【正文】 經(jīng)多孔陶瓷連通，并形成電回路。整個裝置如圖1 所示。 將電極插頭的黑色護套夾（工作電極）與研究電極，紅色護套夾與輔助電極（即白金電導電極）的極板連接片相連，黃色護套夾與參比電極相連，電位測量選擇開關置“參比”，數(shù)字表顯示即為參比電極相對于研究電極的開路電位。 注意：如果內(nèi)套管內(nèi)溶液干涸，請注意及時補充，否則電路不通或阻抗過大，會引起嚴重的電流或電位振蕩現(xiàn)象。另外，如果參比電極內(nèi)KCl 完全消失，也請及時補充固體KCl。 注意事項： 輸出電流大于額定最大值時，儀器具有自動限流與短路保護功能，但不得長期處內(nèi)置式鹽橋于過電流狀態(tài)。圖1. 電解池與電極的連接圖五、 思考題1. 影響動電位掃描曲線精度的因素主要是什么？如何處理才能使得到精確的極化曲線；2. 腐蝕速率計算的常用的方法有哪些？六、 實驗報告1. 實驗報告格式：自擬； 2. 實驗報告內(nèi)容：碳鋼極化曲線測定方案簡述、方案簡圖、相關參數(shù)理論計算、實測數(shù)據(jù)、圖表、實驗結論等； 3. 分析討論在測試過程中出現(xiàn)的問題，主要將本組實驗結果與其他組的數(shù)據(jù)進行比較并分析；由于本設計性實驗要求：通過學生的實驗設計，可以完成碳鋼在不同介質環(huán)境中的腐蝕行為；通過學生設計不同的電化學實驗方法，完成碳鋼極化曲線的測定；再通過對碳鋼極化曲線進行電化學解析，最后得出實驗的結論。因此，不同組的實驗設計（儀器、介質、電化學實驗方法）不同，實驗結果也就不同，要求學生能正確比較并分析。4. 記錄實驗中使用的儀器的名稱及型號，耗材名稱及規(guī)格；5. 實驗心得與體會。不銹鋼鈍化曲線測定實驗項目性質：驗證性所屬課程名稱：化工裝備腐蝕與防護計劃學時：2學時一、實驗目的1．了解金屬耐腐蝕能力的評定方法，加深對孔蝕擊穿電位，再鈍化電位、環(huán)形陽極極化曲線等的理解；2．初步掌握用線性掃描儀進行動電位極化測量，熟悉恒電位儀，電化學信號發(fā)生器，X—Y函數(shù)記錄儀及對數(shù)變換儀的使用方法；3．用實驗的方法求出孔蝕電位、再鈍化電位以及鈍化區(qū)的工作電流。二、基本理論孔蝕是破壞性和隱患性很大的腐蝕形態(tài)之一，它使設備在失重很少的情況下，穿孔破壞，導致突發(fā)性事件。金屬表面產(chǎn)生孔蝕的條件是其腐蝕電位達到或超過某一臨界電位Ebr（孔蝕電位）此電位比過鈍化電位低，位于金屬的鈍化區(qū)（如右圖所示）。圖1 鈍化曲線本實驗采用動電位極化曲線法測出可鈍化金屬（1Cr18Ni9Ti）在腐蝕介質中的環(huán)狀陽極極化曲線，以評定其耐腐蝕的能力。利用電化學信號發(fā)生器進行動電位陽極極化時，首先按一定的掃描速度，使電位逐步增大，當達到某一臨界電位時，電流密度突然劇增，此臨界電位既是孔蝕電位Ebr。當陽極電位越過Ebr繼續(xù)增加到某一數(shù)值后，進行反方向電位掃描，電位降低，電流密度減小，最后與極化曲線的鈍化區(qū)相交于P點，P點的電位Ep稱為再鈍化電位或保護電位，當電位高于Ebr時，鈍化的金屬表面將發(fā)生孔蝕；當電位低于Ebr時，鈍化的金屬表面不會產(chǎn)生新的孔蝕點，原有的腐蝕小孔也會停止擴展，整個金屬表面重新保持鈍化態(tài)；當電位處于Ebr和Ep之間時，原有的腐蝕小孔繼續(xù)擴展，但不會產(chǎn)生新的孔蝕點。