五单元、弹性是压力计.doc

储运仪表及自动化课程单元教学设计
一、教案头
课题：
弹性式压力计
授课日期

授课班级
油气储运采初中班
课时：2学时
上课地点
409
教
学
目
标
能力（技能）目标
知识目标
素质目标
1. 能够对弹性式压力计进行读数和记录。
2. 能够正确选择安装和使用弹性式压力计
1. 了解弹性式压力计原理
2. 掌握的组成及工作过程。
3. 理解安装及校准注意点和方法。
独立思考能力，沟通协作能力。
能
力
训
练
任
务
及
案
例
训练任务：
学生使用弹性式压力计对压力进行测量、控制，报警、记录。
案例：
以新疆石油矿场的压力计为例，进行介绍。
作
业
1. 测压弹性元件有哪些?各有什么特点？
2. 简述弹性式压力计的基本组成和工作原理。
课
后
总
结
本节内容选择较为合理，重点讲解了弹性式压力计及元件。让学生了解了原理，从而掌握了使用办法。在教学手段中，选择了PPT、和动画演示等方法，使学生更容易接受。
缺点：如果适当加入些实训课程效果会更好。

二、教学过程设计
步骤
教 学 内 容
教学方法
教学手段
学生活动
时间分配
告知
（教学内容、目的）
告知本次课的教学目标
教师介绍
PPT演示
学生可提问并讨论
5分钟
引入
（任务项目）
通过介绍压力计在工业中的应用地位来引入本节课的内容
教师组织
图示和材料演示
学生了解
10分钟
操练
（掌握初步或基本能力）
讲解弹性式压力计的工作原理
介绍弹性式压力计的组成
分析弹性式压力计的弹性元件的作用
教师讲解
图示、仿真图和是视频演示
学生观看图片和视频资料。
25分钟
深化
（加深对基本能力的体会）
教师引领下学生对知识点的总结归纳和巩固。
组织学生讨论并分析弹性式压力计的应用。
教师组织
学生分组讨论
学生讨论并分析弹性式压力计的内容
10分钟
归纳
(知识和能力)
教师根据学生分析讨论结果，总结弹性式压力计在石油矿场上的应用。
教师讲解
学生讨论、思考
学生参与总结。
10分钟
训练
巩固
拓展
检验
组织学生对压力进行测量、记录。
教师组织
分组训练
学生练习。
15分钟
总结
教师总结，布置预习内容
教师总结
讲授
学生参与。
5分钟

三、教学内容设计
序号
教学内容（知识点）或训练点What
教学目的（为什么教）
或训练目的
Why
教学思路（怎么教）
或训练方法
How
备注
1
弹性式压力计
对弹性式压力计有个大概了解，为下一个知识点做铺垫。
比喻：
石油矿场中压力的应用不同，有的需要控制压力以防爆炸，有的则需要在一定压力下才产生反应。
理解思路：
训练方法：
按照行业、专业、岗位、生产工艺过程、人才培养方案要求分析教学目标并确定主要教学内容。

2
弹性式压力计的组成
通过对构成元件的了解，在以后的工作中会使用、调节和检修弹性式压力计。

利用组成方框图，讲解工作原理及组成部分

3
弹性式元件

通过对弹性元件的了解，在以后的工作中会使用、调节和检修弹性式压力计

通过PPT和仿真图来介绍。

4
弹簧管式压力表使用注意事项
能够对弹性式压力计进行安装和校准

以石油矿场生产安全为例进行介绍。

四、讲义
复习：
1、压力仪表的分类？
2、弹性式压力计的工作原理？
3、弹性式压力仪表的特点？
教学内容：
引入：
弹簧式一般压力表、压力真空表和真空表（通称为工作压力表），在压力计量上有着极为广泛的应用，并且用量又极大，称为工业的“粮食”。因其对压力计量的准确程度关系到安全防护和贸易结算，所以又被国家列为强制检定的计量器具。单圈弹簧管是法国机械师波登在1847年制造出来的，在1849年取得专利后，首先用来测量压力，一百多年来，弹簧管压力表始终是主要的测压仪表，这主要是由于其显示直观，体积小，结构简单，价格低廉，维修方便河测量范围较宽的特点。
定义：弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。
优点：具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。
一、弹性元件
弹性元件是一种简易可靠的测压敏感元件。当测压范围不同时，所用的弹性元件也不一样。
　图2-2弹性元件示意图

弹簧管式弹性元件如图(a)和(b)所示，波纹管式弹性元件如图(e)所示，薄膜式弹性元件如图(c)和(d)所示。
二、弹簧管压力表
分类：使用的测压元件，单圈弹簧管压力表与多圈弹簧管压力表。
用途：普通弹簧管压力表，耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧气压力表等。
1—弹簧管；2 —拉杆；3 —扇形齿轮；4 —中心齿轮；5 —指针；6 —面板；7 —游丝；8 —调整螺丝；9 —接头
弹簧压力表

基本测量原理
单圈弹簧管是一根弯成270°圆弧的椭圆截面的空心金属管子。管子的自由端B封闭，另一端固定在接头９上。当通入被测的压力p后，由于椭圆形截面在压力p的作用下，将趋于圆形，而弯成圆弧形的弹簧管也随之产生扩张变形。同时，使弹簧管的自由端B产生位移。输入压力p越大，产生的变形也越大。由于输入压力与弹簧管自由端B的位移成正比，所以只要测得B点的位移量，就能反映压力p的大小（
注意：弹簧管自由端B的位移量一般很小，直接显示有困难，所以必须通过放大机构才能指示出来。
警惕：在化工生产过程中，常需要把压力控制在某一范围内，即当压力低于或高于给定范围时，就会破坏正常工艺条件，甚至可能发生危险。这时就应采用带有报警或控制触点的压力表。将普通弹簧管压力表稍加变化，便可成为电接点信号压力表，它能在压力偏离给定范围时，及时发出信号，以提醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。
　图2-4 电接点信号压力表
1，4 ¡ª静触点；2 ¡ª动触点；3 ¡ª绿灯；5 ¡ª红灯

压力表指针上有动触点2，表盘上另有两根可调节指针，上面分别有静触点1和4。当压力超过上限给定数值时，2和4接触，红色信号灯5的电路被接通，红灯发亮。若压力低到下限给定数值时，2与1接触，接通了绿色信号灯3的电路。1、4的位置可根据需要灵活调节。
三、弹簧管式压力表使用注意事项：
1、所测工质不应对压力表的材料产生腐蚀；
2、不同规格的压力表，都有其相适应的温度与相对湿度的许用范围；
3、在测量稳压时，不应超过测量上限的值的2/3，测量波动压力时不得超过上限值的1/2，所测工质最小压力不低于上限值的1/3，每秒钟工质的压力变化不超过上限值的10%；
4、压力表卸存放时应对接头进行防锈防尘保护。
讨论：
1. 弹簧管压力表的量程与哪些因素有关？
弹簧管初始几何形状（角度、截面）、刚度（材料、壁厚）
2. 当弹簧管刚度、几何形状确定，量程应如何调整？
调整拉杆与扇形齿轮连接点（调整螺钉）
改变放大机构的放大倍数。
3. 具有均匀壁厚的圆形弹簧管能否作为测压元件？
不能