KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNG VÀ DỤNG CỤ ĐO - TaiLieu.VN

Trang chủ » Dụng Cụ đo Lường Là Gì » KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNG VÀ DỤNG CỤ ĐO - TaiLieu.VN

Có thể bạn quan tâm

OPTADS360 intTypePromotion=1 zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn tailieu.vn NÂNG CẤP Đăng Nhập | Đăng Ký Chủ đề »
  • Sức bền vật liệu
  • Vật liệu xây dựng
  • Định mức xây dựng
  • Kết cấu thép
  • Thiết kế kiến trúc
    • Phong thủy nhà ở
  • HOT
    • LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên...
    • FORM.07: Bộ 125+ Biểu Mẫu Báo Cáo...
    • TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
    • CEO.27: Bộ Tài Liệu Dành Cho StartUp...
    • CEO.29: Bộ Tài Liệu Hệ Thống Quản Trị...
    • FORM.08: Bộ 130+ Biểu Mẫu Thống Kê...
    • LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y...
    • FORM.04: Bộ 240+ Biểu Mẫu Chứng Từ Kế...
    • CEO.24: Bộ 240+ Tài Liệu Quản Trị Rủi...
    CMO.03: Bộ Tài Liệu Hệ Thống Quản Trị Marketing...
TUYỂN SINH YOMEDIA ADSENSE Trang Chủ » Kỹ Thuật - Công Nghệ » Kiến trúc - Xây dựng KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNG VÀ DỤNG CỤ ĐO

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

Thêm vào BST Báo xấu 837 lượt xem 47 download Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đo lường, đo lường học, kỹ thuật đo: 1.1.1. Đo lường: Đo lường là quá trình xác định bằng thực nghiệm mối tương quan bằng số giữa đại lượng A cần đo và đại lượng B cùng loại được chọn quy ước làm đơn vị đo (đại lượng B còn được gọi là đại lượng chuẩn). Mối quan hệ tương quan bằng số giữa đại lượng A và B được biểu diễn qua biếu thức đo lường sau: A = k.B (1.1) A: đại lượng cần đo. ...

AMBIENT/ Chủ đề:
  • khoa học ứng dụng
  • tài liệu khoa học ứng dụng
  • giáo án khoa học ứng dụng
  • bài giảng khoa học ứng dụng
  • lý thuyết khoa học ứng dụng

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Đăng nhập để gửi bình luận! Lưu

Nội dung Text: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNG VÀ DỤNG CỤ ĐO

