金属材料工程与技术综合试验I试验指导书.PDF

金属材料工程与技术综合实验 I 实验指导书 大连理工大学材料科学与工程学院 目 录 1. 实验一 UJ36A 电位差计的使用及热电偶的检定与校验…………1 2. 实验二 热电偶的焊接及补偿导线区分实验…………………… 7 3. 实验三 钢的断口形貌观察及分析………………………………13 4. 实验四 扫描电镜下钢的显微组织观察…………………………16 5. 实验五 金相复膜实验……………………………………………20 6. 实验六 典型工程用钢的电化学腐蚀实验………………………23 实验一 UJ36A 电位差计的使用及热电偶的检定与校验 一.实验目的 1.掌握UJ36a 电位差计工作原理； 2.学会利用UJ36a 电位差计对热电偶进行校验； 3. 了解热电偶接普通导线对测量结果的影响。 二.仪器与设备 管式电阻炉、UJ36a 电位差计、K 型热电偶、补偿导线、普通导线、双联开关 三.概述 UJ36a 型携带式直流电位差计，能很方便地以补偿法原理测量直流电压（或电动势）和 对各种直流毫伏表及电子电位差计进行刻度较正，可在实验室、车间及现场和野外工作。仪 器内附标准电池及晶体管放大检流计。 仪器另一主要用途：是配合各种测量温度的热电偶，能快速而准确地检测温度，是热工 测量上常备的测量工具。 1.UJ36A 电位差计工作原理 1）补偿法测电动势 （a ） （b ） 图1.1 测量电动势原理图（a ）电压表测量电动势（b）补偿法测电动势 如图1.1 （a ）所示，用电压表测量电动势时，由于电压表内阻不可能无穷大，当有电流 I 流过时，它在被测电动势内阻r 上的电压降为Ir，则电压表测出的值应为EX-Ir ，而不是电 动势EX 。 用补偿法测量电动势如图1.1 （b ）所示，图中EP 是连续可调且能准确知道电压值的电 源，称为补偿电源。G 为检流计，当流过G 的电流为零（或G 两端的电压为零）时，G 指 零（零偏转）。测量时，调节补偿电压EP ，当G 零偏时，称EP 和EX 达到补偿状态。此时 EX=EP 。这种用补偿电压和被测量电压相等（检流计指零）来测量电压（或电动势）的方 法，称为补偿法。 2）UJ36A 电位差计工作原理 UJ36A 其工作原理如图1.2 所示。 1 E—工作电源 EN—标准电池的电动势 EX—被测电动势（或电压） G—晶体管放大检流计 RP—工作电流调节 R—被测量电动势的补偿电阻 RN—标准电池电动势补偿电阻 K—转换开关 图1.2 UJ36A 工作原理图 将K扳向标准位置，调节RP，使检流计指零，这时标准电池的电动势由电阻RN上的电压 降补偿。EN=IRN…………………………（1） 式中：I是流过RN和R的电流以，称之为电位差计的工作电流。 由（1）式可得：I=EN/RN…………………………（2） 工作电流调节好以后，将K扳向“未知”位置，同时移动Q触头，再次使流计指零，此时触 头Q在R上的读数为RQ，这时被测量的电动势或电压电阻RQ上的电压降补偿。 EX=IRQ…………………………（3） 由（2）代入（3）式得：EX=ENRQ/