Đang tải... (xem toàn văn)
Câu 1:Đặc trưng của DCĐ............................................................... 1 Câu 2:Sơ đồ của DCĐ........................................................................1 Câu 3:Sai số và nguyên nhân gây sai số........................................... 1 Câu 4:TB chỉ thị đo bằng kim và bằng số..........................................2 Câu 5:Khái niệm DCĐ nhiệt độ....................................................... 2 Câu 6:Tại sao Hg lại làm trong nhiệt kế dãn nở chất lỏng............. 2 Câu 7:Nhiệt kế giãn nở chất lỏng –rắn ........................................... 3 Câu 8:Nhiệt kế cặp nhiệt điện.......................................................... 5 Câu 9:Nhiệt kế điện trở.................................................................... 7 Câu 10:Áp kế chữ U........................................................................ 8 Câu 11:Áp kế Phao......................................................................... 9 Câu 12:Áp kế chuông....................................................................... 10 Câu 13:Áp kế lò xo......................................................................... 11 Câu 14:Áp kế màng......................................................................... 11 Câu 15:tác dụng của dụng cụ đo lưu lượng chất lỏng................... 13 Câu 16:DCĐ lưu lượng theo PP giảm áp thay đổi........................ 13 Câu 17: DCĐ lưu lượng theo PP giảm áp không đổi..................... 15 Câu 18:DCĐ lưu lượng bằng cánh quạt......................................... 16 Câu 19:DCĐ lưu lượng bằng PP cảm ứng.................................... 17 Câu 20:DCĐ đo mức theo PP thủy tĩnh....................................... 17 Câu 21:DCĐ mức chất lỏng bằng tụ điện................................... 18 Câu 22:DCĐ mức chất lỏng bằng phao........................................ 19 Câu 23:DCĐ mức chất lỏng bằng sóng siêu âm........................ 20
1 Câu 1: Các đặc trưng dụng cụ đo? Khi sd dụng cụ đo cho ta sai số giá trị đo với giá trị thực bé Góp phần trì xác chế độ công nghệ tối ưu CNHH Nâng cao chất lượng sản phẩm Giảm tổn thất lượng Giảm chi phí nguyên liệu vật liệu phụ Hạ giá thành sản phẩm Nâng cao suất LĐ Giảm mài mòn thiết bị,kéo dài tuổi thọ thiết bị Tăng khả ăn toàn cho thiết bị hệ thống Có thể đo khoảng cách xa Giải phóng người thoát khỏi tình trạng căng thẳng theo dõi sát đối tượng Có thể kết nối với máy tính để xử lý lựa chọn kết đo Là sở tự động hóa,khu dụng cụ đo kết hợp với phân tích tính toán(thiết bị lệnh,thiết bị thực hiện).Giảm ô nhiễm môi trường Có thể nói dụng cụ đo thiết bị mà ngành công nghệ cần đến nó.Từ nhà máy với quy mô to hay nhỏ việc cần đến dụng cụ đo để đo lường tất yếu cần thiết Câu 2: Sơ đồ chung DCĐ CN?Mục đích ý nghĩa công đoạn? Cảm biến đo -> Bộ khuyech đại ->Bộ chuyển hóa -> Bộ chuyển đổi đo -> Bộ vi xử lý ->Chỉ thị đo Giá trị đại lượng cần đo không so sánh trực tiếp với đại lượng chuẩn cần đo mà chuyển đổi sang tín hiệu khác (phương pháp sử dụng nhiều công nghệ) Thiết bị thực chức chuyển đổi gọi cảm biến đo (CBĐ) Tín hiệu CBĐ truyền tới thiết bị thứ cấp để gia công so sánh với tín hiệu đơn vị xác định số đo n Thiết bị thứ cấp thực công đoạn gọi thiết bị thị đo (CTĐ) Câu 3: Sai số đo nguyên nhân gây sai số đo dụng cụ đo? -Sai số dụng cụ đo: Là biểu thị giá trị sai khác giá trị đo giá trị thực đại lượng đo Sai số đo thường biểu thị dạng sai số tuyệt đối sai số tương