傳感器技術(shù)及應(yīng)用 教案 項(xiàng)目四　流量測(cè)量

教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一流量測(cè)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(lèi)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(jiàn)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(guò)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(lèi)；3.了解流量傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。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(huà)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(huà)，視頻教學(xué)過(guò)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(guò)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(guò)程，流量測(cè)量是必不可少的。流量測(cè)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(lái)計(jì)量。流量參數(shù)的特殊性以及流量測(cè)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(guó)防科技領(lǐng)域具有重要應(yīng)用背景。學(xué)生思考，如何測(cè)量流量，測(cè)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(guò)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(cè)量的重要性1.流量概念流量（瞬時(shí)流量）：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)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(guò)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)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)某截面的流體的質(zhì)量。單位：(kg/s)體積流量(Q)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)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(lái)測(cè)量流量的儀表的統(tǒng)稱(chēng)。流量的國(guó)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(guó)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(cè)量氣體流量時(shí)，必須同時(shí)測(cè)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(cè)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(cè)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(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)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(lái)愈高的當(dāng)今時(shí)代，流量計(jì)在國(guó)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(guó)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(kāi)采、運(yùn)輸、煉冶加工直至貿(mào)易銷(xiāo)售，流量計(jì)量貫穿于全過(guò)程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開(kāi)流量計(jì)量。否則將無(wú)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(wú)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(cè)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(cè)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(cè)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(guò)程中循環(huán)水和氧氣(或空氣)的流量測(cè)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(kāi)流量計(jì)量。二、流量傳感器簡(jiǎn)介及應(yīng)用1.流量傳感器簡(jiǎn)介（1）流量計(jì)分類(lèi)按檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量被測(cè)介質(zhì)，最后根據(jù)定量容積稱(chēng)量的次數(shù)來(lái)決定流過(guò)的總量。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，這類(lèi)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(cè)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(cè)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(cè)介質(zhì)的粘度愈大，對(duì)測(cè)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(cè)量室?？捎糜谝后w、氣體流量測(cè)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(chǎng)合使用?？捎糜诟哒扯攘黧w的測(cè)量。直讀式儀表，無(wú)需外部能源，可直接獲得累計(jì)總量，清晰明了，操作簡(jiǎn)便。