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定向钻进实验指导书 定向钻进实验指导书 一、各类型钻孔轴线人工弯曲工具的参观（一）、目的与要求结合课堂教学，通过参观目前国内常用的比较典型的各类型人工强制改变钻孔轴线轨迹的人工弯曲工具，进一步了解和掌握各类型人工弯曲工具的组成结构、工作原理、作用特点及使用方法、应用范围。 （二）、参观内容1固定式偏心楔人工弯曲工具2可取式偏心楔人工弯曲工具3无楔机械式连续造斜人工弯曲工具4液动螺杆钻人工弯曲工具（三）、实验器具1简易空心偏心楔2JGX固定式偏心楔3PK-56可取式偏心楔4LZ-54机械式连续造斜器5LF-65液动螺杆钻（四）、参观组织与要求1以班为单位组织参观，以老师讲解为主，学生必须认真听讲并注意观察；2爱护实验室的设备器具，学生动手拆卸器具必须经指导老师许可，并在老师的指导下进行，拆卸的器具应及时装配还原。 （五）、参观报告1每人交一份参观报告；2简述各类型人工弯曲工具的结构组成、工作原理及特点、适用范围；3根据老师的介绍与讲解，结合本专业谈谈自己的参观感想。 二、液动螺杆钻具工作原理及回转试验（一）、实验目的1全面清晰地了解液动螺杆钻具工作原理及各组成部件的结构、作用特点；2熟悉掌握液动螺杆钻具拆卸、组装及易损件的更换、保养；3了解液动螺杆钻具的输出特性参数及操作使用方法。 （二）、实验内容1用于人工弯曲钻孔轴线轨迹时液动螺杆钻具的结构组成形式；2液动螺杆钻具的拆卸组装观察分析各部件的组成零件、结构、工作原理及装配质量检测（液流阀、螺杆马达、驱动轴总成、万向节总成及配合使用的造斜件）；3地表回转实验观察液动螺杆钻具的输出特性参数。 （三）、实验设备器具1LF-65螺杆钻具及其配合使用的各种造斜件2BW-250水泵3拧卸钻杆工具常用五金工具（四）、实验步骤方法202实验教学大纲勘察工程2000.101观察液动螺杆钻具的总体结构组成以及在人工弯曲钻孔轴线轨迹时造斜件的装配形式；2拆卸螺杆钻具，观察分析各部件的结构、工作原理。 装配时，应对每一部件的装配质量进行检测，包括溢流阀旁通的开启、封闭，杆马达的装配及渗漏性检测，驱动轴单动灵活性检测，万向节挠动测，易损件的更换保养方法；3将装配好的螺杆钻具置于地表，在90L/MIN-180L/MIN的范围选择2-3种不同的流量输入钻具，观察记录液动螺杆钻具的特性参数；4结合螺杆钻具的输出特性，掌握实际应用操作要点。 （五）、实验报告1每人交一份实验报告；2简述螺杆钻具及各部件工作原理、结构特点；3简要分析液动螺杆钻具的输出特性参数及影响因素。 三、BD-14定向仪工作原理及定向操作方法（一）、目的与要求1熟悉和了解BD-14定向仪结构、工作原理及使用条件2掌握BD-14定向仪定向操作方法（二）、实验内容1BD-14定向仪工作原理，四种工作状态的转换；2液动螺杆钻具BD-14定向仪定向操作方法。 （三）、实验器具1BD-14定向仪及配套工具2JJG-1测斜仪校验台3YL-65螺杆钻具及定向接头4拧卸工具常用五金工具（四）、实验步骤方法1观察BD-14定向仪仪器结构、工作原理以及四种工作状态显示。 2将定向接头置于JJG-1测斜仪校验台上套筒内，再将BD-14定向仪井下仪斜口引鞋插入定向接头内与之偶合，旋转定向接头，观察BD-14定向仪四种工作状态之间的转换。 3BD-14定向仪对螺杆钻具的定向操作方法 （1）螺杆钻具组合差2的测量将螺杆钻两端平垫在钢管上，面对钻具，自造斜工具母线顺时针旋至定向接头母线量取组合差2； （2）BD-14定向仪斜口引鞋相对位置的安装固定假设螺杆钻具工作时反扭转角为1=20,设计造斜工具安装角=60，从定向仪探管上端往下看，将定向仪下端的斜口引鞋母线相对于探管母线顺时针旋转180角安装，并用锁母锁死固定=+1+2 （3）将螺杆钻具斜靠在支架上，从钻杆内腔中下入调节好的定向仪探管，偶合后，旋转造斜工具，当仪器发出短零信号时，定向完毕。 观察此时钻具实际定向位置。 （五）、实验报告1每人交一份实验报告；2简述BD-14定向仪结构、工作原理；3分析BD-14定向仪井下探管上斜口引鞋为什么必须按180角顺时针相对探管母线安装固定。 工程地质勘察技术方法试验教学大纲 一、目的与要求配合课堂理论教学，要求学生动手完成有关土的性质指标测试试验，以加深学生对土的工程地质性质的理论认识和感性认识，培养学生岩土工程勘察的能力。 