đối ( ∆n ) + Sai số tuyệt đối : Là hiệu đại lượng đo N giá trị thực n: ∆n = N − n δn + Sai số tương đối: : tính % tỉ số sai số tuyệt đối giá trị ∆ δn = n N thực (%) Sai số tương đối đặc trưng cho chất lượng phép đo Sai số tính có dấu dương (+) nghĩa kết đo vượt giá trị thực - Nguyên nhân gây sai số: ( ∆nc ) + Sai số : sai số khả chế tạo thiết bị gây ( ∆n p ) + Sai số phụ : giá trị sai số sinh điều kiện sd thiết bị không tuân ∆ n = ∆nc + ∆n p theo yêu cầu nhà chế tạo Khi sai số phép đo Kết n ± ∆n phép đo biểu diễn - PP đánh giá sai số: Sai số ngẫu nhiên làm cho kết đo bị tản mạn đo lặp lại Khi đo lặp lại n lần giá trị đại lượng cần đo ta nhận kq a1 , a2 , , an Câu 4: Thiết bị thị đo kim số? *Thiết bị hiển thị đo = kim: Giá trị số đo biểu diễn hiển thị kim thang đo Đặc trưng thiết bị đo độ chuyển dịch kim thang chia độ,giới hạn đo,độ xác kq hiển thị Tốc độ chuyển dịch kim thang chia độ giá trị đặc trưng cho tần số giới hạn làm việc thị đo Tính chất thiết bị dùng để quan sát biến đổi chúng hay phép đo thay đổi liên tục,chịu môi trường ẩm ướt *Thiết bị hiển thị đo số: Thiết hiển thị số biểu diễn dãy số.Các số sợi đốt uốn thành hình số đèn chân k hay bảng thang điot phát sáng or tinh thể lỏng -Đặc trưng thiết bị chu kỳ lấy mẫu,số lượng chữ số thị dãy số Chu kỳ lấy mẫu khoảng thời gian cần thiết để thiết bị thực thao tác rời rạc tín hiệu hóa liên tục,lượng tử hóa,mã hóa,hiển thị kết lên bảng - Thiết bị dùng môi trường đo k thay đổi đột ngột k bị ẩm ướt,nhưng cho người đọc số liệu dễ dàng Câu 5: Khái niệm dụng cụ đo nhiệt độ.Đơn vị đo phân loại? *Khái niệm: Nhiệt độ đại lượng vật lý biểu thị cho mức độ nóng lạnh môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống người,chất lượng quy trình công nghiệp an toàn thiết bị *Đơn vị đo: : oC(cenxi),K(kenvin), oF( Farehait), oRa (Renkin) *Phân loại: Nhiệt kế dãn nở chất lỏng,rắn Nhiệt kế điện trở Nhiệt kế hiệu ứng nhiệt điện Hỏa kế Câu 6: KL Hg thường dùng làm chất lỏng nhiệt kế dãn nở chất lỏng? Chất lỏng sd: Dùng phổ biết Hg Hg có Độ tinh khiết cao, khoảng đo nhiệt độ lớn, hệ số giãn nở nhiệt lớn, k thấm ướt bề mặt vỏ, ổn định Hg có hệ số giãn nở nhiệt α=18.°C,vỏ nhiệt kế thủy tinh có α=2.°C Hg đo nhiệt độ ≤ 353,6 °C Câu 7:Nhiệt kế dãn nở chất lỏng – rắn: * Nhiệt kế dãn nở chất lỏng: - Định nghĩa: Thể tích chiều dài vật thay đổi tùy theo nhiệt độ hệ số dãn nở vật Nhiệt kế đo nhiệt độ theo ngtắc gọi nhiệt kế kiểu dãn nở - Chất lỏng sd :Dùng phổ biết Hg,rượu màu,rượu etylic,dầu,pentan,benzen,toluen - Yêu cầu chất lỏng:Độ tinh khiết cao Khoảng đo nhiệt độ lớn Hệ số giãn nở nhiệt lớn K thấm ướt bề mặt vỏ Ổn định Ngta thường dùng chất lỏng Hg có hệ số giãn nở nhiệt α=18.°C,vỏ nhiệt kế thủy tinh có α=2.°C.Hg đo nhiệt độ ≤ 353,6 °C -Nglý: Dựa giãn nở nhiệt chất lỏng nhiệt kế theo CT : – Thể tích bắt đầu - Thể tích nhiệt độ - Hệ số giãn nở nhiệt -CT : Gồm ống thủy tinh or thạch anh đựng chất lỏng Hg hay chất hữu -Cách sd: Chọn nhiệt kế có khoảng đo phù hợp với môi trường cần đo Qsát xem loại nhúng Đặt theo chiều nhiệt kế mà nhà chế tạo đưa Khi đo nhiệt độ bầu đựng chất lỏng đặt tiếp xúc với môi trường cần đo.Khi nhiệt độ tăng chất lỏng giãn nở dâng lên ống mao dẫn.Thang đo chia độ vỏ bọc theo ống mao dẫn Dải nhiệt độ làm việc từ 600 °C tùy theo vật liệu chế tạo vỏ bọc - Ưu điểm : Đơn giản,rẻ tiền,sd dễ dàng thuận tiện, xác - Nhược điểm : Độ chậm trễ tương đối lớn, khó đọc số, dễ vỡ không tự ghi số đo phải đo chỗ không thích hợp