任務(wù)一常用測量儀表(情景任務(wù)五)課件

任務(wù)一常用測量儀表情景五密度計情景三轉(zhuǎn)速表情景一溫度表情景二壓力表情景四流量計項目六儀表與量具

【學(xué)習(xí)情境五】識別并正確使用常用比重計能力目標(biāo)：1.掌握比重計的原理及應(yīng)用；

2.了解濕度計的原理及應(yīng)用；

3.了解鹽度計的原理及應(yīng)用。學(xué)習(xí)任務(wù)：實(shí)驗(yàn)室觀察各種比重計、濕度計、鹽

度計，并掌握其原理及應(yīng)用課內(nèi)實(shí)踐：討論各種比重計、濕度計、鹽度計

使用范圍教學(xué)方法：引導(dǎo)文教學(xué)法學(xué)習(xí)領(lǐng)域：常用測量儀表

學(xué)習(xí)情境：各種比重計的原理及使用

工作任務(wù)：掌握各種比重計的原理及應(yīng)用

具體任務(wù)：實(shí)驗(yàn)室觀察各種比重計引導(dǎo)文2.常用干濕球濕度計特點(diǎn)及應(yīng)用？3.常用毛發(fā)式濕度計的特點(diǎn)及應(yīng)用？4.常用浮子式密度計的原理及應(yīng)用？1.常用的靜壓式密度計特點(diǎn)及應(yīng)用？密度計種類多，不同的測量儀表應(yīng)用范圍不同，實(shí)驗(yàn)室觀察，認(rèn)識不同的密度計，說出名稱，并解釋基本測量原理，討論分析使用注意事項?！救蝿?wù)描述】【背景知識】習(xí)慣上，將測量物質(zhì)密度的儀器、儀表及裝置稱為密度汁。密度計有時也可用來測量相對密度（比重），過去稱之為比重汁。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下4℃的純水的密度氣體的密度固體和液體的密度相對密度測量密度的方法體積法重量法密度計按用途分類液體密度計氣體密度計常用測液體的密度計固體密度計浮子式密度計靜壓式密度計振動式密度計放射性同位素密度計一、浮子式密度計根據(jù)阿基米德定律和物體浮在液面上平衡的原理制成。當(dāng)比重計垂直浮在液體中時，其本身的重力跟它排開的液體的重力相等。于是在不同的液體中浸入的深度不同，所受到的壓力不同，相對應(yīng)的刻度也就不同，比重計就是利用這一關(guān)系刻度的。常用的比重計有兩種。一種稱“重表”。另一種稱“輕表”。使用注意事項（1）浮計浸入被測液體中要保證浮計始終處于鉛垂?fàn)顟B(tài)。（2）浮計浸入被測液體時，一開始會有小的上下沉浮運(yùn)動，必須待浮計處于自然平衡狀態(tài)時才賣取其刻度值。（3）浮計浸入被測液體測量時，不能讓浮計的底部(壓載室)與容器的底部接觸，浮計處于自然平衡時應(yīng)為懸浮狀態(tài)，浮計的底部(壓載室)與容器的底部有一定的距離。（4）應(yīng)根據(jù)被測液體密度的大小，選擇合適的量程和分度的浮計來測量?？上却蟾殴烙嫳粶y液體的密度，選用幾只不同量程的浮計試用比較，最后確定測量用的浮計。二、靜壓式密度計靜壓式密度計的工作原理是將液體密度的測量轉(zhuǎn)換為液體靜壓力(靜壓強(qiáng))的測量?，F(xiàn)有的靜壓式密度計按其測量方式分為液柱測壓式和差壓式兩種。1.液柱測壓式密度計由靜力學(xué)方程可知一定高度液柱的相對靜壓力與該液體的密度成正比，因此，可使用壓力測量儀表測出高度為h的液柱的相對靜壓力數(shù)值p，由上式即可得到液體的密度。這就是液柱測壓式密度汁的基本原理。主要有膜盒(或膜片)靜壓式密度計和單管吹氣式密度計兩種2.差壓式密度計靜止液體當(dāng)中相差一定高度的兩點(diǎn)靜壓差與該液體的密度成正比，因此，可使用測量壓力差的儀表(差壓計)測出高度為的兩點(diǎn)的靜壓力差值，由上式即可得液體的密度。這就是差壓式密度計的基本原理。特點(diǎn)是測量靜止液體中相距一定高度的兩點(diǎn)的靜壓力差值，它對被測液體自由表面上的氣體壓力以及測量點(diǎn)的靜壓力數(shù)值大小都沒有任何要求，這樣就更便于現(xiàn)場直接測量，并且測量精度也有很大的提高。三、其他液體密度計簡介基于振動系統(tǒng)的固有頻率(或稱自然頻率)和周期與振體的質(zhì)量和系統(tǒng)的彈性有關(guān)，而與外界的干擾及其振幅等無關(guān)。理論分析表明，對于彈性系數(shù)一定的振動系統(tǒng)，若振體的體積已知，則測定該振動系統(tǒng)的固有頻率或周期，即可得到振體的密度。1.振動式密度計在測量儀器內(nèi)設(shè)置放射性同位素輻射源，它的放射性輻射線(比如γ射線)在穿透一定厚度的被測液體后，被輻射線檢測器所接收。一定厚度的被測液體對放射性輻射線的吸收量與該被測液體的密度有關(guān)，而輻射線檢測器所接收的信號則與該吸收量有關(guān)，因此，輻射線檢測器所接收的信號經(jīng)變換、分析、換算后便可得到被測液體的密度。2.放射性同位素密度計