  1. CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNG VÀ DỤNG CỤ ĐO 1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN: 1.1. Đo lường, đo lường học, kỹ thuật đo: 1.1.1. Đo lường: Đo lường là quá trình xác định bằng thực nghiệm mối tương quan bằng số giữa đại lượng A cần đo và đại lượng B cùng loại được chọn quy ước làm đơn vị đo (đại lượng B còn được gọi là đại lượng chuẩn). Mối quan hệ tương quan bằng số giữa đại lượng A và B được biểu diễn qua biếu thức đo lường sau: A = k.B (1.1) Trong đó A: đại lượng cần đo. B: đại lượng chuẩn (đơn vị đo). k: trị số kết quả đo, có thể là số nguyên, số thập phân Như vậy, tùy thuộc vào việc lựa chọn đại lượng chuẩn quy ước với cùng một đại lượng đo ta có thể nhận được các chỉ số khác nhau. 1.1.2. Đo lường học: Đo lường học là một môn khoa học về đo lường hay còn gọi là lý thuyết vể đo lường. Đây là ngành khoa học nguyên cứu toàn diện về lĩnh vực đo lường. Nhiệm vụ nguyên cứu chính của đo lường học: Nghiên cứu đơn vị đo lường. Nghiên cứu các vấn đề phương pháp, phương tiện đo lường. Nghiên cứu các vần đề “chuẩn hoá”, “mẫu hoá” trong đo lường. Nghiên cứu những cơ sở lý thuyết, nguyên tắc, quy trình, quy phạm và yêu cầu kỹ thuật,… trong đo lường. Nghiên cứu phương pháp đánh giá mức độ chính xác của kết quả đo. Lý thuyết về xử lý và phân tích kết quả đo lường 1.1.3. Kỹ thuật đo: Kỹ thuật đo là ngành kỹ thuật chuyên nghiên cứu và áp dụng những thành quả của đo lường học nhằm phục vụ công tác nghiên cứu thực nghiệm, phát triển khoa học kỹ thuật hay phục vụ đời sống và sản xuất. 1.2. Điều kiện đo: Điều kiện đo là điều kiện để thực hiện việc đo lường và điều kiện để đảm bảo đo lường đạt độ chính xác cao. Hai loại điều kiện này được coi là điều kiện cần và đủ cho việc thực hiện đo lường. 1
  2. Một điều kiện không thể thiếu được trong bất kỳ quá trình đo lường nào (điều kiện bắt buột) đó là phải xác định rõ đơn vị đo cụ thể. 1.3. Đơn vị đo: Hệ mét: m, kg, kG, s Hệ SI (Systeme International Dunites): m, kg, s, A, Cd, K, mol. 1.4. Tín hiệu đo và chuyển đổi tín hiệu đo: 1.4.1. Tín hiệu đo: Tín hiệu đo là hệ thống những tín hiệu mà dựa vào đó ta thực hiện phép đo để xác định được đại lượng cần đo. Có thể phân loại các tín hiệu đo như sau: Tín hiệu ban đầu, tín hiệu cuối cùng, tín hiệu trung gian. Tín hiệu không điện, tín hiệu điện. Tín hiệu vào, tín hiệu ra. Tín hiệu thuận, tín hiệu ngược. Tín hiệu có âm thanh, không âm thanh. 1.4.2. Chuyển đổi tín hiệu đo: Chuyển đổi tín hiệu đo là thực hiện sự biến đổi tín hiệu trong mối quan hệ hàm đơn trị giữa hai đại lượng vật lý để dể dàng đo được đại lượng cần đo với độ chính xác nhất định. 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO: 2.1. Phân loại theo nguyên lý đo: 2.1.1. Phương pháp đo theo nguyên lý biến đổi thẳng: Hình 1.1: Sơ đồ mạch đo theo nguyên lý biến đổi thẳng Trong đó: X: đại lượng cần đo CĐ1,2,…: các bộ chuyển đổi tín hiệu đo. Y1, Y2,…: các kết quả sau các lần chuyển đổi tín hiệu đo. Y: kết quả đo. 2.1.2. Phương pháp đo theo nguyên lý biến đổi phản hồi: 2
  3. Hình 1.2: Sơ đồ mạch đo theo nguyên lý biến đổi phản hồi Trong đó X: đại lượng cần đo CĐT1,2,…: các bộ chuyển đổi tín hiệu thuận. YT1, YT2,…: các kết quả sau các lần chuyển đổi tín hiệu thuận. CĐN1,2,…: các bộ chuyển đổi tín hiệu nghịch. YN1, YN2,…: các kết quả sau các lần chuyển đổi tín hiệu nghịch. Y: kết quả đo. 2.2. Phân loại theo cách thực hiện phép đo: 2.2.1. Phương pháp đo trực tiếp và phương pháp đo gián tiếp: - Đo trực tiếp: là cách đo mà kết quả đo nhận được trực tiếp từ việc đo lường khi dùng dụng cụ đo có khắc độ theo đơn vị đo lường tương ứng với đơn vị của đại lượng cần đo. - Đo gián tiếp: là cách đo mà ở đó kết quả đo của đại lượng A nhận được trên cơ sở số liệu thực nghiệm từ kết quả đo trực tiếp của một hoặc một số đại lượng a, b, c,… nào đó có liên quan tới đại lượng đo A thông qua sự phụ thuộc hàm số A=f(a,b,c,…). 2.2.2. Đo một lần và đo nhiều lần: Để đảm bảo độ tin cậy cao cho kết quả đo lường không chỉ đo một lần mà người ta tiến hành đo nhiều lần với điều kiện đo là như nhau để trên cơ sở đó có thể phát hiện và khắc phục sai số. Phương pháp đo nhiều lần được thực hiện ở cả phương pháp đo trực tiếp và gián tiếp. 2.2.3. Phương pháp đo tiếp xúc và phương pháp đo không tiếp xúc: - Phương pháp đo tiếp xúc: phẩn tử cảm biến của dụng cụ đo được đặt tiếp xúc với môi trường đo (dòng lưu chất, trên bề mặt vật rắn,…) 3. PHƯƠNG TIẸN ĐO: 3.1. Phương tiện đo và hệ thống đo: Các phương tiện kỹ thuật (thước đo, dụng cụ đo, máy đo, thiết bị đo, thiết bị chuyển đổi tín hiệu đo,…) có tính chất đo lường được chuẩn hóa dùng để thực hiện việc đo lường gọi là các phương tiện đo. Một phương tiện đo có thể sử dụng để đ nhiều đại lượng khác nhau tuỳ thuộc vào việc ta sử dụng bộ chuyển đổi tín hiện đo nào trong quá trình đo. Dụng cụ đo là loại phương tiện đo đơn giản. Nó thường sử dụng để đo các đại lượng theo phương pháp đo trực tiếp. Thiết bị đo, đồng hồ đo, máy đo,… là phương tiện đo có thực hiện việc chuyển đổi tín hiệu đo ban đầu sang tín hiệu đo khác dưới dạng thuận tiện cho việc nhận biết kết quả đo qua các cơ cấu chỉ thị hoặc ghi báo. Hệ thống đo là tổ hợp các phương tiện đo cùng các thiết bị phụ trợ để có thể thực hiện thu nhận tín hiệu đo, chuyển đổi tín hiệu đo, truyền tín hiệu đo, chỉ báo ghi lại kết quả đo hoặc kết hợp đo với điều khiển hay tự động 3