因此Ep和Ebr是表征金屬或合金耐孔蝕傾向的特征電位。Ebr反映了鈍化膜破壞的難易，是評價鈍化膜的保護性與穩(wěn)定性的特征參數(shù)，Ebr越是正值，金屬的耐腐蝕能力越強；Ep則反映了孔蝕重新鈍化的難易，是評價鈍化膜是否容易修復的特征電位，Ep越是正值（與Ebr接近），鈍化膜的自修復能力越強，即再鈍化能力越強。說明：Ep和Ebr的具體數(shù)值，受實驗條件的影響很大。對于同一腐蝕體系，隨著掃描速度不同，以及開始向回掃電流值Ic的不同，將得到不同的Ep和Ebr。三、實驗裝置圖2 電解池與電極的連接圖1. 輔助電極（Pt電極）； （內(nèi)充飽和KCl溶液的甘汞電極）； ；4. 飽和KCl溶液； 5. %NaCl溶液； 6. 鹽橋（飽和KCl溶液）四、實驗準備1．試件制備有游標卡尺量出不銹鋼試件的幾何尺寸，用細砂紙打磨試件工作表面，研磨光亮后用丙酮去油污，再用蘸有無水乙醇的脫脂棉擦試，濾紙吸干，即可做為研究電極浸入極化池內(nèi)。2．溶液配置%NaCl溶液500ml，飽和KCl溶液500ml，分別注入1000ml的燒杯內(nèi)。3．儀器準備（按裝置圖所示連好各儀器）（1）開機預熱30分鐘后，將信號發(fā)生器“超低頻波形”接線柱與恒電位儀“外控輸入”接線柱連接起來，信號發(fā)生器“┻”接線柱與恒電電位儀的“┻”接線柱連接起來，恒電位儀應置“自然”檔；（2）將“階高選擇”開關置“線性”檔，“輸出選擇”置“終點”檔，調(diào)節(jié)“終點電位”使“終點電位”等于研究電極自然電位（恒電位儀的“電位測量”開關置“參比”檔，可以測得研究電極的自然電位）?！皰呙杷俣取遍_關置“104mv/s”檔。將“超低頻波形”置“V”檔，按“負掃”按鈕，當超低頻信號輸出電位達到“起掃電位”預調(diào)值時停止掃描。（3）將“輸出選擇”開關置“上限”檔，調(diào)節(jié)“上限電位”電位器使上限電位等于8V；將“輸出選擇”置“下限”檔，調(diào)節(jié)“下限電位”電位器使下限電位為+。（4）將“輸出選擇”置“終點”檔，調(diào)節(jié)“終點電位”電位器，使“終點電位”預調(diào)值達到要求值。完成上述步驟后，將“輸出選擇”開關置“信號”檔，否則沒有掃描信號輸出。五、實驗步驟1．試件制備用游標卡尺量出碳鋼試件的幾何尺寸，用細砂紙打磨試件工作表面，研磨光亮后用丙酮去油污，再用蘸有無水乙醇的脫脂棉擦試，濾紙吸干，即可做為研究電極浸入極化池內(nèi)。2．溶液配置配置3%NaCl溶液500ml，飽和KCl溶液500ml，分別注入1000ml的燒杯內(nèi)。3．儀器準備（按裝置圖所示連好各儀器）（1）開機預熱5—20分鐘后， 使溫漂處于最小狀態(tài)。（2）連接電解池——將研究電極、輔助電極、參比電極分別與恒電位儀上的相應接頭連接。將鹽橋充滿飽和KCl溶液后放入配制好的3.%NaCl溶液和飽和KCl溶液燒杯中。3分鐘后，電解池形成電回路。4. 測量（1）測自然電位將儀器面板，”“工作方式”置“恒電位”，“控制模式”置”面板，“電位量程”置“2v”，“電流量程”置“20mA”，“極化狀態(tài)”選擇開關置“自然”檔，“記錄輸出”的電流和電壓端分別接人記錄儀的“X”和“Y1”輸入端。“工作選擇”置“自然”，這時恒電位儀雖已接通電源但電解池的極化回路并未接通，電位測量”再置于“參比”檔，3~5分鐘后，電位表指示的電位就是研究電極相對于參比電極的自然電位Ecorr。