Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ BÁO CÁO THỰC HÀNH Đo lư ng v TĐH Thi t B L nh Giáo viên hướng dẫn ThS Lê Quang Gi ng Sinh viên thực hiện Hồ Dương Tuấn Đạt MSSV 19[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ – CƠNG NGHỆ BÁO CÁO THỰC HÀNH Đo lư ng v TĐH Thi t B L nh Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực MSSV Lớp : ThS Lê Quang Gi ng : Hồ Dương Tuấn Đạt : 19137013 : DH19NL Tháng 12/2022 Mục lục CHƯƠNG Mở đầu Nội dung thực CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN Bài : Đo độ ẩm 2.1 CÁC KHÁI NIỆM .5 2.1.1 Khơng khí ẩm đại lượng đặc trưng 2.1.2 Độ ẩm vật liệu s n phẩm trình s n xuất 2.1.4 Tính chất điện mơi nước 2.2 ĐO ĐỘ ẨM KHƠNG KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM NGƯNG TỤ 2.2.1 Ngưng tụ mặt kim loại bóng 2.2.2 Phương pháp điểm ngưng tụ với LiCl 2.3 ĐO ĐỘ ẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ .9 2.3.1 Ẩm kế LiCl 10 2.3.2 Ẩm kế anhydrit phôtphoric P2O5 11 2.4 ĐO ĐỘ ẨM BẰNG TRỞ KHÁNG BIẾN ĐỔI 12 2.4.1 Ẩm kế điện trở 12 2.4.2 Ẩm kế điện dung điện cực kim loại 13 2.4.2 Ẩm kế điện dung điện cực vàng .14 2.5 MẠCH ĐIỆN VỚI PHƯƠNG PHÁP XUNG HIỆU SỐ 14 2.6 CẢM BIẾN ĐỘ ẨM VỚI ĐIỆN TRỞ THAY ĐỔI 15 6.1 C m biến độ ẩm SHSA3 hãng Hyrotec GmtlH / Đức 16 2.6.2 C m biến độ ấm NH-3 Figaro/Nhật 16 2.7 ẨM KẾ ASSMANN 17 2.8 ĐO ĐỘ ẨM THEO TỔNG TRỞ CỦA MÀNG MỎNG AL2O3 .18 2.9 ĐO ĐỘ ẨM BẰNG CẢM BIẾN VI BA 18 2.10 ĐO ĐỘ ẨM BẰNG CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI 19 2.12 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ ẨM CÁC VẬT LIỆU RẮN .20 12.1 Độ ẩm gỗ .20 12.2 Đo độ ẩm vật liệu 21 CHƯƠNG : KẾT QUẢ THỰC TẬP VÀ BÀI TẬP 22 3.1Kết qu thực tập 22 3.1.1 Đo nhiệt độ 22 3.1.2Đo áp suất : 25 3.1.3 Đo lưu lượng : 27 3.1.4 Đo độ ẩm : 29 3.1.5 Tự động điều khiển trình thiết bị lạnh : 30 3.1.6 Các sơ đồ tự động h a: 31 Kết qu tập 31 CHƯƠNG : KẾT LUẬN 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 CHƯƠNG Mở đầu Hệ thống điện nói chung hệ thống đo lường, điều khiển, tự động hóa nói riêng ngày đ ng vai trị quan trọng nghiệp cơng nghiệp hóa, đại h a đất nước Việc thành thạo sử dụng thiết bị đo lường tự động h a công nghiệp quan trọng, cho phép theo dõi tr nh làm việc thiết bị, kiểm soát thiết bị hoạt động cách n định gặp cố thiết bị th hệ thống tự động h a s đưa biện pháp xử lý sớm tránh gây thiệt hại vật chất người Nhiệm vụ môn thực hành “Đo lường tự động h a TBL” là: Tìm hiểu dụng cụ đo cần thiết hệ thống lạnh, thiết bị tự động h a, nắm rõ nguyên l cách sử dụng thiết bị, nguyên l b n hệ thống lạnh để từ đ c thể tiến hành thực hành với thiết