với tất đối tượng (phải nhúng trực tiếp vào môi chất) - Ứng dụng: Ứng dụng giãn nở chất lỏng rượu,Hg ,…Được sd rộng rãi để đo nhiệt độ môi trường thân nhiệt * Nhiệt kế dãn nở chất rắn : -Nglý : đo nhiệt độ dựa độ dãn nở dài chất rắn Lt = Lto [ + α ( t - to ) ],trong đó: Lt Lto độ dài vật nhiệt độ t to α - gọi hệ số dãn nở dài chất rắn -Phân loại: + Nhiệt kế gốm –KL: Gồm gốm (1) đặt ống KL (2).Một đầu gốm liên kết với ống KL đầu nối với hệ thống truyền động tới phận thị.Hệ số giãn nở niệt KL gốm Do > ,khi tăng nhiệt độ lượng dt KL giảm thêm lượng ,thanh gốm giảm thêm lượng với > làm cho gốm dịch sang phải,sự dịch chuyển gốm phụ thuộc vào − ,do phụ thuộc vào nhiệt độ (a):Nhiệt kế gốm-KL (b): Nhiệt kế kim loại- kim loại +Nhiệt kế KL- KL: Gồm KL (1) (2) có hệ số giẫn nở nhiệt khác lien kết với theo chiều dọc,giả sử dãn nở nhiệt hai KL cong phía (2) -Cách sd: Cho nhiệt kế vào dd cần đo Quan sát đo đọc kq -Hạn chế sd: K tiếp xúc nhiệt,Trong môi trường chất lỏng,Trong môi trường khí động -Ưu điểm: kết cấu đơn giản,dễ chế tạo,dễ sd -Nhược điểm: K thể đặt nhiệt kế phạm vi nhỏ hẹp -Ứng dụng:Nhiệt kế giãn nở dùng chất rắn thường đo nhiệt độ 700°C.A Câu 8: Nhiệt kế điện trở? Ng lý: Nglý chung cho đo nhiệt độ theo điện trở dựa vào phụ thuộc điện trở suất vật liệu theo nhiệt độ -Trong trường hợp tổng quát thay đổi điện trở theo nhiệt độ có dạng: đó: −Điện trở nhiệt độ − Hàm đặc trưng cho vật liệu F=1 T= -Hiện thường sd loại điện trở: điện trở KL,điện trở silic,điện trở chế tạo hỗn hợp oxit bán dẫn * Nhiệt kế điện trở kim loại: R(T) = Ro(1 + AT + BT2 + CT3),trong đó: T: oC; To = 0oC; A, B, C: cắc số thực nghiệm -Yêu cầu vật liệu: Điện trở suất đủ lớn để điện trở ban đầu Ro lớn mà kích thước nhiệt kế nhỏ Hệ số nhiệt điện trở tốt nên không đổi dấu, không triệt tiêu Có đủ độ bền cơ, hóa nhiệt độ làm việc Dễ gia công, có khả thay lẫn Các cảm biến thường chế tạo Pt Ni, có CU W -Cấu tạo: - Dây Pt dùng làm NKĐT gấp đôi quấn quanh lõi MiCa, dây không sơn cách điện, đường kính dây 0,07 mm, chiều dài dây l > 100 m (hoặc dây dẹt có diện tích tiết diện 0,002mm2) -Để tránh làm nóng đầu đo dòng điện chạy qua điện trở thường giới hạn giá trị vài mA điện trở có độ nhạy nhiệt cao điện trở phải có vài mA điện trở có độ nhạy thấp điện trở phải có giá trị đủ lớn Nhược điểm: Khi cấu tạo đòi hỏi nguyên chất cao (vì tránh sai số lớn) Ứng dụng: Sd công nghiệp chưa nhiều Các chất bán dẫn thường dùng hỗn hợp CuO , Mn , Mg , Ni , Coban *Nhiệt kế công nghiệp : Để sd cho mục đích công việc ,các đầu cảm biến nhiệt nhiệt kế phải có vỏ bọc tốt chống va chạm rung động Điện trở KL bao bọc thủy tinh gốm đặt vỏ bọc thép * Nhiệt kế bề mặt: Dùng để đo nhiệt độ bề mặt vật rắn.Chúng thường chế tạo pp quang hóa sd vật liệu làm điện trở niken,Fe-Ni Pt * Nhiệt kế điện trở silic: Silic tinh khiết đơn tinh thể silic có hệ số nhiệt điện trở âm,tuy nhiên kích tạp loại khoảng nhiệt độ thấp chúng lại có hệ số nhiệt điện trở dương,hệ số nhiệt điện trở ~ 0.7% °C 25°C - Vật liệu chế tạo: hỗn hợp oxit bán dẫn đa tinh MgO, MgAl2O4, Mn2O3, Fe3O4, Co2O3, NiO, ZnTiO4 - Cấu tạo cảm biến đo: hỗn hợp bột oxit trộn theo tỷ lệ thích hợp sau nén định dạng thêu kết khoảng 1000oC Các dây nối KL hàn hai điểm bề mặt phủ lớp KL.Mặt bọc vỏ thủy tinh Câu 9: Nhiệt kế cặp nhiệt điện? -Nguyên lý: Hđ dựa hiệu ứng nhiệt điện hai dây dẫn KL có chất khác nhau,đặt môi trường khác -Vật liệu chế tạo: Để chế tạo cực nhiệt điện dùng nhiều KLvà hợp kim # nhau, nhiên chúng phải đảm bảo yêu cầu sau: Suất điện động đủ lớn ( dễ dàng chế tạo dụng cụ đo thứ cấp) Có đủ độ bền hóa học nhiệt độ làm việc Dễ kéo sợi Có khả thay lẫn Chi phí, giá thành hợp lí -Cấu tạo: Can nhiệt có tác dụng bảo vệ dòng dẫn không bị tiếp xúc với môi trường đo, môi trường hóa học, dễ thay thế, bền cơ, bền hóa.