二、实验内容及提纲1静力触探试验、十字板剪切试验要求认识和掌握静力触探试验、十字板剪切试验的测试原理、操作要点、成果资料分析方法，计算测试土层的承载力、压缩模量变、不排水抗剪强度。 主要试验器具手摇链式静力触探十字板剪切两用仪87型静探数显仪单桥探头双桥探头四芯电缆线等。 2标准贯入试验、旁压试验要求了解标准贯入试验、旁压试验的试验器具、试验过程、试验成果应用。 工程检测技术实验指导书 一、ZCY-1型综合传感器简介ZCY-1型综合传感器实验仪主要用于各大专院校开设的“传感器技术”、“工业自动化控制”、“非电量电测技术”、“工程检测技术”等课程的教学实验。 ZCY-1型综合传感器实验仪主要分三个部分。 试验台部分、激励源、及显示部分和处理电路部分。 试验台部分设有压阻式（箔式应变片、半导体应变片）、差动变面积电容式、电涡流式、差动螺管电感式（差动变压器）、半导体霍耳式、压电式、磁电式、热电偶等各类传感器。 位移可通过激振器驱动梁的振动（动态实验）和旋动测微头（静态实验来实现）。 激励源及显示部由0.910KHZ、330HZ信号发生器、直流稳压电源及数字式电压/频率表组成。 信号发生采用大规模数字集成电路，单联电位器调频，设计新颖独特，具有稳幅好、失真小、频带宽，工艺简便、稳定可靠等优点，克服了文氏电桥组成信号发生器所具有的相应缺陷。 数字电压表显示读数更加精确、设立频率表使得实验更为方便，且为实验室节约投资。 处理电路部分有电桥、差动放大器、电容变换器、涡流变换器、相敏检波器、移相器、电荷放大器、低通滤波器等。 作为实验仪器、各电路均有短路保护功能，许多传感器尽可能做成透明，以便学生有直观的认识，测量线路用定制的接触电阻极小的迭插式连线连接，方便且直观。 二、性能和技术参数1试验台部分204实验教学大纲勘察工程2000.10试验台上装有一应变梁，应变梁上装有热电偶、加热器，压电式传感器，梁上贴有受力方向不同的六片箔式应变片（其中两片为补偿片），两片半导体应变片，梁的顶端装有一位移平台，平台周围装有差动变面积式电容传感器、电涡流式传感器、半导体霍耳式传感器、差动螺管电感式（差动变压器）传感器等，梁的下面装有磁电式传感器及一个激振线圈。 位移平台上方装有一测微头，可作静态标定用，测微头中间为一磁铁，旋动测微头，可使位移平台上下位移。 各器件详介如下 （1）应变梁应变梁采用双平行梁结构，材料钢。 固有频率设计在15HZ左右，以便用较小能量，即能驱动梁的振动。 （2）应变片标称阻值350灵敏系数2粘贴位置上下面各三片处于受力状态，各一片补偿。 （3）差动变面积式电容传感器由两极板式电容组成，C=S/其中介电常数；S极板覆盖面积；极板间距。 动片状在位移平台上，当位移量为X时，C=（S+S）/-（S-S）/=2S/。 其中S=XL L极板覆盖宽度。 （4）电涡式传感器为一扁平线圈装在有机玻璃内，由屏蔽线引出，为克服趋肤效应，线圈由多股漆包线绕成，线性范围为1mm。 （5）半导体霍耳式传感器由两个半园形永久磁钢组成的梯度磁场，和一片半导体霍耳片组成，线性范围2mm。 （6）差动螺管电感式（差动变压器）传感器由三组线圈及纯铁组成，外部罩以有机玻璃。 （7）磁电式传感器由一个空心线圈和一根永久磁钢组成。 （8）压电式传感器由质量块和压电陶瓷组成，封装于有机玻璃内，屏敝线引出。 （9）热电偶由铜康铜丝组成。 （10）激振器由一个空心线圈及一根永久磁钢组成，使用时，按下激振器按钮，330HZ低频信号就送到该线圈上，使梁及位移平台产生330HZ的振动。 （11）加热器由电热丝组成，使用时，按下加热器按钮，电热丝两端就送入20V的整流电源。 2激励源、激振信号及显示部分这部分设有0.910KHZ音频信号、330HZ低频信号发生器，直流稳压电源，3.5倍电压表和频率表，总电源开关在该面板右端。 详见如下 （1）音频信号发生器独特的设计，大规模集成电路组成，单联指数型电位器调频。 输出口3个0?，180?及功率（LV）输出（0?）。 频率范围0.910KHZ连续可调。 输出电压Vpp020V边疆可调（空载）。 LV输出Vpp10V（空载）最大输出电流（LV）0.5A（有效值）。 幅度稳定度5%失真度3% （2）低频信号发生器大规模集成电路组成，单联指数型电位器调频。 输出口1个、用于频率监测或作他用，另有一路通过按钮直接接到激振器上。 频率范围330HZ连续可调。 输出电压Vpp020V连续可调（空载）。 最大输出电流0.5A（有效值）。 