任務(wù)一 流量測量的一般概念及流量傳感器介紹

教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一流量測量的一般概念及流量傳感器介紹課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解流量相關(guān)的基本概念；2.理解流量計(jì)的分類及工作原理；3.認(rèn)識(shí)常用的流量傳感器。能力目標(biāo)1.學(xué)會(huì)識(shí)別常見的流量傳感器。素質(zhì)目標(biāo)1.培養(yǎng)仔細(xì)觀察、做好記錄的習(xí)慣，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。2.學(xué)會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)查閱資料，實(shí)現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)舉一反三，養(yǎng)成查閱資料的習(xí)慣。教學(xué)重點(diǎn)1.認(rèn)識(shí)流量傳感器；2.掌握流量傳感器的種類；3.了解流量傳感器的發(fā)展趨勢。教學(xué)難點(diǎn)1.流量傳感器的工作原理。教學(xué)策略教法學(xué)法講解，分析討論，動(dòng)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(dòng)畫，視頻教學(xué)過程教學(xué)要點(diǎn)及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)引入在生產(chǎn)過程中，為了有效的指導(dǎo)生產(chǎn)操作、監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程，流量測量是必不可少的。流量測量在日常生活中也經(jīng)常遇到，如氣、水、油的消耗量都直接用流量來計(jì)量。流量參數(shù)的特殊性以及流量測量的重要性決定了流量傳感器是能源計(jì)量和環(huán)境保護(hù)的重要技術(shù)手段，是保證工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)；在國防科技領(lǐng)域具有重要應(yīng)用背景。學(xué)生思考，如何測量流量，測量流量的工具是什么，流量傳感器的發(fā)展背景和應(yīng)用背景。教學(xué)過程教學(xué)要點(diǎn)及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、流量概念及測量的重要性1.流量概念流量（瞬時(shí)流量）：單位時(shí)間內(nèi)流過管道某一截面的流體的數(shù)量。累積流量（總流量）：某一時(shí)段內(nèi)流過的流體的總合。瞬時(shí)流量在某一時(shí)段的累積量。(m3)質(zhì)量流量(M)：單位時(shí)間內(nèi)流過某截面的流體的質(zhì)量。單位：(kg/s)體積流量(Q)：單位時(shí)間內(nèi)流過某截面的流體的體積。（工作狀態(tài)下）單位：（m3/s）體積流量(Qv)：折算到標(biāo)準(zhǔn)的壓力和溫度下的體積流量。（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）流量計(jì)：用來測量流量的儀表的統(tǒng)稱。流量的國際單位是千克/秒（kg/s）、立方米/秒（m3/s）。此外，常用的還有噸/小時(shí)（t/h）、千克/小時(shí)（kg/h）、立方米/小時(shí)（m3/h）等；質(zhì)量的國際單位是千克（kg）、立方米（m3）。此外，常用的質(zhì)量單位還有噸（t）。對(duì)于氣體，密度受溫度、壓力變化影響較大，如在常溫常壓附近，溫度每變化10℃，密度變化約為3%；壓力每變化10kPa，密度約變化3%。因此在測量氣體流量時(shí)，必須同時(shí)測量流體的溫度和壓力。為了便于比較，常將在工作狀態(tài)下測得的體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（溫度為20℃，壓力為101325Pa）的體積流量，用符號(hào)Qv表示，單位符號(hào)為m3/s。2.流量測量的重要性流量計(jì)量是計(jì)量科學(xué)技術(shù)的組成部分之一，它與國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、科學(xué)研究有密切的關(guān)系。做好這一工作，對(duì)了保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都具有重要的作用。特別是在能源危機(jī)、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度愈來愈高的當(dāng)今時(shí)代，流量計(jì)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用更加明顯。流量計(jì)量應(yīng)用范圍廣泛流量計(jì)量廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)、科學(xué)研究對(duì)外貿(mào)易以及人民生活各個(gè)領(lǐng)域之中。在石油工業(yè)生產(chǎn)中，從石油的開采、運(yùn)輸、煉冶加工直至貿(mào)易銷售，流量計(jì)量貫穿于全過程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開流量計(jì)量。