KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƯỜNG VÀ DỤNG CỤ ĐO pdf

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 chín

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:

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:

9 Nghiên cứu đơn vị đo lường

9 Nghiên cứu các vấn đề phương pháp, phương tiện đo lường

9 Nghiên cứu các vần đề “chuẩn hoá”, “mẫu hoá” trong đo lường

9 Nghiên cứu những cơ sở lý thuyết, nguyên tắc, quy trình, quy phạm

và yêu cầu kỹ thuật,… trong đo lường

9 Nghiên cứu phương pháp đánh giá mức độ chính xác của kết quả

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

¨ 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:

9 Hệ mét: m, kg, kG, s

9 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:

9 Tín hiệu ban đầu, tín hiệu cuối cùng, tín hiệu trung gian

9 Tín hiệu không điện, tín hiệu điện

9 Tín hiệu vào, tín hiệu ra

9 Tín hiệu thuận, tín hiệu ngược

9 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:

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

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

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:

9 Hiển thị bằng kim loại báo trên thang đo khắc độ sẳn

9 Hiển thị bằng dụng cụ tự ghi cho suốt quá trình đo

9 Hiển thị dưới dạng đồng hồ hiện số (bảng điện tử,…)

Bộ chuyển đổI sơ cấp Mạch đo Cơ cấu chỉ thị

CHƯƠNG 2:

ĐO NHIỆT ĐỘ

1 KHÁI QUÁT

1.1 Nhiệt độ và các thang đo nhiệt độ:

9 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)

9 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

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

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

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,

Nhiệt kế điện trở đồng

1 Thanh hình trụ

2 Dây dẩn bằng đồng tráng men cách điện

3 Đầu nối vào mạch đo

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:

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:

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:

%100

B

P

1.1.3 Đơn vị đo áp suất:

ƒ Atmôtphe kỹ thuật at, Atmôtphe vật lý atm, mmHg, Toor, kg/cm2 ,

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

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:

P d =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

Nếu bình áp kế nối với môi trường áp suất cần đo, ống đo áp suất để tự

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

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

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

Δ : 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

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