幅度稳定度5%失真度3% （3）直流稳压电源输出电压010V挡距2V稳压系数0.1%输出电流0.2A纹波10mV限充保护。 （4）显示部分显示部分为三位半显示器组成的V/F表，上有一V/F转换按钮和一转换量程的三档转换开关。 电压表部分量程200mV、2V、20V三档精度3%输入阻抗10M自动调零。 输入极限50V。 频率表部分量程2KHZ，20KHZ二档。 精度3%灵敏度5mV输入阻抗500K3处理电路部分处理电路共有电桥、差动放大器、电容变换器、涡流变换器、相检敏波器、移相器、电荷放大器、电压放大器、低通滤波器等组成，用以处理和变换本仪器上各传感器的信号，各单元电路15V供电，内部已通过面板上的八个按钮连接好，使用某个单元时，只要按下按钮即可，另外，各传感器的引线也连接到该面板上，使用时，只要用本仪器所附的接插线连接即可。 各单元详介如下 （1）电桥用于组成应变电桥和调平衡网络。 （2）差动放大器集成运算放大器组成的增益可调的交直流放大器。 可接成同相、反相及差动放大器，增206实验教学大纲勘察工程2000.10益1100倍。 （3）电容变换器由高频方波信号发生器、放大器、充放电装置及滤波电路组成。 用于变换电容式传感器的信号。 （4）涡流变换器由高频振汤器和检波器组成，系变频调幅式电路，用于处理电涡流传感器的信号。 （5）相繁检波器由运入构成的极性反转电路组成。 （6）移相器由运入构成的RC移相电路。 移相范围80?（KHZ） （7）电荷放大器由运放组成的电容反馈电路，用于变换压电式传感器的信号。 （8）电压放大器。 由运放组成的高输入阻抗放大器，用于变换压电式传感器的信号。 （9）低通滤波器由50HZ陷波器，有源二阶低通滤波器和带阻滤波器组成030HZ增益为2。 4使用电源、功率电源AC220V50/60HZ必须接地。 功率200W/（max） 三、实验内容1金属箔式应变片性能单臂单桥实验目的了解金属箔式就变式，单臂单桥的工作原理和工作情况所需单元及部件直流稳压电源、电桥、差动放大器、测微头、V/F表。 旋钮初始位置直流稳压电源打到OV档，V/F表打到V20V档，差动放大增益旋钮打到最大。 实验步骤 （1）观察梁上的应变片。 接通总电源，及差动放大器电源。 （2）将差动放大器调零，方法是用导线将正负输入端与地端连接起来，然后将输出端接到电压表的输入插口，调整差动放大器上的调零旋钮使表头指为示零。 （3）根据图1的电路结构，利用电桥单元上的接线柱和调零用导线连接好测量线路（差动放大器接成同相反相均可。 ） （4）装上测微头，旋紧固定螺钉，转动测微头，使梁处于水平位置（目测）。 （5）将直流稳压电源开关打到4V档，预热数分钟，调整电桥平衡电位器，使表头指示为零。 且逐步将电压表量程转换到200mV。 或2V档。 （6）旋动测微头，记下梁端位移与表头显示电压的数值，每0.5mm记一个数值。 根据所得结果计算系统灵敏度S，并作出VX关系曲线。 S=V为电压变化，X为相应的梁端位移变化。 位移（mm）电压（mV）注意事项 （1）电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记。 （见图3） （2）为确保实验过程中输出批示不溢出，可先将梁调节至最大位移处，如指示溢出，则适当减小差动放大增益，此时差动放大器不必重调零。 （3）做此实验时应将低频振汤器的幅度关至最小，以减小其对直流电桥的影响。 问题 （1）本实验电路对直流稳压电源有何要求，对放大器有何要求。 （2）根据所给的差动放大器电路原理图，（见图2），分析其工作原理，说明它既可作差动放大，又可作同相或反相放大器。 2金属箔式应变片的温度效应及补偿实验目的了解温度对应变测试系统的影响所需单元及部件直流稳压电源、差动放大器、电桥、V/F表，测微头、加热器、水银温度计（自备）。 旋钮初始位置直流稳压电源打到OV档，V/F表打到V200mV档，加热器置OFF，差动放大器增益打到最大。 实验步骤 （1）开启电源，将差动放大器调零。 （2）按图1接线。 直流稳压电源打到4V档。 （3）调节测微头使梁处于水平位置（目测），调整电桥平衡电位器，使输出为零。 （4）将加热器按钮置于ON，观察电压数的变化。 （5）数分钟后，待电压表示值基本稳定后，记下读数。 （6）拆除接线，差动放大器重新调零，将热电偶两引出端接入差动放大器两输入端，读出热电势的值。 过程中，加器热始终工作，差动放大器增益保持不变。 （7）读出水银温度计指示的室温。 （8）根据公式Eab(t,t0)=Eab(t,tn)+Eab(Tn,t0)及所附铜康铜热电偶分度表，求出工作端温度。 其中t工作端温度tn室温t00。 差动放大器增益为最大100倍 （9）求出系统的温度漂移值V/T （10）将图1中的R3换成补偿片，重复以上实验，并与上面的结果进行比较。 接好线后，必须预热分钟，以剔除零漂影响。 3金属箔式应变片单臂、半桥、全桥比较实验目的验证单臂、半桥、全桥的性能。 所需单元和部件直流稳压电源、差动放大器、电桥、V/F表、测微头。 有关旋钮的初始位置直流稳压电源打到OV档，V/F表打到V200mV档，差动放大器增益打到最大。 实验步骤 （1）按实验一方法将差动放大器调零。 （2）按图4接线，图中R4为工作片，r及w1为调平衡网络。 （3）调整测微头使双平行梁处于水平位置（目测），将直流稳压电源打到4V档。 选择适当的放大增益。 然后调整电桥平衡电位器，使表头指零（需预热几分钟表头才能稳定下来）。 （4）向上旋转测微头208实验教学大纲勘察工程2000.10使梁向上移动每隔1mm读一个数，钭测量数值填入下表X（mm）V（mV） （5）保持放大器增益不变，将R3换为R4工作状态相反的另一应变片，形成半桥，调好零点，同样测出读数，填入下表X（mm）V（mV） （6）保持差动放大器增益不变，将R1，R2两个电阻换成另两片工作片，接成一个直流全桥，调好零点，将读出数扑克填入下表位移电压 （7）在同一坐标纸上描出X-V曲线，比较三种接法的灵敏度。 注意事项 （1）在更换应变片时应将直流稳压电源打到OV档。 （2）在实验过程中如有发现电压表发生过载，应将量程扩大。 （3）在本实验中只能将放大器接成差动形式，否则系统不能正常工作。 （4）直流稳压电源不能打的过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。 （5）接全桥时请注意区别各片子的工作状态与方向，不得接错。 4金属箔式应变片交流全桥实验目的了解交流供电的四臂应变电桥的原理和工作情况单元及部件音频振荡器、电桥、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、V/F表、测微头旋钮初始位置音频振荡器5HKz，幅度关至最小，V/F表打到V档2V差动放大器增益旋至最大。 实验步骤 （1）按实验一的方法将差动放大器调零。 （2）从试验台上引出四片金属箔式应变片，在电桥单元上组成全桥（注意应变片的相对受力状态）。 （3）按图7的电路搭成工作电桥，图中R1R4为应变片，W1W 4、C、r为调平衡网络，电桥激励必须从LV插口输出。 （4）将音频振荡器的幅度旋至最大位置。 根据实验四方法调整好移相器。 （5）装上测微头，旋紧固定螺钉，旋动测微头使梁处于水平位置（目测）。 调整W1与W2使电压表指零。 由此可见在交流电桥中，必须有两个可调参数才能使电桥平衡，这是因为电路存在杂电容等而引起的。 （6）旋转测微头，每隔0.50mm读数，并填入下表X（mm）V（mV）根据所得数值，作出X-V曲线，并与前面直流电桥的结果相比较。 （1）本实验也可用示波器观察各环节的波形。 （2）组桥时应注意应变片的受力状态，使桥路正常工作。 （3）差动放大器必须接成差动放大状态。 （4）如果紧接着做下面的实验，则不要变动音频振荡器的幅度旋钮及差动放大器的增益旋钮。 （5）如电压表跳动较大，请适当调整差动放大器之调零电位器。 5交流全桥的应用振幅测量本实验说明交流激励的金属箔式应变电桥的应用。 所需单元音频振荡器、电桥、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、低频振荡器，V/F表，双线示波器（自备），有关旋钮的初始位置音频振荡器2KHZ，幅值最大，差放增益最大（差放应先调零）。 实验步骤 （1）电路图7可接线，得出灵敏度（可以直接利用实验五的结果，注意放大倍数和激励电压不能变）。 （2）取下测微头，调节W1W2使输出为零。 （3）开启示波器，准备观察差动放大器，低通滤波器的输出波形。 （4）按下激振器按钮，将幅度旋钮至适当位置，此时低频振荡器的输出接到激振器的输入端，双平行梁开始振动，将幅度旋到适中位置。 （5）用示波器观察波形，并描下大致形状低通滤波器输出波形差动放大器输出状形 （6）固定低频振荡器的幅度旋钮，调节频率，调节时用F表监测，用示波器读出低通滤波器的输出电压峰-峰值，填入下表f(Hz)34Vo-p-p(v)根据实验可知，梁的自振频率大致为Hz。 