  4. tính toán xử lý số liệu thực nghiệm. 3.2. Phân loại phương tiện đo: - Dựa trên cơ sở các dạng đại lượng đo người ta chia thành: - Dựa trên cơ sở các phương pháp đo chia thành: - Dựa trên cơ sở cách thể hiện kết quả đo: - Dựa trên cơ sở chức năng và ý nghĩa sử dụng: 3.3. Cấu trúc của phương tiện đo Bộ chuyển đổI sơ cấp Mạch đo Cơ cấu chỉ thị Hình 1.3: Sơ đồ cấu trúc của phương tiện đo có bộ chuyển đổi sơ cấp 3.3.1. Bộ chuyển đổi sơ cấp. Khi thực hiện đo các đại lượng không điện bằng phương pháp điện người ta sử dụng bộ chuyển đổi cơ bản là bộ chuyển đổi sơ cấp. Các bộ chuyển đổi sơ cấp được phân loại theo các cơ sở sau: - Theo nguyên lý bộ chuyển đổi: - Theo tính chất nguồn điện: - Theo phương pháp đo: 3.3.2. Mạch đo. Mạch đo là hệ thống trang thiết bị kỹ thuật có nhiệm vụ tiếp nhận thông tin sau bộ chuyển đổi sơ cấp và biến đổi xử lý thông tin để cho kết quả đo theo yêu cầu của phép đo. 3.3.3. Cơ cấu hiển thị kết quả đo. Cơ cấu hiển thị là khâu cuối cùng của phương tiện đo có nhiệm vụ thể hiện kết quả đo lường. Kết quả đo được các cơ cấu hiển thị theo 3 cách sau: Hiển thị bằng kim loại báo trên thang đo khắc độ sẳn. Hiển thị bằng dụng cụ tự ghi cho suốt quá trình đo. Hiển thị dưới dạng đồng hồ hiện số (bảng điện tử,…). 4
  5. CHƯƠNG 2: ĐO NHIỆT ĐỘ 1. KHÁI QUÁT 1.1. Nhiệt độ và các thang đo nhiệt độ: Định nghĩa: nhiệt độ là một đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt của vật - đặt trưng cho mức độ ‘nóng’ của vật (rắn, lỏng, khí). Các loại thang đo nhiệt độ: - Thang đo nhiệt độ Celsius, ký hiệu 0C, là thang đo nhiệt độ bách phân. - Thang đo nhiệt độ Kelvin, ký hiệu K, là thang đo nhiệt độ trên cơ sở nhiệt động, nhiệt độ tuyệt đối. - Thang đo nhiệt độ Fahrenheir, ký hiệu 0F, sử dụng chủ yếu trong hệ đơn vị Anh – Mỹ. - Thang đo nhiệt độ Rankin, ký hiệu 0R, sử dụng chủ yếu trong hệ đơn vị Anh – Mỹ. 1.2. Phân loại các phương pháp và dụng cụ đo nhiệt độ. - Nhóm 1: gồm các loại nhiệt kế đo nhiệt độ áp dụng nguyên lý sự giản nở vì nhiệt của chất lỏng trong bầu cảm nhiệt và sự biến đổi áp suất vì nhiệt của chất cảm nhiệt. - Nhóm 2: gồm các loại nhiệt kế đo nhiệt độ áp dụng nguyên lý biến đổi điện trở vì nhiệt – nhiệt kế điện trở. - Nhóm 3: gồm các loại nhiệt kế đo nhiệt độ áp dụng hiệu ứng nhiệt điện gọi chung là nhiệt kế nhiệt điện hay cặp nhiệt điện. - Nhóm 4: gồm các loại nhiệt kế đo nhiệt độ dựa vào các đầu dò điện tử được sử dụng - Nhóm 5: gồm các loại nhiệt kế đo nhiệt độ dựa vào sự biến đổi cường độ phát xạ của vật đo. - Nhóm 6: các loại nhiệt kế khác. 2. NHIỆT KẾ THỦY TINH (NHIỆT KẾ CHẤT LỎNG): 2.1. Nguyên lý hoạt động: Nhiệt kế thủy tinh hoạt động dựa vào sự giản nở vì nhiệt của chất lỏng trong nhiệt kế 2.2. Cấu tạo: (1) Bầu chứa chất cảm nhiệt. (2) Ống mao dẫn. (3) Thang chia đo nhiệt độ (4) Vỏ bảo vệ bằng thủy tinh. Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo 5 nhiệt kế chất lỏng
  6. 2.3. Ưu, nhược điểm: - Ưu điểm: nhiệt kế chất lỏng được sử dụng rộng rãi không cần thiết bị hỗ trợ và không cần cung cấp năng lượng cho nó hoạt động. Độ chính xác tương đối cao. - Nhược điểm: dể vỡ, dể gây sai số khi đọc do tính chất không rõ nét của thang đo khi chia nhiệt độ. Chỉ cho phép đo và đọc kết quả tại chổ không có khả năng đưa kết quả đi xa hoặc vào quá trình tự ghi. Quán tính nhiệt lớn. 3. NHIỆT KẾ ÁP KẾ: 3.1. Nguyên lý hoạt động: Nhiệt kế áp kế làm việc dựa trên cơ sở sự biến đổi áp suất và sự tăng giảm thể tích của chất cảm nhiệt do tác động của nhiệt độ vật đo. Mức độ thay đổi áp suất và tăng giảm thể tích được đo bằng đồng hồ đo áp suất 3.2. Cấu tạo: Sơ đồ cấu tạo như hình 2.4 1. Bầu cảm nhiệt 2. Bánh răng hình quạt 3. Ống áp lực. 4. Thanh dẫn 5. Vỏ áp kế 6. Ống mao dẫn Hình 2.4: Sơ đồ cấu tạo nhiệt kế áp kế 3.3. Ưu, nhược điểm: - Ưu điểm: có thể tự ghi kết quả đo nhiệt độ, kết cấu đơn giản, đảm bảo độ bền cơ học cao, có thể đặt thiết bị đo thứ cấp ở cách xa thiết bị đo chính và có khả năng ổn định độ rung. - Nhược điểm: nhiệt áp kế có độ chính xác không cao, hạn chế về khoảng cách để truyền kết qủa đi xa. 4. NHIỆT KẾ ÁP DỤNG NGUYÊN LÝ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TRỞ VÌ NHIỆT – NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ: 4.1. Nguyên lý hoạt động: Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế điện trở dựa trên cơ sở sự biến đổi điện trở của vật do sự biến đổi nhiệt độ của nó gây nên. Dựa vào mức độ biến đổi điện trở vì nhiệt của vật mà người ta xác định được nhiệt độ tương ứng của vật. 6