（2）測極化曲線先把工作電源置“自然”檔，再將“電位測量”置于“給定”檔，電位表指示給定電位，即為選擇的研究電極相對于參比的電位。通過調(diào)節(jié)“恒電位粗調(diào)”和“恒電位細調(diào)”將電位調(diào)至自然電位Ecorr值。然后，將“工作電源”置于“極化”，這時儀器進入恒電位極化狀態(tài)。調(diào)節(jié)“恒電位粗”和“恒電位細調(diào)”可得到不同電位下的穩(wěn)態(tài)電流，記錄各電位值及對應的分貝值（電流）。當電位接近電位上限時，極化電流達到最大值，反方向調(diào)節(jié)電位至自然電位，然后逐步減小電位值，直到負相電流達到最大值為止。同時記錄各穩(wěn)態(tài)電位值、電流值及相應的分貝值。注意：實驗結束，“工作電源”應置于“自然”檔，然后關機。振動測量實驗項目性質：演示性所屬課程名稱：過程裝備監(jiān)測及處理計劃學時：2學時一、實驗目的1．學會用里莎茹圖形法測量信號振動頻率的方法。2．掌握用振動計測量振動體振動的位移、速度、加速度的方法。二、實驗原理1．法國科學家Jules Lissajous 1875年在法國巴黎科學院發(fā)表論文，闡述了運動方向互相垂直的兩個簡諧振動合成的運動軌跡，稱為里沙茹圖形。只要在示波器的X軸、Y軸分別加上簡諧振動信號（轉換成電信號），示波器的熒火屏上便可顯示出合成的運動軌跡。用數(shù)學方法說明如下：在示波器的x軸和y軸同時輸入兩個信號當時，消去上式中的參量t，即可得當時，此式是一個橢圓方程，合成圖形是一個橢圓。當時，合成圖形不再是橢圓，但是，隨著值的不同，合成圖形呈現(xiàn)不同的形狀，若合成圖形與y軸的交點數(shù)為m，與x軸交點數(shù)為n，則頻率比為，不同頻率比時的里沙茹圖形如下： 根據(jù)此圖形，可以由已知簡諧振動的振動體的頻率來確定另一個未知簡諧振動的振動信號的頻率。2．壓電傳感器是利用壓電材料的壓電效應來實現(xiàn)信號轉換的。即當有力作用于壓電材料時，壓電晶體兩表面就有電荷產(chǎn)生、電荷量和壓力成正比，因此，它可測量的基本參數(shù)是力，但也可測量能變換成力的參數(shù)，如速度、加速度、位移等。由于傳感器固接于待測物上，因而受到同樣的振動，物體振動時由于慣性質量會對傳感器壓電材料產(chǎn)生一個與加速度成正比的慣性力，從而使其產(chǎn)生電荷，這就是壓電加速度傳感器的工作原理。振動計被測機械量=例如：模式量程表頭指示值機械量加速度16速度32位移166μm位移10660μm三、實驗裝置圖振動計振動體示波器X Y2y未知振動信號信號發(fā)生器功率放大器四、實驗步驟1．熟讀實驗指導書。2．按實驗裝置圖連接各儀器。3．調(diào)節(jié)示波器，功能選擇置xy。4．手動改變信號發(fā)生器頻率輸出，使示波器屏幕顯示不同頻率比時的里沙茹圖形，并由已知振動體振動頻率，來確定未知信號的振動頻率。5．用振動計測量不同情況下的振動體的位移、速度、加速度大小。五、實驗要求1．了解掌握實驗儀器的使用方法。2．通過實驗驗證里沙茹圖形法。3．用振動計測量振動體的位移、速度、加速度的大小。臨界轉速測量實驗項目性質：驗證性所屬課程名稱：過程裝備監(jiān)測及處理計劃學時：2學時一、實驗目的通過實驗與計算的方法驗證臨界轉速的存在，直觀理解臨界轉速的概念，觀察轉子轉動時的振動圖形。