3）差壓式流量計(jì)差壓式流量計(jì)(簡(jiǎn)稱(chēng)DPF)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測(cè)件產(chǎn)生的差壓、已知的流體條件和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來(lái)測(cè)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(lèi)流量計(jì)有：轉(zhuǎn)子(浮子)流量計(jì)、靶式流量計(jì)。5）測(cè)速式流量計(jì)測(cè)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(cè)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(lèi)型的流量傳感器及其工作原理。教學(xué)反饋及檢測(cè)【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(cè)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(cè)量，一般分為容積式水表和速度式水表兩類(lèi)，起源于英國(guó)，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(rùn)滑作用，壽命長(zhǎng)，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(pán)上就能夠看出來(lái)，濕式的水表，表盤(pán)玻璃里有水，指針和字輪都浸泡在水里，干式的沒(méi)有。課堂小結(jié)1.了解流量的概念和測(cè)量的重要性2.了解流量傳感器在生產(chǎn)生活中的具體作用3.掌握流量傳感器的種類(lèi)和工作原理作業(yè)布置1.簡(jiǎn)述流量的定義。2.簡(jiǎn)述測(cè)量在生產(chǎn)生活中的重要性。3.簡(jiǎn)述流量傳感器的種類(lèi)及其工作原理。教學(xué)反思教學(xué)內(nèi)容任務(wù)二差壓式流量計(jì)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解孔板、文丘里、噴嘴結(jié)構(gòu)形式；2.了解差壓式流量計(jì)組成及工作原理；3.了解電容式差壓變送器；4.了解差壓式流量計(jì)特點(diǎn)及應(yīng)用。能力目標(biāo)1.能利用節(jié)流裝置測(cè)量流量。素質(zhì)目標(biāo)1.養(yǎng)成獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的習(xí)慣2.培養(yǎng)小組團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)精神教學(xué)重點(diǎn)1.了解孔板、文丘里、噴嘴結(jié)構(gòu)形式；2.了解差壓式流量計(jì)組成及工作原理；3.了解電容式差壓變送器；4.了解差壓式流量計(jì)特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)1.了解差壓式流量計(jì)組成及工作原理；2.了解電容式差壓變送器；3.了解差壓式流量計(jì)特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)策略教法學(xué)法講解，分析討論，動(dòng)畫(huà)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(huà)，視頻教學(xué)過(guò)程教學(xué)要點(diǎn)及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)引入差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中的節(jié)流裝置檢測(cè)產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測(cè)件與管道的幾何尺寸來(lái)計(jì)算流量的。而節(jié)流裝置是在充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的一種裝置，流束將在節(jié)流裝置處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流裝置前后產(chǎn)生了靜0壓力差。節(jié)流裝置與差壓變送器配套構(gòu)成差壓式流量計(jì)，是流量?jī)x表中使用數(shù)量最多的。常見(jiàn)的節(jié)流裝置有孔板、噴嘴和文丘里三種。學(xué)生思考，了解壓差流量計(jì)在日常生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程教學(xué)要點(diǎn)及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一．差壓式流量計(jì)組成差壓式流量計(jì)由節(jié)流裝置、引壓導(dǎo)管及差壓變送器組成。節(jié)流裝置安裝于管道中產(chǎn)生差壓，而節(jié)流件前后的差壓與流量成開(kāi)方關(guān)系。引壓導(dǎo)管取節(jié)流裝置前后產(chǎn)生的差壓，傳送給差壓變送器。差壓變送器是產(chǎn)生的差壓轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)。本節(jié)主要講解電容式差壓變送器。1．節(jié)流裝置節(jié)流裝置是差壓式流量傳感器的流量敏感檢測(cè)元件，是安裝在流體流動(dòng)的管道中的阻力元件。所謂節(jié)流裝置，就是在管道中段設(shè)置一個(gè)流通面積比管道狹窄的孔板或其它，使流體經(jīng)過(guò)該節(jié)流裝置時(shí)，流束局部收縮，流速提高，壓強(qiáng)減小。常用的節(jié)流元件有孔板、文丘里管、噴嘴。它們的結(jié)構(gòu)形式、相對(duì)尺寸、技術(shù)要求、管道條件和安裝要求等均已標(biāo)準(zhǔn)化，故又稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件。（1）孔板標(biāo)準(zhǔn)孔板是一塊具有與管道同心圓形開(kāi)孔的圓板，迎流一側(cè)是有銳利直角入口邊緣的圓筒形孔，順流的出口呈擴(kuò)散的錐形，如圖4-2-2所示。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，價(jià)格便宜壓力損失較大，測(cè)量精度較低，只適用于潔凈流體介質(zhì)，測(cè)量大管徑高溫高壓介質(zhì)時(shí)，孔板易變形。（2）噴嘴噴嘴是由收縮入口聯(lián)接通常稱(chēng)為“喉部”的圓筒部分所組成的裝置,也就是說(shuō)測(cè)量段是一段變徑的喉管。噴嘴流量計(jì)是將噴嘴與差壓變送器等配套組成的差壓流量裝置。按結(jié)構(gòu)噴嘴分為標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和長(zhǎng)徑噴嘴兩種。1）標(biāo)準(zhǔn)噴嘴結(jié)構(gòu)：標(biāo)準(zhǔn)噴嘴由垂直于軸線的入口平面部分、圓弧形曲面所構(gòu)成的入口收縮部分、圓筒形喉部和為防止邊緣損傷所需的保護(hù)槽組成，其取壓方式上游取壓口采用角接取壓，下游取壓口可按角接取壓設(shè)置，也可設(shè)置于較遠(yuǎn)下游處。