  7. 4.2. Cấu tạo: Cấu tạo cơ bản của nhiệt kế điện trở bao gồm: phần tử cảm biến nhiệt, chất cách điện, vỏ bảo vệ nhiệt kế (bộ phận cảm biến nhiệt). - Nhiệt kế điện trở bạch Nhiệt kế điện trở đồng kim 1. Thanh hình trụ. 1. Tấm mica cách điện. 2. Dây dẩn bằng đồng 2. Dây bạch kim tráng men cách điện 3. Đầu nối vào mạch đo. 3. Đầu nối vào mạch đo. Hình 2.5: Cấu tạo cảm biến nhiệt kế điện trở 4.3. Mạch đo nhiệt độ sử dụng nhiệt kế điện trở: 4.3.1. Mạch đo sử dụng vôn kế và ampe kế Cấu tạo: điện trở nhiệt kế Rt; điện trở hai dây dẫn Rd1; Rd2. Mạch được cung cấp bởi nguồn UN. Hình 2.6: Mạch đo dùng vôn kế và ampe kế 4.3.2. Mạch nhiệt kế sử dụng mạch cầu cân bằng: Cấu tạo: điện trở nhiệt kế Rt; điện trở mạch cầu R1, R2, R3. Mạch được cung cấp bởi nguồn UN. Hoạt động: dưới sự tác động của nhiệt độ, điện trở nhiệt kế Rt biến đổi, 7
  8. sự biến đổi này làm thay đổi điện trở tổng cộng của mạch đo. Khi đó người ta điều chỉnh biến trở 3 sao cho mạch cân bằng (Ic=0), sự thay đổi này chính là khoảng điện trở nhiệt kế thay đổi khi nhiệt đô tác động vào nó. 5. NHIỆT KẾ ÁP DỤNG HIỆU ỨNG NHIỆT ĐIỆN - NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN: 5.1. Nguyên lý hoạt động: Nhiệt kế nhiệt điện hoạt động dựa trên hiệu ứng nhiệt điện. Hiệu ứng nhiệt điện: khi hai dây dẫn A và B được nối với nhau bằng một đầu chung hoặc hai dầu chung. Nếu đốt nóng một đầu chung, còn đầu kia để tự do thì giữa hai đầu sẽ sinh ra một hiệu điện thế hay sức điện động. Sức điện động này càng lớn khi nhiệt độ giữa hai đầu làm việc và đầu tự do càng cao. 5.2. Sơ đồ cấu tạo: 8
  9. CHƯƠNG 3: ĐO ÁP SUẤT 1. KHÁI QUÁT 1.1. Một số khái niệm cơ bản: 1.1.1. Áp suất: Áp suất là đại lượng vật lý biểu thị năng lượng tích lũy trong môi trường chất khí hoặc chất lỏng. Áp suất là lực tác động lên một đơn vị diện tích. Áp suất có thể phân bố đồng đều hoặc không đồng đều lên bề mặt chịu lực. Trường hợp lực phân bố đồng đều áp suất được tính: F p= (3.1) S Trong đó: F: lực tác động lên bề mặt chịu lực, N. S: diện tích bề mặt chịu lực, m2 1.1.2. Các dạng áp suất: Áp suất khí quyển: là áp lực của khốI không khí bao quanh trái đất (khí quyển) tác động lên môi trường không khí (vật thể) tại nơi đo. Áp suất khí quyển được đo bằng barômét. Áp suất dư: là phần trị số áp suất cao hơn áp suất khí quyển, tức trị số áp suất lấy điểm “0” quy ước tương ứng với áp suất khí quyển. Áp suất dư được đo bằng manômét. Áp suất tuyệt đối: là áp lực toàn phần tác động lên bề mặt chịu lực. Trị số áp suất tuyệt đốI được tính từ giá trị chân không tuyệt đối. Áp suất chân không: biểu thị mức độ thấp hơn của áp suất tuyệt đối so vớI áp suất khí quyển. Độ chân không: là đại lượng không thứ nguyên đo bằng tỉ số của áp suất chân không và áp suất khí quyển: P D = CK .100% (3.2) B 1.1.3. Đơn vị đo áp suất: Atmôtphe kỹ thuật at, Atmôtphe vật lý atm, mmHg, Toor, kg/cm2 , H2O, PSI,… 1.2. Phân loại dụng cụ đo áp suất: Áp kế thủy tĩnh (áp kế chất lỏng). Áp kế cơ học (áp kế đàn hồI hay áp kế lò xo). Áp kế pittông. Áp kế điện. 2. ÁP KẾ THỦY TĨNH: 2.1. Nguyên tắc hoạt động: Áp kế thủy tĩnh còn gọi là áp kế chất lỏng họat động theo nguyên tắc của áp suất thủy tĩnh. Chất lỏng thường dùng trong áp suất thủy tĩnh là 9
  10. nước, thủy ngân hoặc rượu,… 2.2. Manômét chất lỏng kiểu chữ “U” 2.2.1. Cấu tạo Manômét loại này có cấu tạo đơn giản gồm: ống thủy tinh hai nhánh hình chữ “U”, trong chứa nước, thủy ngân hoặc rượu. 2.2.2. Hoạt động: Một đầu đựơc nối với môi trường cần đo áp suất, đầu kia để tự do (nối với môi trường áp suất khí quyển). Đo độ chênh áp suất giữa hai đầu ống tạo ra độ chênh lệch mực chất lỏng ở trong hai nhánh áp kế. Với độ chênh lệch h của hai cột chất lỏng ta có thể xác định được gí trị áp suất dư: Pd = ρ .g .h (3.3) Trong đó: h: độ chênh lệch hai nhánh áp kế, m. ρ : khối lượng riêng chất lỏng, kg/m3. g: gia tốc trọng trường ở nơi đo áp suất, m/s2. Hình 3.1: Manômét chữ “U” 2.3. Vi áp kế: 2.3.1. Cấu tạo: Vi áp kế cấu tạo bởi hai nhánh: một nhánh là bình chứa lỏng đường kính lớn, một nhánh là ống thẳng có đường kính nhỏ để đo cột chất lỏng hay còn gọi là ống đo áp suất. a b Hình 3.2: Sơ đồ cấu tạo vi áp kế 2.3.2. Hoạt động: Khi đo áp suất nhánh có bình chứa lỏng đựơc nối với môi trường có áp suất cao hơn, còn nhánh có ống áp suất được nối với môi trường có áp suất nhỏ hơn. Nếu bình áp kế nối với môi trường áp suất cần đo, ống đo áp suất để tự 10
