反应工程实验指导书
实验一 化学反应动力学参数测定
一、实验目的
1．了解与掌握在连续流动搅拌釜式反应器内测定均相液相反应动力学参数的原理和方法。
2．复习巩固溶液标定和溶液配制的操作及计算方法。
二、实验原理
1．乙酸乙酯皂化反应的反应式为
NaOH + CH 3COOC 2H 5—→ CH 3COONa + C 2H 5OH （A ） （B ） （C ） （D ）
在稳态条件下，根据流动式全混釜反应器的物料衡算基础式，有
()A A A 0γ-=-V FC FC
或 ()()???
? ??-=-=
-A0A
m
A0A A0A 1C
C C C C V F
τγ ……………………（1） 当0B 0A C C = ，且在等体积流量进料时，其反应速度)(A γ-可表示成如下形式：
n A0A n 0A n A A )()(C C k C kC ==-γ (2)
或 ())ln()ln(ln A0A n
0A A C C n k C +=-γ ......... (3)
由实验测定不同C A 下的反应速度（-γ
A ），然后由式（3）可求出该反应的速度常数k 和
反应级数n 。
由乙酸乙酯皂化反应的离子式 Na
+
+ OH ˉ
→ Na +
+ Ac ˉ
可以看出，在整个反应过程
中，Na +
浓度相同，故Na +
的电导不变；而同样浓度时OH ˉ
的电导远大于Ac ˉ
的电导，所以溶液的电导变化可以OH ˉ
的电导来表示。由于在一定浓度范围内NaOH 溶液的电导与
NaOH 的浓度成正比，故可通过测定溶液的电导变化而反映出溶液中OH ˉ
浓度的变化。另
外皂化反应是不可逆反应，反应进行完全时NaOH 的浓度可视为零，因此溶液的电导与NaOH 的浓度有下面的关系（溶液的电导可以用电导率仪来测定）：
0A C = α(
L
0-
L ∞) ， C A = α(
L t -
L ∞）
式中：L 0、L ∞ — 分别为反应初始和反应完毕时溶液的电导率。 L t — 空时为τ
m 时溶液的电导率。
代入（1）、（3）式，则有
???
?
??--=
-∞
L L L L C 0t 0m A0A )(τγ …………………………（4） 及 ()()???
?
?
?--+=-∞∞
L
L L
L n k C n
0t 0
A A ln ln ln γ …………………………（5） 所以根据电导率的大小，由式（4）和（5）可直接得到相对应的反应速度()A γ-、反应速度常数k 及反应级数n 。
2．若将该反应设定为二级反应，在采用C A 0 = C B
0及等分子流量进料时，式（2）可写
成： 2
)(A A kC =-γ ………………… … (2)'
代入式(1)可求出 k =
A
A0
A A0m A
A02A A A0)()(C C C C C C C F V C C τ--=
……… (1)' 同样可用电导率表示浓度的大小，式(1)' 可写成： k =
2
t A00t 0)
()
)((∞L L C L L L L m ---τ∞ ……………………………… (4)'
在不同的空时条件下，由式(4)' 得到的反应速度常数k 如是常数时，则表明该反应确实是属于二级反应。
3．改变不同的反应温度，按上述实验原理1或2测定相应的反应速度常数k ，再根据阿仑尼乌斯定律： k =E Ae - ………（6） 或 ln
k = ln A -RT
E (7)
即可得到反应的活化能和频率因子。
三、实验流程和装置
本实验流程如下：
1 — 酯储槽
2 — 碱储槽
3 — 转子流量计
4 — 搅拌釜
5 — 产物储槽
6 — 电动搅拌器
7 — 电导率仪
8 — 计算机数采系统
四、实验步骤
1．打开设备电源开关，然后打开电导率仪开关，进行预热（10分钟以上），此时可进行下面工作。
2. 反应物料的标定和配制：在碱储槽内用去离子水配制一定量约0.04 mol/L 的NaOH 溶液(已由实验室配好)。用已知浓度的酸标定该NaOH 溶液(准确至0.0001 mol/L)。在酯储槽内根据得到的NaOH 溶液的浓度，精确计算配制一定量（实验时由老师给出）相同浓度的乙酸乙酯溶液(即C A0 = C B0 )。
3．L 0的测量：用量筒从碱储槽取50mlNaOH 溶液，将电导率仪的电极插入该溶液中。然后将“RANGES （量程）”旋钮转到“CAL （校正）”档，通过“CONST （常数）”旋钮使显示数值与所用电极的常数值一致。再将“RANGES （量程）”旋钮转到“20m ”档，待显示稳定后直接从电导率仪读取数据，得'
0L ，则'0021=L L 。读完数据后，关闭电导率仪电
源，取出电极并用去离子水清洗，然后将其插入反应釜的溢流管出口处。
4. 从酯储槽取等体积的乙酸乙酯溶液与上面所取的NaOH 溶液混合于一个烧杯中，放置12小时以上，用做L ∞的测量（在放置过程中应不时进行摇动，以使其充分反应）。
5. 启动计算机，然后进入“电导率测量”程序。打开电导率计算机数采测量系统的电源。
6．将反应釜底部阀门关闭，加入乙酸乙酯溶液和NaOH溶液各300ml，并开动搅拌器进行搅拌，搅拌速度以在不产生气泡的前提下尽可能大一些为宜。然后同时开启分别与碱储槽和酯储槽相连的流量计的阀门，使两种物料以相同流量进入反应釜，并保持流量稳定（流量值实验时由老师给出）。
7．打开电导率仪开关，“RANGES（量程）”旋钮保持在“20m”档。在“电导率测量”程序窗口中，点击开始采集按钮，计算机屏幕开始显示电导率变化曲线。当测得的电导率曲线基本为直线时，从电导率仪读取并记录反应后溶液的电导率数值以及相应的流量值。
8．改变流量，同上当电导率基本稳定后读取并记录数据。共测五到六组数据。
注意：实验中要随时注意产物储槽的液位，及时倒换，以免过满溢出。
9．最后一组数据测完后，点击终止采集按钮。
10．同时关闭两个流量计的阀门，关闭搅拌器开关，测量并记录反应釜内反应物料的温度。然后打开反应釜底部阀门，用量筒量取釜内溶液，以测量反应釜的有效体积。
11. 关闭电导率仪开关，取出电极并用去离子水清洗，然后放入装有去离子水的烧杯中待用。
12. 关闭电导率计算机数采系统的开关。退出“电导率测量”程序，关闭计算机。最后关闭设备电源开关。
13. 以上过程结束12小时后，用同一台电导率仪测定步骤4中所配置的溶液的L∞。
五、数据记录及处理
1．数据记录
L0 = L∞= 反应温度：
（V R）m = C A0 =
2．求算乙酸乙酯皂化反应速度常数和反应级数。
一、实验目的
1．了解与掌握在间歇式反应器内测定均相液相反应动力学参数的原理和方法。 2．复习巩固溶液标定和溶液配制的操作及计算方法。
二、实验原理
1．乙酸乙酯皂化反应的反应式为
NaOH + CH 3COOC 2H 5—→ CH 3COONa + C 2H 5OH （A ） （B ） （C ） （D ） 由乙酸乙酯皂化反应的离子式 Na
+
+ OH ˉ
→ Na +
+ Ac ˉ
可以看出，在整个反应过程
中，Na +
浓度相同，故Na +
的电导不变；而同样浓度时OH ˉ
的电导远大于Ac ˉ
的电导，所以溶液的电导变化可以OH ˉ
的电导来表示。由于在一定浓度范围内NaOH 溶液的电导与
NaOH 的浓度成正比，故可通过测定溶液的电导变化而反映出溶液中OH ˉ
浓度的变化。另
外皂化反应是不可逆反应，反应进行完全时NaOH 的浓度可视为零，因此溶液的电导与NaOH 的浓度有下面的关系（溶液的电导可以用电导率仪来测定）：
0A C = α(
L
0-
L ∞) ， C A = α(
L t -
L ∞）
式中：L 0、L ∞ — 分别为反应初始和反应完毕时溶液的电导率。 L t — 反应时间为t 时溶液的电导率。
2．若将该反应设定为二级反应，在采用C A 0 = C B
0时，则：
2
)(A
A kC =-γ ..................... (1)
3．改变不同的反应温度，按上述实验原理1或2测定相应的反应速度常数k ，再根据阿仑尼乌斯定律： k =E Ae - ………（6） 或 ln
k = ln A -RT
E (7)
即可得到反应的活化能和频率因子。
实验二 填充管式反应器液体停留时间分布及其流动模型
参数的测定
一、实验目的
1.通过本实验掌握一种测定停留时间分布的实验技术.
