Đề bài báo cáo chuyên đề câu 1 trình bày những hiểu biết về phân loại thiết bị đo theo tính năng sử dụng câu 2 trình bày những hiểu biết về lưu lượng kế tốc độ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ NGÀNH: Điện Tử Viễn Thơng CHUN NGÀNH: Điện Tử Và Kỹ Thuật Máy tính HỌC PHẦN: Kỹ thuật đo lường đại lượng không điện Giảng viên hướng dẫn:Nguyễn Anh Hoa Nhóm sinh viên/ sinh viên thực hiện: nhóm 9/Hồng Nghĩa Sáng Mã sinh viên: 18810540010 Lớp:D13ĐT&KTMT HÀ NỘI, 10/2021 MỤC LỤC Chương :TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ ĐO VÀ PHÂN LOẠI Trang 1.1 Định Nghĩa 1.2.Chức thiết bị đo 1.3.Phân loại thiết bị đo 1.3.1.Theo cách đọc kết a) Thiết bị đo tự b) Thiết bị đo tự ghi c) Thiết bị đo tự ghi tự d) Thiết bị đo tổng ghi 1.3.2.Theo đại lượng cần đo phân a) Thiết bị đo nhiệt b) Thiết bị đo điện c) Thiết bị đo áp suất 10 1.3.3.Theo phạm vi ứng dụng 11 a) Thiết bị đo nghiên cứu 12 b) Thiết bị đo cơng nghiệp 12 1.3.4.Theo cấp xác 13 Chương :LƯU LƯỢNG KẾ TỐC ĐỘ 15 2.1 Định nghĩa 15 2.2 Nguyên lý 15 2.2.1 Nguyên lý đo 16 2.2.2 Nguyên lý hoạt động 16 2.3 Lưu lượng kế tuabin kiểu hướng trục 17 2.3.1.Cấu tạo nguyên lý hoạt động 17 a) Cấu tạo 18 b) Nguyên lý hoạt động 18 2.3.2 Đặc điểm 18 2.4.Công tơ tuabin kiểu tiếp tuyến 19 2.4.1.Cấu tạo nguyên lý làm việc 20 a) Cấu tạo 20 b) Nguyên lý làm việc 20 2.4.2 Đặc điểm 20 2.5 Ưu nhược điểm tuabin lưu lượng kế 21 2.5.1.Ưu điểm 22 2.5.2.Nhược điểm 22 2.6.Đồng hồ đo tốc độ ω 23 2.6.1.Đồng hồ đo tốc đọ gió: anêmômet 24 2.6.2.Đồng hồ nước 24 KẾT LUẬN 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ HÌNH 1.1 Mạch đo nhiệt độ đơn giản HÌNH 1.2 Sơ đồ khối mạch đo nhiệt độ nhiều thành phần HÌNH 1.3 Hình ảnh số thiết bị đo tự HÌNH 1.4 Máy đo nhiệt độ, độ ẩm tự ghi HÌNH 1.5 Hình ảnh số thiết bị sử dụng để đo nhiệt HÌNH 1.6 Hình ảnh số thiết bị đo lường điện HÌNH 1.7 Đồng hồ đo áp suất HÌNH 1.8 Cấu tạo bên cảm biến áp suất HÌNH 1.9 Cảm biến điện tử chênh áp HÌNH 1.10 Bộ cảm biến áp suất lốp oto khơng dây HÌNH 1.11 Thiết bị đo nghiên cứu HÌNH 1.12 Các thiết bị đo cơng nghiệp HÌNH 1.13 Bảng phân loại tổng quan thiết bị đo HÌNH 2.1 Lưu lượng kế tuốc bin HÌNH 2.2 Lưu lượng kế quạt đo lưu lượng phương pháp tuốc bin HÌNH 2.3 Cấu tạo tuabin kiểu hướng trục HÌNH 2.4 Cấu tạo cơng tơ tuabin kiểu hướng trục HÌNH 2.5 Cấu tạo cơng tơ tốc độ kiểu tuabin tiếp tuyến HÌNH 2.6 : cơng tơ tốc độ kiểu tuabin tiếp tuyến HÌNH 2.7 Lưu lượng kế tuabin HÌNH 2.8 Cấu tạo lưu lượng kế tuabin HÌNH 2.9 Đồng hồ đo tốc độ gió: Anêmơmet HÌNH 2.10 Đồng hồ nước ĐỀ BÀI: BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ Câu Trình bày hiểu biết phân loại thiết bị đo theo tính sử dụng? Câu Trình bày hiểu biết lưu lượng kế tốc