干濕球法簡單干濕球濕度計，通風(fēng)干濕球濕度計（阿斯曼）露點(diǎn)法光電式露點(diǎn)濕度計吸濕法氯化鋰電阻式高分子電阻式，高分子電容式金屬氧化物陶瓷電阻式，金屬氧化物膜電阻式【拓展延伸】濕度的測量方法所以測得被測空氣的水蒸氣分壓力，及干球溫度即可求得絕對濕度。（1）絕對濕度：每m3濕空氣在標(biāo)況下（0℃，1大氣壓）所含濕空氣的重量，即水蒸氣密度。單位為g/m3。由氣體狀態(tài)方程：1．濕度的表示方法（2）相對濕度：空氣中水蒸氣分壓力Pn與同溫度下飽和水蒸氣分壓力Pb的比值。Pb.s—相應(yīng)于濕球溫度的飽和水蒸氣壓力；Pb—干球溫度對應(yīng)的飽和水蒸氣壓力；B—大氣壓力；A—與風(fēng)速有關(guān)的系數(shù)。應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程水蒸氣：（3）含濕量：空氣由干空氣和濕空氣組成，每kg干空氣所含水蒸氣的量，稱為含濕量。符號d，單位g/kg干空氣：因?yàn)樗魵馀c干空氣均勻混合，故Vn=Vw，Tn=Tw，又：Rn=461，Rw=287，所以，當(dāng)大氣壓力為定值，含濕量是水蒸氣分壓力的函數(shù)。

2.濕球法濕度測量測得干球溫度和濕球溫度可計算相對濕度。適用范圍：大于0℃，測量誤差1～2%。（1）普通干濕球溫度計構(gòu)造同精度溫度計兩支、脫脂紗布、蒸餾水特點(diǎn)

無風(fēng)速控制，無屏蔽輻射水易污染測量誤差較大注意：①濕球溫度計安裝時，要求溫度計的球部離開水杯上沿至少2～3cm，②應(yīng)使?jié)袂驕囟扔嬛車諝饬魉俦３衷?.5m/s以上，使A為常數(shù)。TwTs（2）通風(fēng)干濕球溫度計（阿斯曼）構(gòu)造

溫度計置于金屬套管內(nèi)微型風(fēng)機(jī)，特點(diǎn)

