《2022年建筑环境测试技术教案》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年建筑环境测试技术教案(6页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
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