工程设备设计基础简介本课程作用和任务选用教材：材料工程设备设计IGC法的装置示意图。其原理是将材料在惰性气体气氛中蒸发，蒸发出的金属原子与惰性气体相碰撞后动能降低，通过热对流输运到液氮冷却的旋转冷底板的表面，形成疏松粉末。收集后的粉末在高真空下（10-5-10-6Pa）冷压（压力通常为1-5GPa）制成块体材料。真空泵的选择箱式电阻炉高精度圆体箱式炉中温井式电阻炉低温井式电阻炉罩式退火炉化学反应的标准状态（对于纯固体或纯液体）：教学安排及方式第一章测温仪表第1节热电偶测温原理将两根不同性质的金属丝或合金丝A或B，焊接组成一个闭合回路称之为热电偶。A、B叫做热偶丝，也叫热电极。放置在被测温度的介质中的接头，称为测量端，一般都是高热端，所以又称为热端。另一接头则称为参比端，在使用时，这端并不焊接，而是接入测量仪表，其温度通常是环境温度或某一恒定温度，所以通常被称为冷端。当热电偶两端温度t≠t1时，回路中有电流，把这电流称为热电流，产生热电流的电动势称为热电势，并把这种物理现象称为热电现象。将铜丝和铁丝两头相连成闭合回路，把其中一头加热，回路中将有电流产生。实际任何两种导体或半导体材料构成的闭合回路都能见到类似现象。这种有热转变成电的现象称热电效应(thermoelectriceffect)。热电偶就是根据这种热电现象制成的测温单元。图例：两种导体构成的热电偶回路在古典电子理论中，热电势由温差电势和接触电势两部分构成。接触电势测量端与参考端的电势计算第3节利用直流电位计和热电偶测温第4节热电阻测温原理及类型2）铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2--φ8mm。与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气间隙，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装；④使用寿命长。3）端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。4）隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于B1a--B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。1红外测温仪器的种类红外测温仪器主要有3种类型：红外热像仪、红外热电视、红外测温仪（点温仪）。60年代我国研制成功第一台红外测温仪，1990年以后又陆续生产小目标、远距离、适合电业生产特点的测温仪器近期，国产红外热像仪在昆明研制成功，实现了国产化。2红外测温仪工作原理红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。除此之外，还应考虑目标和测温仪所在的环境条件，如温度、气氛、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1。应该指出，自然界中并不存在真正的黑体，但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。影响发射率的主要因素有：材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量，然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例；双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。红外系统：红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内置的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值红外测温仪是通过接收目标物体发射、反射和传导的能量来测量其表面温度。测温仪内的探测元件将采集的能量信息输送到微处理器中进行处理，然后转换成温度读数显示。在带激光瞄准器的型号中，