2）長(zhǎng)徑噴嘴上游面由垂直于軸的平面、廓形為1/4橢圓的收縮段、圓筒形喉部和可能有的凹槽或斜角組成的噴嘴。（3）文丘里文丘里流量計(jì)又稱(chēng)為文丘里管，分為經(jīng)典文丘里管，套管式文丘里管以及文丘里噴嘴。本節(jié)我們只針對(duì)經(jīng)典文丘里管進(jìn)行講解。經(jīng)典文丘里管的軸向截面圖，如圖4-2-6和4-2-7所示。它是由入口圓筒段A、圓錐收縮段B、圓筒形喉部C、圓錐擴(kuò)散段E組成。圓筒段A的直徑為D，其長(zhǎng)度等于D；收縮段B為圓錐形；喉部C為直徑d的圓筒形，其長(zhǎng)度等于d；擴(kuò)散段E為圓錐形。2．差壓變送器差壓變送器是差壓式流量計(jì)的組成部分。它是一種將過(guò)程流體的壓力差值（或壓力值）轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)的儀表。它反映了節(jié)流裝置高壓側(cè)壓力與低壓側(cè)壓力之差值的大小。差壓變送器主要分為電容式、擴(kuò)散硅式、膜盒式、智能式。本節(jié)主要用電容式差壓變送器進(jìn)行講解。差壓變送器與壓力變送器結(jié)構(gòu)構(gòu)基本相同，一般由測(cè)壓元件傳感器、測(cè)量電路和過(guò)程連接件三部分組成。它能將測(cè)壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)。以供給流量積算儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測(cè)量、指示和過(guò)程調(diào)節(jié)。電容式差壓變送器工作原理：被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩個(gè)壓力室，作用在敏感元件的兩側(cè)隔離膜片上，通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。電容式差壓變送器是由測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器。在膜片兩邊因差壓產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)力，使膜片的一側(cè)壓縮，另一側(cè)拉伸，兩個(gè)應(yīng)變電阻片位于壓縮區(qū)內(nèi)，另兩個(gè)應(yīng)變電阻位于拉伸區(qū)，它們連接成一個(gè)全動(dòng)態(tài)惠斯登電橋，惠斯登電橋檢測(cè)出電阻的變化后，經(jīng)過(guò)放大、變換，輸出與輸入信號(hào)成線性關(guān)系的4-20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。二．工作原理在管道中流動(dòng)的流體具有動(dòng)壓能和靜壓能，在一定條件下這兩種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)換，但參加轉(zhuǎn)換的能量總和不變。在管道內(nèi)部裝上節(jié)流裝置，由于節(jié)流裝置的孔徑小于管道內(nèi)徑，當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)，流束截面突然收縮，流速加快。節(jié)流件后端流體的靜壓力降低，于是在節(jié)流裝置前后產(chǎn)生靜壓力差P（P=P1-P2），且流過(guò)的流量越大，節(jié)流裝置前后的壓差也越大，流量與壓差之間存在一定關(guān)系，這就是差壓式流量傳感器測(cè)量原理。由于流動(dòng)是穩(wěn)定不變的，即流體在同一時(shí)間內(nèi)通過(guò)管道截面A和節(jié)流件開(kāi)孔截面A0的流體量應(yīng)相同，這樣通過(guò)截面A0的流速必然比通過(guò)截面A時(shí)快。在流速變化的同時(shí)，流體的動(dòng)壓能和靜壓能也發(fā)生變化，根據(jù)能量守恒定律，因而在節(jié)流裝置前后出現(xiàn)了靜壓差。通過(guò)測(cè)量此靜壓差便可以求出流量。如圖4-2-10及4-2-11為孔板及文丘里流量計(jì)工作原理圖。三．安裝要求差壓式流量計(jì)安裝時(shí)由節(jié)流裝置、引壓管路、三閥組及差壓變送器組成，如圖4-2-12。安裝時(shí)應(yīng)注意：1．可水平、垂直或傾斜安裝，應(yīng)保證管內(nèi)充滿液體或氣體；2．節(jié)流裝置前，后直管段應(yīng)是直的，無(wú)肉眼可見(jiàn)彎曲，同時(shí)應(yīng)是“圓的”，內(nèi)壁應(yīng)潔凈，無(wú)凹坑與沉淀物；

3．氣體取壓口最好在管道上部；液體取壓口在側(cè)下方但不要在正下方，沉積顆粒會(huì)堵著取壓口的；蒸汽取壓口在管道側(cè)面；

4．節(jié)流裝置方向不要弄錯(cuò)了，標(biāo)“+”的為正向，“-”為負(fù)向，“+”是迎著流體過(guò)來(lái)的方向。

5．測(cè)氣體時(shí)差壓變送器安裝在管道上方，測(cè)液體時(shí)安裝在管道下部，測(cè)蒸汽時(shí)如果有配冷凝罐的話，應(yīng)當(dāng)保持冷凝罐在同一水平面高度上。

6．導(dǎo)壓管與差壓變送器連接時(shí)要注意正負(fù)壓不要裝反，“H”為正，“L”為負(fù)；7．各節(jié)流裝置直管段長(zhǎng)度要求及節(jié)流裝置安裝應(yīng)符合GB/T26224—93有關(guān)規(guī)定；8．引壓管路安裝應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的規(guī)范。四．特點(diǎn)與應(yīng)用1.優(yōu)點(diǎn)（1）優(yōu)異的穩(wěn)定性、可靠性和抗振動(dòng)能力；簡(jiǎn)單牢固，性能穩(wěn)定可靠，價(jià)格低廉;（2）對(duì)高溫、高壓、低靜壓、低流速、低密度流體的適應(yīng)性；（3）口徑從小到大，系列齊全；（4）變更量程方便；（5）只要按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用，無(wú)需實(shí)流標(biāo)定就能獲得規(guī)定的準(zhǔn)確度，因而為用戶(hù)帶來(lái)方便。2.缺點(diǎn)（1）測(cè)量精確度在流量計(jì)中屬中等水平。由于眾多因素的影響錯(cuò)綜復(fù)雜，精確度難以提高。（2）范圍度窄，由于儀表信號(hào)（差壓）與流量為平方關(guān)系，一般范圍度較小。（3）現(xiàn)場(chǎng)安裝條件要求較高，如需較長(zhǎng)的直管段（指孔板、噴嘴）。（4）節(jié)流裝置與差壓顯示儀表之間引壓管線為薄弱環(huán)節(jié)，易產(chǎn)生泄漏，堵塞及凍結(jié)、信號(hào)失真等故障。3．應(yīng)用節(jié)流裝置流量計(jì)應(yīng)用范圍特別廣泛,在封閉管道的流量測(cè)量中各種對(duì)象都有應(yīng)用,如流體方面:單相、混相、潔凈、臟污、粘性流等;工作狀態(tài)方面:常壓、高壓、真空、常溫、高溫、低溫等;管徑方面:從幾mm到幾m;流動(dòng)條件方面:亞音速、音速、脈動(dòng)流等。