thực tế Được hướng dẫn tần tình từ thầy ThS Lê Quang Gi ng Em xin chân thành c m ơn Nội dung thực Tr nh bày mục đích phương pháp đo độ ẩm Tr nh bày khái niệm, tính chất nước khơng khí ẩm Phân biệt cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại dụng cụ đo độ ẩm Cấu tạo, nguyên lý hoạt động cách sử dụng loại dụng cụ đo Cấu tạo mơ hình thiết bị lạnh c xưởng thực tập, v hình cụ thể với thơng số hình học b n nêu lên nguyên lý hoạt động chúng Nắm rõ phương pháp kh o nghiệm, cách bố trí, đo đạc tính tốn thơng số đặc tính CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN Bài : Đo độ ẩm 2.1 CÁC KHÁI NIỆM 2.1.1 Không khí ẩm v đ i lượng đặc trưng Các đ nh nghĩa Khơng khí tự nhiên ln ln chứa nước gọi khơng khí ẩm Khơng khí ẩm hỗn hợp khơng khí khơ nước Để đánh giá trạng thái ẩm khơng khí người ta phân loại khơng khí ẩm thành : - Khơng khí ẩm chưa bão hồ trạng thái khơng khí ẩm tiếp nhận nước bay tiếp tục vào khơng khí - Khơng khí ẩm bão hồ trạng thái khơng khí ẩm khơng thể tiếp nhận bay nước vào khơng khí , lượng nước chứa khơng khí bão hồ lớn - Khơng khí ẩm q bão hồ trạng thái khơng khí ẩm gồm khơng khí bão hồ hạt nước ngưng li ti Các đ i lượng đặc trưng khơng khí ẩm a Độ ẩm tuyệt đối ℎ : Độ ẩm tuyệt đối ℎ lượng nước chứa đơn vị thể tích khơng khí : ℎ ℎ= ; g ẩm/m kk Như khơng khí khơ có ℎ = , khơng khí bão hồ có ℎ = b Độ chứa ẩm d : Độ chứa ẩm d lượng nước chứa đơn vị khối lượng khơng khí khơ: d= ℎ ; g ẩm/kgkkk Như khơng khí khơ có d = , khơng khí bão hồ có dS = dmax Chia tử mẫu vế ph i cho V có : d= ℎ c Độ ẩm tương đối : Độ ẩm tương đối tỷ số độ ẩm tuyệt dối khơng khí ẩm độ ẩm tuyệt đối tối đa trạng thái bão hịa: = ℎ(%) Như khơng khí khơ có = % , khơng khí bão hồ có = 100% Do lượng ẩm khơng khí nhỏ nên khơng khí ẩm coi hỗn hợp khí l tưởng khơng khí khơ ẩm, nên chúng tuân theo phương tr nh trạng thái khí l tưởng: - Khơng khí ẩm : p = RT - Khơng khí khơ: pk = RkT - Hơi ẩm chưa bão hoà : ph = ℎRhT Hơi ẩm bão hoà : ps = RhT Từ đ suy độ ẩm tương đối khơng khí ẩm: =ℎ=ℎ Theo định luật Đan tông, áp suất hỗn hợp t ng áp suất khí thành phần : p = pk + ph d áp suất bão hoà , nhiệt độ bão hoà , điểm sương : trạng thái bão hoà áp suất riêng nước gọi áp suất bào hoà PS , nhiệt độ tương ứng với gọi nhiệt độ bão hồ tS (ký hiệu S viết tắt saturated bão hoà ) Lượng nước khơng khí bão hồ lớn Mỗi nhiệt độ bão hoà tS tương ứng với giá trị áp suất bão hoà pS Khi gi m nhiệt độ khơng khí chưa bão hồ tới một giá trị đ nước bắt đầu ngưng tụ thành giọt nước li ti Nhiệt độ nước bắt đầu ngưng tụ nhiệt độ đọng sương gọi tắt điểm sương, k hiệu tS 2.1.2 Độ ẩm vật liệu sản phẩm trình sản xuất Hàm lượng ẩm (lượng nước hay nước) vật liệu, s n phẩm có nh hưởng lớn tới đặc tính, chất lượng chúng Hàm lượng ẩm vật liệu thay đ i theo đặc tính ẩm mơi trường bên ngồi khơng khí ẩm Bởi hàm lượng ẩm vật liệu đánh giá độ ẩm tuyệt đối Aab độ ẩm tương đối Arel a Độ ẩm tuyệt đối : Bỏ qua khối lượng khí khơng đáng kể , người ta coi vật liệu ẩm hỗn hợp học chất khô chất khô tuyệt dối ẩm m=m k + ms Trong đ : - - m: khối lượng nguyên vật liệu ẩm mk : khối lượng chất khô tuyệt đối ms : khối lượng ẩm (nước) độ ẩm tuyệt đối W : tỷ số khối lượng ẩm m s khối lượng chất khô tuyệt đối mk nguyên vật liệu : W= 100;(%) Giữa khối lượng chất khô mk , khối lượng t ng m độ ẩm tuyệt đối W có mối quan hệ : mk = 1+ b Độ ẩm tương đối : độ ẩm tương đối tỷ số khối lượng ẩm m a khối lượng chung m nguyên vật liệu : X= = + 100 ; (%) Độ ẩm tượng đối nguyên liệu ẩm thay đ i từ X=0/1 Với X=0 nghĩa vật liệu khô tuyệt đối , với ma=0 , X=1 nghĩa có ẩm Giữa chất khơ tuyệt đối độ ẩm tương đối nguyên liệu có mối quan hệ Mk = m(1-X) Giữa độ ẩm tương đối độ ẩm tuyệt đối nguyên liệu có mối quan hệ W= = (1− )= 1− Với độ ẩm tương đối , chưa biết lượng nước nhiệt độ tương ứng chưa xác định Trong thực tiễn hàng ngày , độ ẩm tương đối đo đạc nhiều liên hệ trực tiếp cách rõ ràng đến nhiều ph n ứng hóa học , sinh học mơi trường đời sống hàng ngày ví dụ rỉ sét kim loại , hình thành nấm mốc c dễ chịu tình trạng sức khỏe người 2.1.4 Tính chất điện mơi nước Nước có tính chất điện mơi mà ta dùng để đo độ ẩm Phân tử nước có cấu trúc hình góc cạnh, hình 5, bị phân cực bất đối xứng học nước có số điện mơi tương ứng Nước có trị số điện mơi cao tới = 80 dạng lỏng nhiệt độ b nh thường Người ta lợi dụng tính chất để đun n ng vật thể chứa nước lị vi ba Hơi nước có số điện môi thấp không xác định giống khí phân cực Trong H cho ta nh hưởng nhiệt độ hai số khí chất lỏng Tất c phân tử , kể c phân tử nước có cấu trúc đặc thù hấp thụ xạ có chọn lọc Vì từ lâu việc xác định độ ẩm cách định lượng quang ph có chọn lọc áp dụng Với tần số ánh sáng (THz) ta cần thiết bi phức tạp với tần số vi ba (GHz) rõ ràng việc chọn lọc phân biệt (selectlvity) thấp nh hưởng nhiệt độ cao Nếu chọn lọc khơng cần để đến ta dùng c tần số âm 2.2 ĐO ĐỘ ẨM KHƠNG KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỂM NGƯNG TỤ 2.2.1 Ngưng tụ mặt kim lo i bóng Với nhiều phương pháp đo độ ẩm khác nhau, phương pháp điểm ngưng tụ dù c điển dùng Vì với phương pháp người ta có trị số đo xác lập lại tốt cho hàm lượng nước với nhiệt độ cao nhiệt độ thấp Khí cần tìm hiểu làm lạnh có ngưng tụ bề mặt kim