Đầu làm việc điện cực hàn nối với hàn khí hàn tia điện tử Đầu tự nối với dây nối tới dụng cụ đo nhờ vit nối dây đặt đầu nối dây Để cách ly điện cực người ta dùng ống sứ cách điện, sứ cách điện phải trơ hóa học có đủ độ bền cơ, nhiệt nhiệt độ làm việc Để bảo vệ điện cực cặp nhiệt có vỏ bảo vệ làm sứ chịu nhiệt thép chịu nhiệt Hệ thống vỏ bảo vệ phải có nhiệt dung đủ nhỏ để giảm bớt quán tính nhiệt vật liệu.Trường hợp vỏ thép mối hàn đầu làm việc tiếp xúc với vỏ để giảm thời gian hồi đáp 1-bảo vệ 5-bộ phận lắp đặt 2-mối hàn 6-vít nối dây 3-dây điện cực 7-dây nối 4-sứ cách điện 8-đầu nối dây - Cách sd: Chọn cặp nhiệt điện phù hợp với môi trường đo thang đo Kiểm tra cặp nhiệt điện,các dây bù nhiệt dụng cụ đo xem có đồng hay k Chọn vị trí phù hợp với môi trường đo Đặt can nhiệt với môi trường đo Hiệu chỉnh dụng cụ đo thường xuyên.Thực đo quy định - Ưu điểm nhược điểm: +Ưu điểm: Chuyển tín hiệu nhiệt sang tín hiệu điện cho độ nhạy cao Thiết kế nhỏ gọn Có thể tự động hóa Đo khoảng thời gian chật hẹp Đo nơi khoảng cách xa + Nhược điểm: Độ xác kém,sai số lớn,do hệ số dây bù nhiệt lớn K đo nhiệt Câu 10:Áp kế loại chữ U? - Công dụng áp kế: + Là công cụ sd rộng rãi để đo áp suất chênh lệch hai điểm Loại cổ áp kế cột chất lỏng Một phiên đơn giản áp kế cột chất lỏng ống hình chữ U đổ chất lỏng đầy nửa ống Trong áp suất đo cấp vào bên ống áp suất tham khảo cấp vào bên lại -Ngtắc hđ: +Dạng đơn giản áp suất ống hình chữ U với chất lỏng đổ khoảng nửa ống.Hai đầu ống hở,chiều cao chất lỏng bên +Khi áp suất cấp vào bên ống,chất lỏng giảm xuống bên tăng lên bên ống.Sự chênh lệch độ cao h thông số 0,cho thấy mức áp suất +Chân k cấp vào bên ống,chất lỏng tăng lên bên giảm xuống bên ống.Sự chênh lệch độ cao h thông số 0,cho thấy độ chân k - Nglí làm việc: + Dựa vào độ chênh lệch áp suất cột chất lỏng : áp suất cần đo cân độ chênh áp cột chất lỏng P − P2 = ρ g.h = ρ g.( h1 + h2 ) - Khi cần đo ,một đầu nối áp suất khí đầu nối áp suất cần đo, ta áp suất dư - Phạm vi sd áp kế: + Được sd để xđ áp suất chênh lệch hai điểm đường ống dẫn khí kk xả +Chênh lệch áp suất sd để tính vận tốc dòng đường ống sd phương trình Bernoulli +Tuy nhiên,có thể sd cách tương tự để đo chênh lệch áp suất qua điểm đường ống chứa chất lưu bất kì.Trong trường hợp cần lưu ý áp kế cần phù hợp để sd với lưu lượng chất lưu - Cách sd áp kế: chọn áp kế phù hợp với thang đo Sd áp kế khác nhau.Để áp kế theo chiều thẳng đứng Trong trình đo,vận tốc khí ống đo nhờ sd ống hở hai đầu,và lưu lượng tính áp kế.Khoan lỗ mẫu đường ống (ống chứa khí xả) ống hở hai đầu đưa vào ống.Hai đầu hở ống nối với hai đầu áp kế.sự chênh lệch mức độ áp kế cho thấy áp suất vận tốc tổng - Ưu điểm, nhược điểm: + Cấu tạo đơn giản, thao tác dễ dàng , giá thành thấp Đọc giá phức tạp + Môi trường có áp suất cần đo số mà dao động theo thời gian Khoảng đo áp suất hẹp Câu 11: Áp Kế kiểu phao? - Cấu tạo: 1) Bình lớn 2) Phao 3) Kim thị 4,5,6) Van 7) Bình nhỏ Áp kế kiểu phao gồm bình thông , bình (1) có thiết diện lớn F bình nhỏ (7) có tiết diện nhỏ f Chất lỏng thủy ngân hay dầu biến áp Khi đo, áp suất lớn p1 đưa vào bình lớn, áp suất thấp p2 đưa vào bình nhỏ Để tránh chất lỏng phun người ta mở van (4) Khi áp suất cân bằng, van (4) khóa lại -Nguyên lí hoạt động: 10 Khi áp suất cân , ta có: P1 − P2 = g.