它在各工業(yè)部門(mén)的用量約占流量計(jì)全部用量的1/4~1/3?？装辶髁坑?jì)主要適用于飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽、壓縮空氣、混和非易燃易爆氣體和熱水的工業(yè)計(jì)量。噴嘴流量計(jì)的壓力損失較小，比較堅(jiān)固耐用，適合高溫高壓流體，如高溫高壓蒸氣和水。文丘里流量計(jì)主要是用于測(cè)量封閉管道中單相穩(wěn)定流體的流量，常用于測(cè)量空氣、天然氣、煤氣、水等流體的流量。學(xué)生看ppt，了解差壓式流量計(jì)的組成。學(xué)生看ppt及課本學(xué)習(xí)差壓式流量計(jì)的工作原理。學(xué)生看ppt及課本學(xué)習(xí)差壓式流量計(jì)的安裝要求。學(xué)生看ppt及課本學(xué)習(xí)差壓式流量計(jì)的特點(diǎn)與應(yīng)用。教學(xué)反饋及檢測(cè)【案例分析】燒結(jié)廠空氣點(diǎn)火爐流量檢測(cè)燒結(jié)點(diǎn)火爐是制造燒結(jié)礦的爐子。而燒結(jié)礦又是高爐鐵水制造的主要原材料。燒結(jié)混合料給到燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)上后，首先通過(guò)點(diǎn)火爐將其點(diǎn)燃。根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)，點(diǎn)火爐的溫度一般在1250℃左右。溫度過(guò)高，會(huì)使料層表面熔化，透氣性變差;溫度太低，料層表面點(diǎn)火不好，影響燒結(jié)礦的燃燒。上述兩種情況，都會(huì)使燒結(jié)礦的產(chǎn)量減少，質(zhì)量降低。因此，為了保證混合料很好燒結(jié)，要求料層有最佳的點(diǎn)火溫度，同時(shí)為了使燃?xì)獬浞值娜紵?，還需要有合理的空-燃比值，為此，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火爐燃燒控制是十分重要的。課堂小結(jié)1.了解孔板、文丘里、噴嘴結(jié)構(gòu)形式；2.了解差壓式流量計(jì)組成及工作原理；3.了解電容式差壓變送器；4.了解差壓式流量計(jì)特點(diǎn)及應(yīng)用。作業(yè)布置1.簡(jiǎn)述孔板、文丘里、噴嘴結(jié)構(gòu)形式。2.簡(jiǎn)述差壓式流量計(jì)組成及工作原理。3.簡(jiǎn)述差壓式流量計(jì)特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)反思教學(xué)內(nèi)容任務(wù)三渦街流量計(jì)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解卡門(mén)渦街現(xiàn)象及原理；2.了解渦街流量計(jì)基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.了解渦街流量計(jì)的安裝要求。能力目標(biāo)1.能分辨出渦街流量計(jì)；2.知道渦街流量計(jì)如何接線及安裝要求。素質(zhì)目標(biāo)1.培養(yǎng)多角度分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力2.鼓勵(lì)學(xué)生積極通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)、生活中的實(shí)例達(dá)到學(xué)習(xí)知識(shí)技能的目的教學(xué)重點(diǎn)1.了解卡門(mén)渦街現(xiàn)象及原理；2.了解渦街流量計(jì)基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.了解渦街流量計(jì)的安裝要求。教學(xué)難點(diǎn)1.卡門(mén)渦街現(xiàn)象及原理；2.渦街流量計(jì)基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.渦街流量計(jì)的安裝要求。教學(xué)策略教法學(xué)法講解，分析討論，動(dòng)畫(huà)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(huà)，視頻教學(xué)過(guò)程教學(xué)要點(diǎn)及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)引入渦街流量計(jì)也稱(chēng)之為旋渦流量計(jì)或卡門(mén)渦街流量計(jì)。是根據(jù)卡門(mén)（Karman）渦街原理研究生產(chǎn)的測(cè)量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)。主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測(cè)量，如氣體、液體、蒸汽等多種介質(zhì)。學(xué)生思考，了解渦街流量計(jì)在日常生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程教學(xué)要點(diǎn)及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一．卡門(mén)渦街現(xiàn)象及原理“馮卡門(mén)漩渦”(VonKarmanvortices)，通常稱(chēng)為卡門(mén)渦街，是流體力學(xué)中重要的現(xiàn)象，在自然界中?？捎龅?，在一定條件下繞過(guò)某些物體時(shí)，物體兩側(cè)會(huì)周期性地脫落出旋轉(zhuǎn)方向相反、排列規(guī)則的雙列線渦，由于非線性作用，形成“馮卡門(mén)漩渦”。如水流過(guò)橋墩，風(fēng)吹過(guò)高塔、煙囪、電線等都會(huì)形成?！榜T卡門(mén)漩渦”有一些很重要的應(yīng)用，在建筑、橋梁、飛機(jī)制造設(shè)計(jì)以及船舶領(lǐng)域均有重要應(yīng)用。在世界各地的海面上也經(jīng)常上演著絕妙的浮云圖繪，比如盤(pán)旋在墨西哥西海岸瓜達(dá)盧普島上空的卡門(mén)漩渦云。二、渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的理論基礎(chǔ)就是流體力學(xué)著名的卡門(mén)渦街流量原理。流體流經(jīng)阻擋體或者是特制的元件時(shí)，產(chǎn)生了流動(dòng)振蕩，通過(guò)測(cè)定其振蕩頻率來(lái)反映通過(guò)的流量。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)可動(dòng)部件，壽命長(zhǎng)；準(zhǔn)確度高，線性范圍寬；量程范圍寬（100：1）；壓力損失??；不受其它流體參數(shù)變化的影響；氣、液均可以使用，可用于大口徑管道的氣液測(cè)量。