任務(wù)二 彈簧管壓力表

教學(xué)內(nèi)容任務(wù)二彈簧管壓力表課時2教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解波紋管的結(jié)構(gòu)及工作原理；2.了解彈性敏感元件定義及特性；3.了解彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)及工作原理；4.了解彈簧管壓力表的安裝事項。能力目標(biāo)1.能利用彈簧管壓力表進行壓力檢測；2.能正確選用彈簧管壓力表。素質(zhì)目標(biāo)1.養(yǎng)成獨立思考和動手操作的習(xí)慣；2.培養(yǎng)小組協(xié)調(diào)能力和合作學(xué)習(xí)的精神。教學(xué)重點1.波紋管的結(jié)構(gòu)及工作原理；2.彈性敏感元件定義及特性；3.彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)及工作原理；4.彈簧管壓力表的安裝事項。教學(xué)難點1.波紋管的結(jié)構(gòu)及工作原理；2.彈性敏感元件定義及特性；3.彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)及工作原理；4.彈簧管壓力表的安裝事項。教學(xué)策略教法學(xué)法講解，分析討論，動畫觀看，ppt展示教學(xué)手段教具準(zhǔn)備課件，多媒體，ppt，圖片，動畫，視頻教學(xué)過程教學(xué)要點及教師活動學(xué)生活動教學(xué)引入日常生活和生產(chǎn)中我們經(jīng)常見到一些壓力表，這種生活中常見的壓力表就是彈簧管壓力表，氣動系統(tǒng)三聯(lián)件及壓力表屬于就地指示型壓力表，就地顯示壓力的大小，沒有遠(yuǎn)程傳送顯示、調(diào)節(jié)功能，可以通過調(diào)節(jié)三聯(lián)件減壓閥旋鈕，輸出不同的壓力并在壓力表上進行顯示。那么，彈簧管壓力表是怎么測出壓力的？學(xué)生思考，了解傳感器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。教學(xué)過程教學(xué)要點及教師活動學(xué)生活動一、彈性敏感元件在壓力傳感器中用于測量的彈性元件稱為彈性敏感元件。1.定義如果在外力去掉后能完全恢復(fù)其原來的尺寸和形狀，那么這種變形稱為彈性變形。具有這類特性的物體稱為彈性元件。2.常見的幾種彈性敏感元件由于彈性敏感元件在傳感器中有很多作用，所以它具有好的彈性特性、足夠的精度等。因而對制作彈性敏感元件的材料提出了多方面的要求，如彈性模量的溫度系數(shù)要小、有良好的機械加工和熱處理性能等。我國通常使用合金鋼、碳鋼、銅合金和鋁合金等材料。（1）膜片、膜盒膜片是一種周邊固定的圓形彈性薄片，如圖3-2-2所示。根據(jù)軸向截面形狀的不同分成平膜片和波紋膜片兩種。把兩個膜片沿邊緣焊接在一起制成膜盒。在輸入量相同的條件下，膜盒的輸出位移比膜片增大近一倍，提高了測量靈敏度。它們主要用于測量壓力、壓差的彈性敏感元件，或者用于隔離兩種流體介質(zhì)——隔離膜片。（2）波紋管波紋管是一種具有環(huán)形波紋的圓柱形薄壁管，如圖3-2-3所示。金屬波紋管主要應(yīng)用于補償管線熱變形、減震、吸收管線沉降變形等作用，廣泛應(yīng)用于石化、儀表、航天、化工、電力、水泥、冶金等行業(yè)。（3）彈簧管彈簧管又稱波登管，它是一根彎成270°圓弧的扁圓或橢圓形截面的空心金屬管，大多數(shù)是C型彈簧管，如圖3-2-4所示。彈簧管主要用于壓力測量儀表中的檢出元件。二、彈簧管的分類彈簧管是將壓力轉(zhuǎn)化成位移或機械力的主要彈性元件之一，它是用彈性材料制作的、彎成C形、螺旋形和盤簧形等形狀的中空管。常見的截面形狀有橢圓形、扁形、圓形（如圖3-2-5所示）。其中扁管適用于低壓，圓管適用于高壓，盤成螺旋形彈簧管可用于要求彈簧管有較大位移的儀表中。1.按材質(zhì)分為（1）錫磷青銅：適用于普表,對銅及銅合金無腐蝕性的介質(zhì),-40℃<介質(zhì)溫度<170℃,精度最高為1%（2）黃銅：測量介質(zhì)為乙炔（易燃易爆物品）。（3）鈹青銅：測量壓力范圍≤10MPa（4）鉻釩鋼：測量壓力范圍≥16MPa（5）不銹鋼：分為304、316（316L）均適用于高溫（大于80℃），適用有腐蝕性介質(zhì)，450℃≥介質(zhì)溫度≥170℃。其中316（316L）的耐腐蝕行高于304，用于食品，醫(yī)藥行業(yè)，被稱為“衛(wèi)生型不銹鋼”。2.按形狀分C型管和螺旋管。3.按壓力表的測量范圍分微壓、低壓、中壓、高壓。三、彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)及工作原理1.結(jié)構(gòu)彈簧管壓力表屬于就地指示型壓力表，它是通過表內(nèi)的敏感元件——波登管的彈性變形引起指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力。其結(jié)構(gòu)主要由彈簧管、拉桿、扇形齒輪、中心齒輪、指針、刻度面板、游絲、調(diào)整螺釘、接頭等組成，如圖3-2-6所示。2.工作原理彈簧管壓力表通過一彎成圓弧形的彈簧管作為測量元件，彈簧管一端固定起來，并通過接頭與被測介質(zhì)相連;另一端封閉，為自由端。自由端與連桿與扇形齒輪相連，扇形齒輪又和機心齒輪咬合組成傳動放大裝置。彈簧管壓力表通過表內(nèi)的敏感元件——波登管的彈性形變，再由表內(nèi)機芯的轉(zhuǎn)換機構(gòu)將壓力形變傳導(dǎo)至指針，引起指針轉(zhuǎn)動來顯示壓力，如圖3-2-7所示。3.彈簧管壓力表的選用原則（1）根據(jù)使用環(huán)境和被測介質(zhì)的性質(zhì)，選擇合適類型的壓力表。（2）根據(jù)工藝設(shè)備要求，選擇壓力表外殼直徑，受壓容器一般安裝直徑為100～150mm的壓力表。（3）根據(jù)所測介質(zhì)的工作壓力要求，選擇壓力表量程，要求被測壓力值一般在壓力表的使用量程范圍的1/3～2/3之間。（4）根據(jù)容器的壓力等級和實際工作需要，選擇壓力表精度等級。常用精度等級：1.0級、1.6級、1.5級、2.5級、4.0級。認(rèn)真聽教師講解，有疑問舉手提問。隨著教師的思路共同分析思考教學(xué)反饋及檢測【案例分析】鍋爐中的壓力檢測鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿刃问?，而?jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。多用于火電站、船舶、機車和工礦企業(yè)。鍋爐在“鍋”與“爐”兩部分同時進行，水進入鍋爐以后，在汽水系統(tǒng)中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水，使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或生成蒸汽，輸出應(yīng)用。在燃燒設(shè)備部分，燃料燃燒放出熱量，通過熱的傳播將熱量傳遞給鍋爐受熱面，而本身溫度逐漸降低，最后由煙囪排出。蒸汽鍋爐鍋內(nèi)的水吸收熱量后，由液體狀態(tài)變成氣體狀態(tài)，其體積增大很多，由于鍋爐是密閉的容器，