  11. do (môi trường khí quyển) thì cho giá trị áp suất dư. Nếu bình áp kế để thông với môi trường khí quyển, ống đo áp suất nối với môi trường chân không sẽ cho giá trị áp suất chân không. Nếu bình áp kế nối với môi trường có áp suất cao, ống đo áp suất nối vớI môi trường có áp suất nhỏ thì cho giá trị hiệu áp suất. 3. ÁP KẾ CƠ HỌC (ÁP KẾ ĐÀN HỒI): 3.1. Nguyên lý hoạt động: Áp kế cơ học hoạt động dựa theo sự biến dạng cơ học của các phần tử đàn hồI dưới tác động của áp lực. Độ biến dạng của chi tiếc đàn hồi được truyền qua cơ cấu cơ khí làm dịch chuyển kim chỉ thị đo. Vì vậy, áp kế cơ học còn được gọi là áp kế đàn hồi. 3.2. Áp kế ống đàn hồi: - Cấu tạo: áp kế dàn hồi một vòng cấu tạo bao gồm phần tử đàn hồi là ống kim loại tiết diện hình ô van được uốn cong tròn, một đầu bịt kín một đầu thông với môi trường cần đo áp suất; bộ phận truyền động; kim chỉ thị; thang đo;… - Hoạt động: khi nối áp kế với môi trường cần đo áp suất, dưới tác dụng của áp suất P, ống lò xo biến dạng và đầu tự do của lò xo dịch chuyển ít hay nhiều phụ thuộc vào áp suất P lớn hay nhỏ. Khi ống lò xo biến dạng, nhờ cơ cấu truyển động làm cho kim chỉ thị quay một góc α ứng với độ đàn hồi của lò xo. - Nhược điểm của áp kế ống đàn hồi một vòng là thường xảy ra sự đàn hồi trể, có nghĩa là khi áp suất ngưng tác động lò xo không trở lại vị trí ban đầu ngay lập tức mà phải sau một thời gian nhất định. Mặt khác góc mở do đàn hồi của ống lò xo một vòng thường nhỏ nên đòi hỏi phải có cơ cấu truyền động mạnh làm qua kim chỉ thị. 1. Cánh quạt. 2. Bánh răng. 3. Ống lò xo 4. Kim chỉ thị. 5. Thanh kéo. 6. Trục truyền động. Hình 3.4: Cấu tạo áp kế đàn hồi một vòng 11
  12. 4. Áp kế biến trở lực căng: 4.1. Nguyên tắc hoạt động: Áp kế điện trở lực căng là dụng cụ đo áp suất hoạt động trên cơ sở hiệu ứng tenzo (khi dây dẫn bị biến dạng cơ học thì điện trở của nó cũng thay đổi). Sự biến đổi điện trở theo hiệu ứng tenzo còn gọi là biến đổi điện trở lực căng. 4.2. Cấu tạo: Trên bề mặt tiếp xúc với môi trường cần đo áp suất, gắn một một sợi dây điện trở (hoặc lá mỏng hay màng mỏng) đường kính rất mảnh (0,02 ÷ 0,03 mm) gắn theo hình răng lượt; dây điện trở có thể làm bằng vật liệu như: micrôm hay hợp kim plantin – piridin 4.3. Sơ đồ mạch đo Để độ biến đổi điện trở tenzo (hay sự biến đổi điện trở lực căng) thường sử dụng mạch đo dạng mạch cầu. Hình 3.13: Sơ đồ mạch đo điện trở lực căng Mạch cầu có một nhánh là biến đổi điện trở tenzo gồm: một vật có hai bề mặt đặt trong môi trường cần đo áp suất, trong đo một bề mặt biến dạng, một bề mặt không biến dạng. Trên bề mặt biến dạng gắn điện trở RT (điện trở lực căng), còn trên bề mặt không biến dạng gắn dây điện trở RB (điện trở bù nhiệt độ, điện trở này nhằm loại trừ ảnh hưởng của nhiệt độ lên kết quả đo). Khi có áp suất P tác động bề mặt bị biến dạng kéo theo dây đện trở RT bị biến dạng và điện trở của nó cũng biến đổi, bề mặt còn lại cũng chịu tác dụng của áp suất P nhưng không biến dạng, dây điện trở RB có trị số không thay đổi. Khi chưa có tác động của áp suất RT chưa bị biến đổi cầu cân bằng tức RT RB = , điện áp mạch cầu ra URA=0. R1 R2 Khi có tác động của áp suất RT thay đổi mạch cầu mất cân bằng, điện áp URA≠0. Điện áp đầu ra URA tỷ lệ với áp suất cần đo. 12
  13. CHƯƠNG 4: ĐO LƯU LƯỢNG 1. KHÁI QUÁT 1.1. Định nghĩa Lưu lượng là lượng lưu chất chảy qua một tiết diện trong một đơn vị thời gian. ΔV Q= (4.1) Δτ Trong đó: Q: lưu lượng dòng chảy. ΔV : biến thiên lượng vật chất di chuyển qua tiết diện. Δτ : khoảng thời gian khảo sát. Lượng lưu chất tính theo đơn vị thể tích gọi là lưu lượng thể tích, m3/s; m3/h; lít/phút;... Lượng lưu chất tính theo đơn vị khối lượng gọi là lưu lượng khối lượng, kg/s; kg/h; tấn/h;... Lượng lưu chất tính theo đơn vị mol gọi là lưu lượng mol (suất lượng mol), mol/s; kmol/h; kmol/phút;... 1.2. Phân loại thiết bị đo lưu lượng - Lưu lượng dựa theo sự chênh áp biến thiên. Trong phương pháp này, người ta thường sử dụng kết hợp với thiết bị tiết lưu và áp kế vi sai. - Đo lưu lượng theo nguyên lý tạo độ chênh áp không đổi. - Đo lưu lượng dựa theo vận tốc dòng chảy. Các thiết bị, dụng cụ đo theo nguyên tắc này gọi chung là lưu tốc kế. - Đo lưu lượng theo phương pháp thể tích. Các thiết bị, dụng cụ đo loại này gọi là lưu lượng kế thể tích. - Đo lưu lượng dựa trên cơ sở nhiệt học (dựa vào sự cân bằng nhiệt của thiết bị nhiệt lượng kế. - Đo lưu lượng theo nguyên lý và phương pháp đặt biệt. Ngoài sự phân loại trên các phương pháp đo lưu lượng còn có thể phân thành: - Phương pháp đo trực tiếp, lưu lượng được xác định trực tiếp bằng các thiết bị, dụng cụ đo cụ thể mà không cần phải tính toán. - Phương pháp đo gián tiếp, lưu lượng được xác định bằng cách tính toán theo các công thức cụ thể trong đó các đại lượng thành phần được xác định bằng kết quả đo trực tiếp. 2. LƯU LƯỢNG KẾ CÓ ĐỘ CHÊNH ÁP BIẾN THIÊN 2.1. Nguyên tắc hoạt động Thiết bị đo lưu lượng dựa trên cơ sở của sự chênh áp biến thiên do sự giảm tiết lưu đột ngột của dòng lưu chất. Phương tiện đo kiểu này là sự kết hợp giữa thiết bị tiết lưu với hiệu áp kế để đo độ chênh áp giữa áp suất 13
  14. trước và sau tiết lưu. 2.2. Cấu tạo và hoạt động Hình 4.1: Sơ đồ biến đổi áp suất của dòng chảy khi qua thiết bị tiết lưu Tại tiết diện tiết hẹp của tiết lưu, vận tốc dòng chảy tăng lên, một phần thế năng biến thành động năng. Áp suất tĩnh tại tiết diện co hẹp nhỏ hơn áp suất tĩnh của dòng lưu chất trước khi tiết lưu, tức là có sự chênh lệch áp suất. 2.3. Phân loại thiết bị tiết lưu Thiết bị tiết lưu là phần tử cảm biến của lưu lượng kế có độ chênh áp biến thiên. Ở phần tử cảm biến này, lưu lượng được biến đổi sang dạng hiệu áp suất trước và sau tiết lưu. Hiệu áp suất này được đo bằng hiệu áp kế. Phụ thuộc vào vị trí lắp đặt và cấu tạo, thiết bị tiết lưu dùng để đo lưu lượng có thể phân thành các loại như sau: màng tiết lưu, vòi tiết lưu và ống tiết lưu. 2.3.1. Màng tiết lưu Màng tiết lưu thường được cấu tạo dưới dạng đĩa mỏng có tiết diện tiết lưu hình tròn và cạnh sắc nhọn hướng về phía dòng lưu chất chảy vào. Màng tiết lưu gồm màng tiết lưu tiêu chuẩn và màng tiết lưu phi tiêu chuẩn. Màng tiết lưu tiêu chuẩn có tiết diện tiết lưu hình tròn được lắp đồng tâm với trục ống dẫn lưu chất, cạnh sắc nhọn hướng về phía dòng lưu chất chảy vào, còn miệng leo hình côn hướng về phía dòng chảy ra 14
  15. 2.3.2. Vòi tiết lưu Vòi tiết lưu là thiết lưu có tiết diện tiết lưu hình tròn nhưng phần miệng vào có dạng thu hẹp dần, phần giữa có dạng hình trụ (cấu tạo như hình 4.5). Hình 4.5: Vòi tiết lưu 2.3.3. Ống tiết lưu Thường sử dụng ống Ventury. Ống Ventury là thiết bị có tiết diện tiết lưu hình tròn nhưng phần “miệng vào” thu hẹp dần đều, phần giữa có dạng hình trụ, còn phần miệng leo hình côn (cấu tạo như hình 4.6 và 4.7) Hình 4.6: Cấu tạo bộ phận tiết lưu của ống ventury 15
  16. 3. LƯU LƯỢNG KẾ CÓ ĐỘ CHÊNH ÁP KHÔNG ĐỔI (ROTAMET) 3.1. Nguyên tắc hoạt động Lưu lượng kế có độ chênh áp không đổi dựa trên cơ sở của phương pháp chảy bao trùm qua “vật chướng” và vật chướng luôn luôn ở trạng thái cân bằng tức hiệu áp suất trước và sau vật chướng không đổi. “Vật chướng” ở đây thường là phao hay con đội. Khi vật chướng chuyển động thì tiết diện dòng lưu chất đi qua sẽ thay đổi. Tiết diện đó thay đổi nhiều hay ít tùy thuộc vào lưu lượng đi qua. 3.2. Cấu tạo của rotamet (a) Ống hình côn (b) Phao hình côn ống thẳng. (c) Ống thẳng dạng pittông Hình 4.8: Sơ đồ cấu tạo một số dạng rôtamet thông dụng 3.3. Hoạt động của rotamet Do tác dụng của dòng lưu chất chảy từ phía dưới lên, con đội sẽ dịch chuyển tạo sự biến đổi tiết diện giữa thành ống và con đội. Lưu lượng càng lớn thì con đội càng được đẩy lên cao và con đội sẽ dừng ở một vị trí ổn định nào đó và khi lực tác dụng của bởi dòng lưu chất cân bằng với trọng lưu của chính nó. 3.4. Ưu và nhược điểm chính của rotamet thủy tinh Ưu điểm: - Kết cầu đơn giản. - Có thể đo được lưu lượng nhỏ. - Đơn giản và dể dàng khi đo (thang đo chia đều, dể dọc kết quả). - Khoảng đo tương đối rộng. - Có thể sử dụng để đo lưu lượng của các lưu chất có tính chất phá hủy mạnh. Nhược điểm: - Không thích hợp với việc đo lưu lượng của dòng lưu chất có nhiệt độ 16
  17. cao 1000C áp suất cao (trên 0,5 – 0,6 MPa). - Không cho phép truyền kết quả đo đi xa. 4. ĐO LƯU LƯỢNG BẰNG LƯU TỐC KẾ 4.1. Đo lưu lượng bằng lưu tốc kế kiểu tuabin Dụng cụ đo lưu lượng ở đây là một tuabin với các cánh cong hay cánh thẳng, đặt trong dòng chảy. Tần số quay của tuabin tỉ lệ với vận tốc của dòng lưu chất. Trên cơ sở này người ta dùng một cơ cấu cơ khí để đếm tần số quay của tuabin tương ứng với lưu lượng của dòng chảy. Trên máy đếm có khắc độ theo đơn vi đo lưu lượng. 1. Cánh quạt 2. Biến trở thay đổi theo tốc độ 3. Bộ phận cung cấp điện. 4. Thân 5. Trụ bằng cacbon hoặc nhựa có tỉ trọng cao. 6. Roto 7. Vòng hãm tốc độ Hình 4.11: Cấu tạo lưu tốc kế tuabin 4.2. Đo lưu lượng bằng ống lưu tốc 4.2.1. Nguyên tắc hoạt động Một trong những phương pháp đo lưu lượng dòng chảy là xác định vận tốc trung bình của dòng chảy khi qua một tiết diện không đổi, từ đó xác định gí trị lưu lượng Q = v.F (4.10) Q: lưu lượng thể tích, m3/s. Trong đó v: vận tốc trong bình của dòng chảy qua tiết diện F, m/s. F: tiết diện dòng lưu chất, m2. 4.2.2. Cấu tạo Hình 4.14: Sơ đồ nguyên lý ống Pitô 17