缺點(diǎn)是干擾引起的流量振蕩時(shí)影響較大。1．結(jié)構(gòu)渦街流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，傳感器包括旋渦發(fā)生體（阻流體）、檢測(cè)元件、儀表表體等；轉(zhuǎn)換器包括前置放大器、濾波整形電路、D／A轉(zhuǎn)換電路、輸出接口電路、端子、支架和防護(hù)罩等。（1）旋渦發(fā)生體檢測(cè)器的主要部件，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出形狀繁多的旋渦發(fā)生體，它可分為單旋渦發(fā)生體和多旋渦發(fā)生體兩類(lèi)，單旋渦發(fā)生體的基本形有圓柱、矩形柱和三角柱，其他形狀皆為這些基本形的變形。三角柱形旋渦發(fā)生體是應(yīng)用最廣泛的一種。（2）檢測(cè)元件，流量計(jì)檢測(cè)旋渦信號(hào)有5種方式。1）用設(shè)置在旋渦發(fā)生體內(nèi)的檢測(cè)元件直接檢測(cè)發(fā)生體兩側(cè)差壓；2）旋渦發(fā)生體上開(kāi)設(shè)導(dǎo)壓孔，在導(dǎo)壓孔中安裝檢測(cè)元件檢測(cè)發(fā)生體兩側(cè)差壓；3）檢測(cè)旋渦發(fā)生體周?chē)蛔儹h(huán)流；4）檢測(cè)旋渦發(fā)生體背面交變差壓；5）檢測(cè)尾流中旋渦列。根據(jù)這5種檢測(cè)方式，采用不同的檢測(cè)技術(shù)（熱敏、超聲、應(yīng)力、應(yīng)變、電容、電磁、光電、光纖等）可以構(gòu)成不同類(lèi)型的渦街流量計(jì)。檢測(cè)元件把渦街信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該信號(hào)既微弱又含有不同成分的噪聲，必須進(jìn)行放大、濾波、整形等處理才能得出與流量成比例的脈沖信號(hào)。2．檢測(cè)方法（1）熱電阻法（P脈動(dòng)）把圓柱做成空心，中間放入一個(gè)加熱的電阻絲，在隔板層開(kāi)幾個(gè)導(dǎo)壓孔，當(dāng)一側(cè)產(chǎn)生渦列時(shí)，壓力變化（脈動(dòng)），另一側(cè)未變，所以流體經(jīng)過(guò)導(dǎo)壓孔突然流過(guò)電阻絲，使之冷卻，溫度降低，電阻減小，另一側(cè)再產(chǎn)生渦列時(shí)，流體反而再次冷卻，電阻減小，測(cè)出電阻下降的次數(shù)就可以推出流量。（2）熱敏電阻法（靈敏度高）在三角柱體的迎流面上對(duì)稱(chēng)的嵌入兩個(gè)熱敏電阻，熱敏電阻中通入恒定的電流，使之溫度在流體靜止的情況下比流體高出10℃左右。未起漩時(shí)，流體的溫度相同，交替旋轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)生漩渦的一側(cè)，能量損失，因此流速降低，此側(cè)對(duì)電阻的冷卻作用下降，可以產(chǎn)生一個(gè)脈沖。（3）電磁檢測(cè)法旋渦發(fā)生體后設(shè)置一個(gè)信號(hào)電極，并使電極處于一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的永久磁場(chǎng)中，流體旋渦的振動(dòng)使電極同頻率振動(dòng)，切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。特點(diǎn)：不怕管道振動(dòng)，剛剛興起的渦街頻率檢測(cè)方法。3．安裝渦街流量計(jì)對(duì)管道流速分布畸變、旋轉(zhuǎn)流和流動(dòng)脈動(dòng)等敏感，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管道安裝條件應(yīng)充分重視，遵照生產(chǎn)廠使用說(shuō)明書(shū)的要求執(zhí)行，其具休安裝要求如下：（1）合理選擇安裝場(chǎng)所和環(huán)境避開(kāi)強(qiáng)電力設(shè)備，高頻設(shè)備，強(qiáng)電源開(kāi)關(guān)設(shè)備；避開(kāi)高溫?zé)嵩春洼椛湓吹挠绊?，避開(kāi)強(qiáng)烈震動(dòng)場(chǎng)所和強(qiáng)腐蝕環(huán)境等，同時(shí)要考慮安裝維修方便。（2）上下游必須有足夠的直管段1）若傳感器安裝點(diǎn)的上游在同一平面上有二個(gè)90°彎頭，則：上游直管段≥25D，下游直管段≥5D。2）若傳感器安裝點(diǎn)的上游在不同平面上有二個(gè)90°彎頭，則：上游直管段≥40D，下游直管段≥5D。3）調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在傳感器的下游5D以外處，若必須安裝在傳感器的上游，傳感器上游直管段應(yīng)不小于50D，下游應(yīng)有不小于5D。（3）安裝點(diǎn)上下游的配管應(yīng)與傳感器同心，同軸偏差應(yīng)不小于0.5DN。（4）在水平管道上安裝是流量傳感器最常用的安裝方式1）測(cè)量氣體流量時(shí)，若被測(cè)氣體中含有少量的液體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較高處。2）測(cè)量液體流量時(shí)，若被測(cè)液體中含有少量的氣體，傳感器應(yīng)安裝在管線的較低處。（5）傳感器在垂直管道的安裝測(cè)量氣體流量時(shí)，傳感器可以安裝在垂直管道上，流向不限。若被測(cè)氣體中含有少量的液體，氣體流向應(yīng)由下向上。測(cè)量液體流量時(shí)，液體流向應(yīng)由下向上：這樣不會(huì)將液體重量額外附加在探頭上。（6）傳感器在水平管道的側(cè)裝無(wú)論測(cè)量何種流體，傳感器可以在水平管道上側(cè)裝，特別是測(cè)量過(guò)熱蒸汽，飽和蒸汽和低溫液體，若條件允許最好采用側(cè)裝，這樣流體的溫度對(duì)放大器的影響較小。（7）測(cè)壓點(diǎn)和測(cè)溫點(diǎn)的選擇根據(jù)測(cè)量的需要，需在傳感器附近測(cè)量壓力和溫度時(shí)，測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的3-5D處，測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)在傳感器下游的6-8D處。4．應(yīng)用渦街流量計(jì)主要用于氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)的流量測(cè)量。渦街流量計(jì)熱敏檢測(cè)元件靈敏度高，適用于較低溫度（≤200℃）和較低密度的氣體測(cè)量，但因熱敏電阻用玻璃封裝，較脆弱，易受流體中的污物、有害物質(zhì)及顆料物的影響，所以被測(cè)介質(zhì)還應(yīng)是清潔的液體或氣體。學(xué)生看ppt，了解卡門(mén)渦街現(xiàn)象及其原理。聽(tīng)老師講解，認(rèn)識(shí)渦街流量計(jì)。聽(tīng)老師講解，看ppt，認(rèn)識(shí)渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)。