- 152 - )cos2( k 1 22 r 1 1 αϕ ρ − −=ρ (5-54) ÅÍ âáy ρ k - âäü phn lỉûc åí tiãút diãûn gäúc ca táưng. r = r/r k - Bạn kênh tỉång âäúi ca tiãút diãûn táưng, nåi âang tênh âäü phn lỉûc. Âäúi våïi cạnh quảt cọ präfin khäng âäøi (khäng xồõn) âäü phn lỉûc dc chiãưu cao tênh gáưn âụng theo (5-54). Trong cạc táưng áúy, âãø tênh âäü phn lỉûc åí âỉåìng kênh trung bçnh v åí tiãút diãûn âènh, thỉåìng ngỉåìi ta sỉí dủng cäng thỉïc rụt gn : 8,1 8,1 km +θ +ρ=ρ (5-55a) 8,1 8,1 mb +θ +ρ=ρ (5-55b) Giáo trình hướng dẫn đo mức cao của mơi chất bằng phương pháp tiếp xúc ở tiết diện gốc của tầng ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 5 - 109 - CHƯƠNG 5 : ĐO MứC CAO CủA MÔI CHấT Trong thực tế thờng phải đo mức cao của mặt phân giới nhiên liệu thể nớc hoặc nhiên liệu thể rắn ở dạng hạt, để biết đợc rõ số lợng trong bình chứa nhằm bảo đảm kế hoạch sản xuất Tùy theo phơng pháp đo và cấu tạo của đồng hồ mà có thể chia dụng cụ đo mức cao thành nhiều loại khác nhau. Có các phơng pháp để đo mức cao chủ yếu nh: - Phơng pháp cơ khí (dùng phao). - Phơng pháp bằng thủy tinh (bình thông nhau). - Phơng pháp cột áp (đo hiệu áp giữa bình cần đo và bình chuẩn nào đó). - Phơng pháp khí nén (sử dụng áp suất của chất khí khác để thổi vào bình cần đo). Ngoài ra còn có các phơng pháp gián tiếp khác nh phơng pháp dùng nồng độ phóng xạ và phơng pháp điện dung. 5.1. ĐO MứC CAO CủA MÔI CHấT BằNG PHƯƠNG PHáP TIếP XúC 5.1.1. Phơng pháp cơ khí Phao thả nổi trên mặt chất nớc nên vị trí của phao phản ánh mức cao của chất nớc. Đây là một trong những dụng cụ đo đơn giản nhất và cũng đợc sử dụng sớm nhất. min ma x - Trờng hợp bình không có áp lực: loại này là loại đơn giản nhất. - Khi bình có áp lực : Ta cũn g dùn g p hao dùn g cho bình có á p suất sai số đo cần giảm đến mức tối thiếu do có lực ma sát. Nguyên lý làm việc: Phao thờn g làm bằn g kim loại rỗn g , khi mức chất lỏn g tha y đổi thì lực tác dụn g lên cánh ta y đòn tạo thành mômen và có cơ cấu tru y ền tín hiệu ra n g oài (đó là một ốn g thành mỏn g chịu xoắn), tín hiệu đó có thể là điện hoặc khí nén. ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 5 - 110 - 5.1.2. Phơng pháp đo mức kiểu thủy tinh r : độ chênh mức chất lỏng trung gian ban đầu Trờng hợp đầu : Nhánh trái : b H o + H o + r t Nhánh phải : (H o + H + r ) o ot bo o Hr = . Độ trên áp tơng ứng : grP ot ).( = Với loại nà y nhờ ốn g thủ y tinh tron g suốt nên nhìn rõ đợc mức nớc và thấ y đợc trực tiế p số đo do mức chất nớc chỉ trên thớc chia độ. Đồn g hồ nà y thờn g đợc g ọi là ốn g thủ y đo mức. ốn g thủ y làm bằn g ốn g thủ y tinh thì chỉ chịu đợc á p suất thấ p , còn nếu dùn g 2 tấm kim loại kẹ p g iữa 1 hoặc 2 tấm thủ y tinh thì chịu á p lực cao hơn. Nếu bình khôn g chịu á p lực thì ta chỉ dùng 1 ống thông ra ngoài . - Do có chênh nhiệt độ nên h H nên gây sai số. Trờng hợp bình có chịu áp lực => ghgH ob = H H h o b o b == . Trờn g hợ p cần đo mức nớc ở nhữn g bình cao hoặc xa thì ta p hải đa tín hiệu đến nơi làm việc. min ma x b H ọ h ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 5 - 111 - Vậy ta chọn t sao cho độ sai lệch nhỏ nhất. Trờng hợp thứ 2 : ootobbohb hrHHhrhHhHH ).()2().()(. + + += + + + + Thay r trên vào và h b = h (điều kiện phải thỏa mãn). 2 2 hbo t + = phụ thuộc nhiệt độ môi chất Điều kiện : Dù cho môi chất trong bình thay đổi nhiệt độ thì t phải giữ 1 giá trị xác định thì phép đo mới chính xác. Thay ống chữ U bằng áp kế một ống thẳng tơng tự ta có : t obh f F f F = + + + 1 1 Trờng hợp f << F =+ + tobh Đây là điều thực tế dùng để chọn t b 0 ọ 0 hb H Ho 0 r ọ 0 h h b h t t Ho Hr b t F ọ f h r ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 5 - 112 - Thực tế ta dùng Tetracluêtylen : t = 1623 kg/m 3 5.1.3. Phơng pháp đo dùng áp kế Để đo mức chất lỏng ngời ta dùng áp kế vi sai (hiệu áp kế) khắc độ theo đơn vị chiều dài khi đo mức trong bình có áp ngời ta đặt thêm các bình cân bằng để tiện lợi cho việc tính toán. Để g iảm sai số đo n g ời ta dùn g sơ đồ đo có bình cân bằn g chất lỏn g tron g đó khôn g n g ừn g đốt nón g bởi hơi và nhiệt độ chất lỏn g xem bằn g nhiệt độ trong buồn g đo, mực nớc tron g ốn g nhỏ và bình bằng nhau : bo sai lệch do nhiệt 0 Sơ đồ nối á p kế vào hệ thốn g đo. óỳn aùp kóỳ Bỗnh cỏn bũng Hồi Tờn hióỷu õi . 8,1 8,1 mb +θ +ρ=ρ (5-55b) Giáo trình hướng dẫn đo mức cao của mơi chất bằng phương pháp tiếp xúc ở tiết diện gốc của tầng ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 5 - 109 - CHƯƠNG 5 : ĐO MứC CAO CủA MÔI CHấT Trong. phơng pháp dùng nồng độ phóng xạ và phơng pháp điện dung. 5.1. ĐO MứC CAO CủA MÔI CHấT BằNG PHƯƠNG PHáP TIếP XúC 5.1.1. Phơng pháp cơ khí Phao thả nổi trên mặt chất nớc nên vị trí của phao. và cấu tạo của đồng hồ mà có thể chia dụng cụ đo mức cao thành nhiều loại khác nhau. Có các phơng pháp để đo mức cao chủ yếu nh: - Phơng pháp cơ khí (dùng phao). - Phơng pháp bằng thủy tinh