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1、1第 8 次课的教学整体安排授课时间 第 8 周周 2 第 5、6 、7节 课时安排 3 授课题目(教学章、节或主题)： 第七章：第五节：叶轮式流量计；第六节电磁流量计; 第七节：超声波流量计；第八节：涡街流量计；第九节：容积式流量计教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 目的： 掌握其它几种流量测量仪表的原理、方法及应用。 要求：掌握叶轮式流量计、超声波流量计；涡街流量计；了解电磁流量计、容积式流量计。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 基本内容： 流量测量仪表的种类很多， 且原理各不相同。 涡轮流量计是根据在不同的流速下叶轮的转速不同进行测量；电磁流量计是基于法拉第电磁感应定
2、律；超声波流量计是基于超声波原理；涡街流量计是根据卡门漩涡列； 容积式流量计是基于单位时间内排到下游去的标准腔体数。且不同的流量表应用的场合也不尽相同，各有千秋。 重点：掌握涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计的测量原理、方法及使用。难点：区分不同流量计的使用场合、安装要求。 讨论与思考 ： 1超声波液位计的发射器通常采用发射较高频率的超声脉冲，这样做的好处是什么？ 2超声波液位计的超声波传播速度的补偿方法有哪些？具体如何实现？ 课后作业 ： 1.采用超声波流量计测量管道内的流量，什么是时差法？什么是声循环法？为什么声循环法的测试精度高？ 2涡街流量计是将流量的测量转换成旋涡频率的测量，涡街流
3、量计是如何实现旋涡频率信号检测的？ 教学过程设计：讲授115 分钟，提问与讨论20 分钟 授课类型： 理论课 教学方式： 讲授 讨论 教学资源： 多媒体 填写说明 ：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页2第五节 叶轮式流量计一水表分类：根据水流特点 ：切线流：单流束、多流束竖式流：轴流式：根据流量指示部分位置 ：湿式水表：流量指示部分处于水中干式水表：流量指示部分处于空气中。二涡轮流量计1.传感器组成2.工作原理当仪表系数 k 一定时，输出的脉
4、冲频率与流量成线性关系3.仪表系数 K fkQ=精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页3因此在应用涡轮流量计时，尽量使仪表工作在平直部分。4.特点与安装特点 ：精度高，量程比大，惯性小，耐高压，适应温度范围广，要求介质洁净安装：保持水平，减少摩擦，防止涡轮卡死，仪表前要有15D 的直管段，后有5D 的直管段。且一般前要加过滤器。第六节电磁流量计一、法拉第定律当导体在磁场中切割磁力线时， 将产生电动势，该电动势的大小与磁感应强度B、导体长度 L、垂直于磁力线方向的运动速度成正比。若三者垂直，二、工作原理B磁感应强度 Gs
5、D 管道直径 m v 平均流速 m/s三、变送器结构外壳、磁轭、励磁线圈、电极、测量导管注意：1为了防止磁力线被测量导管的管壁短路，导管由非导磁的材料组成。2当采用导电材料作导管，测量导管与电极之间需要加内衬。四、特点及适用场合测量精度高，一般为1.0 级；可以测量含有固体颗粒或纤维或带有腐蚀性的液体；直管段要求低；被测液体需要导电。样本举例 ：HDLDE 电磁流量计广泛适用于石油、化工、冶金等领域，用于电导率大于 5 us/cm 的导电液体的流量测量。测量管内无活动及阻流部件， 无压力损失， 测量不受介质的密度、 粘度、温度、压力和导电率变化的影响。 选用衬里材料及电极材料具有良好的耐腐蚀性
6、和耐磨性。低频矩形波励磁， 不受工频及现场各种杂散干扰影响。EBvL=410EDv-=?B24QD v=44 10BEQkQD-=精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页4第七节 超声波流量计一、测量原理顺向：逆向：测量方法 ：时差法、声循环法1. 时差法一般情况下：即：上式可写成：缺陷：必须已知声速 c，并且声速常随着温度的变化而变化，给测量带来测量误差。因此需要进行声速修正。2.声循环法顺向：逆向：声循环频率差 ：结论： 流速只与频率差有关，与声速无关，消除了声速的影响二分类固定式便携式主要特点； 使用方便，和被测介质
7、不接触，所以不干扰流场。样本举例 ：PT300+便携式超声波流量计DCT7088 便携式时差流量计2ltcv=-1ltcv=+21ttt =-lcv+lcv=-222lvcv=-cv22cv22lvtc =22tcvl?=111cvftl+=221cvftl-=122vfffl =-=精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页5第八节 涡街流量计一、测量原理 ：卡门旋涡列当两列旋涡间距为h，同列中相邻旋涡间距为l，对于圆柱体当满足h/l=0.28时，旋涡体稳定。注意：公式中的流速为圆柱体与管道的流通截面积的流速，即对应的流通
8、面积不是管道的横截面积。在d/D 小于 0.3 时，流通面积可用近似公式：则体积流量为：二、流量信号的检测 ：在测量腔内装一恒流铂电阻或热敏电阻，温度高于流体温度， 流体通过电阻带走热量，改变铂电阻的阻值，铂电阻阻值的改变频率与旋涡频率相对应。样本举例 ：LUGB 型涡街流量传感器采用国际先进技术而特别设计LUGB 型涡街流量传感器，性能更稳定，抗振性能更好，是替代差压式 (如孔板等 )和其他流量传感器量理想的流量传感器。主要特点 ：无可动部件，长期运行可靠性较高，输出信号是与流量成正比的脉冲信号，无零点漂移，方便同计算机联网；量程比大，可达 1：10，而差压式流量计只有1：3；在一定的雷诺数
9、内，输出的频率不受流体物性和组分的变化影响，测量精度高；压力损失较小，结构简单而牢固，安装、维护较方便。rvfSD=50.2Re:300 2 10vfD=21 1.254dADD?=-?21 1.254vrddqDfDS?=-?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页6第九节 容积流量计以椭圆齿轮流量计为例：?1B（上）轮产生顺时针力矩，将上腔液体排除至出口，A（下）轮力矩为 0，在 B 轮的带动下逆时针转动。?2上下两轮都有转动力矩，继续转动。?3上轮力矩为 0，下轮产生逆时针力矩，下轮为主动轮，带动上轮旋转，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页
