《化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》全面結(jié)合化工基礎(chǔ)理論內(nèi)容而展開,借鑒最新化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究成果,力求適應(yīng)新世紀(jì)高等院;瘜W(xué)教育教學(xué)改革實(shí)踐要求!痘せA(chǔ)實(shí)驗(yàn)》分緒論和正文五章,緒論主要闡述了化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的重要意義、基本要求和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法,正文的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)室操作的基本知識(shí)、實(shí)驗(yàn)誤差分析和數(shù)據(jù)處理、化工實(shí)驗(yàn)參數(shù)測量技術(shù)及常用儀器儀表的使用、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與仿真技術(shù)、實(shí)驗(yàn)部分等。本書實(shí)驗(yàn)內(nèi)容詳實(shí),突出實(shí)踐性和工程性,對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究、培養(yǎng)全方面的能力和素質(zhì),具有重要意義。
《化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》既可作為高等院;瘜W(xué)專業(yè)本、?苹せA(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教材,也可供相關(guān)科研人員參考。
本書根據(jù)教育部關(guān)于高等院校本科化學(xué)專業(yè)教學(xué)的基本要求和本課程的教學(xué)大綱編寫而成,旨在完善化學(xué)專業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),提高學(xué)生應(yīng)用化工基礎(chǔ)理論解決生產(chǎn)實(shí)際問題以及學(xué)生動(dòng)手操作的能力,開拓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路,使學(xué)生掌握新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法、增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。
因此,本書力圖擺脫傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的模式,涉及的內(nèi)容比較廣泛。首先,為了使學(xué)生能安全成功地完成實(shí)驗(yàn),在第一章提出一些化工實(shí)驗(yàn)中必須遵守的注意事項(xiàng)和必須具備的安全知識(shí)。其次,為使學(xué)生能在“化工基礎(chǔ)”課堂教學(xué)后,盡快掌握化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí),在第二、三章將化工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)常用的儀器、儀表等普通的基礎(chǔ)性知識(shí)編入。再次,隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展以及各學(xué)科間交叉和綜合的趨勢(shì),化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)處理與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合成為一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì),為使學(xué)生初步了解計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)室,在第四章對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與仿真技術(shù)作了簡單的介紹。最后,以多年完善后形成的化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)講義和設(shè)備為藍(lán)本,在第五章編排了以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為目的的化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?紤]到實(shí)驗(yàn)所涉及的物理參數(shù)較多,書中還附有部分常用流體的各種物理性質(zhì)數(shù)據(jù)參照表。
本書緒論、第一章、第二章和第五章的實(shí)驗(yàn)九至實(shí)驗(yàn)十六由張興晶編寫,第三章、第四章和第五章的實(shí)驗(yàn)五至實(shí)驗(yàn)八由張偉娜編寫,第五章的實(shí)驗(yàn)一至實(shí)驗(yàn)四由杜娟編寫。全書由王繼庫和張興晶統(tǒng)稿。由于作者水平有限,書中難免出現(xiàn)不妥之處,敬請(qǐng)讀者給予指正,幫助本書日臻完善。在本書編寫過程中參考了兄弟院校的有關(guān)資料,在此表示衷心的感謝。
緒論
第一章 實(shí)驗(yàn)室操作的基本知識(shí)
1.1 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1.2 化工材料安全知識(shí)
1.3 高壓鋼瓶的正確使用
1.4 實(shí)驗(yàn)室消防知識(shí)
1.5 實(shí)驗(yàn)的基本要求
參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)誤差分析和數(shù)據(jù)處理
2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析
2.1.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差
2.1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算
2.1.3 誤差的估算
2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理
2.2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表法
2.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖示法
2.2.3 數(shù)學(xué)模型表示法