( ρ m − ρ ).( h1 + h2 ) G: gia tốc trọng trường ρm ρ : trọng lượng riêng chất lỏng làm việc : trọng lượng riêng chất lỏng cần đo Mặt khác, từ cân thể tích có: F.h1 = f h2 → h1 = ( P − P2 ) F 1 + .( ρ m − ρ ) f Khi mức chất lỏng bình lớn thay đổi (h1), phao áp kế dịch chuyển qua cấu truyền động làm quay kim thị đồng hồ đo Biểu thức phương trình đặc tính áp kế kiểu phao -Ưu,nhược điểm: + Áp kế kiêu phao dùng để đo áp suất tĩnh k lớn 25 Mpa.Cấp xác cảu áp kế phao loại cao ( 1:1,5) chứa chất lỏng độc hại mà P thay đổi đột ngột tràn ảnh hưởng đến đối tượng đo môi trường Câu 12: Áo kế kiểu chuông? -Cấu tạo: Gồm chuông (1) nhúng chất lỏng làm việc chứa bình (2) 10 11 Khi áp suất buồng (A) (B) nắp chuông (1) vị trí cân bằng, có biến thiên độ chênh áp d(p1-p2) > chuông nâng lên Khi đạt cân ta có: d ( p1 − p2 ).F = (dH + dy ).∆f g ( ρ m − ρ ) dh = dx + dy Với d ( p1 − p2 ) = dh.( ρ m − ρ ) g fdy = ∆f dh + (Φ − F ).dx Giải ptr ta có: Trong đó: F: tiết diện chuông dh: độ di chuyển chuông dy: độ di chuyển mức chất lỏng chuông dx: độ di chuyển mức chất lỏng chuông ∆f Φ : diện tích tiết diện thành chuông : diện tích tiết diện bình lớn dh: chênh lệch mức chất lỏng chuông f: diện tích tiết diện chuông 11 12 Câu 13: Cấu tạo,nglý ưu nhược điểm Áp kế lò xo ? Ng lí chung dựa sở đo biến dạng đàn hồi phần tử biến dạng nhạy cảm với tác dụng áp suất -Cấu tạo: - Là ống KL uốn cong dạng tròn, đầu giữ cố định đầu để tự Lò xo chủ yếu dùng để đo biến đổi áp suất dựa vào ống làm dịch chuyển đầu tự -Ng lí hđ: Dưới tác dụng áp suất dư ống , lò xo giãn , tác dụng áp suất thấp co lại Đối với lò xo thành mỏng biến thiên góc γ tâm ( ) tác dụng áp suất (p) xác định công thức: −ν R b α ∆γ = P.γ 1 − E b.h a β + x ν :hệ số poisson ; E: modun Young R: bán kính cong ; h: bề dày thành ống a,b: bán trục tiết diện ô van α, β : hệ số phụ thuộc vào hình dáng, tiết diện ngang ống x=Rh/a2 : tham số ống +Lò xo ống vòng có góc quay nhỏ, để tăng góc quay người ta dùng lò xo ống nhiều vòng có cấu tạo hình -Ưu , nhược điểm: Có độ nhạy cao +Nhược điểm: Nhạy cảm với độ rung va đập khó khăn đọc kq đo K chịu môi trường ăn mòn Áp kế lò xo thường có phận bảo vệ an toàn áp kế để chống việc gãy lò xo gây cho áp suất đo lớn với giới hạn đo Câu 14: Cấu tạo,nguyên lý hđ áp kế màng? -Cấu tạo: Phần tử cảm biến đo có cấu tạo dạng màng mỏng chia loại: màng đàn hồi màng dẻo Màng đàn hồi có dạng tròn uốn nếp 12 13 chế tạo thép, cao su đặc biệt Khi áp suất tác dụng lên mặt màng gây lực tác dụng lên màng làm cho biến dạng Biến dạng màng hàm phi tuyến áp suất Độ phi tuyến lớn độ võng lớn Với màng phẳng , độ dịch chuyển màng nhỏ thường sử dụng phạm vi hẹp Sơ đồ màng đo áp suất Độ võng tâm màng phẳng tác dụng áp suất tác dụng lên δ= màng xác định theo công thức: p.R (1 −ν ) 16 Y h Màng uốn nếp có đặc tính phi tuyến nhỏ màng phẳng nên sử dụng với độ võng lớn màng phẳng Độ võng tâm màng uốn nếp xác định theo công thức: δ bδ pR a= + = h h Yh4 Khi đo áp suất nhỏ , người ta dùng màng dẻo, màng phẳng uốn nếp chế tạo từ vải cao su Trong số trường hợp, người ta dùng màng dẻo có tâm cứng, tâm màng kẹp cứng kim loại Sơ đồ màng dẻo có tâm cứng +Đối với màng dẻo thường, lực di chuyển tạo nên tâm màng xác định biểu thức: D: đường kính ổ đỡ màng +Đối với màng dẻo tâm cứng, lực di chuyển tạo nên tâm