學(xué)生看ppt及課本掌握渦街流量計(jì)器的檢測(cè)方法。學(xué)生看ppt及課本了解渦街流量計(jì)的安裝方法。學(xué)生看ppt，聽(tīng)老師講解，了解渦街流量計(jì)的實(shí)際應(yīng)用。教學(xué)反饋及檢測(cè)【案例分析】制氧廠氧氣流量檢測(cè)制氧廠一般用的是低溫分離空氣法來(lái)制取氧氣。主要分為空氣增壓系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)以及后備系統(tǒng)幾大塊。其原理是：利用帶壓介質(zhì)（一般是空氣，也有用氮?dú)獾模┡蛎浿评?，產(chǎn)生冷量，經(jīng)節(jié)流換熱，將空氣液化為液體，在精餾系統(tǒng)中形成上升蒸汽和回流液體，建立精餾工況，然后利用液空中氧氣沸點(diǎn)（-183℃）和氮?dú)夥悬c(diǎn)（-196℃）不同，上升蒸汽與回流液體傳質(zhì)傳熱，上升蒸汽中的氧被冷卻到回流液中，回流液中的氮被蒸發(fā)到上升蒸汽中，經(jīng)過(guò)多次精餾后，回流液體中的含氧達(dá)到99.6%甚至更高、上升蒸汽中氮含量達(dá)到99.999%，就會(huì)得到高純氮?dú)庖约耙簯B(tài)氧氣。液態(tài)氧氣經(jīng)過(guò)板式換熱汽化就變成了所需氧氣。制氧廠生產(chǎn)出多少氧氣，是需要用流量計(jì)來(lái)進(jìn)行計(jì)量結(jié)算的。此時(shí)就可以用渦街流量計(jì)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。課堂小結(jié)1.卡門(mén)渦街現(xiàn)象及原理；2.渦街流量計(jì)基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.渦街流量計(jì)的安裝要求。作業(yè)布置1.簡(jiǎn)述卡門(mén)渦街現(xiàn)象和原理。2.簡(jiǎn)述渦街流量計(jì)的基本原理及應(yīng)用。3.簡(jiǎn)述渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)和安裝要求。教學(xué)反思教學(xué)內(nèi)容任務(wù)四電磁流量計(jì)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解法拉第電磁感應(yīng)定律及工作原理；2.了解電磁流量計(jì)基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.了解電磁流量計(jì)的安裝要求。能力目標(biāo)1.能分辨出電磁流量計(jì)；2.知道電磁流量計(jì)如何接線及安裝要求。素質(zhì)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和全面分析問(wèn)題的能力2.提升學(xué)生舉一反三的能力教學(xué)重點(diǎn)1.了解法拉第電磁感應(yīng)定律及工作原理；2.了解電磁流量計(jì)基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.了解電磁流量計(jì)的安裝要求。教學(xué)難點(diǎn)1.了解法拉第電磁感應(yīng)定律及工作原理；2.了解電磁流量計(jì)基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.了解電磁流量計(jì)的安裝要求。教學(xué)策略教法學(xué)法講解，分析討論，動(dòng)畫(huà)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(huà)，視頻教學(xué)過(guò)程教學(xué)要點(diǎn)及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)引入電磁流量計(jì)是基于電磁感應(yīng)定律而工作的流量測(cè)量?jī)x表。它能測(cè)量具有一定電導(dǎo)率的液體或液、固混和物的體積流量，常用于檢測(cè)酸、堿、鹽、含固體顆粒液體的流量。下面我們將進(jìn)行一簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)來(lái)了解電磁流量計(jì)的工作原理。只有在導(dǎo)體棒左右平動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線，有電流產(chǎn)生；前后平動(dòng)、上下平動(dòng)，導(dǎo)體棒都不切割磁感線，沒(méi)有電流產(chǎn)生。學(xué)生思考，了解電磁流量計(jì)在日常生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程教學(xué)要點(diǎn)及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一.電磁流量計(jì)的工作原理由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出法拉第電磁感應(yīng)定律：當(dāng)一導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁力線時(shí)，在導(dǎo)體的兩端即產(chǎn)生感生電勢(shì)e，其方向由右手定則確定，其大小與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的長(zhǎng)度L及導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度v成正比，如果B,L,v三者互相垂直，則e＝Blv。而電磁流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的，在非磁性管道中，利用測(cè)量導(dǎo)電流體平均速度而顯示流量的流量計(jì)。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道，當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電流體就切割磁力線．如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明，只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱(chēng)分布，兩電極之間也會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì):e＝BDv,式中,v為管道截面上的平均流速．由此可得管道的體積流量為：qv=Dπe/4B。由上式可見(jiàn)，體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑和測(cè)量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系，與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比，與其它物理參數(shù)無(wú)關(guān)．