參考文獻(xiàn)
第三章 化工實(shí)驗(yàn)參數(shù)測量技術(shù)及常用儀器儀表的使用
3.1 測量技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)
3.1.1 量程與精度
3.1.2 靈敏度與靈敏限
3.1.3 線性度與回差
3.1.4 重復(fù)性與穩(wěn)定性
3.1.5 反應(yīng)時(shí)間
3.2 壓力測量技術(shù)及使用的儀表
3.2.1 壓力技術(shù)概述
3.2.2 壓力儀表的分類
3.3 流量測量技術(shù)及使用的儀表
3.3.1 節(jié)流式流量計(jì)
3.3.2 轉(zhuǎn)子流量計(jì)
3.3.3 渦輪流量計(jì)
3.4 溫度測量技術(shù)及使用的儀表
3.4.1 概述
3.4.2 玻璃液體溫度計(jì)
3.4.3 熱電阻溫度計(jì)
3.4.4 熱電偶溫度計(jì)
3.5 液位測量技術(shù)及使用的儀表
3.5.1 直讀式液位計(jì)
3.5.2 壓差式液位計(jì)
3.5.3 浮力式液位計(jì)
3.5.4 電容式液位計(jì)
參考文獻(xiàn)
第四章 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與仿真技術(shù)
4.1 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與控制
4.1.1 概述
4.1.2 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和控制的原理及結(jié)構(gòu)
4.1.3 智能儀表
4.1.4 變頻器
4.2 計(jì)算機(jī)仿真在化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
4.2.1 仿真實(shí)驗(yàn)簡介
4.2.2 仿真系統(tǒng)的制作
4.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)例——離心泵及液位
參考文獻(xiàn)
第五章 實(shí)驗(yàn)部分
實(shí)驗(yàn)一 流體流動(dòng)過程中機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化
一 柏努利方程演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二 流體流動(dòng)形態(tài)的判據(jù)
一 雷諾準(zhǔn)數(shù)的測定
實(shí)驗(yàn)三 離心泵特性曲線的測定
實(shí)驗(yàn)四 流體流動(dòng)阻力的測定
實(shí)驗(yàn)五 非均相分離演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)六 流化床干燥實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)七 板式塔流體力學(xué)演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)八 氣一氣列管換熱器實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)九 多釜串聯(lián)實(shí)驗(yàn)
一 串聯(lián)流動(dòng)反應(yīng)器停留時(shí)間分布的測定
實(shí)驗(yàn)十 填料塔吸收傳質(zhì)系數(shù)的測定
實(shí)驗(yàn)十一 反應(yīng)精餾法制乙酸乙酯
實(shí)驗(yàn)十二 二元?dú)庖合嗥胶鈹?shù)據(jù)的測定
實(shí)驗(yàn)十三 三元物系液液相平衡測定
實(shí)驗(yàn)十四 開口、閉口法閃點(diǎn)的測定
實(shí)驗(yàn)十五 洗衣粉白度的測定
實(shí)驗(yàn)十六 化工產(chǎn)品中微量水分的測定
3.活塞式壓力計(jì)
活塞式壓力計(jì)的測壓原理是流體靜壓原理和帕斯卡原理,它是利用作用于已知有效面積活塞上的專用砝碼來平衡被測系統(tǒng)壓力的測壓儀器,又稱為砝碼式壓力計(jì)、靜重活塞式壓力計(jì)或壓力天平,主要用于計(jì)量室、實(shí)驗(yàn)室以及生產(chǎn)或科學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)作為壓力基準(zhǔn)器使用,也有將活塞式壓力計(jì)直接應(yīng)用于高可靠性監(jiān)測環(huán)節(jié),對(duì)當(dāng)?shù)仄渌麅x表進(jìn)行監(jiān)測。
活塞和活塞筒采用高強(qiáng)度、高硬度和低溫度線脹系數(shù)的合金鋼、碳化鎢等材料制成,溫度膨脹系數(shù)小、變形量小,因而保證活塞有效面積周期變化率較小,從而保證活塞式壓力計(jì)有極高的靈敏度;钊突钊步(jīng)精工研磨,其圓度誤差和間隙極小,工作介質(zhì)采用低粘度的癸二酸酯,因而極大地提高了活塞轉(zhuǎn)動(dòng)延續(xù)時(shí)間,也就相應(yīng)減小了活塞下降速度,從而提高活塞鑒別力。這種壓力計(jì)的測量范圍有:0.04~0.6MPa、0.1 ~6MPa、0.5 ~25MPa和1~60MPa,可根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)選擇。
4.電測式壓力計(jì)
隨著工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和提高,僅僅采用就地指示儀表測定待測壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求,往往需要利用計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù),進(jìn)而轉(zhuǎn)換成容易遠(yuǎn)傳的電信號(hào),以便于集中檢測和控制,故出現(xiàn)了電測式壓力計(jì)。能夠測量壓力并將電信號(hào)遠(yuǎn)傳的裝置稱為壓力傳感器。電測法就是通過壓力傳感器直接將被測壓力變換成與壓力成一定函數(shù)關(guān)系的電阻、電流、電壓、頻率等形式的電信號(hào)輸出的壓力測量方法。
這種方法在自動(dòng)化系統(tǒng)中具有重要作用,用途廣泛,除用于一般壓力測量外,尤其適用于快速變化和脈動(dòng)壓力的測量。常見壓力傳感器的類型有:壓變式、固態(tài)壓阻式、壓電式、電感式、電容式、霍爾式、振頻式等。不同類型的壓力傳感器的原理有所區(qū)別。
壓阻式壓力傳感器:根據(jù)壓阻效應(yīng)(硅、鍺等半導(dǎo)體材料,因外力作用產(chǎn)生壓縮或拉伸時(shí),其電阻率隨其內(nèi)應(yīng)力而改變,這稱為壓阻效應(yīng))這一原理,從測定材料的電阻率變化而得壓力值。
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