2.初步掌握对流体流经固体颗粒层这类设备的流动模型检验和模型参数的实验测定方法。
3.通过实验，加深对于数学模型方法和流动模型等方面的有关概念、原理和方法的理解。
二、实验原理
采用脉冲激发－响应技术测定停留时间分布的实验方法，是当主流流体以恒定的体积流率流经具有一定堆积体积的填充层时，在反应器入口处瞬时脉冲注入一定量的示踪剂，与此同时在反应器出口处检测示踪物的含量，测得示踪物浓度随时间而变化的数据。由此可得到示踪物浓度与时间的关系曲线，即t t c -)(曲线，并可转换为停留时间分布密度与时间的关系曲线，即t t E -)(曲线。
由停留时间分布实验曲线可以定性地诊断流体流经反应器的流动状况。停留时间分布属于随机变量的分布，概率论上还可以定量地用数字特征加以描述，表征这种随机分布的数字特征，其中主要的特征是数学期望和方差。
（1）停留时间分布的数学期望，t ?
随机变量的数学期望也就是该变量的平均数。流体流经反应器停留时间分布的数学期望也就是停留时间的平均值。停留时间分布数学期望的定义式为
dt
t E dt
t tE t
)()(?0
?
?∞
∞= （1）
图1 停留时间分布曲线
如果取一定时间间隔的离散数据，则上述定义式可用离散型随机变量数学期望定义式替代，即
()()i i
n i i
i i n
i t
t E t t E t t ??=
∑∑
==1
1
? （2）
如果取等时间间隔的离散数据，即i t ?为一定值，则（2）式可化简为
()
()
i
n i i i n
i t E t E t t ∑∑
===
1
1? （3）
本实验以水为主流体，其体积流率恒定为o s V ,，以KCl 为示踪剂，其注入量为0n ，则停留时间分布密度与浓度的关系为
)()(0
0,t c n V t E s =
（4）
本实验采用电导率仪测定出口处的示踪剂浓度，且已知水溶液的电导率与水溶液中KCl 的浓度呈过原点的线性关系，水溶液的电导率又与电导率仪输出的电压显示值)(t U 呈线性关系，则停留时间分布密度)(t E 与)(t U 存在如下线性关系：
)()()(0
0,t KU t c n V t E s ==
（5）
式中K 为换算系数，在固定测试条件下为一常数。 由此，可将（3）式改写为
()
()
i
n i i i n
i t U t U t t ∑∑
===
1
1? （6）
如果流体流经反应器无密度变化，即流经反应器体积流率s V 为定值，且0,s S V V =，反应器进口又无返混，则平均停留时间t 可按下式计算：
O
S C
S O V V V V t ,ε==
（7） 式中 O V —流体流过反应器的流通体积，亦即固体颗粒填充层内的自由体积；
ε—固体颗粒填充层的空隙率；
C V —固体颗粒填充层的堆积体积。
（2）停留时间分布的方差，2
t σ
停留时间分布的数学期望只表征停留时间分布的中心，但不能反映停留时间分布的离散程度，而反应器内物料停留时间分布的离散程度正是反映物料在器内的返混程度。因此，停留时间分布的离散程度，统计学上用另一个特征数——方差来表征。停留时间分布方差的定义式为
()dt
t E dt t E t t t )()(?0
2
??∞∞-=σ （8）
如果采集等时间间隔的离散型随机变量数据，则停留时间分布的方差可按下式计算：
()())
(?12
1
2i n
i i i
n
i t
t E t E t
t
∑
∑==-=
σ （9）
展开上式并经整理后可得：
()21
21
2?)
(t
t E t E t i n
i i i n
i t -=
∑
∑
==σ （10） 根据前述相同原由，本实验中的方差还可按下式计算：
()
21
212?)
(t
t U t U t i
n
i i i n
i t -=
∑?∑
=∞
=σ （11） （3）理想流动模型的检验
由实验测得的停留时间分布方差值，可按下式计算无因次方差：
2
2
2?t t
θσσ=
（12）
由无因次方差2
θσ的数值，可对被测反应器的流动状况作出判断，对其是否已达到理想流动模型进行检验。
当2
θσ＝0，则该反应器为理想流动反应器，其流动模型为理想的活塞流模型。 当2θσ＝1，则该反应器也为理想流动反应器，但其流动模型为理想的全混流模型。 只有当0＜2
θσ＜1时，则该反应器为非理想流动反应器。 （4）非理想流动反应器的流动模型与模型参数
对于非理想流动反应器的流动模型，需要采用各种不同方式加以模拟，建立等效于原型的数学模型。
目前，常用的流动模型有凝集流模型，分散活塞流模型（或称扩散模型），多级全混流模型，循环流模型和组合模型等。
分散活塞流模型（Dispersion Plug Flow Model ）
流体流经填充层时，如果流体在填充床层内作返混程度不大的一维定常流动，并且床层内维持等温，则非理想流动反应器可采用分散活塞流模型，即在活塞流中，由于轴向扩散引起返混来模拟实际的返混状态。根据模型假设可导出数学模型为
0221=--dl dc
dl dc u dl
dc D （13）
式中c —示踪物的浓度，mol ·m 3
-；
1D —轴向等效扩散系数，m 2·s 1-；
l —长度，m ；
u —流体在反应器内的流动速度，m ·s 1-。
当反应器的长度为L ，无因次时间为θ，且l tu t t //==θ。若令Z L l =/为无因次长度，则轴向分散模型又可表达为
0221=--
??? ??θd dc
dZ dc dZ
dc uL D （14） 式中uL D /1为无因次数群，令该数群的倒数等于Pe ，即
Pe D uL
=1
（15） 称Pe 为彼克列模数（Peclet modulus ）。Pe 即为一维轴向分散模型的模型参数，其数值也可用来度量返混程度的大小。Pe 数值愈大（即1D 愈小），则返混程度愈小；反之，则返混程度愈大。当Pe 趋于∞（或uL D /1趋于0）时，则流动状况趋于完全无返混，即流动模型接近活塞流模型。
根据各种反应器的不同边界条件和示踪物输入方法，求解（14）式可得到不同的解。各种求解方法及其解得结果，文献中多有报道。在本实验设备和操作条件下，保证设备进出口无返混，即属于闭式设备。当返混程度很小（100≥Pe ）时，则可解得Pe 与2
θσ的关系式为
Pe /22=θσ （16）
当返混程度比较大（100 () Pe e Pe Pe --?? ? ??-=11222 2θσ （17） 多级全混流模型 多级全混流模型是以多级串联全混流反应器模拟各种非理想流动反应器。该模型也属于单参数模型，模型参数为虚拟的串联级数N 。 由式（8）的停留时间分布方差定义式，经展开并整理后，又可表达为如下形式： 220 2?)(t dt t E t t -=? ∞σ （18） 多级全混流反应器的停留时间分布密度为 t Nt N e t Nt t N N t E /1 ??)!1(1)(--?? ?? ????-= （19） 联立上列两式求解可得： 22/?t t N σ= （20） 或 2 /1θσ=N （21） 由模型参数N 的数值可度量非理想流动反应器的返混程度。N 数值愈大，返混程度愈小；反之，则愈大。当N 值趋于∞时，则反应器的流动模型趋于活塞流模型。一般情况下，当N ≥50时，已可视为活塞流反应器。 三、实验装置 本实验装置主要由反应器、供水系统、电导率仪，以及微型电子计算机等几个部分组成，其装置流程如图2所示。 图2 填充管式反应器测定停留时间分布及流动模型参数的实验装置流程 1. 供水系统；2. 转子流量计；3. 排气阀；4. 示踪剂注入口；5. 液面视镜； 6. 反应器； 7. 电导池； 8. 数字电导率仪； 9. 微型电子计算机。 本实验采用的反应器由直径为65×5mm ，总高度约为1600mm 的圆形直管构成。管内填充有Φ5-6mm 的玻璃珠，填充高度为1400mm 。主体流体(水)从贮水槽由泵压送至反应器顶部，流量由调节阀调节，并由流量计显示。反应器顶部流入的水，自上而下流经填充层后，由器底出口排出，排出的水经电导池与电极接触后，再经∏形管排入下水道。反应器内液层 高度由∏形管高度控制，并由器顶放空阀进行微调。固体颗粒填充至示踪剂注入口的下沿，而液面调至以淹没示踪剂注入口为度，一般以高出填料层约15mm左右为宜。示踪剂采用KCl饱和溶液，用注射器由器顶示踪剂注入口注入。由电导率仪测得出口溶液的浓度变化信号，经接口输入微型电子计算机。 四、实验步骤 1. 实验前的准备工作 （1）将贮水槽灌满水，关闭泵出口阀，启动水泵。 （2）按预定的实验计划，用调节阀调节流量。