độ? CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ ĐO VÀ PHÂN LOẠI 1.1 Định nghĩa: - Thiết bị đo hệ thống bao gồm dụng cụ đo dụng cụ thứ cấp cho phép xác định xác đại lượng cần đo điều kiện tốt Đối với thiết bị đo đơn giản, thường gồm phận đo phận hiển thị, thí dụ thiết bị đo gồm cặp nhiệt nối trực tiếp với milivon kế Tuy nhiên, thực tế nhu cầu khai thác tín hiệu, đặc biệt việc đo kiểm tra tự động, thiết bị đo thường gồm nhiều thành phần cảm biến, chuyển đổi nhiều kênh, tuyến tính hóa tín hiệu, khuếch đại, chuyển đổi tương tự-số, vi xử lý, thiết bị hỗ trợ,… - Trong thực tế Thiết bị đo thường hiểu máy đo (ví dụ: Máy sóng, Vơn mét số, Máy đếm tần …) Trên hình 1.1 sơ đồ một, cịn hình 1.2 sơ đồ mạch đo nhiệt nhiều thành phần Hình 1.1 Mạch đo nhiệt độ đơn giản 1) Cặp nhiệt 2) Dây dẫn 3) Milivon kế Hình 1.2 Sơ đồ khối mạch đo nhiệt độ nhiều thành phần 1) Cảm biến đo nhiệt độ 2) Bộ khuếch đại 3) Bộ chuẩn hóa tín hiệu 4) Bộ chuyển đổi tương tự- số 5) Bộ vi xử lý 7) Máy in 8) Màn hình 1.2 Chức thiết bị đo: Hầu hết thiết bị đo có chức cung cấp cho kết qủa đo đại lượng khảo sát Kết thị ghi lại suốt trình đo, dùng để tự động điều khiển đại lượng đo Ví dụ: hệ thống điều khiển nhiệt độ, máy đo nhiệt độ có nhiệm vụ đo ghi lại kết đo hệ thống hoạt động giúp cho hệ thống xử lý điều khiển tự động theo thơng số nhiệt độ Nói chung thiết bị đo lường có chức quan trọng kiểm tra hoạt động hệ thống tự điều khiển, nghĩa đo lường q trình cơng nghiệp (Industrial process measurements) Đây môn học ngành tự động hóa 1.3 Phân loại thiết bị đo 1.3.1 Theo cách đọc kết a) Thiết bị đo tự - Là thiết bị tự động theo dõi ghi lại thông số cần đo theo thời gian, cấu thị có tín hiệu vào điện áp hay dịng điện tín hiệu góc quay kim thị Đại lượng cần đo trực tiếp biến đổi thành góc quay kim thị, tức lượng điện từ chuyển thành lượng học Chỉ thị điện gồm số loại như: Từ điện, điện từ, điện động, cảm ứng,… Hình 1.3 Hình ảnh số thiết bị đo tự b) Thiết bị đo tự ghi - Là thiết bị tự động theo dõi ghi lại thông số cần đo theo thời gian, cho phép điều kiện đo lường, ghi lại, phân tích xác nhận Bộ ghi liệu chứa cảm biến để nhận thơng tin chip máy tính để lưu trữ Sau đó, thơng tin lưu trữ ghi liệu chuyển đến máy tính để phân tích - Các thiết bị tự ghi thường dùng theo dỗi nhiệt độ, độ ẩm, sử dụng lượng pha ba pha, CO2, mV, mA, điện áp, xung đếm hiển thị số dạng LCD Hình 1.4 Máy đo nhiệt độ, độ ẩm tự ghi c) Thiết bị đo tự ghi tự Là thiết bị tự động theo dõi ghi lại thông số cần đo theo thời gian, hiển thị kết dạng kim thị kết hợp với hình LCD d) Thiết bị đo tổng ghi 1.3.2 Theo đại lượng cần đo phân ra: - Là phân loại theo đại lượng vật lý nhiệt, điện, áp suất, để sử dụng, ứng dụng vào lĩnh vực, nhu cầu khác a) Thiết bị đo nhiệt - Thiết