文档介绍：班级: 09计控1、2班日期:2011年6月23日编号:18-1
教学目的与要求
项目四液位和流量检测
单元三流量的检测
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(时间安排:2课时; 任课教师:朱其祥)
本课重点与难点
重点、难点: 工业常用的流量检测方法。
课堂进程
次序
内容
1
一、了解流量检测的意义及常见方法
2
二、传播速度差法
3
三、多谱勒式超声波流量传感器
4
四、思维训练
5
五、课堂提问
6
六、小结
7
七、板书安排
Δ复****上节课内容:(略)
一、了解流量检测的意义及常见方法
1、流量的检测意义
流量的检测对于实现生产过程中的自动化,提高生产效率,保证产品质量,保障安全生产,促进科学技术的进步,都具有十分重要的意义。
在工农业生产、军事工程、航天技术和日常生活中,流量检测在占有重要地位。
目前,随着科学技术的发展,流量检测引入超声波、激光、电磁、核技术及微计算机等新技术,使得无接触无活动部件的间接测量技术迅速发展,为流量检测开拓新的领域。
2、液体流量的常用检测方法
流量是指流体在单位时间内通过某一截面的体积数或质量数,分别称为体积流量和质量流量。若将瞬时流量对时间进行积分,求出累计体积或阶级质量的总和,称为累计流量,也称之为总量。即:
体积流量: 单位:M3/H ;
质量流量: 单位:T/H;
累计流量: 单位:T/H。
影响流量测量有很多外部和内部的因素。因此,要准确的检测流量,就必须研究不同流体在不同条件下的流量检测方法。
超声波流量计可以做成非接触式传感器,常用于强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量。
3、起声波流量计检测液体流量的方法
根据检测的方式,超声波流量计可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法和相关法等。按照换能器的配置方法不同,超声波流量计又可分为Z法(透过法)、V法(反射法)和X法(交叉法)等,
Z法(透过法) V法(反射法) X法(交叉法)
二、传播速度差法
传播速度差法是检测超声波在流体顺流和逆流的速度之差反映其流量的,根据两束超声波速度之差,检测出液体的平均速度和流量。它又可以分为时间差、相位差和频率差等检测方法。
1、时间差式
设超声波的传播方向与液体的流动方向的夹角为Α,液体在管道内平均速度为V,在静止液体中声速为C,管道的内径为D。则超声波的顺流与逆流传播时间差为:
则:
体积流量约为:
当管道条件、换能器安装位置和声速确定以后,C、D、Α即为常数,流体流速和时间差ΔT成正比,通过测量时间差就可得到流体流速,进而求得流体流量。
2、相位差式
相位差式超声波流量计的换能器加正弦波信号电源。超声波的顺流与逆流传播相位差为:
则:
体积流量约为:
当管道条件、换能器安装位置、发射频率和声速确定以后,其Ω、C、D、Α即为常数,流体流速和相位差ΔΦ成正比,通过测量相位差就可得到流体流速,进而求得流体流量。
3、频率差式
超声波的顺流与逆流传播频率差为:
则:
体积流量约为:
当管道条件、换能器安装位置确定以后,其D、Α即为常数,流体