  18. 4.2.3. Ưu, nhược điểm Các ống đo vận tốc ưu điểm là độ chính xác cao, ít gây ảnh hưởng do trở lực cục bộ. Nhược điểm: dể bị tắc một phần hoặc tắt hoàn toàn lổ tiếp nhận áp suất. Vì vậy, nó thường không sử dụng đo trong thời gian lâu dài mà phổ biến nhất là sử dụng làm dụng cụ kiểm định các loại dụng cụ đo khác. 4.3. Đo lưu lượng bằng lưu tốc kế kiểu cảm ứng điện từ Lưu tốc kế loại cảm ứng điện từ hoạt động trên nguyên lý: khi dòng lưu chất có tính dẫn điện chảy trong ống dẫn đặt trong từ trường, do tác động của từ trường dòng lưu chất sinh ta một sức điện động E. Theo định luật cảm ứng điện từ sức điện động sinh ra này tỉ lệ với vận tốc dòng chảy theo công thức sau: E = K .B.D.v (4.15) Trong đó K: hệ số phụ thuộc cấu tạo của bộ biến đổi. B: độ cảm ứng. D: đường kính ống dẫn. v: vận tốc trung bình của dòng lưu chất trong ống qua tiết diện ống tại vị trí đo. Vậy nếu ta tiến hành đo sức điện động sinh ra ta sẽ xác định được giá trị lưu lượng của dòng lưu chất chuyển động. 1. Nam châm điện. 2. Ống dẫn không nhiểm t ừ. 3. Hai cực điện. 4. Bộ phận đo. 5. Bộ khuếch đại. 6. Đồng hồ hiển thị kết quả Hình 4.16: Sơ đồ thiết bị lưu lượng kế cảm ứng Lưu lượng kế dạng này có những ưu điểm sau: không có quán tính, do đó dể sử dụng để đo vận tốc hoặc lưu lượng biến thiên theo thời gian; không gây tổn thất áp suất (vì không có sự cản trở chuyển động của dòng chảy); có thể đo lưu lượng dòng lưu chất trong ống dẫn với khoảng đường kính khá rộng (100mm); có thể đo lưu lượng trong khoảng rộng; có thể áp dụng để đo lưu lượng của dòng lưu chất có tính phá hủy mạnh; trị số đo không chịu ảnh hưởng một số tính chất vật lý của chất lỏng: nhiệt độ, áp suất, độ nhớt, khối lượng riêng,… Nhược điểm: độ chính xác không cao (sai số có thể tới khoảng 2 – 3%); hạn chế phạm vi áp dụng (chỉ áp dụng được với các chất lỏng có tính dẫn điện tương đối tốt). 18
  19. Bài 5 ĐO MỨC CHẤT LỎNG 1. KHÁI QUÁT 1.1. Một số khái niệm cơ bản Mức kế là dụng cụ đo mức chất lỏng và vật liệu rời được sử dụng rộng rãi trong sản xuất, chế biến và vận chuyển chất lỏng, là một trong những thông số quan trọng trong hệ thống đo lường kiểm tra và điều khiển các quy trình công nghệ. Trong đo lường ta có mức kế đo liên tục thông qua những đồng hồ chỉ thị để kiểm tra sự thay đổi liên tục của mức vật chất và mức kế báo hiệu là những đồng hồ chỉ báo dùng để tại một số vị trí quan trọng trong quy trình sản xuất. 1.2. Phân loại dụng cụ đo mức chất lỏng - Mức kế cơ học: mức kế phao nổi, mức kế màng đàn hồi,… - Mức kế thủy tĩnh: mức kế phao chìm, mức kế áp suất, mức kế áp lực, mức kế dùng hiệu áp kế,… - Mức kế điện: mức kế điện dẫn, mức kế điện dung - Các loại mức kế khác: mức kế đồng vị phóng xạ, mức kế sóng vô tuyến và sóng âm,… 2. ĐO MỨC CHẤT LỎNG 2.1. Mức kế cơ học 2.1.1. Mức kế phao nổi: 2.1.1.1. Nguyên lý hoạt động Mức kế phao nổi là dụng cụ đo mức chất lỏng dựa trên ứng dụng sự dịch chuyển của phao nổi trên mặt chất lỏng, sự dịch chuyển này truyền đến phần tử đo của dụng cụ qua cơ cấu truyền động cơ học. Mức kế phao nổi có nhiều dạng khác nhau về cấu trúc, đặc tính đo (liên tục, cố định giá trị đo), giới hạn đo, điều kiện đo, đo truyền đi xa,… 2.1.1.2. Cấu tạo và hoạt động (1) Phao nổi (2) Dây tời (3) Ròng rọc (4) Kim chỉ thị (5) Bánh đai đo (6) Vật đối trọng Hình 5.1: Mức kế phao nổi 19
  20. Sự thay đổi mức chất lỏng trong bồn chứa được xác định nhờ phao nổi (1) nổi trên mặt chất lỏng, sự dịch chuyển của phao dưới tác dụng của lưu chất được truyền đi nhờ dây tời (2) qua ròng rọc (3), (4) đến bánh đai đo (5) trên có gắn kim chỉ thị chỉ mực lưu chất chứa trong thiết bị. Phao và dây được cân bằng bởi vật đối trọng (6). Phao được sử dụng phải không độc hại hoặc ít độc hại. 2.1.2. Mức kế màng đàn hồi Mức kế màng đàn hồi thường được sử dụng chủ yếu để báo mức của hạt và vật liệu rời không kết dính, hầu như không sử dụng trong đo mức chất lỏng. Cấu tạo chủ yếu gồm màng đàn hồi làm bằng vải pha cao su với đĩa kim loại cứng ở tâm, dưới tác dụng của áp lực hạt màng dịch chuyển làm chuyển đổi tiếp diểm điện của cầu dao nằm trong vỏ cảm biến. 2.2. Mức kế thủy tĩnh Trong đo mức chất lỏng, đặc biệt đối với những chất lỏng có tính ăn mòn và kết tinh nhanh thì mức kế thủy tĩnh có vai trò khá quan trong trong đo lường. 2.2.1. Mức kế phao chìm 2.2.1.1. Nguyên lý hoạt động Nguyên tắc hoạt động của mức kế phao chìm dựa trên cơ sở của sự thay đổi lực đẩy tỷ lệ với độ sâu của phao chìm trong chất lỏng. 2.2.1.2. Cấu tạo và hoạt động Hình 5.2: Mức kế phao chìm Phần tử cảm biến của dụng cụ là phao hình trụ (2) được treo ở đầu thanh đòn (3) trong buồng (1) làm bằng thép. Đầu kia của thanh đòn (3) được kẹp chặt trên đầu tự do của ống xoắn đàn hồi (4) được cố định vào thân. Bên trong ống có thanh (5) có một đầu được hàn vào đầu tự do của ống, đầu kia được nối với bộ biến đổi. Khi không có chất lỏng trong buồng (1), phao (2) cân bằng với lực đàn 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí 65 tài liệu 2431 lượt tải