loại đánh b ng Nhiệt độ mà đ c bão hòa theo h nh 2.3 ta đọc áp suất nước theo hình 2.2 ta c độ ẩm tuyệt đối tương ứng Tuy nhiên cách đo phức tạp phương pháp điểm ngưng tụ với LiCl ta đo độ ẩm đơn gi n 2.2.2 Phương pháp điểm ngưng tụ với LiCl Hình 2.3 trình bày cấu trúc dụng cụ đo độ ẩm Lithiumchlorid Hình 2.3 Hai tính chất hydrat LiCl sử dụng Đầu tiên hydrát LiCl có tính hút ẩm, thu nhận phần tử H20 cho ta dung dịch LiCl dẫn điện Khi LiCl nằm lẫn bên sợi thủy tinh (2) thu nhận nước khơng khí, độ dẫn điện điện cực xoắn (3) gia tăng Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện cực xoắn dung dịch LiCl làm c cấu trúc c m biến n ng lên, nước bốc Khi nước bốc hơi, độ dẫn điện gi m mạnh làm cường độ dòng điện gi m đ nhiệt độ gi m, LiCl thu nhận nước trở lại độ dẫn điện gia tăng Cường độ dòng điện nhiệt độ lại tăng trở lại Diễn biến lặp lại lượng điện đưa vào lượng nhiệt cần thiết để làm bốc nước đạt trạng thái cân Lớp LiCl háo nước nằm lẫn sợi thuỷ tinh đạt nhiệt độ biến đ i tB tương ứng với áp suất bão hoà pS Nhiệt độ tB hiệu chỉnh tự động theo trạng thái cân Nhiệt độ tB đo c m biến pt-100 Giữa nhiệt độ biến đ i tB nhiệt độ điểm ngưng tụ có mối liên hệ tuyến tính ( hình 2.3) Do đ tB coi thước đo trực tiếp hàm ẩm tuyệt đối khơng khí Aabs[gH2O/m ] Khi sử dụng , cần làm nóng c m biến lên kho ng từ đến 15 phút Sau đ c thời gian hồi đáp kho ng từ 10 đến 20 s 2.3 ĐO ĐỘ ẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ Nguyên lí làm việc chuyển đ i dựa hấp thụ nước số chất Clorualiti (LiCl), Anhidrit phôtphoric (P2O5) Các chất trạng thái khô điện trở chúng cao Khi hút ẩm môi trường xung quanh, điện trở gi m cách đáng kể, qua đ c thể xác định độ ẩm môi trường cần đo Trước đo độ ẩm, người ta nung nóng dung dịch muối chứa ẩm kế áp suất bão hịa phía dung dịch áp suất môi trường Thông thường chọn dung dịch muối bão hòa cho nhiệt độ cho trước, áp suất nhỏ tốt Hình 2.4 đường cong áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ số dung dịch bão hòa Hình 2.4 Đường cong áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ số sung dịch bão hoà B ng 2.2 giá trị áp suất bão hòa mặt nước dung dịch muối clorualiti bão hòa nhiệt độ khác đường cong áp suất gần tương ứng với đường cong độ ẩm tơng đối 12 % B ng 2.2 2.3.1 Ẩm k LiCl Cấu tạo chuyển đ i gồm ống bao bọc lớp v i tẩm dung dịch LiCl, đ c quấn hai điện cực kim loại khơng bị ăn mịn, hình 2.5 Điện cực đốt nóng nguồn cung cấp làm bay nước Khi nước bay hết, điện trở chuyển đ i tăng lên, dòng điện điện cực gi m đáng kể Hình 2.5 Đầu đo dùng clorualiti a) Sơ đồ nguyên lý ; b) Hình dáng bề 10