流量一般可在15—100l·h1-范围内选取。 （3）利用∏形管和器顶放空阀，调节填料上方的水垫层高度（约15mm左右），并维持稳定。 （4）待水流量和水垫层高度稳定后，启动电导率仪和电子计算机，并调节好实验数据采集程序。待屏幕上显示的初始电压值稳定不变后，可以开始测定停留时间分布实验。 2. 停留时间分布测定实验 （1）用注入器将适量的示踪剂（KCl饱和溶液），由反应器上方示踪剂注入口迅速注入器内的水垫层中。示踪剂用量应与主体流体的流量相适应，以使屏幕上显示的最高电压值不超出程序预先设定的值。示踪剂注入量一般约为0.5—1ml。 （2）在注入示踪剂的同时，用鼠标点击“开始采集”指令键。 （3）当连续采集的电压值，再次出现初始值时，点击“终止采集”的指示键，终止数据采集。再点击“存储数据1”指令键，将采集的实验数据付于文件名后存入机内，待用。 按上述操作步骤重复操作二、三次，以便获得相同操作条件下的平行数据，进而可改变流量，重复上述实验步骤，取得不同流量下的实验数据。 3. 实验结束工作 当最后一组实验数据采集完毕之后，按下列步骤进行停机操作： （1）先关闭计算机，再关闭电导率仪。 （2）先关闭水调节阀，再关闭泵的出口阀，最后停泵。 （3）排尽设备内的存水。 4. 实验注意事项 （1）填充的固体颗粒层要填充均匀，避免出现“死区”或“短路”。 （2）实验过程中一定要控制水流量，水垫层高度和测试仪器的稳定，保证基准电压不飘移。 （3）示踪剂注入量要适量，注射时动作要快速，同时又要保证示踪剂全部注入水垫层内，防止飞溅。 （4）正确使用铂黑电极，使用前后一定要将电极浸泡在蒸馏水中，以防铂黑惰化。如发现电极失准，应按电导电极说明书进行处理。 五、实验结果 1. 记录实验设备结构参数与操作参数。 （1）实验设备参数 装填颗粒物种类： 固体颗粒的直径： =p d mm 填充层的直径： =d mm 填充层的高度 =h mm 填充层的堆积体积： =c V ml 填充层的自由体积（流通体积）： =0V ml （2）操作参数 主体流体（水）的体积流率： =O S V , l ·h 1 - 示踪剂（KCl 饱和溶液）注入量： =i V ml 数据采集频率： =f 次·秒 1 - 2. 参考下列格式记录实验数据并绘制实验曲线。 实验序号或文件名称： 初始电压值：==)0(n U mV 起峰电压值：==)(r n U mV 最终电压值：==)(f n U mV 实验数据： 3. 整理实验数据 （1）将实验数据按下表进行整理： （2）标绘t t U -)(曲线。 （3）列出停留时间分布的特征数和模型参数的计算结果。 列出表中各项的计算公式。 4. 从实验数据整理结果中，可作出哪些判断和结论？ 实验三 连续搅拌式反应器液体停留时间分布及其流动模型 的测定 一、实验目的 1. 通过实验，观察和了解连续流动的单级、二级串联或三级串联搅拌釜式反应 器的结构、流程和操作方法； 2. 掌握一种测定停留时间分布的实验技术； 3. 初步掌握液体连续流过搅拌釜式反应器的流动模型的检验和模型参数的测 定方法。 二、实验原理 流体流经反应器的流动状态，可以采用激发——响应技术，通过实验测定停留时间分布的方法，以一定的表达方式加以描述。本实验采用的脉冲激发方法是在设备入口处，向主体流体瞬时注入少量示踪剂，与此同时在设备出口处检测示踪剂的浓度随时间t 的变化关系数据或变化关系曲线。由实验测得的t t c -)(变化关系曲线可以直接转换为停留时间分布密度 )(t E 随时间t 变化的关系曲线。 由实验测定的t t E -)(曲线的图象，可以定性判断流体流经反应器的流动状况。 由实验测得全混流反应器和多级串联全混流流反应器的t t E -)(曲线的典型图象，如图1所示。若各釜的有效体积分别为V 1、V 2和V 3，且各釜体积相同，即321V V V ==，当单级、二级和三级全混流反应器的总有效体积保持相同，即CSTR CSTR CSTR V V V ---==321时，则其t t E -)(曲线的图象如图1(a)所示；当各釜体积虽相同，但单釜、二釜串联三釜串联的总有效体积又各不相同时，如单釜有效体积11V V CSTR =-，而双釜串联总有效体积 12122V V V V CSTR =+=-，三釜串联的总有效体积132133V V V V V CSTR =++=-，则t t E -)(曲线的图象如图1(b)所示。 图1 全混流反应器和多级串联全混流反应器的t t E -)(曲线 停留时间分布属于随机变量的分布，除了用上述直观图象加以描述外，通常还可采用一些特征数来表征分布的特征。概率论上表征这种随机变量分布的数字特征主要是数学期望和方差。 （1）停留时间分布的数学期望，t ? 随机变量的数学期望也就是该变量的平均数。流体流经反应器的停留时间分布的数学期望的定义式为 dt t E dt t tE t )()(?0 ? ?∞ ∞= （1） 如果取一定时间间隔的离散数据，即i t ?为定值，则停留时间的数学期望可按下式计算： () () i n i i i n i t E t E t t ∑∑ === 1 1 ? （2） 本实验以水为主流体，氯化钾饱和溶液为示踪剂。当水的进出口体积流率恒为s V ，示踪剂的注入量为0n 时，则停留时间分布密度与示踪剂浓度的关系为 ()()s V E t c t n = （3） 本实验采用电导率仪测定出口处的示踪剂浓度，且已知水溶液的电导率与水溶液中氯化钾的浓度)(t c 呈过原点的线性关系，又知电导率与电导率仪输出的电压显示值)(t U 呈线性 关系，则停留时间分布密度)(t E 与)(t U 存在如下线性关系： ()()()s V E t c t KU t n = = （4） 式中K 为换算系数，在固定测试条件下为一常数。 由此，可将式（2）经过变换，停留时间分布的数学期望又可按下式计算： () () i n i i i n i t U t U t t ∑∑ === 1 1? （5） 如果流体流经反应器无密度变化，即体积流率s V 为定值，且反应器进出口无返混，则可按下式计算平均停留时间t ： S V V t = （6） 式中V 为反应器的总有效体积。 （2）停留时间分布的方差，2 t σ 停留时间分布的方差是反映流体流经反应器时，停留时间分布的离散程度，亦即返混程度大小的特征数。 停留时间分布方差的定义式为 ()2 20 ?()()t t t E t dt E t dt σ∞∞-= ? ? （7） 经整理后可得： 220 2 ?)(t dt t E t t -=? ∞σ （7） 如果采集等时间间隔的离散数据，则2 t σ可按下式计算： ()21 21 2?) (t t E t E t i n i i i n i t -= ∑ ∑ ==σ （8） 按照上述相同原由，本实验中的方差还可按下式计算： () 21 212?) (t t U t U t i n i i i n i t -= ∑∑ ==σ （9） （3）以无因次时间为时标的数字特征 无因次时间θ的定义式为 t t ?/=θ （10） 以无因次时间为变量的数学期望 1)(?0 ==? ∞θθθθ d E （11） 以无因次时间为变量的方差 ( ) 2220 ?()()1E d E d θσθθθθθθθ∞∞=-=-? ? （12） 2θσ与2t σ两者之间存在如下关系： t t t ?/22σσ= （13） （4）流动模型与模型参数 单釜或多釜串联的连续流动搅拌釜式反应器的理想流动模型的检验，或非理想流动反应器偏离理想流动模型的程度，一般常采多级全混流模型来模拟实际过程。该模型为单参数模型，模型参数为虚拟的串联级数N 。 由多级全混流反应器的物料衡算可导出其停留时间分布密度的数学表达式，即 t Nt N e t Nt t N N t E /1 ??)!1(1)(--?? ?? ????-= （14） 联立（7）和（14）两式求解可得模型参数： 22/?t t N σ= （15） 或 2 /1θσ=N （16） 由模型参数N 的数值可检验理想流动反应器和度量非理想流动反应器的返混程度。当实验测得模型参数N 值与实际反应器的釜数相近时，则该反应器达到了理想的全混流模型。若实际反应器的流动状况偏离了理想流动模型，则可用多级全混流模型来模拟其返混情况，用其模型参数N 值来定量表征返混程度。 三、实验装置 本实验装置由三个等容积的搅拌釜串联组合而成。装置中还配备有数字电导率仪、转速调节与测量仪，以及微型电子计算机等仪器，其装置流程如图2所示。 图2连续搅拌釜式反应器液体停留时间分布实验装置流程 1. 