二、基本原理臨界轉速產(chǎn)生的原因。高速回轉的機械轉子，由于受材質、加工及裝配等方面的影響，不可能作到“絕對平衡”，其質心與軸心之間總存在一偏心距e。由于重心和回轉中心的偏差，將產(chǎn)生不平衡的離心力，使軸產(chǎn)生撓度y。轉速增加，撓度y也增大。當時，系統(tǒng)產(chǎn)生共振，撓度y反而減小。，y=e，系統(tǒng)振動最小，轉子達到自動對中。三、測試原理應用非接觸渦流傳感器，將轉子在水平方向和垂直方向產(chǎn)生的振動振幅信號分別輸送到位移振幅測量儀的Ⅰ路、Ⅱ路輸入，經(jīng)過放大在顯示屏上顯示振幅值（m），并由測振儀的Ⅰ路、Ⅱ路輸出端分別接入示波器和相位計的輸入端，直觀的觀察振動圖形及相位變化。通過調(diào)壓器改變電動機轉速，用數(shù)字式轉速表可直接讀數(shù)測得轉速。四、計算公式及測定參數(shù)系統(tǒng)簡圖如下圖所示：軸的臨界轉速為： 其中：N/m式中：E—軸材料的彈性摸量 N/cm2 J—軸的慣性矩 1．測量結果： d= cm b= cm m= Kg L=a+b cm2．計算結果： J= cm4 K= N/m Ne= r/min五、實驗裝置圖3 實驗裝置示意圖實驗裝置：由調(diào)壓器、試驗臺底座、電機、含油軸承支座、接油盤、傳感器支座、圓盤、軸、傳感器、位移測量儀、示波器等組成。六、實驗步驟1．臨界轉速測定（1） 裝好轉軸及圓盤，并檢查各螺釘，特別要注意聯(lián)軸器的頂絲和圓盤的頂絲要頂緊軸，兩圓盤的頂絲應錯開90176。，防止發(fā)生事故。檢查并調(diào)整傳感器端面與軸間的距離為1mm左右，將各儀表按圖3所示接線。（2） 打開各儀器電源開關，調(diào)壓器處于零位。按下K5的靜Ⅰ或靜Ⅱ，觀察顯示屏是否有顯示。若有則正常，否則應檢查。顯示正常將K5置于動Ⅰ位置。調(diào)整示波器，使之顯示為一個點且處于屏中心。（3） 按照低速→逐漸增加轉速→臨界轉速→降速→停車，旋轉調(diào)壓器手盤。同時用手持數(shù)字式轉速表測量圓盤在軸上的臨界轉速值，并與臨界轉速的計算值做比較。2．轉子結構形式對臨界轉速的影響按照步驟1操作過程，分別將單一圓盤、二圓盤轉子和三圓盤轉子裝在實驗臺上，記下臨界速度、振動圖形。比較三個臨界轉速及其振動圖形，得出自己的結論。3. 實驗結束后，將主軸取下垂直掛起，以防止產(chǎn)生彎曲變形。實驗報告一、實驗目的 1． 2． 3．二、基本原理三、計算公式及測定參數(shù) 系統(tǒng)簡圖如右圖所示： 軸的臨界轉速為： 其中： E——軸材料的彈性摸量 J——軸的慣性矩 L——軸長 cm 1．測量結果：d（cm）a（cm）b（cm）L=a+b（cm）m（Kg）ne（r/min）1234 2．計算結果J（cm4）K=（n/m）ne（r/min）1234四、數(shù)據(jù)記錄：（圖形及測量轉速對應圖）五、結果分析： 1．曲線變化規(guī)律； 2．臨界轉速測量值與計算值的比較； 3．臨界轉速的影響因素分析； 4．實驗體會法蘭非金屬墊片密封性能實驗實驗項目性質：演示性所屬課程名稱：流體密封技術計劃學時：2學時一、實驗目的了解并掌握法蘭墊片密封的機理及密封性能的測試方法。二、實驗原理由于法蘭墊片是可拆聯(lián)接，各元件間