bị đo nhiệt thiết bị điện tử sử dụng cảm biến có khả cảm ứng xạ tia hồng ngoại từ nguồn phát Đây loại máy hoạt động đa chức năng, ứng dụng rộng rãi việc đo nhiệt độ bề mặt vật thể nước tắm, nhiệt độ phịng, nhiệt độ máy móc hoạt động… chí nhiệt độ thức ăn nhanh xác vịng vài giây, đảm bảo an tồn hợp vệ sinh - Ví dụ : Nhiệt kế, đồng hồ đo nhiệt,… Hình 1.5 Hình ảnh số thiết bị sử dụng để đo nhiệt b) Thiết bị đo điện - Thiết bị đo lường điện dụng cụ dùng để đo đạc đặc tính điện điện áp, dịng điện, điện trở dạng tín hiệu khác để dễ dàng tìm nơi hoạt động khơng xác hệ thống thiết bị Từ kết trả về, kỹ thuật viên, thợ điện dễ dàng phát cố, từ có cách khắc phục kịp thời - Thiết bị đo lường điện sử dụng cho nhiều mục đích khác từ cửa hàng sửa chữa điện tử thông thường môi trường công nghiệp, phịng thí nghiệm điện, điện tử… - Ví dụ : đồng hồ vạn năng, đồng hồ Ampe kìm, máy sóng Hình 1.6 Hình ảnh số thiết bị đo lường điện c) Thiết bị đo áp suất… - Trong ngành công nghiệp, đo áp suất cơng việc quan trọng q trình sản xuất Máy đo áp suất biết đến máy đo kỹ thuật số cho pháp đo áp lực chất khí chất lỏng bên các thiết bị kín tàu, nồi hơi, Máy đo áp suất giúp người dùng xác định độ áp suất sản phẩm có đạt yêu cầu chất lượng Hiện nay, có thiết bị đo áp suất sử dụng phổ biến: Đồng hồ đo áp suất : - Đây thiết bị dùng để đo áp suất chất lỏng (nước), khí (gas), hơi…và thường sử dụng người dùng muốn thấy áp suất trực tiếp điểm cần đo - Thông qua tác động áp lực nước lên hệ thống chuyển động làm quay bánh giúp kim trỏ đồng hồ tới dải áp suất mặt thiết bị đo Đây mức áp suất chất Hình 1.7 Đồng hồ đo áp suất Cảm biến đo áp suất : - Đây thiết bị điện tử chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện hoạt động theo nguyên lý cảm biến áp suất Khi chịu tác động nguồn áp suất, nhiệt,… cảm biến đưa giá trị vi xử lý, sau vi xử lý tín hiệu đưa tín hiệu Hình 1.8 Cấu tạo bên cảm biến đô áp suất 10 loại + Thiết bị so sánh: thiết bị đo dùng để so sánh đại lượng + Thiết bị chuyển đổi đo lường: Thiết bị đo dùng để biến đổi tín hiệu mang thơng tin đo lường dạng thuận tiện cho việc truyền tiếp, biến đổi tiếp, xử lí tiếp giữ lại, người quan sát chưa thể nhận biết trực tiếp kết đo (VD: KĐ đo lường; biến dòng, biến áp đo lường; sensor, quang điện trở, nhiệt điện trở, ADC ) Phân loại: có hai loại chyển đổi:  Chuyển đổi đại lượng điện thành đại lượng điện khác: phân áp, phân dòng; biến áp, biến dòng; A/D, D/A…  Chuyển đổi đại lượng không điện thành đại lượng điện: chuyển đổi sơ cấp- phận đầu đo (cảm biến sensor): chuyển đổi nhiệt điện trở, cặp nhiệt, chuyển đổi quang điện… * Thiết bị đo phức tạp: máy đo, thiết bị đo tổng hợp hệ thống thông tin đo lường + Máy đo (Instrument) : Thiết bị đo dùng để