贮水槽； 2. 循环水泵； 3.转子流量计； 4. 搅拌釜； 5. 调速电机； 6. 电导电极； 7. 检测与控制器； 8.电子计算机。 三个釜的内径均为100mm，总高度约为200mm，高径比为2。釜内搅拌器由直流电机经端面磁驱动器进行间接驱动，并由转速调节仪调控和测速。 主流流体（水）自循环水泵的出口，经调节阀和流量计，由第1釜顶部加入，再由器底排出后进入第2釜，如此逐级下流，最后由第3釜釜底排出，经电导池后排入下水道。 示踪剂可根据实验需要，分别由各釜釜顶注入口注入。如单釜实验可在第3釜釜顶注入；二级串联釜实验可在第2釜釜顶注入；三级串联釜实验则可在第1釜釜顶注入。 由电导率仪测得设备出口液体中示踪剂浓度变化的电信号经接口输入计算机。 四、实验步骤 1. 实验前的准备工作 （1）将贮水槽和循环水泵灌满水，启动循环水泵，排尽泵内和管线内的气体。 （2）按实验计划调节水的流量，流量一般可在30—60l·h1 范围内调节。再由釜顶放空阀和釜底排水阀联合调节釜内液面高度。一般可调至与档板上沿平齐为宜。 数据结构实验指导书 一、实验目的 《数据结构》是计算机学科一门重要的专业基础课程，也是计算机学科的一门核心课程。本课程较为系统地论述了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构与实现算法，并做了相应的性能分析和比较，课程内容丰富，理论系统。本课程的学习将为后续课程的学习以及软件设计水平的提高打下良好的基础。 由于以下原因，使得掌握这门课程具有较大的难度： 1）理论艰深，方法灵活，给学习带来困难； 2）内容丰富，涉及的知识较多，学习有一定的难度； 3）侧重于知识的实际应用，要求学生有较好的思维以及较强的分析和解决问题的能力，因而加大了学习的难度； 根据《数据结构》课程本身的特性，通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征，目的是提高学生分析问题，组织数据及设计大型软件的能力。 课程上机实验的目的，不仅仅是验证教材和讲课的内容，检查自己所编的程序是否正确，课程安排的上机实验的目的可以概括为如下几个方面： （1）加深对课堂讲授内容的理解 实验是对学生的一种全面综合训练。是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，实验题中的问题比平时的习题复杂得多，也更接近实际。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题，培养软件工作所需要的动手能力；另一方面，能使书上的知识变" 活" ，起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。 不少学生在解答习题尤其是算法设计时，觉得无从下手。实验中的内容和教科书的内容是密切相关的，解决题目要求所需的各种技术大多可从教科书中找到，只不过其出 现的形式呈多样化，因此需要仔细体会，在反复实践的过程中才能掌握。 (2) 培养学生软件设计的综合能力 平时的练习较偏重于如何编写功能单一的" 小" 算法，而实验题是软件设计的综合训练，包括问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技巧，多人合作，以至一整套软件工作规范的训练和科学作风的培养。 通过实验使学生不仅能够深化理解教学内容，进一步提高灵活运用数据结构、算法和程序设计技术的能力，而且可以在需求分析、总体结构设计、算法设计、程序设计、上机操作及程序调试等基本技能方面受到综合训练。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书本上和课堂上学到的知识用于解决实际问题，从而培养计算机软件工作所需要的动手能力。 (3) 熟悉程序开发环境，学习上机调试程序一个程序从编辑，编译，连接到运行，都要在一定的外部操作环境下才能进行。所谓" 环境" 就是所用的计算机系统硬件，软件条件，只有学会使用这些环境，才能进行 程序开发工作。通过上机实验，熟练地掌握程序的开发环境，为以后真正编写计算机程序解决实际问题打下基础。同时，在今后遇到其它开发环境时就会触类旁通，很快掌握新系统的使用。 完成程序的编写，决不意味着万事大吉。你认为万无一失的程序，实际上机运行时可能不断出现麻烦。如编译程序检测出一大堆语法错误。有时程序本身不存在语法错误，也能够顺利运行，但是运行结果显然是错误的。开发环境所提供的编译系统无法发现这种程序逻辑错误，只能靠自己的上机经验分析判断错误所在。程序的调试是一个技巧性很强的工作，尽快掌握程序调试方法是非常重要的。分析问题，选择算法，编好程序，只能说完成一半工作，另一半工作就是调试程序，运行程序并得到正确结果。 二、实验要求 常用的软件开发方法，是将软件开发过程划分为分析、设计、实现和维护四个阶段。虽然数据结构课程中的实验题目的远不如从实际问题中的复杂程度度高，但为了培养一个软件工作者所应具备的科学工作的方法和作风，也应遵循以下五个步骤来完成实验题目： 1) 问题分析和任务定义 在进行设计之前，首先应该充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么?限制条件是什么。本步骤强调的是做什么?而不是怎么做。对问题的描述应避开算法和所涉及的数据类型，而是对所需完成的任务作出明确的回答。例如：输入数据的类型、值的范围以及输入的 工程测量实验指导书 《工程测量》实验指导书 测量实验注意事项 1、实验前必须阅读有关教材及本实验指导书，初步了解实验内容、要求与步骤。 2、实验记录书写工整，不可潦草或涂改，并按规定填写实验组号、日期、天气、仪器名称及组员的姓名等。 3、各项记录必须于测量进行时立即记下，不可另以纸条记录，事后抄写。 4、记录者在记录数据时，应向观测者回报读数，以免记错。 5、数据要全，不能省略零位。如水准尺读数 1300, 度盘读数中的“ 0 ” 均应全部填写。 6、记录数字若有错误，不得涂改，也不可用橡皮擦拭，而应在错误数字上划一斜杠，将改正之数记于其旁。 7、简单计算及必要的检验，应在测量进行时算出。按四舍六入、五前单进双舍（或称奇进偶不进）的取数规则进行计算。如数据 2.3235 和 2.3245 进位均为 2.324 。 8、实验结束时，应把实验结果交给指导教师审阅，符合要求并经允许，方可收拾仪器结束实验，并按实验开始时领取仪器的位置，归还仪器与工具。 9、实验完毕后要及时编写实验报告。并在下次实验课前上交实验指导教师批阅。 测量仪器操作细则 1、测量仪器必须爱护，防止振动、日晒、雨淋，不应坐在仪器箱子上。 2、开箱提取仪器 1）先安置三脚架，将各架腿插入土中，使三脚架稳妥。启箱取出仪器前应看清仪器在箱中的位置，以免装箱时发生困难。 2）从箱中取出仪器时，不可握拿望远镜，应双手握住基座或远镜望的支架，取出仪器后小心地安置在三脚架上，并立即旋紧仪器与三脚架的中心连接螺旋。 3、野外作业 1）仪器上的光学部分（如镜头等）严禁用手帕、纸张等物擦试，以免损坏镜头上之药膜。 2）作业时须握住支架转动，不得握住望远镜旋转，使用仪器各螺旋必须十分小心，用力要适度。 3）转动仪器时，应先松开制动螺旋，再平衡转动。使用微动螺旋时，应先旋紧制动螺旋。动作要准确、轻捷，用力要均匀。 4）仪器所在地必须时时有人，做到人不离仪器，并防止其他无关人员使弄仪器。 5）在太阳或细雨下使用仪器时，必须撑伞，特别注意仪器不得受潮。 4、搬移仪器 1）搬移仪器前应使望远镜物镜对向度盘中心。若为水准仪，物镜应向后。 2）搬移仪器时先检查一下连接螺旋，必须一手握住仪器的基座或支架，一手抱住三脚架，竖向稳妥地搬移，不得横放在肩上或横抱在胸前以免损坏仪器，当距离较长时，必须装箱搬移。 3）搬移仪器时须带走仪器箱及有关工具。 5、使用完毕 1）应清除仪器及箱子上的灰尘、脏物和三脚架上的泥土，将基座的脚螺旋处于大致相同的高度。 2）测距仪、电子经纬仪、全站仪、GPS 等电子测量仪器，在野外更换电池时，应先关闭仪器的电源；装箱之前，也必须先关闭电源，才能装箱。 《人因工程》 实验指导书 学院: 专业: 班级: 指导老师: 年月日 实验说明 1.本指导书用于工业工程专业本科人因工程学课程实验。本课程 在人因工程实验室进行, 共8学时。因受实验设备数量限制, 前4个实验, 即人体参数测量实验、错觉实验、双手调节实验和动作稳定性测试实验为必做实验, 后5个实验可选做2个。 2.