石油產(chǎn)品試驗用液體溫度計技術(shù)條件》。

③防護屏：鍍鋅鐵皮制成，高度550?650mm,寬度適中，屏身內(nèi)壁涂成黑色。

2.準備工作

①試樣水份大于0.1%時，必須脫水。脫水處理是在試樣中加入新鍛燒并冷卻的食鹽、硫酸鈉或無

水氯化鈣進行，閃點低于100C的試樣脫水時不必加熱，其它試樣允許加熱至50~8()℃用脫水劑處理。

脫水后，取試樣上層澄清部分供試驗用。

②油杯要用無鉛汽油洗滌，再用空氣吹干。

圖二開口閃點測定器

1一溫度計夾；2一支柱:

3—溫度計；4一內(nèi)珀煙: