《大学物理实验》课程教学资源（教材讲义）空气热机

大学物理实验.266.【附录2】原理说明HD混沌原理及应用实验仪工作原理图科捷信示器最甲（福图空气热机5.9【引言】热机是将热能转换为机械能的机器，历史上对热机循环过程及热机效率的研究，曾为热力学第二定律的确立起了奠基性的作用.斯特林1816年发明的空气热机，以空气作为工作介质，是最古老的热机之一.虽然现在已发展了内燃机，燃气轮机等新型热机，但空气热机结构简单，便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学中的重要内容，是很好的热学实验教学仪器

暰附录2暱 原理说明 HD_ 混沌原理及应用实验仪工作原理图 5灡9 空气热机 暰引言暱 热机是将热能转换为机械能的机器.历史上对热机循环过程及热机效率的研究,曾为热力 学第二定律的确立起了奠基性的作用.斯特林1816年发明的空气热机,以空气作为工作介质, 是最古老的热机之一.虽然现在已发展了内燃机,燃气轮机等新型热机,但空气热机结构简单, 便于帮助理解热机原理与卡诺循环等热力学中的重要内容,是很好的热学实验教学仪器. ·266· 大学物理实验

第5章设计性与应用性实验·267.【实验目的】1.理解热机原理及循环过程，2.测量不同冷热端温度时的热功转换值.验证卡诺定理3.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系，计算热机实际效率，【实验原理】1.仪器的构造及热机工作原理本实验采用电加热型热机实验仪，热机主机由高温区、低温区、工作活塞及汽缸、位移活塞及汽缸、飞轮、热源等部分组成，其构造如图5-9-1所示力矩标尺高温端温度低温端温度力矩计传感器传感器测转速标记工作活塞测角度标记飞轮双光电门温区高温区:0电加热器位移活塞图5-9-1空气热机工作原理热机左边为飞轮与连杆机构，工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接.飞轮的下方为工作活塞与工作汽缸，飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸，工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连接.位移汽缸的右边是高温区，采用电热方式加热，位移汽缸左边有散热片，构成低温区。工作活塞使汽缸内气体封闭，并在气体的推动下对外做功.位移活塞是非封闭的占位活塞，其作用是在循环过程中便气体在高温区与低温区间不断交换，气体可通过位移活塞与位移汽缸间的间流动工作活塞与位移活塞的运动是不同步的，当某一活塞处于位置极值时，它本身的速度最小，面另一个活塞的速度最大，为方便理解热机工作原理，将实验装置简化为图5-9-2所示.当工作活塞处于最底端时，位移活塞迅速左移，使汽缸内气体向高温区流动，如图5-9-2（a）所示：进入高温区的气体温度升高，便汽缸内压强增大开推动工作活塞向上运动，如图5-9-2（b）所示.在此过程中热能转换为飞轮转动的机械能：工作活塞在最顶端时，位移活塞迅速右移，使汽缸内气体向低温区流动，如图5-9-2（c）所示：进人低温区的气体温度降低，使汽缸内压强减小，同时工作活塞在飞轮惯性力的作用下向下运动，完成循环，如图5-9-2（d）所示.在一次循环过程中气体对外所作净功等于p-V图所围的面积.2.卡诺定律验证根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理，对于循环过程可逆的理想热机，热功转换效率

暰实验目的暱 1.理解热机原理及循环过程. 2.测量不同冷热端温度时的热功转换值,验证卡诺定理. 3.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系,计算热机实际效率. 暰实验原理暱 1.仪器的构造及热机工作原理 本实验采用电加热型热机实验仪,热机主机由高温区、低温区、工作活塞及汽缸、位移活塞 及汽缸、飞轮、热源等部分组成,其构造如图5灢9灢1所示. 图5灢9灢1 空气热机工作原理 热机左边为飞轮与连杆机构,工作活塞与位移活塞通过连杆与飞轮连接.飞轮的下方为工 作活塞与工作汽缸,飞轮的右方为位移活塞与位移汽缸,工作汽缸与位移汽缸之间用通气管连 接.位移汽缸的右边是高温区,采用电热方式加热,位移汽缸左边有散热片,构成低温区. 工作活塞使汽缸内气体封闭,并在气体的推动下对外做功.位移活塞是非封闭的占位活 塞,其作用是在循环过程中使气体在高温区与低温区间不断交换,气体可通过位移活塞与位移 汽缸间的间隙流动.工作活塞与位移活塞的运动是不同步的,当某一活塞处于位置极值时,它 本身的速度最小,而另一个活塞的速度最大. 为方便理解热机工作原理,将实验装置简化为图5灢9灢2所示.当工作活塞处于最底端时, 位移活塞迅速左移,使汽缸内气体向高温区流动,如图5灢9灢2(a)所示;进入高温区的气体温度 升高,使汽缸内压强增大并推动工作活塞向上运动,如图5灢9灢2(b)所示,在此过程中热能转换 为飞轮转动的机械能;工作活塞在最顶端时,位移活塞迅速右移,使汽缸内气体向低温区流动, 如图5灢9灢2(c)所示;进入低温区的气体温度降低,使汽缸内压强减小,同时工作活塞在飞轮惯 性力的作用下向下运动,完成循环,如图5灢9灢2(d)所示.在一次循环过程中气体对外所作净功 等于p V 图所围的面积. 2.卡诺定律验证 根据卡诺对热机效率的研究而得出的卡诺定理,对于循环过程可逆的理想热机,热功转换效率 第5章 设计性与应用性实验 ·267·

大学物理实验:268:图5-9-2空气热机工作原理AQ-Q2-T-T2-△T=Q=Q:TT式中A为每一循环中热机做的功，Q为热机每一循环从热源吸收的热量，Q为热机每一循环向冷源放出的热量，T，为热源的绝对温度，T，为冷源的绝对温度实际的热机都不可能是理想热机，由热力学第二定律可以证明，循环过程不可逆的实际热机，其效率不可能高手理想热机，此时热机效率卡诺定理指出了提高热机效率的途径，就过程面言，应当使实际的不可逆机尽量接近可逆机.就温度而言，应尽量地提高冷热源的温度差，热机每一循环从热源吸收的热量Q正比于△T/n，n为热机转速，n正比于nA/△T.只需测量不同冷热端温度时的nA/公T，观察它与△T/T的关系，即可验证卡诺定理，如图5-9-1，飞轮转速n可由光电门测量，功A由热机实验仪输出信号至双踪示波器显示P-V图进行测量，高温T由高温端温度传感器测量，温差△T为高低温端传感器所测温度的差值，此实验中，工作气缸内的压强和容积可由热机测试仪测量出，而功A的值即为工作气缸内P-V图所围的面积.示波器可将热机测试仪输入的压强和容积信号转换为电压信号显示出来，其转换关系为：容积（X通道）：1V=1.333×10-5m*压力（Y通道）：1V=2.164×10Pa；故只需测量出示波器显示的P-V图的面积，再乘以转换系数，就可以得到功A的值AutomLHor.MENUW主时基视窗设置视窗扩展滚动模式EFDC10122.7EDGE0m300m12.5MSA图5-9-3示波器显示的P-V图图5-9-3为示波器显示的热机运行中某一时刻的P-V图.本实验测量p-V图的面积的方法：将如图5-9-3所示的力-V图从左右两边图形最远点分成上下两条曲线，利用示波器读取两条曲线上若干点的横纵坐标值.将这些值输人到电脑中，利用Excel拟合出两条曲线的方程，用积分求出两条曲线所围的面积.上下两条曲线所需读取坐标的点为曲线的端点和曲线与

图5灢9灢2 空气热机工作原理 毲= A Q1 = Q1 -Q2 Q1 = T1 -T2 T1 = 殼T T1 , 式中A 为每一循环中热机做的功,Q1 为热机每一循环从热源吸收的热量,Q2 为热机每一循环 向冷源放出的热量,T1 为热源的绝对温度,T2 为冷源的绝对温度. 实际的热机都不可能是理想热机,由热力学第二定律可以证明,循环过程不可逆的实际热 机,其效率不可能高于理想热机,此时热机效率 毲曑 殼T T1 . 卡诺定理指出了提高热机效率的途径,就过程而言,应当使实际的不可逆机尽量接近可逆 机.就温度而言,应尽量地提高冷热源的温度差. 热机每一循环从热源吸收的热量Q1 正比于 殼T/n,n为热机转速,毲正比于nA/殼T.只需 测量不同冷热端温度时的nA/殼T,观察它与 殼T/T1 的关系,即可验证卡诺定理.如图5灢9灢1, 飞轮转速n可由光电门测量,功A 由热机实验仪输出信号至双踪示波器显示p V 图进行测 量,高温T1 由高温端温度传感器测量,温差殼T 为高低温端传感器所测温度的差值. 此实验中,工作气缸内的压强和容积可由热机测试仪测量出,而功A的值即为工作气缸内 p V 图所围的面积.示波器可将热机测试仪输入的压强和容积信号转换为电压信号显示出 来,其转换关系为:容积(X通道):1V=1.333暳10-5 m3 压力(Y通道):1V=2.164暳104Pa; 故只需测量出示波器显示的p V 图的面积,再乘以转换系数,就可以得到功A 的值. 图5灢9灢3 示波器显示的p V 图 图5灢9灢3为示波器显示的热机运行中某一时刻的p V 图.本实验测量p V 图的面积的 方法:将如图5灢9灢3所示的p V 图从左右两边图形最远点分成上下两条曲线,利用示波器读 取两条曲线上若干点的横纵坐标值.将这些值输入到电脑中,利用 Excel拟合出两条曲线的方 程,用积分求出两条曲线所围的面积.上下两条曲线所需读取坐标的点为曲线的端点和曲线与 ·268· 大学物理实验

第5章设计性与应用性实验:269:示波器背景竖线相交的点，3.热机实际效率的测量当热机带负载时，热机实际效率可用热机向负载输出的功率与电加热器端输人功率的比值来计算，其中，热机输出功率P。三2元nM，n为热机转速，M为飞轮摩擦力矩电加热器的输人功率P，二UI.U为输入电压，I为输入电流.热机实际输出功率的大小随负载的变化面变化如图5-9-1，力矩计悬挂在飞轮轴上，由力矩计所指位置可直接在标尺上读出摩擦力矩M：电加热器的输入电压U和电流I可由仪器面板直接读取.调节力矩计锁紧螺钉的松紧，即可改变力矩计与轮轴之间的摩擦力，测量计算出不同负载大小时的热机实际效率，【实验仪器】空气热机实验仪，空气热机测试仪，电加热器及电源，双踪示波器【实验内容】1.理解空气热机原理及热循环过程不用力矩计，将电加热器的加热电压加到第11档（36伏左右），等待约6～10分钟，加热电阻丝已发红后，用手顺时针拨动飞轮，热机即可运转（若运转不起来，可看看热机测试仪显示的温度，冷热端温度差在100度以上时易于起动），结合图2仔细观察热机循环过程中工作活塞与位移活塞的运动情况，切实理解空气热机的工作原理2.测量不同输人功率下热功转换效率，验证卡诺定理（1）用Q9线将热机测试仪的压力和体积信号输出口分别与示波器Y和X通道连接，减小加热电压至第1档（24伏左右）.（2）调节示波器观察容积与压强信号波形：首先点击“自动设置”按钮，然后点击“CH1”按钮，观察容积信号；点击“CH2”按钮观察压力信号.同时点击“CH1”和"CH2”按钮可同时观察压力和容积信号及它们之间的相位关系等，（3）调节示波器显示P-V图：顺序点击“自动设置”按钮、“水平菜单”按钮、“X-Y”按钮，调节出P-V图.旋转“CH1”和"CH2”旋钮上的上下调节旋钮，改变P-V图显示位置：旋转“CH1”和"CH2”旋钮下的通道灵敏度旋钮，改变P-V图显示大小，将P-V图调节到最适合观察的位置（即示波器屏幕能完整显示的最天P-V图：一般为一通道50mV，二通道200mV).（4）等待几分钟，待温度和转速平衡后，点击“运行/停止”按钮，将力-V图固定在示波器显示窗，同时从测试仪面板读取当前加热电压、热端温度、温差和转速，记人表2中（5）调节示波器读取待测点坐标：先点击“光标”按钮，再点击“X1”（或“Y1”）按钮，调出水平（或竖直）测量线，转动“调节”旋钮，将测量线与待测点重合，从示波器读取待测点的坐标，并记录人表1：点击“X-Y”按钮，可在屏幕切换显示水平或竖直测量线（6）逐步加大加热功率，等待温度和转速平衡后，重复以上测量4次以上，将数据记人表5-9-1、表5-9-2表5-9-1测量P-V图面积V/mVpi/Pap2/Pa

示波器背景竖线相交的点. 3.热机实际效率的测量 当热机带负载时,热机实际效率可用热机向负载输出的功率与电加热器端输入功率的比值 来计算.其中,热机输出功率P0=2毿nM,n为热机转速,M为飞轮摩擦力矩;电加热器的输入功率 Pi=UI,U 为输入电压,I为输入电流.热机实际输出功率的大小随负载的变化而变化. 如图5灢9灢1,力矩计悬挂在飞轮轴上,由力矩计所指位置可直接在标尺上读出摩擦力矩 M;电加热器的输入电压U 和电流I 可由仪器面板直接读取.调节力矩计锁紧螺钉的松紧,即 可改变力矩计与轮轴之间的摩擦力,测量计算出不同负载大小时的热机实际效率. 暰实验仪器暱 空气热机实验仪,空气热机测试仪,电加热器及电源,双踪示波器. 暰实验内容暱 1.理解空气热机原理及热循环过程 不用力矩计,将电加热器的加热电压加到第11档(36伏左右),等待约6~10分钟,加热电 阻丝已发红后,用手顺时针拨动飞轮,热机即可运转(若运转不起来,可看看热机测试仪显示的 温度,冷热端温度差在100度以上时易于起动),结合图2仔细观察热机循环过程中工作活塞 与位移活塞的运动情况,切实理解空气热机的工作原理. 2.测量不同输入功率下热功转换效率,验证卡诺定理 (1)用 Q9线将热机测试仪的压力和体积信号输出口分别与示波器Y和X通道连接,减小 加热电压至第1档(24伏左右). (2)调节示波器观察容积与压强信号波形:首先点击“自动设置暠按钮,然后点击“CH1暠按 钮,观察容积信号;点击“CH2暠按钮观察压力信号.同时点击“CH1暠和“CH2暠按钮可同时观察 压力和容积信号及它们之间的相位关系等. (3)调节示波器显示p V 图:顺序点击“自动设置暠按钮、“水平菜单暠按钮、“X Y暠按钮, 调节出p V 图.旋转“CH1暠和“CH2暠旋钮上的上下调节旋钮,改变p V 图显示位置;旋转 “CH1暠和“CH2暠旋钮下的通道灵敏度旋钮,改变p V 图显示大小.将p V 图调节到最适合 观察的位置(即 示 波 器 屏 幕 能 完 整 显 示 的 最 大 p V 图:一 般 为 一 通 道 50 mV,二 通 道 200 mV). (4)等待几分钟,待温度和转速平衡后,点击“运行/停止暠按钮,将p V 图固定在示波器 显示窗,同时从测试仪面板读取当前加热电压、热端温度、温差和转速,记入表2中. (5)调节示波器读取待测点坐标:先点击“光标暠按钮,再点击“X1暠(或“Y1暠)按钮,调出水 平(或竖直)测量线.转动“调节暠旋钮,将测量线与待测点重合,从示波器读取待测点的坐标, 并记录入表1;点击“X Y暠按钮,可在屏幕切换显示水平或竖直测量线. (6)逐步加大加热功率,等待温度和转速平衡后,重复以上测量4次以上,将数据记入 表5灢9灢1、表5灢9灢2. 表5灢9灢1 测量p V 图面积 V/mV p1/Pa p2/Pa 第5章 设计性与应用性实验 ·269·

.270.大学物理实验表5-9-2测量不同冷热端温度时的热功转换值加热电压U热端温度T温度差△Tp-V图面积热机转速n△T/TinA/T/K/V/KA/J/(rad/s)3.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系（1）调节加热电压至36伏，用手轻触飞轮让热机停止运转，然后将力矩计装在飞轮轴上：拨动飞轮，让热机继续运转.调节力矩计的摩擦力（不要停机），待输出力矩、转速、温度稳定后，读取并纪录各项参数于表5-9-3中（2）保持输人功率不变，逐步增大输出力矩，重复以上测量4次表5-9-3测量热机输出功率随负载及转速的变化关系W输人功率P.-UI=热端温度输出力矩M输出功率输出效率温度差△T热机转速n/KT./K/N·mX10-3/(rad/s)P。=2mM/W70/ = P。/P.(%)【数据处理】1.测量不同输人功率下热功转换效率，验证卡诺定理使用Excel作p-V图，并计算面积A，填人表5-9-2.其中，容积V、压强p与示波器输出电压的关系为：容积（X通道）：1V=1.333×10-5m，压力（Y通道）：1V=2.164×10*Pa：以AT/T，为横坐标.ⅡA/AT为纵坐标.作nA/AT与AT/T的关系图.验证卡诺定理2.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系使用Excel，以n为横坐标，P。为纵坐标，在电脑上作P。与n的关系图，表示同一输入功率下，输出偶合不同时输出功率随偶合的变化关系，【注意事项】1.加热端在工作时温度很高，而且在停止加热后1小时内仍然会有很高温度，请小心操作，不要触摸，否则会被烫伤2热机在没有运转状态下，严禁长时间大功率加热，若热机运转过程中因各种原因停止转动，必须用手拨动飞轮帮助其重新运转或立即关闭电源，否则会损坏仪器3.记录测量数据前须保证已基本达到热平衡，避免出现较大误差.等待热机稳定读数的时间一般在10分钟左右

表5灢9灢2 测量不同冷热端温度时的热功转换值 加热电压U /V 热端温度T1 /K 温度差 殼T /K 殼T/T1 p V 图面积 A/J 热机转速n /(rad/s) nA/殼T 3.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系 (1)调节加热电压至36伏,用手轻触飞轮让热机停止运转,然后将力矩计装在飞轮轴上, 拨动飞轮,让热机继续运转.调节力矩计的摩擦力(不要停机),待输出力矩、转速、温度稳定后, 读取并纪录各项参数于表5灢9灢3中. (2)保持输入功率不变,逐步增大输出力矩,重复以上测量4次. 表5灢9灢3 测量热机输出功率随负载及转速的变化关系 输入功率Pi =UI = W 热端温度 T1/K 温度差 殼T /K 输出力矩 M /N·m暳10-3 热机转速n /(rad/s) 输出功率 Po =2毿nM/W 输出效率 毲o/i =Po/Pi(%) 暰数据处理暱 1.测量不同输入功率下热功转换效率,验证卡诺定理 使用Excel作p V 图,并计算面积A,填入表5灢9灢2.其中,容积V、压强p与示波器输出电 压的关系为:容积(X通道):1V=1.333暳10-5 m3,压力(Y 通道):1V=2.164暳104 Pa;以 殼T/T1 为横坐标,nA/殼T 为纵坐标,作nA/殼T 与 殼T/T1 的关系图,验证卡诺定理. 2.测量热机输出功率随负载及转速的变化关系 使用Excel,以n为横坐标,Po 为纵坐标,在电脑上作Po 与n的关系图,表示同一输入功率 下,输出偶合不同时输出功率随偶合的变化关系. 暰注意事项暱 1.加热端在工作时温度很高,而且在停止加热后1小时内仍然会有很高温度,请小心操 作,不要触摸,否则会被烫伤. 2.热机在没有运转状态下,严禁长时间大功率加热,若热机运转过程中因各种原因停止转 动,必须用手拨动飞轮帮助其重新运转或立即关闭电源,否则会损坏仪器. 3.记录测量数据前须保证已基本达到热平衡,避免出现较大误差.等待热机稳定读数的时 间一般在10分钟左右. ·270· 大学物理实验