這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。要使公式嚴(yán)格成立，必須使測(cè)量條件滿足下列假定：1．磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng)；2．被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱(chēng)分布；3．被測(cè)液體是非磁性的；4．被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。二.電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)電磁流量變送器由變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。電磁流量變送器由磁路系統(tǒng)、測(cè)量導(dǎo)管、電極、外殼和干擾信號(hào)調(diào)整裝置等部分組成，它將流量的變化轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電勢(shì)的變化。轉(zhuǎn)換器由電子元器件組成，它將微弱的感應(yīng)電勢(shì)放大，并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，以便進(jìn)行遠(yuǎn)傳指示、記錄、積算和調(diào)節(jié)。1.襯里電磁流量計(jì)需要增加襯里。需要根據(jù)其工作原理說(shuō)明，電磁流量計(jì)一般有一組線圈和兩個(gè)電極，線圈的作用是給流體加上一個(gè)電場(chǎng)，流動(dòng)的導(dǎo)電液體相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)導(dǎo)體切割磁力線時(shí)會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)與速度成正比的電動(dòng)勢(shì)，電極的作用就是測(cè)量這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以測(cè)量管內(nèi)只有電極是與導(dǎo)電液體相連的，其他部分是內(nèi)襯，必須要保證絕緣，電磁流量計(jì)才能正常工作。如果有磁場(chǎng)的那段金屬管道也與液體相接觸，電磁流量計(jì)所測(cè)的導(dǎo)電液體和金屬管之間短路了，就會(huì)導(dǎo)電，則導(dǎo)致電磁流量計(jì)無(wú)法測(cè)量電勢(shì)，所以電磁流量計(jì)的內(nèi)部都是有襯里的。襯里材料常用的有：氯丁橡膠、丁晴橡膠、聚氨酯橡膠、PTFE聚四氟乙烯、PFA特氟隆、F46等。2.電極電磁流量計(jì)電極的作用是測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。電極與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，所以電極材質(zhì)的選擇是非常重要的，常用的電極材料有316L不銹鋼、哈氏合金、鈦、鉭、鉑等，可根據(jù)介質(zhì)的特性來(lái)選擇電極的材質(zhì)。三.電磁流量計(jì)特點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)（1）測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件或凸出于管道內(nèi)的部件，因而壓力損失小、并可以測(cè)量含有顆粒、懸浮物等流體的流量，例如紙漿、礦漿和煤粉漿的流量，這是電磁流量計(jì)的突出特點(diǎn)。由于電磁流量計(jì)的襯里和電極是防腐的，可以用來(lái)測(cè)來(lái)測(cè)量腐蝕性介質(zhì)的流量。（2）電磁流量計(jì)輸出電流與流量間具有線性關(guān)系，并且不受液體的物理性質(zhì)（溫度、壓力、黏度）的影響。特別是不受黏度的影響，這是一般流量計(jì)所達(dá)不到的。（3）只要符合電導(dǎo)范圍,測(cè)量特性與流體的性質(zhì)無(wú)關(guān)。（4）電磁流量計(jì)的測(cè)量范圍寬,對(duì)于同一臺(tái)電磁流量計(jì)可達(dá)100:1,精度高,可達(dá)±0.2%,重復(fù)型好優(yōu)于±0.1%.口徑可以從1mm做到2m以上。（5）更換不同的內(nèi)襯及電極材料可測(cè)強(qiáng)酸強(qiáng)堿。（6）電磁流量計(jì)反應(yīng)迅速，可以測(cè)量脈動(dòng)流量。2.缺點(diǎn)（1）不能測(cè)不導(dǎo)電的液體，液氣兩相流，氣體及絕緣類(lèi)的油類(lèi)。（2）由于內(nèi)襯材料及勵(lì)磁線圈耐溫的限制，一般只能測(cè)180℃以下的流體。（3）受流體流速及流場(chǎng)分布的影響，要求流體流速對(duì)軸心均勻?qū)ΨQ(chēng)分布，所以要有前后直管段。一般只需前5D后2D即可。四.電磁流量計(jì)安裝1.安裝場(chǎng)所(針對(duì)防護(hù)等級(jí)為IP65)（1）測(cè)量混合相流體時(shí)，選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所；測(cè)量雙組分液體時(shí)，避免裝在混合尚未均勻的下游；測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí)，要裝在反應(yīng)充分完成段的下游；（2）盡可能避免測(cè)量管內(nèi)變成負(fù)壓；（3）選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所，特別對(duì)一體型儀表；（4）避免附近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場(chǎng)干擾（5）傳感器必須單獨(dú)接地（接地電阻100Ω以下）。（6）盡可能避開(kāi)周?chē)h(huán)境有高濃度腐蝕性氣體；（7）環(huán)境溫度在－25/－10～50/600℃范圍內(nèi),環(huán)境相對(duì)濕度在10%～90%范圍內(nèi),盡可能避免受陽(yáng)光直照；（8）避免雨水浸淋，不會(huì)被水浸沒(méi)。2.直管段長(zhǎng)度要求應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，一般需前5D后2D。3.安裝位置和流動(dòng)方向傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可，不受限制。但測(cè)量固液兩相流體最好垂直安裝，自下而上流動(dòng)。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損嚴(yán)重，低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn)。