实验过程主要由学生独立完成, 实验指导教师仅提出实验的要 求与实验进行的原则, 承担实验准备与实验过程中的辅导工作。 3.实验完成后学生要写出能够反映实验内容、详细实验过程和实 验结果的实验报告。实验报告需包含实验记录和思考讨论内容。 4.实验评分将按照学生在实验过程中的纪律及实验报告与实验结 果的质量按百分制进行考核。 5.学生在老师的指导下完成实验方案, 不要求具体的实验时间, 只要求实验的过程, 实验进程由学生按照自己的进度独立完成。 目录 实验一人体参数测量实验 ............. 错误!未定义书签。实验二错觉实验 ..................... 错误!未定义书签。实验三双手调节实验 ................. 错误!未定义书签。 实验四动作稳定性测试实验 ........... 错误!未定义书签。实验五手指灵活性测试 ............... 错误!未定义书签。实验六反应运动时测试 ............... 错误!未定义书签。实验七注意力集中测试 ............... 错误!未定义书签。实验八镜画仪实验 ................... 错误!未定义书签。实验九记忆广度实验 ................. 错误!未定义书签。 《工程结构试验与检测》课程实验教学大纲 （Engineering Structure Experimentation and Measuring） 一、基本信息 课程编号：G1113106 课程类别：专业教育必修课 适用层次：本科 适用专业：土木工程、工程管理 开课学期：6 总学分：0.5 总学时：8学时 考核方式：考查 二、教学目的 《工程结构试验与检测》是一门实践性很强的课程，实验是这门课的一个重要组成部分，学生实验的目的在于：一是熟悉、验证、巩固所学的理论知识，增加感性认识；二是了解所使用的仪器设备，掌握所学建筑各种结构的试验方法；三是进行科学研究的基本训练，培养分析问题和解决问题的能力；四是培养学生严肃认真实事求是的学风。 三、基本要求 实验课是教学的重要环节之一，在实验过程中，对于仪器操作、记录格式、试验成果的检核、计算等，应向学生提严格要求。对具体的实验内容要求见表1。 表1 试验内容与要求 四、实验内容 本课程实验以在实验室试验为主，以多媒体教学和现场观察测试为辅。实验主要包括六个实验内容，除必修实验外（实验一、五），学生可以在选修实验（实验二、三、四、六）中任选一个实验。 实验一电阻应变片的粘贴、静态电阻应变仪的使用及桥路连接试验 实验目的： （1）参观试验室，了解基本的大型试验仪器，了解试验的基本过程； （2）掌握应变片的粘贴技术，学会防潮层的制作； （3）掌握半桥、全桥及四分之一桥的接法； （4）掌握静态电阻应变仪的使用。 实验要求和实验内容： （1）正确处理基层、会进行应变片的粘贴与防潮； （2）学会单点、多点测量方法，半桥、全桥接法及四分之一桥接法； 《数据结构》实验指导书 实验一顺序表 实验目的： 熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 1、编写程序实现在线性表中找出最大的和最小的数据元素，并符合下列要求： （1）设数据元素为整数，实现线性表的顺序存储表示。 （2）从键盘输入10个数据元素，利用顺序表的基本操作建立该表。 （3）利用顺序表的基本操作，找出表中最大的和最小的数据元素（用于比较的字段为整数）。 2、编写一个程序实现在学生成绩中找出最高分和最低分，并符合下列要求： （1）数据元素为学生成绩（含姓名、成绩等字段）。 （2）要求尽可能少地修改第一题的程序来得到此题的新程序，即要符合第一题的所有要求。（这里用于比较的字段为分数） 实验二链表 实验目的： 熟悉链表的逻辑特性、存储表示方法的特点和链式表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉链式表的逻辑特性、存储表示方法和链式表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 1、编写一个程序建立存放学生成绩的有序链表并实现相关操作，要求如下： （1）设学生成绩表中的数据元素由学生姓名和学生成绩字段组成，实现这样的线性表的链式存储表示。 （2）键盘输入10个（或若干个，特殊数据来标记输入数据的结束）数据元素，利用链表的基本操作建立学生成绩单链表，要求该表为有序表 并带有头结点。（用于比较的字段为分数）。 （3）输入关键字值x，打印出表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 （4）输入关键字值x，删除表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 （5）输入关键字值x，并插入到表中，使所在的链表仍为有序表。（用于比较的字段为分数）。 实验三栈的应用 实验目的： 熟悉栈的逻辑特性、存储表示方法和栈的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉栈的逻辑特性、顺序和链式存储表示方法和栈的基本操作的实现和应用。 实验内容： (1)判断一个表达式中的括号（仅有一种括号，小、中或大括号） 是否配对。编写并实现它的算法。 (2)用不同的存储方法，求解上面的问题。 (3)* 若表达式中既有小括号，又有大括号（或中括号），且允许 互相嵌套，但不能交叉，写出判断这样的表达式是否合法的算 法。如 2+3*（4-{5+2}*3）为合法；2+3*（4-{5+2 * 3} 、 2+3*（4-[5+2 * 3）为不合法。 《测量学》实验实训指导书 许昌职业技术学院 二〇〇七年三月六日 测量实习须知 一、测量实习规定 （1）在测量实验之前，应复习教材中的有关内容，认真仔细地预习实验或实验指导书，明确目的与要求、熟悉实验步骤、注意有关事项，并准备好所需文具用品，以保证按时完成实验任务。 （2）实验分小组进行，组长负责组织协调工作，办理所用仪器工具的借领和归还手续。 （3）实验应在规定的时间进行，不得无故缺席或迟到早退；应在指定的场地进行，不得擅自改变地点或离开现场。 （4）必须严格遵守本书列出的“测量仪器工具的借领与使用规则”和“测量记录与计算规则” （5）服从教师的指导，每人都必须认真、仔细地操作，培养独立工作能力和严谨的科学态度，同时要发扬互相协作精神。每项实验都应取得合格的成果并提交书写工整规范的实验报告，经指导教师审阅签字后，方可交还测量仪器和工具，结束实验。 （6）实验过程中，应遵守纪律，爱护现场的花草、树木和农作物，爱护周围的各种公共设施，任意砍折、踩踏或损坏者应予赔偿。 二、测量仪器工具的借领与使用规则 （一）测量仪器工具的借领 1．在教师指定的地点办理借领手续，以小组为单位领取仪器工具。 2．借领时应该当场清点检查。实物与清单是否相符，仪器工具及其附件是否齐全，背带及提手是否牢固，脚架是否完好等。如有缺损，可以补领或更换。 3．离开借领地点之前，必须锁好仪器箱并捆扎好各种工具；搬运仪器工具时，必须轻取轻放，避免剧烈震动。 4．借出仪器工具之后，不得与其他小组擅自调换或转借。 5．实验结束，应及时收装仪器工具，送还借领处检查验收，消除借领手续。如有遗失或损坏，应写出书面报告说明情况，并按有关规定给予赔偿。 （二）测量仪器使用注意事项 1．携带仪器时，应注意检查仪器箱盖是否关紧锁好，拉手、背带是否牢固。 2．打开仪器箱之后，要看清并记住仪器在箱中的安放位置，避免以后装箱困难。 3．提取仪器之前，应注意先松开制动螺旋，再用双手握住支架或基座轻轻取出仪器，放在三脚架上，保持一手握住仪器，一手去拧连接螺旋，最后旋紧连接螺旋使仪器与脚架连接牢固。 4．装好仪器之后，注意随即关闭仪器箱盖，防止灰尘和湿气进人箱内。仪器箱上严禁坐人。 5．人不离仪器，必须有人看护，切勿将仪器靠在墙边或树上，以防跌损。 6．在野外使用仪器时，应该撑伞，严防日晒雨淋。 7．若发现透镜表面有灰尘或其他污物，应先用软毛刷轻轻拂去，再用镜头纸擦拭，严禁用手帕、粗布或其他纸张擦拭，以免损坏镜头。观测结束后应及时套好物镜盖。 8．各制动螺旋勿扭过紧，微动螺旋和脚螺旋不要旋到顶端。使用各种螺旋都应均匀用力，以免损伤螺纹。 9．转动仪器时，应先松开制动螺旋，再平衡转动。使用微动螺旋时，应先旋紧制动螺旋。动作要准确、轻捷，用力要均匀。 10．使用仪器时，对仪器性能尚未了解的部件，未经指导教师许可，不得擅自操作。 11．