注意事项567810122030 （1）低频振荡器的幅度旋钮应控制在不使梁的自由端碰到激振线圈架为宜。 （2）必须根据低通滤波器的输出信号来调整扫描时间，否则从差动放大器佃出的波形不能看出调幅现象。 （3）为了减少干扰，差动放大器的地必须与电桥及音频振荡器的地相连接。 （4）如果从低通滤波器输出的波形不光滑或线条太粗，则适当调节差动放大器的调零电位器。 6交流全桥的应用电子秤之一实验目的了解交流供电的金属箔式应变电桥的实际应用所需单元及部件音频振荡器、电桥、差动放大器、移相器、低通滤波器、V/F表、砝码实验步骤 （1）按图7接线，调好移相器。 （2）将系统调零 （3）在位移台上加不同重量的砝码进行标定，将结果填入下表W（g）V（v） （4）在位移台上加上一个重量的重物，记上电压表的读数； （5）根据实验结果，得出重物的重量。 注意事项 （1）砝码应尽量放在位移台正中间。 210实验教学大纲勘察工程2000.10 （2）在悬壁梁系统的自由端部不得有与外部相碰擦的情况。 问题要将这个电子秤方案投入实际应用，你认为哪些部分需要改进？7差动变压器性能实验目的了解差动变压器的原理及工作情况。 所需单元及部件音频振荡器、测微头、双线示波器（自备）有关旋钮初始位置音频振荡器4KHZ，双线示波器第一通道灵敏度500mv/cm，第二通道灵敏度10mv/cm，触发选择打到第一通道。 （如使用探头，灵敏度相应改变）实验步骤 （1）按图8接线，音频振荡器必须从Lv接出。 （2）调整音频振荡器幅度旋钮，使音频Lv信号输入到初级线圈的电压为峰峰2伏。 （3）旋动测微头，从示波器上读出次级输出电压的峰峰值填入下表X（mm）V0p-p（v）读数过程中应注意初、次级波形的相位关系当铁芯从上至下时，相位由相变为相。 （4）仔细调节测微头使次级的差动输出电压为最小，必要时应将通道二的灵敏度打到较高档，如2mv/cm，这个最小电压叫做，可以看出它与输入电压的相位差约为，因此是正交分量。 （5）根据所得结果，画出（Vop-pX）曲线，指出线性工作范围，求出灵敏度，更一般地，由于灵敏度还与激励电压有关，因此注意事项 （1）差动变压器的激励源必须从音频振荡器的电源输出插口（Lv插口）输出。 （2）差动变压器的两个次级线圈必须接成差动形式。 （3）差动变压器与与波器的连线应尽量短一些，以避免引入干扰。 8差动变压器零点残余电压的补偿实验目的了解残余电压的补偿及其方法。 所需单元及部件音频振荡器、测微头、电桥、差动放大器、双线示波器（自备）有关旋钮的初始位置音频振荡器4KHZ，双线示波器第一通道灵敏度500mv/cm，第二通道灵敏度1v/cm，触发选择打到第一通道，差动放大器的增益旋到最大。 实验步骤 （1）利用示波器，调整音频振荡器的输出为2伏峰峰值。 （2）观察差动变压器的结构。 按图9接好线，音频振荡器必须从Lv插口输出，W 1、W 2、r、c为电桥单元中的调平衡网络。 （3）调整测微头，使差动放大器输出电压最小。 （4）依次调整W1，W2，使输出电压进一步减小，必要时重新调节测微头。 （5）将二通道的灵敏度提高，观察零点残余电压的波形，注意与激励电压波形相比较。 注意事项 （1）音频信号必须从LV插口引出。 （2）本实验也可用附图所示线路，试解释原因。 9差动变压器的标定实验目的了解差动变压器测量系统的组成和标定方法所用单元及部件音频振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、测微头、电桥、V/F表，示波形（自备）有关旋钮初始位置音频振荡4KHZ，差动放大器的增益打到最大，V/F表打到V2V档。 实验步骤 （1）按图接好线路 （2）装上测微头，上下调使差动变压器铁芯处于线圈的中段位置。 （3）利用示波器，调整音频振荡器幅度旋钮，使激励电压幅值为峰峰值1.5V。 （4）利用示波器和电压表，调整各调零及平衡电位器，使电压表指零。 （5）给梁一个较大的位移，调整移相器，使电压表指示为最大，同时可用示波器观察相敏检波形的输出波形。 （6）旋转测微头，每隔0.50mm读数记录实验数据，填入下表中。 X（mm）V（mV）作出VX曲线，并求出灵敏度。 注意事项如果接着做下一个实验则各旋钮及接不得变动。 