màng xác định biểu thức: D: đường kính màng ; d: đường kính đĩa cứng -Ưu nhược điểm: + Môi trường đo đo chất bẩn ; Môi trường đo có độ nhớt cao + Chịu rung động ; Độ nhạy cao; Chịu ăn mòn môi trường 13 14 đo + Khả dịch chuyển màng nhỏ nhiều so với áp kế lò xo dễ đẫn đến sai số nhiệt độ thay đổi -Cách sd: Chọn áp kế,hiệu chỉnh áp kế,Đặt thông với môi trường Pd,Pck,∆P đo hiệu áp suất Câu 15: Tác dụng dụng cụ đo lưu lượng chất lỏng sx hóa học? Dụng cụ đo lưu lượng đóng vai trò quan trọng mạng lưới vận chuyển chất lỏng chảy qua ống dẫn hệ thống sản xuất công nghiệp cần khống chế lượng chất tham gia vào trình sản xuất Đặc biệt hệ thống sản xuất chất lỏng,các thiết bị đo lưu lượng nguyên liệu khác cho vào thiết bị phản ứng hóa học,hay lấy sản phẩm ra,cần phải đo xác lưu lượng chất lỏng hiệu chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn cao -Lưu lượng đại lượng vật lý , biểu thị lượng vật chất (lỏng) chảy qua tiết diện đơn vị thời gian Để đo lưu lượng người ta dùng đại lượng khác tùy thuộc vào ứng dụng Đơn vị đo: - Lưu lượng thể tích (V) = , , lít/giờ Lưu lượng khối (G) tính= kg/s , kg/giờ Lưu lượng trung bình : Câu 16: Dụng cụ đo lưu lượng theo độ giảm áp thay đổi? -Nguyên lý hoạt động: Một phương pháp phổ biến để đo lưu lượng dịch thể chất khí nhiệt chảy đường ống hiệu áp suất hai bên thiết bị thu hẹp.thiết bị thu hẹp đóng vai trò cảm biến đo,được đặt đường ống tạo nên điểm thắt dòng chảy cục đường ống dẫn.Như vị trí đặt thiết bị thu hẹp tốc độ dòng chảy tăng lên ,nghĩa động động tăng lên Động tăng dẫn đến thế dòng chảy giảm xuống Tại vùng đặt thiết bị thu hẹp có tượng chuyển đổi sang động dòng chảy Hai bên thiết bị thu hẹp xuất áp suất ∆ P phụ thuộc vào lưu lượng dòng chảy Khi dòng chảy đến gần thiết bị thu hẹp bắt đầu thắt lại 14 15 Và tạo dòng xoáy đập lên thành ống.Sau qua khỏi thiết bị thu hẹp tính dòng chảy tiếp tục bị thắt lại mặt cắt trung tâm đạt tiết diện nhỏ , sau dòng chảy bắt đầu nở dần điền đầy đường ống Phía trước phía sau thiết bị thu hẹp tạo nên dòng chảy ngược (dòng xoáy) Đây nguyên nhân gây tổn thất áp suất ( tổn thất lượng ) dòng chảy Xét phân bố áp suất thành ống từ mặt cắt trước điểm thắt áp suất không thay đổi , trở sau thiết bị thu hẹp áp suất đột ngột giảm xuống theo đà quán tính dòng chảy áp suất tiếp tục giảm trung tâm thiết bị thu hẹp đạt giá trị cực tiểu sau mặt cắt , áp suất thành ống từ từ tăng lên giá trị xác lập dòng chảy điền đầy đường ống Gía trị áp suất xác lập nhỏ giá trị áp suất ban đầu trước thiết bị thu hẹp có tổn thất áp suất thiết bị thu hẹp gây Giá trị = hiệu áp suất thiết bị thu hẹp tạo == Công thức tính lưu lượng -Ưu nhược điểm : +Ưu điểm: Thiết bị đơn giản Chắc chắn K tạo tiếng ồn Dễ chế tạo hàng loạt Đo môi trường Giá thành tốt K phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất môi trường +Nhược điểm: Đòi hỏi k gian lớn trước sau đo ĐK kĩ thuật lắp ống cao 15 16 Câu 17: Dụng cụ đo lưu lượng theo độ giảm áp không đổi? -Cấu tạo: Lưu lượng kế gồm phận :ống hình côn (1) phao (2) Ống hình côn cấu tạo thủy tinh or vật liệu k sắt từ , phao cấu tạo từ ebonit or thép -Nguyên lý đo lưu lượng theo độ giảm áp không đổi: Phao nằm dòng chất lưu đẩy lên nhờ lực đẩy Acsimet động dòng lỏng , đồng thời chịu tác dụng trọng lượng thân Khe hở ống phao đóng vai trò thiết bị thu hẹp dòng chảy Đo giảm áp qua phao nên áp suất trước phao (P1) sau phao (P2) khác , áp lực tác dụng lên phao P1=p1.S ; P2=P2.S ; S tiết diện ngang phao