仪器装箱时，要放松各制动螺旋，装人箱后先试关一次，在确认安放稳妥后，再拧紧各制动螺旋，以免仪器在箱内晃动。受损，最后关箱上锁。 人因工程实验报告 实验名称：亮点闪烁实验实验时间：2012年11月12日报告撰写人姓名：曹一然报告撰写人学号：101279002 实验小组成员：曹一然陈新 实验四亮点闪烁实验（闪光融合频率计） 一．【实验要求】 1.分别改变闪光强度、亮黑比、色调以及背景光的强度，测试不同参数变化下对闪光融合 临界频率的影响。 2.你认为被试的闪光融合临界频率值与视力好坏有无关系？为什么？ 二．【实验说明】 在日常生活中，人们看到的灯光，电视，电影都被知觉为连续的，但事实上这些光线是连续的。一个间歇频率较低的光刺激作用于我们的眼睛时，就会产生一亮一暗的闪烁感觉，随着光刺激间歇频率逐渐加大，闪烁现象就会逐渐消失。由粗闪变成细闪，当每分钟闪光的次数增加一定程度时，人眼就不再感到是闪光而感到是一个完全稳定或连续的光，这种现象称为闪光的融合。闪烁刚刚达到融合时光刺激的间歇频率称为闪光临界融合频率(CFF)。不同人的CFF的差异相当大，但一般在30—55赫左右。 关于闪光频率的实验研究，在心理学中曾有过不少成果。我们的眼睛并不是一种完美的时间记录工具，它不是在一种闪光开始时，网膜反应立即开始，也不是当闪光停止后，反应就立即停止。事实上无论在刺激的开始和终止时都有网膜时滞。一般说来，在中等强度情况下，视觉刺激的后象所保留的时间约为0.1秒。这种时滞的存在对于我们知觉物体是一优点。如果我们的眼睛在时间上具有完全的分辨力，那么我们在交流电灯光下，任何物体都将显得闪烁了。而在长时间工作学习后，人们会觉得灯光开始闪了。那么，影响闪光融合的因素有什么呢？颜色作为人类环境的一个普遍特色，它对视觉有很大影响。颜色有三种特性，即色调，明度，饱和度。本次研究针对颜色的色调和明度两方面，探讨同一色调不同明度及同一明度不同色调对闪光融合的影响。闪光融合频率是用来测定精神疲劳的常用指标之一，其特点是测试方便，效果明显。一般来说，闪光融合频率值随着精神疲劳程度的加重而降低。过度疲劳会导致出现工作事故等问题，所以根据闪光融合频率，应及时调整工作量，充分休息。 三．【实验原理】 一个频率较低的闪光剌激会产生忽明忽暗的感觉，这叫光的闪烁。随着闪光的频率不断增加，闪烁感觉就逐渐消失，最后呈现出稳定的光感，这叫光的融合。感到光融合时闪光最低频率和感到光闪烁时闪光最高频率的平均数叫做融合临界频率，本实验测量的就是红、黄、 《数据结构》实验指导书 贵州大学 电子信息学院 通信工程 目录 实验一顺序表的操作 (3) 实验二链表操作 (8) 实验三集合、稀疏矩阵和广义表 (19) 实验四栈和队列 (42) 实验五二叉树操作、图形或网状结构 (55) 实验六查找、排序 (88) 贵州大学实验报告 (109) 实验一顺序表的操作 实验学时：2学时 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的和要求 1、熟练掌握线性表的基本操作在顺序存储和链式存储上的实现。 2、以线性表的各种操作（建立、插入、删除等）的实现为重点。 3、掌握线性表的动态分配顺序存储结构的定义和基本操作的实现。 二、实验内容及步骤要求 1、定义顺序表类型，输入一组整型数据，建立顺序表。 typedef int ElemType; //定义顺序表 struct List{ ElemType *list; int Size; int MaxSize; }; 2、实现该线性表的删除。 3、实现该线性表的插入。 4、实现线性表中数据的显示。 5、实现线性表数据的定位和查找。 6、编写一个主函数，调试上述算法。 7、完成实验报告。 三、实验原理、方法和手段 1、根据实验内容编程，上机调试、得出正确的运行程序。 2、编译运行程序，观察运行情况和输出结果。 四、实验条件 运行Visual c++的微机一台 五、实验结果与分析 对程序进行调试，并将运行结果进行截图、对所得到的的结果分析。 六、实验总结 记录实验感受、上机过程中遇到的困难及解决办法、遗留的问题、意见和建议等，并将其写入实验报告中。 【附录----源程序】 #include 试验一静态应变测试工艺及静态应变仪的操作方法 一、试验目的及要求 1.掌握电阻应变片的选用原则、方法及其粘贴技术； 2.熟悉静态应变仪的操作规程； 3.掌握静态电阻应变仪单点测量的基本原理； 4.学会电阻应变仪的半桥测量接线方法。 二、试验设备及仪表 电桥 兆欧表 万用电表 粘结剂 电阻应变片 电烙铁及其它工具 导线若干 Bz-2206型静态电阻应变仪 标准钢梁（等强度梁） 三、试验内容及原理 1. 电阻应变片的粘贴技术 （1）、外观检查；用放大镜仔细检查应变片结构，检查丝栅有无短路、有无锈蚀斑痕、有无弯折；测试应变片的阻值，检查其阻值是否和提供的电阻应变片阻值相符； （2）、贴片前表面的处理：将欲贴应变片部位表面用砂纸打光，并将其表面打出与等强度梁轴线成450的细纹，然后用药棉沾丙酮将表面擦洗干净，细至药棉上无污迹为止； （3）、画线定位：在贴片处，根据测量方向定位画线（如图2）； （4）、在粘贴应变片处滴一小滴502胶（注意应变片正反面），将应 变片贴在预定位置上，用一小块塑料布盖在应变片上，用手轻轻挤压应变片，将多余的胶水挤出（注意不要让胶水粘在手上）； （5）、检查贴片质量：先观察应变片下是否有气泡、漏粘现象，检查引出线是否粘在试件上，再用万用表检查应变片的绝缘度，绝缘度要求大于100MΩ，若不符合要求，则用吹风机烘烤（注意温度不能超过600），若仍不能达到要求，则需要重新贴片； （6）、接线：先贴端子，将应变片的引线、导线分别焊在端子的对应接头上； （7）、在导线的一端进一步检查片子的绝缘度及阻值； （8）、防潮处理：用凡士林把应变片、端子封好； 2. 静态电阻应变仪的操作原理 静态电阻应变仪的读数ε仪与各桥臂应变片的应变值εi有下列关系： ε仪=ε1-ε2-ε3+ε4 半桥接线与测量 如果应变片R1接于应变仪AB接线柱，温度补偿片R2接于BC接线柱，则构成外半桥，如图3；内半桥由应变仪内部两个精密无感绕线电阻组成，应变仪读出的数值为ε仪=ε1。 四、试验步骤 1. 按要求粘贴应变片（轴线上），测量等强度梁的厚度及各部分尺寸； 2. 按半桥接法接通桥路，预调应变仪，使所接测点读数为零，如果实在不能调零，则记下初始读数。 3. 加载试验：分级加载5N、10N、15N、20N、25N、30N共6级。逐级记取读数。 4. 重复上述步骤3次，取每级荷载下应变的平均值。并在每一次试验后记下残余应变值。 五、数据处理与分析 电子测量原理实验指导书 南京邮电大学自动化学院 目录 电子测量实验系统组成原理及操作 (1) 电子计数器原理及应用 (10) 示波器原理及应用 (16) R、L、C参数测量 (24) 逻辑分析仪原理及应用 (31) 交流电压测量 (40) 电子测量实验系统组成原理及操作 一、实验目的 1．了解SJ-8002B电子测量实验系统的原理和组成。 2．学习操作本实验系统并完成一些简单实验。 二、实验内容 1．操作本系统的实验箱内部DDS信号源，产生出多种信号波形，并用外接示波器观察。 2．使用本实验箱内部数字示波器，去观察外部信号源的信号波形。 3．使用本实验箱内部数字示波器，观察内部DDS信号源产生的信号波形。 三、实验器材 1．SJ-8002B电子测量实验箱 1台 2．双踪示波器（20MHz模拟或数字示波器） 1台 3．函数信号发生器（1Hz～1MHz） 1台 4．计算机(具有运行windows2000和图形化控件的能力) 1台 四、实验原理 SJ-8002B电子测量实验系统由三大部分组成：a电子测量实验箱；b系列化的实验板；c微型计算机（含配套的实验软件），如图1－1所示。此外，实验中根据需要可以再配备一些辅助仪器，如通用示波器、信号源等。 图1－1 电子测量实验系统的基本组成 电子测量实验系统的外貌图如图1－2所示。 图1－2 电子测量实验系统 电子测量实验箱主板如图1－3所示。 S102 短路块 62芯插座，实验电路板 AC9V 温度板用电源 EPP 插座，连接计算机 并口 键盘板接口 电位器直流可调电压 S101 短路块 S702 短路块 S602 短路块 采集1通道输入Ain1信号源1输出Aout1 测频输入Fx 采集2通道输入Ain2信号源2输出Aout2 直流电压输入DCin 图1－3 电子测量实验箱主板 短路块名 短路位置 连接说明 使用场合 S101 左边 7109直流电压差分输入端DC －不接地 温度实验时使用 人因工程实验微环境测量 一、实验目的： 1、掌握测量、评价照明环境的方法。 