biến đổi tín hiệu mang thơng tin đo lường dạng mà người quan sát nhận biết trực tiếp (VD: vônmét, ampe mét, ) + Thiết bị đo tổng hợp: thiết bị đo phức tạp, đa dùng để kiểm tra, kiểm chuẩn đo lường, đo lường tham số phức tạp + Hệ thống thông tin đo lường: tổ hợp thiết bị đo thiết bi phụ để tự động thu thập số liệu từ nhiều nguồn khác nhau, truyền thông tin đo lường qua khoảng cách theo kênh liên lạc chuyển dạng để tiện cho việc đo điều khiển - Với nhiều cách thức đo đa dạng khác cho nhiều đại lượng có đặc tính riêng biệt, cách tổng quát phân biệt dạng thiết bị đo phụ thuộc vào đặc tính Ví dụ: để đo độ dẫn điện dùng thiết bị đo dòng điện túy điện micro ampe kế mili ampe kế Nhưng dùng thiết bị đo có kết hợp mạch điện tử để đo độ dẫn điện lúc phải biến đổi dịng điện đo thành điện áp đo Sau mạch đo điện tử đo dòng điện dạng điện áp Như có đặc tính khác thiết bị đo điện thiết bị đo điện tử Hoặc có thiết bị đo thị kết kim thị (thiết bị đo dạng analog), thiết bị đo thị số (thiết bị đo dạng digital) Đây đặc tính phân biệt thiết bị đo Ngồi thiết bị đo lường cịn mang đặc tính thiết bị điện tử (nếu thiết bị đo điện tử) như: tổng trở vào cao, độ nhạy cao, hệ số khuyếch đại ổn định có độ tin cậy đảm bảo cho kết 15 đo Cịn có thêm chức năng, truyền nhận tín hiệu đo lường từ xa (telemetry) Đây môn học quan trọng lĩnh vực đo lường điều khiển từ xa Bảng phân loại tổng quan thiết bị đo Hình 1.2: Hình 1.13 - Bảng phân loại tổng quan thiết bị đo 16 CHƯƠNG 2: LƯU LƯỢNG KẾ TỐC ĐỘ Lưu lượng đại lượng vật lý biểu thị lượng vật chất chảy qua tiết diện đơn vị thời gian Như đơn vị đo lưu lượng phụ thuộc vào hai yếu tố: thứ đơn vị đo vật chất thứ hai đơn vị đo thời gian Đơn vị đo vật chất đơn vị thể tích sử dụng đơn vị khối lượng Nhìn chung đơn vị đo lưu lượng đa dạng Trong kỹ thuật cho phép sử dụng đơn vị đo thông dụng, thuận tiện Trong việc đo lưu lượng cần phân biệt: gian - Lưu lượng thể tích: tính thể tích đơn vị thời Qv = gian V t (m3/s) - Lưu lượng khối: tính trọng lượng đơn vị thời Qm = - Lưu lượng tức thời : Qv = dV dt m t (kg/s) , với V thể tích chất lỏng - Lưu lượng trung bình : Qv = V(t2 – t1), với t2 – t1 khoảng thời gian đo Trong công nghiệp cảm biến lưu lượng gắn kèm chuyển đổi đo thiết bị đo gọi lưu lượng kế 2.1 Định nghĩa Công tơ tốc độ (lưu lượng kế tốc độ) dùng để xác định lượng thể tích mơi chất cần đo, khác với cơng tơ thể tích khơng có buồng đong tiến hành đo gián tiếp số lượng vật chất thành đơn vị thể tích Phần tử nhạy cảm công tơ tốc độ tuabin nhỏ hướng trục cánh quạt đặt hướng ngược chiều chuyển động dịng chất lỏng qua cơng tơ Dùng để đo tốc độ dòng chảy qua ống dẫn, thường công tơ nước đo tốc độ tàu biển 2.2 Nguyên lý Phương pháp tuabin sử dụng để đo lưu lượng dòng