濕球附近風(fēng)速固定在2.5m/s金屬套管屏蔽輻射蒸餾水隨時滴入TwTs3．露點(diǎn)法濕度測量露點(diǎn)溫度：將被測空氣冷卻，當(dāng)濕空氣冷卻到水蒸氣達(dá)到飽和并開始凝結(jié)出水分時所對應(yīng)的溫度。先測定露點(diǎn)溫度tL，根據(jù)tL確定該溫度下飽和水蒸氣壓力PL。PL即為被測空氣的水蒸氣分壓力Pn。（1）露點(diǎn)濕度計采用兩只玻璃棒溫度計，一只測量干球溫度，另一只放入黃銅盒內(nèi)測量露點(diǎn)溫度。根據(jù)測得的露點(diǎn)溫度和干球溫度通過查表得到對應(yīng)的露點(diǎn)溫度下的飽和蒸氣壓力和干球溫度下的飽和蒸氣壓力。缺點(diǎn)：露點(diǎn)溫度不易測準(zhǔn)。（2）光電式露點(diǎn)濕度計影響測量精度的因素：高度光潔的露點(diǎn)鏡；高精度的光學(xué)與熱電制冷調(diào)節(jié)系統(tǒng)；采樣氣體需潔凈。4.氯化鋰電阻濕度計屬于吸濕法測量，根據(jù)氯化鋰的吸濕特性和氯化鋰吸濕后電阻變化特性。（1）傳感器形式：梳狀、柱狀。R感濕膜梳狀柱狀注意：為了避免氯化鋰溶液發(fā)生電解，電極兩端應(yīng)接交流電。量程窄，一般為15%～20%，例如，0.05%的濃度對應(yīng)感濕范圍為80%-100%，0.2%的濃度對應(yīng)的感濕范圍為60%-80%。環(huán)境溫度對輸出影響較大，因此要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。最高使用溫度55℃，當(dāng)大于55℃，氯化鋰溶液容易蒸發(fā)。R1R2R3R4rrrrABRAB=f()75~95%55~75%35~55%15~35%5.高分子濕度傳感器高分子電容式感濕膜吸附或釋放水分子介電常數(shù)發(fā)生變化而使電容發(fā)生變化電容的變化與濕度基本呈線性有很小的溫度系數(shù)（1）高分子電容式濕度傳感器感濕膜為固體電解質(zhì)，吸附或釋放水分子使電阻發(fā)生變化電阻的變化與濕度非線性有溫度系數(shù)（2）高分子電阻式濕度傳感器

由金屬氧化物多孔性陶瓷燒結(jié)而成。燒結(jié)體上有微孔，可使?jié)衩魧游交蜥尫潘肿樱斐善潆娮柚档母淖儭?/p>

陶瓷的微細(xì)孔吸附或釋放水分子使電阻發(fā)生變化電阻的變化與濕度非線性有溫度系數(shù)、工作范圍寬、穩(wěn)定性好、壽命長、耐環(huán)境能力強(qiáng)6．金屬氧化物陶瓷濕度傳感器7.毛發(fā)式濕度計工作原理：人的頭發(fā)、尼龍絲(或薄膜)在空氣相對濕度變化時會產(chǎn)生伸縮。例如，精選脫脂后的毛發(fā)在濕度變化10％時，長度改變2％。利用此道理，將一束脫脂處理后的毛發(fā)一端固定，當(dāng)它感應(yīng)濕度變化時，另一端以位移信號傳遞，帶動指針，可以顯示濕度；將濕度控制器位移轉(zhuǎn)換成電開關(guān)動作：，與加濕電磁閥或者除濕冷卻盤管電磁閥配合使用，則可以作為濕度控制器調(diào)節(jié)空氣的濕度。

決策階段？【分組討論】：各種測量儀表的特點(diǎn)，應(yīng)用比較密度計浮子式密度計靜壓式密度計其它密度計評價階段相關(guān)知識理解自評互評教師點(diǎn)評評價階段組間交流組與組交流對相關(guān)概念認(rèn)識過程