Khi lưu lượng thay đổi diện tích vòng xuyến thoát dòng chảy thay đổi Vì xem tốc độ trung bình dòng chảy vùng vòng xuyến không thay đổi (v=const)khi lưu lượng dòng chảy thay đổi Như P1P2 = const Đây sở để nói rotannet thiết bị đo lưu lượng theo dộ giảm áp không đổi Như lưu lượng dòng chảy xác định theo công thức: L: chiều cao phao ; F: tiết diện vòng xuyến quanh phao : hệ số lưu lượng phụ thuộc vào cấu trúc ống côn rotamet phao P1,P2: áp suất mặt cắt phao : khối lượng riêng chất lỏng -Cách sd:Lưu lượng kế thường dùng để đo lưu lượng nhỏ 16 17 -Ưu nhược điểm: TB đơn giản,k có tiếng ồn,dễ cấu tạo hàng loạt,đo nơi,giá thành thấp Câu 18:PP đo lưu lượng cảm ứng điện từ? -Nguyên lý hđ: Theo định luật cảm ứng điện từ Faraday,một dây dẫn mang điện di chuyển từ trường sinh điện thế.Điện tỉ lệ với vận tôc di chuyển dây dẫn cường độ từ trường.Hiệu ứng gọi cảm ứng điện từ Với điện trường E ta có: điện U đo điện cực nằm ống lưu chất có đường kính D: U=D.v.B Với vận tốc v, ta có lưu lượng tính theo thể tích điện tích mặt cắt ngang ống : Như điện đo thước đo lưu lượng chất lỏng tính thể tích đơn vị thời gian Thiết bị đo lưu lượng cảm ứng với cảm ứng điện từ nguồn có điện trở chung lớn.Để đo điện ta cần mạch khuếch đại có điện trở vào lớn -Ưu nhược điểm: +Mặt cắt dòng chảy k bị thu hẹp ống veturi hay ống baromet +Có thể đo lưu lượng chất lỏng bẩn,chât kem sần sệt với môi trường có tính ăn mòn cao axit-kiềm.Từ 10-100% thang đo ta có sai số phép đo nhỏ 1% +PP đo lưu lượng cảm ứng điện từ có liên hệ tuyến tính lưu lượng điện cần đo.Khoảng đo rộng trị số đo k bị ảnh hưởng lưu chất độ nhớt,tỉ trọng,áp suất, Trong ống dẫn lưu chất k có vật cản +Cảm biến cấu tạo có độ rộng chuẩn từ vài milimet đến vài mét,Trong công nghiệp,TB đo lưu lượn với pp cảm ứng điện từ dùng nơi áp suất nhiệt độ cao,cũng nơi dễ gây cháy nổ,ngập lụt +PP đắt tiền phức tạp lại nghiên cứu thử nghiệm lau dài.Khả bền cao,ít bị hỏng dù phải làm việc với lưu chất độc hại,ăn mòn cao nước thải,hóa chất +PP dùng để đo lưu chất chất lỏng dẫn điện với dộ xác cao 1-0,2% 17 18 Câu 19:PP đo lưu lượng cánh quạt? -Nguyên lý đo:Đo lưu lượng dựa theo tốc độ theo CT: Q = V.S ; đó: Q- lưu lượng S- diện tích tiết diện ngang ống dẫn V- tốc độ dòng chảy -Cấu tạo: Cánh quạt (1) lưu lượng kế đặt trục quay vuông góc với dòng chảy Chất lưu qua màng lọc (2) qua ống dẫn (3) vào lưu lượng kế theo phương tiếp tuyến với cánh quạt làm quay cánh quạt.Cơ cấu điểm liên kết với trục cánh quạt để đưa tín hiệu đén mạch đo để xđ vận tốc cánh quạt Lưu lượng kế cánh quạt có đường kính cánh quạt 15-40 mm,Có phạm vi đo từ 3- 20 , cấp xác từ 2-3% -Ưu nhược điểm: Dùng để đo lưu lượng nhỏ.Lượng chất đo k xác Câu 20: Dụng cụ đo mức theo áp suất thủy tĩnh? * Nguyên tắc: Nguyên tắc phương pháp đo áp suất thủy tĩnh P cột chất lỏng có độ cao h tỉ trọng ρ không đổi : P= ρ.g.h Đo mức áp kế: Áp suất đo từ áp kế liên quan đến chiều cao h mức: P = ρ.g.h Đo mức áp kế vi sai bể hở: − Cấu tạo: 18 19 áp kế vi sai ống đẩy bình so sánh van − Nguyên tắc: Áp kế vi sai nối qua ống đẩy nối với bể chứa bình so sánh Bình cân dùng để bù áp suất tĩnh tạo cột chất lỏng h1 ống đẩy Trong trình đo bình cân giữ không đổi van dùng để trì mức không đổi bình Câu 21: Đo mức chuyển đổi điện dung môi? *Cấu tạo: − Chuyển đổi điện dung : kim loại phẳng, phủ lớp chống ăn mòn hóa học − Thùng kim loại: đựng chất lỏng MC: mạch cầu không cân C1,C2: tụ điện MF- máy phát cao tần CL: chỉnh lưu Rđ/c- điện trở