chảy đường ống có đường kính nhỏ Dựa phương pháp nhiều thiết bị đo lưu lượng chế tạo Nguyên lý hoạt động dựa mối liên hệ tốc độ quay tuabin vào lưu lượng dòng chảy đường ống Như 17 việc đo lưu lượng dòng chảy đường ống chuyển thành đo tốc độ quay tuabin Để đo tốc độ quay tuabin có nhiều phương pháp Trong hình 2.1 2.2 mơ tả sơ đồ cấu tạo lưu lượng kế tuốc bin lưu lượng kế cánh quạt HÌNH 2.1 Lưu lượng kế tuốc bin HÌNH 2.2 Lưu lượng kế quạt đo lưu lượng phương pháp tuốc bin 18 2.2.1 Nguyên lý đo Dựa quan hệ: Q = v.S Trong đó:  v- Tốc độ chảy  S- tiết diện ngang ống dẫn Biết S đo v => Q 2.2.2 Nguyên lý hoạt động Nguyên lý tác dụng công tơ tốc độ dựa sở số vòng quay tuabin cánh quạt đơn vị thời gian tỷ lệ với tốc độ dòng chảy n= kW Ở k: hệ số tỷ lệ, W: tốc độ dòng chảy qua tiết diện F côngtơ Lưu lượng thể tích qua cơng tơ bằng: Q = W.F Từ hai phương trình ta tìm được: n = k.Q/F (4.1) Từ ta thấy thang chia độ tốc kế giá trị tức thời tốc độ n tuabin cánh quạt chia độ theo đơn vị lưu lượng thể tích dịng chảy Biểu thức (4.1) tính với giá trị tức thời: K dV , lấy tích phân từ 1 -2 ta được: F nd V= k F (N2 – N1) Ở đây: N2 – N1 = ❑2 ∫ nd ❑1 2.3 Lưu lượng kế tuabin kiểu hướng trục 2.3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động a) Cấu tạo Bộ phận cơng tơ tuabin hướng trục nhỏ (2) đặt theo chiều chuyển động dòng chảy Trước tuabin có đặt chỉnh dịng chảy (1) để san phẳng dịng rối loại bỏ xốy Chuyển động quay tuabin qua bánh - trục vít (3) truyền tới thiết bị đếm (4) 19 Hình 2.3 Cấu tạo tuabin kiểu hướng trục 1- Bộ chỉnh dòng chảy 2- Tuabin 3- Bộ truyền bánh răng-trục vít 4- Thiết bị đếm b) Nguyên lý hoạt động  Tốc độ quay trục tuabin: n = k.v Trong đó: k- hệ số tỉ lệ phụ thuộc cấu tạo công tơ v – tốc độ dòng chảy Q= v.S =  Lưu lượng: S n k Trong đó: S – tiết diện dòng chảy N – tốc độ quay tuabin (số vòng quay giây)  Đo thể tích chất lưu qua lưu lượng kế khoảng thời gian t1 ÷ t2 : dV = dQt = V= (Với N2 – N1 t2 = ∫ nd t S ndt k S (N2 – N1) k – tổng số vòng quay lưu lượng kế t1 khoảng thời gian t1 -t2) Như đo tổng số vòng quay tuabin nhờ có cấu đếm vịng quay biết số lượng thể tích chất lỏng Nếu 20 công tơ tốc độ cấp điện từ máy phát tốc độ đo lưu lượng thể tích dịng chày Khi sử dụng công tơ tốc độ để đo lưu lượng thể tích chất, thường người ta dùng máy phát tốc độ kiểu điện Roto máy phát gắn trục quay tuabin sức điện động cảm ứng cuộn dây stato đo von kế Sơ đồ công tơ tốc độ tuabin hướng trục hình 4.4 Hình 2.4: Cấu tạo cơng tơ tuabin kiểu hướng trục Bên vỏ ta đặt tuabin có dạng vít xoắn nhiều đầu đọc theo phương ngang chất lỏng cần đo Trước tuabin có đặt thiết bị chỉnh dòng chảy (1) dùng để san phẳng dịng cửa vào loại bỏ xốy Sự quay tuabin truyền qua cặp bánh rang trục