否則將無法保證石油工業(yè)的正常生產(chǎn)和貿(mào)易交往。在化工行業(yè)，流量計(jì)量不準(zhǔn)確會(huì)造成化學(xué)成分分配比失調(diào)，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重的還會(huì)發(fā)生生產(chǎn)安全事故。在電力工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)液體、氣體、蒸汽等介質(zhì)流量的測量和調(diào)節(jié)占有重要地位。流量計(jì)量的準(zhǔn)確與否不僅對(duì)保證發(fā)電廠在參數(shù)下運(yùn)行具有很大的經(jīng)濟(jì)意義，而且隨著高溫高壓大容量機(jī)組的發(fā)展，流量測量已成為保證發(fā)電廠安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。如大容量鍋爐瞬時(shí)給水流量中斷或減少，都可能造成嚴(yán)重的干鍋或爆管事故。這就要求流量測量裝置不但應(yīng)做到準(zhǔn)確計(jì)量，而且要及時(shí)地發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)中，煉鋼過程中循環(huán)水和氧氣(或空氣)的流量測量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要參數(shù)之一。在輕工業(yè)、食品、紡織等行業(yè)中，也都離不開流量計(jì)量。二、流量傳感器簡介及應(yīng)用1.流量傳感器簡介（1）流量計(jì)分類按檢測瞬時(shí)還是累積分為總量流量計(jì)和瞬時(shí)流量計(jì)。按檢測質(zhì)量還是體積分為體積流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)?？偭苛髁坑?jì)又分為容積式和速度式。而瞬時(shí)流量計(jì)又分為差壓式流計(jì)量、流體阻力式流量計(jì)、測速式/標(biāo)志法流量計(jì)和流體振動(dòng)式流量計(jì)。（2）容積式流量計(jì)（計(jì)量表）用儀表內(nèi)一個(gè)固定容量的容積連續(xù)地測量被測介質(zhì)，最后根據(jù)定量容積稱量的次數(shù)來決定流過的總量。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，這類儀表主要有：1）橢圓齒輪流量計(jì)每轉(zhuǎn)一周，四個(gè)相同月牙形腔（測量室）被形成、被封閉、被傳送、被卸出。兩個(gè)齒輪共送出4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容積的流體。圖中1-外殼2-橢圓形轉(zhuǎn)子（齒輪）3-測量室。粘度愈大的介質(zhì)，從齒輪和計(jì)量空間隙中泄漏出去的泄漏量愈小，因此被測介質(zhì)的粘度愈大，對(duì)測量愈有利。2）腰輪流量計(jì)（羅茨流量計(jì)）工作原理與橢圓流量計(jì)相同，只是轉(zhuǎn)子不是橢圓齒輪，而是一對(duì)由圓弧和擺線圍成的中間凹進(jìn)的腰形光輪，形成菱角形測量室?？捎糜谝后w、氣體流量測量。圖中1為腰輪，2為定位齒輪。容積式流量計(jì)特點(diǎn)：計(jì)量精度高，基本誤差一般為±0.5％，特殊的可達(dá)±0.2％或更高。通常在昂貴介質(zhì)或需要精確計(jì)量的場合使用。可用于高粘度流體的測量。直讀式儀表，無需外部能源，可直接獲得累計(jì)總量，清晰明了，操作簡便。3）差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)(簡稱DPF)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓、已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來測量流量的儀表。4）流體阻力式流量計(jì)管道內(nèi)置入一阻力體。根據(jù)阻力體不同，這類流量計(jì)有：轉(zhuǎn)子(浮子)流量計(jì)、靶式流量計(jì)。5）測速式流量計(jì)測速式流量計(jì)主要包括電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)。學(xué)生看ppt，了解流量的概念。學(xué)生看ppt，理解測量在生產(chǎn)生活中的重要性。學(xué)生看ppt及課本，認(rèn)識(shí)流量傳感器，掌握各種類型的流量傳感器及其工作原理。教學(xué)反饋及檢測【案例分析】家用水表的使用原理現(xiàn)在每個(gè)家庭都要用水，而用了多少水，是需要進(jìn)行計(jì)量的。此時(shí)就要用到水表。水表是測量水\t"/item/%E6%B0%B4%E8%A1%A8/_blank"流量的儀表，大多是水的累計(jì)流量測量，一般分為容積式水表和速度式水表兩類，起源于英國，水表的發(fā)展已有近二百年的歷史，選擇水表規(guī)格時(shí)，應(yīng)先估算通常情況下所使用流量的大小和流量范圍，然后選擇常用流量最接近該值的那種規(guī)格的水表作為首選。目前家用的水表大部分都是濕式旋翼式水表，干式水表目前用的不多。濕式旋翼式水表計(jì)量準(zhǔn)確，由水潤滑作用，壽命長，計(jì)量穩(wěn)定，被廣泛應(yīng)用。使用中的濕式水表，濕式和干式在表盤上就能夠看出來，