điều chỉnh + ĐTK: điện tự động C1 C2 * Nguyên tắc: − Chuyển đổi điện dung đặt thùng chất lỏng − Khi thùng rỗng, điện dung thùng 8pF − Khi mức chất lỏng thùng thay đổi điện dung thay đổi, điện dung thay đổi: Khi đó: C= C1 + C2 *ứng dụng: Dùng đo chất lỏng dễ bay hơi, dễ nổ dễ ăn mòn Khoảng đo từ vài minimet đến 5m Có thể đo nhiệt độ 1000C áp suất bình từ – 106 N/ m2 Sai số thiết bị ± 2,5% Sai số phụ 1% nhiệt độ thay đổi 100C 19 20 Câu 22: Dụng cụ đo mức chất lỏng phao ? Đo mức chuyển đổi biến trở *Cấu tạo: 1.phao ; 5.Con trượt 2.sợi dây Biến trở 3.puli Lò xo xoắn 4.Trục Cơ cấu cam *Nguyên tắc: Phao phản ánh mức độ cần đo nối với sợi dây gắn với puli 3.Khi puli quay trục gắn với trượt quay theo trượt biến trở 6.Đầu dây biến trở mắc vào mạch đo để xđ độ phao từ xđ mức chất lỏng bể chứa Đường kính puli phải tính cho chu vi chúng có độ dày khoảng cách mức cần đo Để giữ cho dây treo căng hệ thống gắn lò xo xoắn *Ứng dụng: TB dùng để đo mức chất lỏng phạm vi từ vài chục cm đến vài mét Sai ssoos ±0,5 % giới hạn thay đổi 20 21 Câu 23: Đo mức chất lỏng sóng siêu âm? *Nguyên lý hoạt động : +Nguyên lý hoạt động thiết bị đo mức siêu âm dựa tượng phản xạ sóng siêu âm từ bề mặt ngăn cách hai môi trường có tốc độ truyền âm khác Có hai cách thực đo mức: thứ đo mức thông qua lớp khí bề mặt dịch thể, cách thứ hai đo mức trực tiếp bề mặt dịch thể +Trong cách thứ nhất, sóng siêu âm truyền qua lớp khí bề mặt dịch thể phản xạ trở lại gặp ngăn cách khí dịch thể Với cách máy đo mang tính vạn năng, đo mức loại dịch thể Tuy nhiên loại đo mức dịch thể tác động áp suất lớn độ chân không cao +Cách thứ hai sóng siêu âm truyền qua lớp dịch thể gặp ngăn cách lớp khí dịch thể phản xạ trở lại lớp dịch thể Loại đo mức dịch thể đồng Trong thực sd, dùng để đo mức dịch thể áp suất cao Nglý máy đo mức dịch thể thông qua lớp khí bề mặt dịch thể PP phát xung siêu âm với tần số lặp lại cố định *Cấu tạo: Hệ thống bao gồm chuyển đổi điện áp làm chức tạo sóng siêu âm nhận xung điện cao tần số khối đồng thời làm chức thu sóng siêu âm phản xạ ngược lại từ biên giới phần khí phần lỏng : T= 2.( H − h ) H 2h = − a a a Thời gain t lớn mức dịch thể bể giảm Cấp xác 2,5 *Cách dùng: Ta tính thời gian phát sóng, thu sóng phản xạ, sau chia hai ta suy mức chất lỏng bể chứa Ngoài ra, ta đo mức sóng siêu âm phản xạ lại ta đo mức chất lỏng bể chứa 21 22 *Ưu điểm: Bền với môi trường, đo với môi trường phức tạp Đo với dung dịch độc hại Độ xác cao Kĩ thuật đo liên tục, k tiếp xúc, k có phần tử dịch chuyển Nhạy cảm vị trí kĩ thuật khác *Nhược điểm: Độ chỉnh thiết bị khó Giá thành thiết bị đắt Hệ thống cồng kềnh Ảnh hưởng nước, bọt khí Dải nhiệt độ áp suất làm việc k cao cấu trúc bên bồn bể Mục lục Trang Câu 1:Đặc trưng DCĐ Câu 2:Sơ đồ DCĐ Câu 3:Sai số nguyên nhân gây sai số Câu 4:TB thị đo kim số Câu 5:Khái niệm DCĐ nhiệt độ Câu 6:Tại Hg lại làm nhiệt kế dãn nở chất lỏng Câu 7:Nhiệt kế giãn nở chất lỏng –rắn Câu 8:Nhiệt kế cặp nhiệt điện Câu 9:Nhiệt kế điện trở Câu 10:Áp kế chữ U Câu 11:Áp kế Phao Câu 12:Áp kế chuông 10 Câu 13:Áp kế lò xo 11 Câu 14:Áp kế màng 11 Câu 15:tác dụng dụng cụ đo lưu lượng chất lỏng 13 Câu 16:DCĐ lưu lượng theo PP giảm áp thay đổi 13 Câu 17: DCĐ lưu lượng theo PP giảm áp không đổi 15 Câu 18:DCĐ lưu lượng cánh quạt 16 Câu 19:DCĐ lưu lượng PP cảm ứng 17 Câu 20:DCĐ đo mức theo PP thủy tĩnh 17 Câu 21:DCĐ mức chất lỏng tụ điện 18 Câu 22:DCĐ mức chất lỏng phao 19 Câu 23:DCĐ mức chất lỏng sóng siêu âm 20 22 23 23