2、对工作场所（教室）的照明环境进行测量和分析评价，查出环境中存在的影响照明效果的因素，并提出改进措施。 3、掌握测定和评价工作环境噪声的方法。 4、使用测量仪器对环境噪声进行实测，了解噪声对人的危害，提出改善建议。 5、掌握微气候测定仪器的使用方法及各种参数的测定方法； 6、根据测定结果结合有关规定评价环境的气候条件，并提出改善方案。 二、实验原理： 照明对作业的影响，表现为能否使视觉系统功能得到充分发挥。视觉操作的效能好坏，主要是看它是否能将所需观察目标从周围环境中突出出来。对噪声的客观计量和主观、客观评价就变得极为重要。对噪声的评价，一方面是根据噪声的客观强度、频率分布及作用时间长短，从人接受噪声后的主观感受出发，对噪声状况进行计量与分析；另一方面是研究和判断噪声对人和环境在哪些方面造成危害，以及危害程度，并参照相关标准提出改进措施，以改善工作条件，提高工作效率，使人处于安全、健康、舒适的环境。微气候环境的因素之间是互相影响和补偿的，即使某一因素变化对人体造成的影响常可由另一因素的相应变化所补偿。例如，人体经辐射所获得的热量可以改由气温升高来获得，湿度增高所带来的影响可由风速的增大来抵消等。 三、实验设备： IEEAS.RS232测光仪，测声仪，温湿度计 四、实验内容和步骤 （一）照度测量 1、数字式照度计采用硅光电池作为光敏测量元件，经高性能集成运算放大器放大，由液晶显示屏显示读数。其使用方法是： （1）将接收器插头插入仪器输入插口，接收器置于被测点，开关拨向“ON”位置。 （2）打开接收器遮光罩，则仪表显示屏就显示被测点的照度读数。 （3）若测量场合的照度多变，为了便于读数，可将读数保持开关拨向“HOLD”一端，可使显示屏上的读数保持不变；待读数结束后再将开关拨向“ON”一端，即可进行下一次测量。 （4）仪器使用完毕，应将电源开关拨向“OFF”位置，以防电池空耗。 （二）噪声测量 1、选择适合的地点（最好是教学楼），测量噪声值。 2、每隔1分钟测量一次，共测量1小时，即记录60个噪声值。 （三）微气候测量 1、将大教室内部均匀地分为九个区域，取每个区域对角线的交点作为测点，同时选取9名同学作为被试者，做好准备。 2、在室内风扇、门窗均关闭的情况下，测出各测点的温度、湿度、风速。 3、记录被试者此时的冷热感觉。 4、在打开室内门窗及打开门窗并开启风扇的状况下重复上述实验。 5、测量室外的温度、湿度及风速。 五．实验结果 实际噪音测量结果 照度的测量 《测量学》 实验教学指导书 课程编号: XXXXXXX 撰写人: 刘正才 审核人: 湘潭大学 土木工程与力学学院 二○○七年十二月二十八日 前言 一、实验总体目标 《测量学》实验教学是将理论知识和实践相结合的重要教学环节, 重在培养土木工程专业本科学生关于工程测量上的测、算、绘等基本技能。《测量学》实验教学共包括十二个实验, 其中验证性实验8个, 演示性实验2个和综合性实验2个, 涵盖了《测量学》课程的水准测量、角度测量、距离测量与直线定向、全站仪及GPS的使用、小地区控制测量、地形测量和建筑施工测量等知识面的主要的实验性教学环节, 是实习前必须的教学过程。 二、适用专业年级 适用于土木工程专业本科第二年级( 第4学期) 的学生。 三、先修课程 高等数学、画法几何、大学物理、计算机文化基础、工程数学等。 四、实验项目及课时分配 五、实验环境 根据我校招生规模, 每届有土木工程专业学生6个班, 约200人。以分2个批次进行测量学实验为原则, 需配备: DJ6级光学/或电子经纬仪30台, 其中实时可用的20台, 备用10台; DS3级水准仪30台, 其中实时可用者20台, 备用10台; 供演示用的全站仪多套, GPS接收机一套; 应配备带空调和抽湿机等电器设备的仪器室和仪器维修室, 还应有其它配套工具和设备等。 六、实验总体要求 经过实验教学, 达到以下几点总体要求: 1、让学生掌握常见测量仪器( 经纬仪、水准仪等) 的使用、记录和手薄计算方法; 2、让学生理解常见测量仪器的检验校正方法; 3、让学生掌握水准测量、角度测量、距离测量和地形测量等基本方法、操作程序和限差要求; 4、让学生理解和掌握建筑物轴线交点的放样的基本方法、操作程序和限差要求。 七、本课程实验的重点、难点及教学方法建议 本课程实验的重点: 经纬仪、水准仪、全站仪等常见测量仪器的操作和使用。 本课程实验的难点: 经纬仪的操作、地形测量和建筑物轴线的测设。 教学方法建议: 1、加强实验室建设, 增加一些现场常见的仪器, 如全站仪、GPS接收机等; 人因工程实验报告修订 版 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】 人因工程实验报告 吉林化工学院工业工程专业人因工程实验报告 一、 实验目的： 测试双眼对距离或深度的视觉误差的最小阀限。 二、 实验设备： EP503A 深度知觉观测仪 三、 实验步骤： 1 被测试者坐到测试仪的窗口前面，使双目或单目与观察口成水平位置，观察比较刺激的前后移动。 2 记录数据者接通电源，被测试者预作几次，然后开始实验。 3 被测试者操纵遥控键，使比较刺激与标准刺激三点一线。 4 记录者第一次提醒测试者大致的误差，第二次提醒精确误差。测试者按键，然后记录者根据标尺记录误差值。 四、 实验数据： 深 度 知 觉 测 量 实 验 数 据 记 录 表 格 人因工程实验报告修订版 【最新资料，WORD 文档，可编辑修改】 五、思考题： 1．对测试人的深度知觉能力做一个定性的描述； 测试人对物体远近距离的知觉，同时能够反映出人对于精确提示后误差减下。 2．分析不同的信息提示方式对测量误差的影响。 对于精准与模糊的提示方法，精准的提示方式有助于减少误差。 3.试列举从事哪些职业或工种的人员需要做此测试 飞行员炮手驾驶员 吉林化工学院工业工程专业人因工程实验报告 实验者: 王德超成绩： 班级: 工程1103 同组者: 党博凯 指导教师: 刘彦辰 实验名称:动觉方位辨别实验 实验环境: 天气: 晴气温: 14￠场地: 机电实验楼308 一、实验目的： 1 学习并使用动觉方位辨别仪，考察动觉感受性的个体差异。 2 理解左右臂在空间位移的动觉感受性。 二、实验设备： EP 207动觉方位辨别仪 三、实验步骤： 1 被测者先熟悉下仪器的使用方法，先取几个角度做实验。 2 记录者取一个角度，让测试者做几次，大致的记一下所摆动的角度。 3 测试者根据记忆的角度摆动，记录者记下角度，然后提醒测试者大致相差范围，记下数据。 4 若要还存在偏差，记录者在提醒一个精确的范围，记录数据。 四、实验数据： 动觉方位辨别测量实验数据记录表格 《数据结构实验》实验指导书及答案 信电工程学院计算机科学和技术教研室编 2011.12 数据结构实验所有代码整理 作者郑涛 声明：在这里我整理了数据结构实验的所有代码，希望能对大家的数据结构实验的考试有所帮助，大家可以有选择地浏览，特别针对一些重点知识需要加强记忆（ps:重点知识最好让孙天凯给出），希望大家能够在数据结构实验的考试中取得令人满意的成绩，如果有做的 不好的地方请大家谅解并欢迎予以指正。 实验一熟悉编程环境 实验预备知识： 1．熟悉本课程的语言编译环境（TC或VC），能够用C语言编写完整的程序，并能够发现和改正错误。 2．能够灵活的编写C程序，并能够熟练输入C程序。 一、实验目的 1．熟悉C语言编译环境，掌握C程序的编写、编译、运行和调试过程。 2．能够熟练的将C程序存储到指定位置。 二、实验环境 ⒈硬件：每个学生需配备计算机一台。 ⒉软件：Windows操作系统+Turbo C； 三、实验要求 1．将实验中每个功能用一个函数实现。 2．每个输入前要有输入提示（如：请输入2个整数当中用空格分割：），每个输出数据都要求有内容说明（如：280和100的和是：380。）。 3．函数名称和变量名称等用英文或英文简写（每个单词第一个字母大写）形式说明。 四、实验内容 1．在自己的U盘中建立“姓名+学号”文件夹，并在该文件夹中创建“实验1”文件夹（以后每次实验分别创建对应的文件夹），本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中（以后实验都按照本次要求）。 2．编写一个输入某个学生10门课程成绩的函数（10门课程成绩放到结构体数组中，结构体包括：课程编号，课程名称，课程成绩）。 3．编写一个求10门成绩中最高成绩的函数，输出最高成绩和对应的课程名称，如果有多个最高成绩，则每个最高成绩均输出。 