vít (5) tới cấu (2) đặt buồng (4) truyền qua miếng đệm thiết bị đếm (3) Để điều chỉnh tốc độ quay tuabin trình kiểm tra công tơ, người ta đặt trước thiết bị điều chỉnh t, cho phép hiệu chỉnh hướng cánh định hướng dịng chảy Cơng tơ tuabin hướng trục chế tạo có đường kính từ 50 ÷ 300mm, để đo khối lượng chất có lưu lượng 50 ÷ 300m3/giờ, cấp xác: 1; 1,5; 2.3.2 Đặc điểm  Đường kính tuabin từ 50 ÷ 300 mm,  Phạm vi đo từ 50 ÷ 300 m3/giờ,  Cấp xác 1; 1,5; 2.4 Công tơ tuabin kiểu tiếp tuyến Để đo lưu lượng nhỏ người ta dùng công tơ tốc độ kiểu tiếp tuyến 21 2.4.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc a) Cấu tạo Tuabin công tơ (1) đặt trục quay vng góc với dịng chảy Chất lưu qua màng lọc(2) qua ống dẫn (3) vào công tơ theo hướng tiếp tuyến với tuabin làm quay tuabin Cơ cấu đếm liên kết với trục tuabin để đưa tín hiệu đến mạch đo Hình2.5 :Cấu tạo cơng tơ tốc độ kiểu tuabin tiếp tuyến Tuabin Màng lọc Ống dẫn b) Nguyên lý làm việc Để đo khối lượng chất lỏng có lưu lượng nhỏ người ta dung cơng tơ kiểu tiếp tuyến Trong cơng tơ có tuabin có dạng cánh thẳng hay cong đặt trục đứng Dòng chảy tiếp tuyến với tuabin làm cho quay Tùy thuộc vào phương pháp dẫn chất lỏng tới cánh tuabin mà người ta chia thành công tơ dịng đơn nhiều dịng Chất lỏng cơng tơ đơn (hình 4.5a) dẫn trực tiếp ống dẫn Cánh tuabin (1) có dịng chảy qua màng lọc (2) 22 Hình 2.6 : cơng tơ tốc độ kiểu tuabin tiếp tuyến Ở cơng tơ nhiều dịng vỏ phải kết cấu cho có hai dãy giclơ vỏ công tơ Chất lỏng chảy qua dãy giclơ phía truyền đến tuabin Cơng tơ dịng chảy có cấu tạo đơn giản tổn thất áp suất nhỏ, chúng có độ tin cậy khơng cao, mịn gối đỡ tuabin theo phía Cơng tơ với tuabin tiếp tuyến có đường kính 15 ÷ 40mm, giới hạn ÷ 20m3/giờ cấp xác 2, 2.4.2 Đặc điểm  Đường kính tuabin từ 15 - 40 mm;  Phạm vi đo từ - 20 m3/giờ;  Cấp xác thấp 2; 2.5 Ưu nhược điểm tuabin lưu lượng kế 2.5.1 Ưu điểm: - Độ xác cao Đối với chất lỏng, thông thường ± 0,25% ~ ± 0,5%, đồng hồ đo lưu lượng tuabin khí, thường ± 1,5%, loại đặc biệt đặc biệt ± 0,5% ~ 1% Lưu lượng kế tuabin đồng hồ đo lưu lượng xác tương đối cao so với loại lưu lượng kế khác - Độ lặp lại tốt Độ lặp lại ngắn hạn lên tới 0,05% đến 0,2% Nó sử dụng để chuyển giao quyền nuôi người dùng thường xuyên hiệu chỉnh đồng hồ đo lưu lượng - Phạm vi đo rộng Đối với cảm biến tuabin kích thước lớn, tỷ lệ quay xuống 40: ~ 10: 1, ống cảm biến kích thước nhỏ, 6: 5: - Tín hiệu tần số xung đầu Thích hợp cho tổng số đo kết nối máy tính, khơng trơi, khả chống nhiễu mạnh Tín hiệu tần số cao (3 ~ 4Hz) lấy từ cảm biến tuabin độ phân giải tín hiệu mạnh - Thích hợp để đo áp suất cao Thân máy đo dễ dàng chế tạo máy đo áp suất cao - Có nhiều loại cấu trúc Có thể thích ứng với nhu cầu mục đích đo