第5章设计性与应用性实验:271:4.在读力矩的时候，力矩计可能会摇摆.这时可以用手轻托力矩计底部，缓慢放手后可以稳定力矩计.如还有轻微摇摆，读取中间值，5.飞轮在运转时，应谨慎操作，避免被飞轮边沿割伤【预习思考题】1.为什么力-V图的面积即等于热机在一次循环过程中将热能转换为机械能的数值？2.示波器能够将输人信号转换为电压信号显示出来，其中X（或Y）通道灵敏度的值（单位V/div）表示示波器显示的每一小方格沿X（或Y）轴的边长表示的电压值.现在已知体积（X通道）：1V=1.333X10-m，压强（Y通道）：1V=2.164X104Pa，若示波器显示的X，Y通道灵敏度分别为0.1V/div,0.1V/div，则示波器一个小方格代表的输出功率为多少焦耳？【讨论思考题】通过本实验，试分析如何提高空气热机输出效率？【拓展阅读】[1]】滨口和洋.斯特林引擎模型制作上海：上海交通大学出版社，2010[2]李海伟，石林锁，李亚奇.2010.斯特林发动机的发展与应用.能源技术，31(4：228一231.5.10六面顶压机高温高压下原位温度压力测定【引言】高压物理学是研究物质在高温高压下的力学、热学、光学、电学、磁学特性，物质的微观结构，状态方程，相变等的一门独立的科学，目前，高压物理学已发展成一个独具特色的领域，高温高压这种极端的条件的产生需要极其专业而富有技巧的实验技术和方法.这其中高温高压状态下的温度和压力的标定是开展高温高压实验研究的基础【实验目的】1.掌握设计和组装六面顶高温高压合成装置实验块的方法2.熟悉六面顶高温高压合成装置的构造和使用3.掌握原位温度测定的原理和方法4.掌握铅熔点法标定六面顶高温高压合成装置高温下的压力，【实验原理】原位温度标定原理：本实验通过K型（镍铬-镍硅）热电偶测量六面顶压机压腔的温度.原位数据采集系统的上位机通过监控软件控制Keithley2700万用表，可实现实时测量并记录压腔温度数据.配合手动加载和记录的压机控制台输出功率，可获得压腔中温度和压机控制台输出功率的关系曲线，即温度标定曲线原位压力标定原理：采用压力相对测量法，即利用样品物质在高压下的电阻率、体积、晶格参数、介电常数、光学常数的变化，以及相变、熔融、分解、水化等物理化学反应来进行压力测量.通过压力标定材料物性变化点与压力之间的对应关系，在高压装置中测定各种压力标定材料的物性变化点来反推腔体的实际压力，得出某一压力范围内的定点压力和加载油压之间的对应关系

4.在读力矩的时候,力矩计可能会摇摆.这时可以用手轻托力矩计底部,缓慢放手后可以 稳定力矩计.如还有轻微摇摆,读取中间值. 5.飞轮在运转时,应谨慎操作,避免被飞轮边沿割伤. 暰预习思考题暱 1.为什么p V 图的面积即等于热机在一次循环过程中将热能转换为机械能的数值? 2.示波器能够将输入信号转换为电压信号显示出来,其中X(或Y)通道灵敏度的值(单位 V/div)表示示波器显示的每一小方格沿X(或Y)轴的边长表示的电压值.现在已知体积(X通 道):1V=1.333暳10-5 m3,压强(Y 通道):1V=2.164暳104 Pa,若示波器显示的 X,Y 通道 灵敏度分别为0.1V/div,0.1V/div,则示波器一个小方格代表的输出功率为多少焦耳? 暰讨论思考题暱 通过本实验,试分析如何提高空气热机输出效率? 暰拓展阅读暱 [1] 滨口和洋.斯特林引擎模型制作.上海:上海交通大学出版社,2010. [2] 李海伟,石林锁,李亚奇.2010.斯特林发动机的发展与应用.能源技术,31(4):228—231. 5灡10 六面顶压机高温高压下原位温度压力测定 暰引言暱 高压物理学是研究物质在高温高压下的力学、热学、光学、电学、磁学特性,物质的微观结 构,状态方程,相变等的一门独立的科学.目前,高压物理学已发展成一个独具特色的领域,高 温高压这种极端的条件的产生需要极其专业而富有技巧的实验技术和方法.这其中高温高压 状态下的温度和压力的标定是开展高温高压实验研究的基础. 暰实验目的暱 1.掌握设计和组装六面顶高温高压合成装置实验块的方法. 2.熟悉六面顶高温高压合成装置的构造和使用. 3.掌握原位温度测定的原理和方法. 4.掌握铅熔点法标定六面顶高温高压合成装置高温下的压力. 暰实验原理暱 原位温度标定原理: 本实验通过 K 型(镍铬 镍硅)热电偶测量六面顶压机压腔的温度.原位数据采集系统的 上位机通过监控软件控制 Keithley2700万用表,可实现实时测量并记录压腔温度数据.配合 手动加载和记录的压机控制台输出功率,可获得压腔中温度和压机控制台输出功率的关系曲 线,即温度标定曲线. 原位压力标定原理: 采用压力相对测量法,即利用样品物质在高压下的电阻率、体积、晶格参数、介电常数、光 学常数的变化,以及相变、熔融、分解、水化等物理化学反应来进行压力测量.通过压力标定材 料物性变化点与压力之间的对应关系,在高压装置中测定各种压力标定材料的物性变化点来 反推腔体的实际压力,得出某一压力范围内的定点压力和加载油压之间的对应关系. 第5章 设计性与应用性实验 ·271·