4．编写一个求10门成绩平均成绩的函数。 5．编写函数求出比平均成绩高的所有课程及成绩。 #include 《数据结构》实验指导书 专业：____________班级：_______________组序：_____________ 学号：______________姓名：_______________ 中国矿业大学管理学院 2014 年9 月 上篇程序设计基础 实验一 Java编程环境 【实验目的】 1．掌握下载Java sdk软件包、Eclipse软件的安装和使用方法 2．掌握设置Java程序运行环境的方法 3．掌握编写与运行Java程序的方法 4．了解Java语言的概貌 【实验内容】 一 JDK下载与安装 1. 下载JDK 为了建立基于SDK的Java运行环境，需要先下载免费SDK软件包。SDK包含了一整套开发工具，其中包含对编程最有用的是Java编译器、Applet查看器和Java解释器。下载链接 https://www.360docs.net/doc/1a5357564.html,。 2.安装SDK 运行下载的JDK软件包，在安装过程中可以设置安装路径及选择组件，默认的组件选择是全部安装，安装成功后，其中bin文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器（java.exe）、Applet查看器（appletviewer.exe）等可执行文件，lib文件夹中包含了所有的类库以便开发Java程序使用，demo文件夹中包含开源代码程序实例。 安装成功后，文件和子目录结构如图1所示。其中bin文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器（java.exe）、Applet查看器（appletviewer.exe）等可执行文件，lib文件夹中包含了所有的类库以便开发Java程序使用，sample文件夹包含开源代码程序实例，src压缩文件中包含类库开源代码。 图1 二．设置环境变量 实验一直线度误差的测量 一、实验目的 掌握按“节距法”测量直线度误差的方法。 二、测量原理及数据处理 对于很小表面的直线度误差的测量常按“节距法”，应是将被测平面分为若干段，用小角度度量仪（水平仪、自准直仪）测出各段对水平线的倾斜角度，然后通过计算或图解来求得轮廓线的直线度误差。本实验用合像水平仪。 具体测量方法如下： 将被测表面全长分为n段，每段长l=L/N应是桥板的跨距。将桥板置于第一段，桥板的两支承点放在分段点处，并把水平仪放在桥板上，使两者相对固定（用橡皮泥粘住）记下读数a1（单位为格）。然后将桥板沿放测表面移动，逐段测量下去，直至最后一段（第n段）。如图1每次移l，并要使支承点首尾相接，记下每段读数（单位为格）a1、a2、……a n。最后按下列步骤（见例）列表计算出各测量点对两端点连线的直线度偏差Δh i，并取最大负偏差的绝对值之和作为所求之直线度误差。 [例]设有一机床导轨，长2米（L=2000mm），采用桥板跨距l=250mm，用分度值c=0.02mm/m的水平仪，按节距法测得各点的读数a i（格）如表1。 表1 也可用作图法求出直线度误差，如图2。 作图法是在坐标纸上，以导轨长度为微坐标，各点读数累积为纵坐标，将测量得到的各点读数累积后标在坐标上，并将这些坐标点连成折线，以两端点连线作为评定基准，取最大正偏差与最大负偏差的绝对值之和，再换算为线值（μ），即为所求之直线度误差。 测量导轨直线度误差时，数据处理的根据，可由下图看出：（图3） A i — 导轨实际轮廓上的被测量点（i =0、1、2、……、n ）； a i — 各段上水平仪的读数（格）； Y i — 前后两测量点（i -1，i ）的高度差； h i — 各测点（A i ）到水平线（通过首点A 0）的距离（μ），显然 1 'i n i i h y == ∑ 《人因工程》实验指导书 学院： 专业： 班级： 指导老师： 年月日 实验说明 1.本指导书用于工业工程专业本科人因工程学课程实验。本课程在人因工程实 验室进行，共8学时。因受实验设备数量限制，前4个实验，即人体参数测量实验、错觉实验、双手调节实验和动作稳定性测试实验为必做实验，后5个实验可选做2个。 2.实验过程主要由学生独立完成，实验指导教师仅提出实验的要求与实验进行 的原则，承担实验准备与实验过程中的辅导工作。 3.实验完成后学生要写出能够反映实验内容、详细实验过程和实验结果的实验 报告。实验报告需包含实验记录和思考讨论内容。 4.实验评分将按照学生在实验过程中的纪律及实验报告与实验结果的质量按 百分制进行考核。 5.学生在老师的指导下完成实验方案，不要求具体的实验时间，只要求实验的 过程，实验进程由学生按照自己的进度独立完成。 目录 实验一人体参数测量实验 (1) 实验二错觉实验 (6) 实验三双手调节实验 (8) 实验四动作稳定性测试实验 (11) 实验五手指灵活性测试 (14) 实验六反应运动时测试 (17) 实验七注意力集中测试 (24) 实验八镜画仪实验 (28) 实验九记忆广度实验 (31) 实验一人体参数测量实验 实验简介 由于人的形体和尺寸存在着较大的差异，为使各种与人体有关的设计能符合人的生理特点，让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境中，在进行设备设计和工作地设计为人所用时，必须考虑充分考虑人体的各种尺寸的差异。 人体测量数据包括两种，一种为人体构造尺寸，即静态尺寸，人在静止的状态下，即站立不动、坐着不动或静卧等情况下测量的尺寸(静态人体测量)；另一种为人体功能尺寸，即动态尺寸，它包括在工作姿态下或在某种操作活动下测量的尺寸(动态人体测量)。 影响人体测量数据的因素主要有区域、民族、性别、年龄、种族、生活状态、年代等。从大量的劳动科学、医学、人类学调查中可知，随上述影响因素不同测量参数有所差异。 人体测量的统计结果作为人体结构参数，功能参数，对于设计特定的机器设备环境具有很重要的作用。在实际工作中，常采用舒适性、安全性、效率、经济性数种指标来评价人机环境匹配程度，其用途极其广泛。在实际应用中还需决定适应度、经济性，有时还不可忽视衣着调整量。 一、实验目的 1、测量人体各肢体的长度、宽度及围度等形态指标。 2、掌握人体尺寸百分位数的具体含义，并能根据所得尺寸进行设计。 水工结构静力模型实验指导书 河海大学 一、课程性质和目的： （1）水工结构模型试验 所谓水工结构模型试验就是将原型以某一比例关系缩小成模型，然后向该模型施加与原型相关的荷载，根据从模型上获得的信息如应变位移等，通过一定的相似关系推出原型建筑物在应力、变形强度等成果。 （2）进行水工结构模型试验的目的和意义 水工建筑物因其受力特征、几何形状、边界条件等均较复杂，特别是修建在复杂地基上建筑物更为如此，尽管计算机技术和空间有限元等正迅速发展，但目前还不能用理论分析方法完美地解决建筑物的稳定和应力问题，因此模型试验作为一种研究手段则具有重要的意义，可归纳成如几个方面： 1．通过对水工建筑物的模型试验研究可以验证理论设计，国内外大型和重要的水工建筑物的设计，都同时要求进行计算分析和试验分析，以期达到互相验证的目的。 2．通过对原型结构的模拟试验，预测水工建筑物完建后的运行情况以及抵御事故的能力。 3．由于物理模型是对实际结构性态的模拟，在模型上还有可能出现原先未知而又实际存在的某些现象，因此模型试验研究不仅仅是对数理分析方法的验证，而且是获得更丰富切合实际的资料的积极探索，所以进行水工结构模型试验目的也是更好地探索新理论、新材料、新技术、新工艺的一种手段。 （3）结构模型试验研究的主要内容： a.大型水工建筑物的整体应力及变形问题。 b.结构物之间的联合作用问题。 c.地下结构的应力与稳定问题。 d.大坝安全度及破坏机理问题。 e.水工结构的动力特性问题。 f.验证新理论、新方法、新材料、新工艺等。 （4）模型试验的分类方法 ①按建筑物的模拟范围和受力状态分类 a.整体结构模型试验：研究整体建筑物在空间力系作用下的强度或稳定问题。 b.平面结构模型试验：研究结构单位长度断面在平面力系作用下的强度和稳定问题，如重力坝坝段平面结构模型试验就是研究重力坝在水荷载作用下的应力和变形。 c.半整体结构模型试验： ②按作用荷载特性分类 a.静力结构模型试验：研究水工建筑物在静荷载（静水压力、自重、温度等）作用下数据结构课程实验指导书
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