lường khác nhau, chẳng hạn chế tạo thành loại sợi 23 mặt bích, chí chế tạo thành loại ba kẹp cho mục đích vệ sinh Hình 2.7 Lưu lượng kế tuabin 2.5.2 Nhược điểm (1) Rất khó để trì đặc tính hiệu chuẩn thời gian dài cần phải hiệu chuẩn lại định kỳ Đối với chất lỏng không bôi trơn, chất lỏng chứa chất rắn lơ lửng bị ăn mòn, dễ gây vấn đề hao mịn ổ trục rơto bị kẹt Trong điều kiện làm việc đặc biệt, cần phải có trục vịng bi hợp kim cứng chịu mài mịn Khi cần chuyển giao quyền ni cần độ xác cao, tốt nên có thiết bị hiệu chuẩn chỗ hiệu chuẩn thường xun để trì độ xác (2) Không áp dụng cho phép đo lưu lượng chất lỏng có độ nhớt cao Khi độ nhớt tăng, phép đo lưu lượng đo giới hạn tăng, phạm vi đo giảm độ tuyến tính (3) Tính chất chất lỏng (mật độ, độ nhớt) có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất đồng hồ đo lưu lượng Đồng hồ đo lưu lượng tuabin khí dễ bị ảnh hưởng mật độ khí, đồng hồ đo lưu lượng tuabin lỏng nhạy cảm với thay đổi độ nhớt chất lỏng Do mật độ độ nhớt có liên quan chặt chẽ với nhiệt độ áp suất, trường hợp có dao động lớn nhiệt độ áp suất trường, cần thực biện pháp bù để trì độ xác cao (4) Lưu lượng kế bị ảnh hưởng lớn biến dạng phân phối vận tốc dịng chảy dịng chảy xốy Các đoạn ống dài thẳng yêu cầu phải lắp đặt thượng lưu hạ lưu cảm biến lưu lượng tuabin (5) Đồng hồ đo lưu lượng tuabin đo chất lỏng thường cần lọc lắp đặt cảm biến 24 (6) Đặc tính lưu lượng đồng hồ đo kích thước nhỏ (2 "trở xuống) bị ảnh hưởng nghiêm trọng tính chất vật lý hiệu suất đồng hồ đo lưu lượng khó cải thiện cảm biến kích thước nhỏ (7) Lắp đặt lưu lượng kế tuabin Thơng thường đồng hồ đo lưu lượng tuabin có mặt bích, ren, kết nối kẹp hướng chất lỏng phải giống mũi tên thân đồng hồ Cảm biến lưu lượng tuabin lỏng lắp đặt theo chiều ngang chiều dọc, hướng chất lỏng phải hướng lên lắp đặt theo chiều dọc Chất lỏng phải lấp đầy ống phải bọt khí Thành phần ống thẳng phải nhẵn sạch, khơng có khuyết tật vết lõm, vảy bong tróc Hình 2.8 Cấu tạo lưu lượng kế tuabin 2.6 Đồng hồ đo tốc độ ω Các loại đồng hồ dùng đo trực tiếp tốc độ dòng chảy thường dùng phổ biến, tốc độ dịng chảy tương đối nhỏ, dùng ống đo áp suất động để đo tốc độ dịng chảy khơng đảm bảo độ xác cần thiết 2.6.1 Đồng hồ đo tốc độ gió: Anêmơmet Cấu tạo : gồm phận nhạy cảm chong chóng nhẹ với cánh hướng theo bán kính, làm nhơm (mêca) 25 HÌNH 2.9 Đồng hồ đo tốc độ gió: Anêmơmet n = C ω n : Số vòng xác định C : hệ số xác định thực nghiệm  Loại cánh phẳng có trục song song dịng chảy cánh nghiêng 45°  Loại cánh gáo có trục vng góc với dịng chảy Ứng dụng : Dịng đo tốc độ dịng khí có áp suất dư khơng lớn, tốc độ dịng thu lưu tốc chỗ đặt đồng hồ Loại không dùng khí có tính chất xung (thay đổi đột ngột) hướng trục hướng dịng phải