10差动变压器的应用振动测量实验目的了解差动变压器的实际应用所需单元及部件音频振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、电桥、测微头、低滤通波器、V/F表低频振荡器、激振器、示波器（自备）有关旋钮初始位置音频振荡器4KHZ，差动放大器增益旋到最大。 实验步骤 （1）按图10接线，并调整好有关部分。 （2）利用示波器，使音频振荡器的输出为峰峰1.5V。 （LV） （3）按下激振器接钮，适当旋动幅度旋钮。 （4）保持低频振荡器的幅度不变，用示波器观察低通滤波器的输出，读出峰峰电压值，记下实验数据，填入下表f(Hz)3Vop-p(v)根据实验结果作出梁的振幅频率特性曲线，指出自振频率的大致值，并与用应变片测出的结果相比较。 4567810122030注意事项适当选择低频激振电压，以免梁在自振频率附近振幅过大。 问题如果用直流电压表来读数，需增加哪些测量单元，测量线路该如何。 11差动变压器的应用电子秤之二实验目的了解差动变压器的实际应用。 所需单元及部件音频振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、V/F表、电桥、砝码212实验教学大纲勘察工程2000.10有关旋钮初始位置音频振荡器4KHZ、V/F表打到V200mv档实验步骤 （1）按图10接线并调整好电路各个部份的零位。 （2）利用示波器。 使音频振荡器的幅度为峰峰2伏。 （3）将测量系统调零。 （4）适当调整差动放大器的放大倍数，使当在秤重平台上放上一定数量的砝码时表指示不溢出。 （5）去掉砝码，必要的话将系统重新调零。 然后遂个加上砝码，读出表头读数，记下实验数据，填入下表W（g）V（v） （6）去掉砝码，在平台上放一个重量的重物，记下电压表读数。 （7）利用所得数据，求得系统灵敏度及重物的重量。 注意事项 （1）砝码不宜太重，以免梁端位移过大。 （2）砝码应放在平台中间部位。 为使操作方便，可将测微头卸掉。 12差动螺管式电感传感器实验目的了解差动螺管式电感传感器的原理所需单元及部件音频振荡器、电桥、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、V/F表、测微头、示波器（自备）。 有关旋钮的初始位置音频振荡器5KHZ，幅度旋到适中位置，差动放大器增益旋到最右边。 实验步骤 （1）按图11接线，组成一个电感电桥测量系统。 （2）装上测微头，调整铁芯到中间位置。 （3）用类似于实验六的方法，利用示波器和电压表，调整各平衡及调零旋钮，使电压表读数为零。 （4）转动测微头，同时记下实验数据，填入下表X（mm）V（mV）作出VX曲线，计算出灵敏度，比较此实验与实验十一的异同。 注意事项 （1）此实验只用原差动变压器的两个次级线圈，注意接法。 （2）音频振荡器必须从LV插口输出。 （3）铁芯的中间位置可以这样调整断开调平衡的W1W2电位器，旋动测微头，使输出最小。 13电涡流式传感器的应用振幅测量实验目的了解电涡流式传感器测量振动的原理和方法。 所需单元及部件电涡流传感器、涡流变换器、差动放大器、电桥、铁测片、直流稳压电源，低频振荡器，V/F表、示波器（自备）实验步骤 （1）按14图接线，图中W1为电桥单元中的交流调平衡电位器，4电源从主机面板上直流稳压电源上引出。 （2）安装并调整好传感器，使其与被测体距离约为最佳工作点的位置（利用实验十六的结果）。 （3）将代频振荡器的频率旋到30HZ，按下激振按钮。 （4）电压表打到20V档，差动放大器增益旋到最小。 （5）旋动W1使电压表读数为零。 （6）用示波器观察差动放大器的输出波形。 （7）将低频振荡器的幅度打大，观察波形，记下波形的峰峰值。 （8）将低频振荡器的频率在1530HZ范围变化，观察变形，记下峰峰值，求出Xp-p。 （利用实验十六的结果进行计算） （9）用示波形观察变换器的输入端的波器（时基应打到50ms/cm左右）。 可见示波器上的波形。 说明 （1）本实验中差动放大器组成了一个电平移动电路，使最佳工作点时系统的输出为零，以便反映出位移的正负值（以工作点为基准），也使实际使用更为方便。 （2）最好采用双零示波器，同时观察调幅波和输出波。 （3）如果加大传感器与被测体初始间距位置，可测较大的振幅，但会产生明显的失真。 注意事项不能将激振幅度打得过高，以免产生过大的振幅。 问题 （1）如果传感器的线性范围是01mm，则振幅测量时的最佳工作点是在距被测体几毫米处？ （2）如果已知被测振幅峰峰值为0.2mm，传感器是否一定要安装在最佳工作点处？ （3）如果此传感器仅用来测量振动频率，工作点问题是否仍十分重要？ （4）用什么办法可以扩大此传感器的线性范围？ （5）利用现有电路单元，你有否办法将涡流变换器的输出信号（为1530Hz的交变信号）变换成直流电压信号，由表头直接读出振幅的大小。 14电涡流传感器应用电子秤之三实验目的了解电涡流传感器在静态测量中的应用所需单元及部件涡流传感器，涡流变换器、V/F表、砝码、差动放大器、电桥、铁测片。 有关旋钮初始位置电压表置20V档，差动放大器增益旋至最小实验步骤 （1）按图14的电路接线 （2）调整传感器的位置，使其处于线性范围的起始距离处。 （3）开启电源，调整电桥单元上的电位器W1，使电压表为零 （4）在平台上放上砝码，记下表头指示值，填入下表W（g）V(v) （5）在平台上放一重物，记下电压表读数，根据实验数据作出V-W曲线，计算出灵敏度及重物的重量。 说明214实验教学大纲勘察工程2000.10差动放大器的增益不一定选最小，可以适当大一些，可视情况指示而定。 注意事项 （1）砝码重物不得使位移超出线性范围。 （2）做此实验应与电子秤之一，之二相比较。 15霍耳式传感器的特性直流激励实验目的了解霍耳式传感器的原理与特性所需单元及部件霍耳片、磁路系统、电路、差动放大器、V/F表、直流稳压电源、测微头。 有关旋钮初始位置差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置200mv档，直流稳压电源置2V档。 实验步骤 （1）按图15接线w 1、r1为电桥单元中的直流平衡网络。 （2）装好测微头。 （3）开启电源，差动放大器调零，然后重新接好线路。 （4）调整w1使电压表指示为零，必要时调整测微头。 （5）上下旋动测微头，记下电压表的读数，建议每0.2mm读一个数，从15.0mm到5.00mm左右为止。 将读数填入下表X（mm）V（v）X（mm）V（v）护壁堵漏与工程浆液实验指导书 一、泥浆性能的测定方法一）、实验目的1了解测定泥浆基本性能所用仪器2掌握泥浆性能常用测定仪的使用与操作方法二）、实验内容1泥浆比重、粘度、失水量、切力、含砂量、固相含量、胶体率、pH值、润滑性等主要性能测定所用仪器的结构。 2测定上述性能的方法。 三）、测定方法及步骤（一）1002型比重秤1仪器1002型比重秤由泥浆杯 1、横梁 8、游动砝码6和支架5组成，在横梁上有调重管9和水平泡3，其结构如图。 2测定步骤校正比重秤先在泥浆杯中装满清水，盖好杯盖，把游码移到刻度1时，如水平泡位于中间，则仪器是准确的；如水平泡不在中间，可在调重管内取出或加入重物来调整。 倒出清水，将待测泥浆注入杯中，盖好杯盖，擦净泥浆杯周围的泥浆，移动砝码使横梁成水平状态（水平泡位于中间）。 游码左侧所示刻度即为泥浆比重。 （二）1006型泥浆粘度计1仪器粘度计由漏斗和量筒组成，构造如图2。 量筒由隔板分成两部分，大头为500毫升，小头为200毫升。 漏斗下端是直径为5毫米、长为100毫米的管子。 2测定步骤将漏斗垂直，用手握紧用手指堵住管口。 然后用量筒两端，分别装200毫升和500毫升泥浆倒入漏斗。 将量筒500毫升一端朝上放在漏斗下面，放开手指同时时以秒表计时。 流出500毫升泥浆所需时间（秒），即为所测泥浆的粘度（视粘度）。 使用仪器前，应用清水对粘度计进行校正，该仪器测量清水的粘度为15秒。 若误差在1秒以内，可用下式计算泥浆的实际粘度。 ?15实际粘度=实测清水粘度实测泥浆粘度（三）ZNN型旋转粘度计ZNN型旋转粘度计有手摇两速、电动两速与电动六速三种。 主要用于测量泥浆的流变参数。 仪器结构如图所示。 1工作原理电机经过传动装置带动外筒恒速旋转，借助于被测液体的粘滞性作用于内筒一定的转矩，带动与扭力弹簧相连的内筒旋转一个角度。 该转角的大小与液体的粘性成正比。 于是液体的粘度测量转换为内筒转角的测量。 2仪器结构（六速旋转粘度计）动力部分双速同步电机转速 750、1500转/分电机功率7. 5、15瓦电源电压220伏变速部分转速 3、 6、 100、 200、 300、600转/分速度梯度 5、 10、 170、 340、 511、1022秒-1测量部分扭力弹簧、刻度盘与内外筒组成测量系统。 内筒与轴锥度配合，外筒卡口联接。 支架部分采用托盘升降被测容器。 3操作方法A准备将仪器与电源相接。 启动马达，变更调速杆位置。 检查传动部分运转是否良好，有无幌动与杂音，以及调速机构是否灵活可靠。 