水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線，不要處于垂直于地平線，因?yàn)樘幱诘撞康碾姌O易被沉積物覆蓋，頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過(guò)遮住電極表面，使輸出信號(hào)波動(dòng)。五．電磁流量計(jì)應(yīng)用電磁流量計(jì)的測(cè)量通道是一段無(wú)阻流檢測(cè)件的光滑直管，因不易阻塞適用于測(cè)量含有固體顆?；蚶w維的液固二相流體，如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。它不產(chǎn)生因檢測(cè)流量所形成的壓力損失，儀表的阻力僅是同一長(zhǎng)度管道的沿程阻力，節(jié)能效果顯著，對(duì)于要求低阻力損失的大管徑供水管道最為適合。主要應(yīng)用于水流量的檢測(cè)。學(xué)生看ppt，了解電磁流量計(jì)的工作原理。學(xué)生看ppt及課本，聽(tīng)老師講解，認(rèn)識(shí)電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)。學(xué)生看ppt及課本，聽(tīng)取老師講解，學(xué)習(xí)電磁流量計(jì)的特點(diǎn)。學(xué)生看ppt及課本，了解電磁流量計(jì)的安裝方法和注意事項(xiàng)。學(xué)生看課本，聽(tīng)老師講解，了解電磁流量計(jì)的應(yīng)用。教學(xué)反饋及檢測(cè)【案例分析】自來(lái)水廠水流量檢測(cè)自來(lái)水廠指具有一定\t"/item/%E8%87%AA%E6%9D%A5%E6%B0%B4%E5%8E%82/_blank"生產(chǎn)設(shè)備，能完成自來(lái)水整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，水質(zhì)符合一般生產(chǎn)用水和生活用水要求，并可作為公司（廠）內(nèi)部一級(jí)核算的生產(chǎn)單位，如圖4-4-4所示為某自來(lái)水廠。用于水廠水量計(jì)量的電磁流量計(jì)主要是為生產(chǎn)和管理提供有效依據(jù)，如圖4-4-5所示。安裝于水廠的進(jìn)水電磁流量計(jì)最直接的作用是提供實(shí)時(shí)制水量，便于凈水投藥、投氯的自動(dòng)化控制，計(jì)算藥耗、氯耗、電耗，有效地為凈水處理和控制成本提供實(shí)時(shí)依據(jù)；另一方面，當(dāng)吸水泵房正常開(kāi)機(jī)時(shí)，可以通過(guò)進(jìn)水流量計(jì)顯示異常流量，及時(shí)反映上水管路爆管或機(jī)組異常等故障。出廠水流量計(jì)則可與出廠水壓力一起參與城市管網(wǎng)的調(diào)度，以確保合適的供水壓力；也可以為泵房機(jī)組的運(yùn)行提供參考。課堂小結(jié)1.了解法拉第電磁感應(yīng)定律及工作原理；2.了解電磁流量計(jì)基本原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.了解電磁流量計(jì)的安裝要求。作業(yè)布置1.簡(jiǎn)述解釋電磁感應(yīng)定律及原理。2.簡(jiǎn)述電磁流量計(jì)基本原理和結(jié)構(gòu)。3.簡(jiǎn)述電磁流量計(jì)的安裝要求和未來(lái)應(yīng)用。教學(xué)反思教學(xué)內(nèi)容任務(wù)五超聲波流量計(jì)課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.了解超聲波流量計(jì)的工作原理；2.了解超聲波流量計(jì)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.了解超聲波流量計(jì)的安裝要求。能力目標(biāo)1.能分辨出外貼式、管道式、插入式超聲波流量計(jì)；2.知道超聲波工作原理。素質(zhì)目標(biāo)1.培養(yǎng)多角度分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力2.樹(shù)立最優(yōu)化解決問(wèn)題的思想，鼓勵(lì)倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)的精神教學(xué)重點(diǎn)1.了解超聲波流量計(jì)的工作原理；2.了解超聲波流量計(jì)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.了解超聲波流量計(jì)的安裝要求。教學(xué)難點(diǎn)1.了解超聲波流量計(jì)的工作原理；2.了解超聲波流量計(jì)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；3.了解超聲波流量計(jì)的安裝要求。教學(xué)策略教法學(xué)法講解，分析討論，動(dòng)畫(huà)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(huà)，視頻教學(xué)過(guò)程教學(xué)要點(diǎn)及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)引入目前的工業(yè)流量測(cè)量普遍存在著大管徑、大流量測(cè)量困難的問(wèn)題，而隨著測(cè)量管徑的增大會(huì)帶來(lái)制造和運(yùn)輸上的困難，造價(jià)提高、能損加大，超聲波流量計(jì)均可避免這些缺點(diǎn)。因?yàn)楦黝?lèi)超聲波流量計(jì)均可管外安裝、非接觸測(cè)流，儀表造價(jià)基本上與被測(cè)管道口徑大小無(wú)關(guān)，而其它類(lèi)型的產(chǎn)品則隨著口徑增加，造價(jià)大幅度增加，與相同功能的其它類(lèi)型流量計(jì)的功能價(jià)格相比，口徑越大越優(yōu)越，被認(rèn)為是較好的大管徑流量測(cè)量?jī)x表。學(xué)生思考，了解超聲波流量計(jì)在日常生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程教學(xué)要點(diǎn)及教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一.超聲波流量計(jì)工作原理1.工作原理超聲波流量計(jì)采用基本的聲波傳播時(shí)間法，兩個(gè)傳感器發(fā)射和接收具有時(shí)間標(biāo)志的聲波脈沖。零流量時(shí)，聲波在兩個(gè)傳感器之間往返的時(shí)間是完全相同的。液體開(kāi)始流動(dòng)時(shí)，順流方向的傳播時(shí)間較短，而逆流方向的傳播時(shí)間較長(zhǎng)。通過(guò)測(cè)量上述順流和逆流的時(shí)間差，來(lái)確定管道內(nèi)流體的流量。2.原理分類(lèi)工作現(xiàn)場(chǎng)一般用封閉管道來(lái)運(yùn)輸流體。封閉管道用超聲波流量計(jì)按測(cè)量原理分類(lèi)有傳播時(shí)間法、多普勒效應(yīng)法、波束偏移法、相關(guān)法、噪聲法。我們將討論用得最多的傳播時(shí)間法和多普勒效應(yīng)法