đặt xác Thay đổi vị trí đồng hồ tiết diện đường ống biết trường tốc độ ống => ωtb Đồng hồ gió thường dùng để xác định khả làm việc quạt gió cơng nghiệp Đặc biệt thiết bị thơng gió dùng phổ biến đo lườngcủa ngành khí tượng Đồng hồ đo tốc độ gió dùng cấu điếm số để điếm số vịng quay chong chóng có loại khơng dùng cấu điếm số mà dùng kim nhờ tác dụng lực ly tâm Loại có đặt trục chong chóng tải trọng li tâm gía quay nối với kim, nên kim di chuyển tới vị trí dừng lại cho biết tốc độ dịng khí nên khơng cần thêm đồng hồ đo thời gian 26 2.6.2 Đồng hồ nước: Bộ phận nhạy cảm chong chóng trục gắn với phận đếm số : Q = n.F/C C : giá trị thực nghiệm F : tiết diện n : Số vòng quay vg/s Các cánh cánh phẳng dùng đo nước có t = 90°C , P = 15 kG/ cm2 Q < m3 /h Các loại đồng hồ nước chong chóng xoắn thay cảnh phẳng trục vít đo lưu lượng Q = 400 ÷ 600 m3/h n = K ωtb/l l : bước trục vít Chú ý : Nếu lưu lượng q nhỏ nước lọt qua khe hở cánh nước chong chóng vỏ đồng hồ, ma sát điểm đỡ chong chóng làm quan hệ n ωtb sai lệch => sai số Muốn giảm bớt sai số ma sát phải làm chong chóng trục thật nhẹ (làm vật liệu nhẹ, rỗng) Khi phân bố tốc độ dịng nước thay đổi quan hệ n ωtb biến đổi, muón tránh nguyên nhân gây nên phải đặt đồng hồ xa nơi đường ống có trở lực cục (van, cút, tê) làm dòng chảy bị rối loại Đồng hồ nước đặt đoạn ống thẳng ngang đường kính ống cửa vào cửa đồng hồ, đoạn ống thẳng trước đồng hồ phải đảm bảo 30D phía sau phải > 15D Có thể đặt ống xiên nước từ lên Khi đặt thẳng đứng phía trước > 10D phía sau > 5D Các loại chế tạo ý đến chất lượng chong chóng Có thể làm từ kim loại rỗng nhựa cho trọng lượng riêng gần trọng lượng nước, lắp phải tâm Ta thường dùng loại để đo lưu lượng kiểu tích phân cấu điếm số kiểu khí thường chia độ theo thể tích 27 HÌNH 2.9 Đồng hồ nước KẾT LUẬN Qua tìm hiểu,học hỏi giúp em hiểu thêm tầm quan trọng thiết bị đo đời sống sản xuất.Thiết bị đo dụng cụ vô quan trọng để giúp đánh giá đo đạt đại lượng cách xác Thơng qua việc làm chun đề báo cáo này,giúp em học hỏi nhiều điều.Giúp em biết thêm phân loại thiết bị đo mà sử dụng nhiều lĩnh vực công nghệ theo nguyên lý hoạt động khác nhau,tùy thuộc vào nhiều yếu tố :nhiệt độ ,áp suất đặc tính vật liệu 28 Từ báo cáo chuyên đề giúp em hiểu rõ lưu lượng kế tốc độ: nguyên lý hoạt động, cấu tạo bên ,cũng vai trị mà mang lại sống hàng ngày Sau thời gian tìm hiểu,tham khảo tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau,cũng giúp đỡ giảng viên hướng dẫn,em hoàn thành báo cáo chuyên đề em xin chân thành cảm ơn cô nhiệt tình giúp đỡ em hồn thành TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình mơn học kỹ thuật đo lường đại lượng không điện Bài giảng kỹ thuật đo lường Cơ sở kỹ thuật đo lường điện tử 29