  • Khái niệm cơ bản về dòng điện

    pdf 152 p | 1527 | 503

  • Những khái niệm cơ bản về mạch điện

    pdf 13 p | 656 | 150

  • Bài giảng An toàn điện - Chương 1: Các khái niệm cơ bản về an toàn điện

    pdf 29 p | 894 | 149

  • Bài giảng Dung sai và kỹ thuật đo: Chương 1 - Khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép

    ppt 28 p | 454 | 93

  • Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CẮT GỌT KIM LOẠI

    doc 5 p | 638 | 81

  • CHƯƠNG 1: Những khái niệm cơ bản về hệ thống truyền động điện

    pdf 6 p | 359 | 77

  • Bài giảng Bản đồ địa chính - Chương 1: Những khái niệm cơ bản về bản đồ

    pdf 43 p | 512 | 63

  • Bài giảng Chương I: Những khái niệm cơ bản về mạch điện

    pdf 21 p | 391 | 53

  • Bài giảng Khái niệm cơ bản về an toàn điện - ĐHSP Kỹ thuật

    ppt 23 p | 175 | 36

  • Bài giảng Cơ khí đại cương: Chương 1 - Khái niệm cơ bản

    pdf 21 p | 187 | 34

  • Bài giảng Khái niệm cơ bản về an toàn điện (tiếp theo) - ĐHSP Kỹ thuật

    ppt 23 p | 151 | 21

  • Bài giảng Phần Máy điện: Chương 1 - Những khái niệm cơ bản về máy điện

    pdf 11 p | 119 | 18

  • Bài giảng Các khái niệm cơ bản về bảo vệ rơ le - TS. Nguyễn Công Tráng

    pdf 0 p | 99 | 11

  • Tìm hiểu về Công nghệ mạ điện: Phần 2 - Trần Minh Hoàng

    pdf 64 p | 17 | 5

  • Giáo trình nghiên cứu ứng dụng cho khái niệm cơ bản về đo lường định lượng của một đại lượng p3

    pdf 5 p | 76 | 3

  • Bài giảng Công nghệ hàn - Chương 1: Các khái niệm cơ bản về công nghệ hàn

    pdf 19 p | 20 | 3

  • Giáo trình Điện tử cơ bản (Ngành: Công nghệ ô tô - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận

    pdf 59 p | 7 | 3

  • Bài giảng Cơ khí đại cương: Chương 2 - ĐH Bách Khoa HN

    pdf 62 p | 31 | 2

Thêm tài liệu vào bộ sưu tập có sẵn: Đồng ý Thêm vào bộ sưu tập mới: *Tên bộ sưu tập Mô Tả: *Từ Khóa: Tạo mới Báo xấu
  • Hãy cho chúng tôi biết lý do bạn muốn thông báo. Chúng tôi sẽ khắc phục vấn đề này trong thời gian ngắn nhất.
  • Không hoạt động
  • Có nội dung khiêu dâm
  • Có nội dung chính trị, phản động.
  • Spam
  • Vi phạm bản quyền.
  • Nội dung không đúng tiêu đề.
Hoặc bạn có thể nhập những lý do khác vào ô bên dưới (100 ký tự): Vui lòng nhập mã xác nhận vào ô bên dưới. Nếu bạn không đọc được, hãy Chọn mã xác nhận khác.. Đồng ý LAVA AANETWORK THÔNG TIN
  • Về chúng tôi
  • Quy định bảo mật
  • Thỏa thuận sử dụng
  • Quy chế hoạt động
TRỢ GIÚP
  • Hướng dẫn sử dụng
  • Upload tài liệu
  • Hỏi và đáp
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
  • Liên hệ
  • Hỗ trợ trực tuyến
  • Liên hệ quảng cáo
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

Đang xử lý... Đồng bộ tài khoản Login thành công! AMBIENT

Từ khóa » Dụng Cụ đo Lường Là Gì