卸下外筒，检查内筒是否上紧，内外筒表面有无杂物，是否清洁。 核查无误后，再将外筒装好。 按下键扭，以300转/分和600转/分观察外筒的偏摆量，如偏摆量大于0.5毫米，要取下外筒调转180度重新装配。 检查刻度盘0位，如刻度盘0位不对指针，松开固定螺钉，调0后将螺丝固紧。 B操作216实验教学大纲勘察工程2000.10将刚搅拌好的泥浆倒入样品杯刻度线处（350毫升），立即放置于托盘上，上升托盘使液面至外筒刻线处。 拧紧手轮，固定托盘。 迅速从高速到低速进行测量，待刻度盘读数稳定后，分别记录各转数下的读数。 测静切力时，应先用600转/分搅拌1分钟，静止1分钟后将变速手把置于3转/分。 读出刻度盘上最大的读数。 再将液体搅拌后静止10分钟，按上述方法读出刻度盘上最大读数。 4计算牛顿流体绝对粘度=300（MPas）塑性流体视粘度=21600（MPas）塑性粘度P=600-300（MPas）动切力=0.511(300-P)(Pa)静切力轴=0.5113(Pa)峰=0.5113(Pa)假塑性流体流性指数n=3.322lg300600?（无因次）稠度系数K=n511511.0300?（Pa秒n）粘塑性流体极限高剪粘度21?=1.195(2100126001?)卡森动切力21v?=1.510 (6)100?2600121?结束a关闭电源开关，松开托盘手轮，移开量杯；b轻轻取下内外筒，清洗内外筒并且擦干，再将外筒装好。 5注意事项外筒装卸。 一手握外转筒，另一手握住外筒顺时针转动，使上筒的卡口对准外转筒内的销子然后取下外筒。 装上外筒时，应使外筒的槽口对准好外转筒内的销子，再逆时针旋转外筒即可，切忌碰撞内筒。 内筒装卸。 一手紧握内筒轴，一手内旋内筒装卸，切勿弄歪内筒轴。 长途搬运时，一定要卸下内筒，装好外筒，以防止内筒轴被撞弯。 扭力弹簧刚度的调整不准随意进行。 （四）ZNS型泥浆失水测定仪该仪器是将泥浆用二氧化碳气体加压的情况下，测量泥浆的失水量。 当泥浆在7kg/cm2过滤面渗透出的水量，以毫升表示。 同时可以测2压力作用下，30分钟内通过截面为45.3cm得泥浆失水后泥饼的厚度，以毫米表示。 1仪器结构ZNS型失水量测定仪，主要由气源10，减压阀8，放空阀6，泥浆杯4，量筒 1、支架等组成，其结构如图所示。 2测定步骤先将支架放在平稳的台面上。 将减压阀、压力表、气源等组件通过方形凸位安装在支架方形孔内。 将减压阀手柄退出，使减压阀处于关死状态，此时无输出，然后关死放空阀。 装好气瓶并拧紧盖。 顺时针旋转减压手柄，使压力表指示在5kg/cm2。 以左手拿住泥浆杯，用食指堵住泥浆杯气接头小孔，倒入被测泥浆，高度以低于密封圈23毫米为最好，放好密封圈，铺平一张滤纸，拧紧泥浆杯盖，然后将泥浆杯连接在三通接头上，将20毫升量筒放在泥浆杯下面，对准出液孔。 迅速将放空阀退回一圈，微调减压阀手柄，使压力表指示为7kg/cm2的恒定状态，当见到第一滴滤液开始记时，30分钟时取下量筒，退出减压阀手柄关死2。 泥浆杯内保持7kg/cm减压阀，顺时针转动放空阀1圈半左右，放空阀打开，泥浆杯内剩余气体被放出，取下泥浆杯，打开泥浆杯盖取出滤纸，洗净泥饼上的浮浆，测量泥饼厚度。 冲洗擦干泥浆杯，泥浆杯盖、密封圈。 并烘干杯盖滤网。 记录下量筒内失水量。 为缩短时间一般可测7.5分钟失水量乘以2，必要时即需测30分钟的失水量。 （五）ZNG型泥浆固相含量测定仪该仪器是根据蒸馏原理。 取一定量（20毫升）泥浆，用高温（电加热）将其蒸干，然后进行固相称量，算出固相成分之重量或体积的百分含量。 仪器主要是由蒸馏器1，加热棒2，电线接头3，冷凝器4，量筒5等组成（见图5）。 1操作步骤拆开蒸馏器，放平泥浆杯；充分搅拌泥浆，将其倒满泥浆杯。 轻轻的将泥浆杯盖放在杯口上，使多出泥浆溢出并擦干净，此时泥浆杯内泥浆为20毫升。 轻轻的抬起杯盖，将粘附在杯盖底部的泥浆刮回到泥浆杯中。 为防止蒸馏过程中泥浆沸溢，向泥浆杯中加入35滴抗泡剂，然后扭上套筒。 将加热棒旋紧在套筒上部（应直立放置），将蒸馏器插入泥浆箱后面小孔内，并将20毫升百分刻度量筒夹在冷凝器导流管口处，以收集冷凝液。 连接电路进行蒸馏，同时记时，通电35分钟，第一滴冷凝液流出，直到泥浆被蒸干不再有冷凝液流出（大约需2040分钟）。 拔出电线插头，切断电源，用环架取下蒸馏器淋水冷却，拆开蒸馏器，用刮刀刮下泥浆杯及加热棒，套筒上固相成分，然后称量，计算出固相百分含量。 记下