《矿井通风与安全》实验指导书
（采岩工程专业适用）
中南大学资源与安全工程学院
2005年8月
实验一 风流点压力及压差的测定
一、实验目的
掌握风流点压力及压差的测定方法
二、实验内容
了解压差计、皮托管的构造原理，熟悉使用皮托管、压差计测定实验风筒内风流的静压（hs）、动压(hv)、全压(ht)及压差 (h1－2)的方法。真正理解抽出式、压入式通风时，静压、动压及全压三种压力之间的关系。
三、实验所用仪器及其构造原理
风流的静压、动压、全压和压差通常用U形压差计、单管倾斜压差计或补偿式微压计与皮托管配合测量的。
1.U形压差计
它可分为垂直和倾斜两种类型，它都是由一内径相同，装有蒸馏水或酒精的U形管与刻度尺所构成。如图1－1：
（a）U形压差计 （b）倾斜压差计
图1－1
它的测压原理：
U形管两侧液面受到相同压力时，液面处于同一水平，当两侧压力不同时，压力大的一侧液面下降，另一测液面上升，两液面间的高差所产生的压力即为所测压力差。
对于垂直U形管压差计来说，两液面的高差L就是两侧压力差H。
H=L （Pa） （1－1）
对于倾斜压差计来说，两侧施加不同压力后液面所错开的距离为L＇，则两侧的压力差是：
H=L＇sinα （Pa） （1－2）
式中：
α——U型管倾斜的角度。
U形压差计精度低，一般只能达到1mm液柱，多用于测量较大的压差。倾斜U形压差计精度比垂直U形压差计精度要高一些。
2.单管倾斜压差计
单管倾斜压差计是由一个较大断面的容器A与一个可调倾斜角小断面的倾斜测压管B相互连通而成，通常A与B断面的比例为250～300，其中充有适量的酒精。
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图1－2单管倾斜压差计原理图
它的测压原理：当A与B内承受相同的压力时，液面保持水平，当A与B内承受的压力不同时（A内压力较大），A内液面稍有下降，B内液面上升，因A容器断面较大，下降值一般可以忽略不计。
两侧的压差可按下式计算：
H?KgLg? (Pa) （1－3）
式中：
L——倾斜测压管的始末读数差。
?（包括倾斜角度a与K——仪器校正系数。K?sin?g大断面容器液面下降时读数的校正）通过实验方法测定，其值通常分为1/2、1/5、1/10、1/25、1/50等，可根据所测量压差大小来选取。
Δ——仪器所用液体的比重，酒精为0.8。
单管倾斜压差计的主要部分有盛液容器A，倾斜管B，控制阀门，带密闭盖的酒精注入口以及一个确定倾斜角度或K值的弧形架。
测定方法:
（1）根据所测压差的大小调整倾斜管所需的倾角（K值）。 （2）将仪器底座调平，使水准仪水泡位于中心。
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（3）读倾斜管的初读数。
（4）将较大压力端用胶管与容器A连通，较小压力端与倾斜管B连通。
（5）读倾斜管的末读数。 （6）根据公式计算两端压差。 3.补偿式微压计
补偿式微压计由盛水容器A和B通过胶管连通而成。容器B固定不动，内装有水准头，容器A可以上下移动。其原理图如图（1－3）。
图1－3 补偿式微压计原理图
在无压差时，两容器水面处于同一水平面位置。当容器A和容器B受到不同压力时（B容器与较大的压力连接），迫使B的液面下降，水准头露出，同时A内液面上升，测量时转动固定在丝杆的刻度盘，容器A借助于丝母沿丝杆上升，直至B中液面回到水准头所在的水平为止。即通过提高容A的位置，用液柱高度来平衡（补偿）压力差造成的B中液位下降，并恢复到原来的位置，此时A所上升的高度
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《矿井通风与空调》实验指导书
