TIỂU LUẬN DỤNG cụ đo

Nhiệt kế là thiết bị dùng để đo nhiệt độ.Một nhiệt kế có hai thành phần quan trọng: phần cảm nhận nhiệt độ (Ví dụ: bầu đựng thủy ngân hoặc rượu trong nhiệt kế) và phần hiển thị kết quả (Ví dụ: thang chia vạch trên nhiệt kế).Các loại nhiệt kế trong công nghiệp thường dùng thiết bị điện tử để biểu thị kết quả như máy vi tính.Nhiệt kế điện tử thường dùng lắp ở một số bảng đồng hồ treo tường kiểu Lịch Vạn niên, trong các máy đo nhanh của y học,... thì dùng cảm biến bán dẫn, biến đổi tín hiệu tương tự sang số (ADC) và hiện số liệu. Từ lâu người ta đã biết rằng tính chất của vật chất có liên quan mật thiết tới mức độ nóng lạnh của vật chất đó. Nóng lạnh là thể hiện tình trạng giữ nhiệt của vật và mức độ nóng lạnh đó được gọi là nhiệt độ. Vậy nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt, theo thuyết động học phân tử thì động năng của vật E = 32 KT. Trong đó K hằng số Bonltzman. E Động năng trung bình chuyển động thẳng của các phân tử T Nhiệt độ tuyệt đối của vật . Theo định luật 2 nhiệt động học: Nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra của môi chất trong chu trình Cácnô tương ứng với nhiệt độ của môi chất và có quan hệ Những vấn đề chung về đo nhiệt độ Q1Q2= T2T1Vậy khái niệm nhiệt độ không phụ thuộc vào bản chất mà chỉ phụ thuộc nhiệt lượng nhận vào hay tỏa ra của vật. Muốn đo nhiệt độ thì phải tìm cách xác định đơn vị nhiệt độ để xây dựng thành thang đo nhiệt độ (có khi gọi là thước đo nhiệt độ, nhiệt giai ). Dụng cụ dùng đo nhiệt độ gọi là nhiệt kế, nhiệt kế dùng đo nhiệt độ cao còn gọi là hỏa kế.

BÀI TIỂU LUẬN Dụng cụ đo nhiệt độ Sinh viên thực hiện: Đoàn Thị Hạnh Mã sinh viên : 1074140031 Lớp : CĐĐH Hóa –K10 MỞ ĐẦU Nhiệt kế thiết bị dùng để đo nhiệt độ Một nhiệt kế có hai thành phần quan trọng: phần cảm nhận nhiệt độ (Ví dụ: bầu đựng thủy ngân rượu nhiệt kế) phần hiển thị kết (Ví dụ: thang chia vạch nhiệt kế) Các loại nhiệt kế công nghiệp thường dùng thiết bị điện tử để biểu thị kết máy vi tính Nhiệt kế điện tử thường dùng lắp số bảng đồng hồ treo tường kiểu Lịch Vạn niên, máy đo nhanh y học, dùng cảm biến bán dẫn, biến đổi tín hiệu tương tự sang số (ADC) số liệu Từ lâu người ta biết tính chất vật chất có liên quan mật thiết tới mức độ nóng lạnh vật chất Nóng lạnh thể tình trạng giữ nhiệt vật mức độ nóng lạnh gọi nhiệt độ Vậy nhiệt độ đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt, theo thuyết động học phân tử động vật E = 3/2 KT Trong K- số Bonltzman E - Động trung bình chuyển động thẳng phân tử T - Nhiệt độ tuyệt đối vật Theo định luật nhiệt động học: Nhiệt lượng nhận vào hay tỏa môi chất chu trình Cácnô tương ứng với nhiệt độ môi chất có quan hệ Những vấn đề chung đo nhiệt độ Vậy khái niệm nhiệt độ không phụ thuộc vào chất mà phụ thuộc nhiệt lượng nhận vào hay tỏa vật Muốn đo nhiệt độ phải tìm cách xác định đơn vị nhiệt độ để xây dựng thành thang đo nhiệt độ (có gọi thước đo nhiệt độ, nhiệt giai ) Dụng cụ dùng đo nhiệt độ gọi nhiệt kế, nhiệt kế dùng đo nhiệt độ cao gọi hỏa kế Quá trình xây dựng thang đo nhiệt độ tương đối phức tạp Từ năm 1597 xuất nhiệt thước đo nhiệt độ thường dùng quốc tế thiếu sót đòi hỏi cần phải tiếp tục nghiên cứu thêm CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ DỤNG CỤ ĐO Lịch sử Nhiệt kế Galileo Các loại nhiệt kế khác sản xuất vào kỷ 19 Nhiều nhà phát minh ghi công vào việc sáng tạo nhiệt kế Avicenna, Cornelius Drebbel, Robert Fludd, Galileo Galileihay Santorio Santorio Nhiệt kế kết phát minh nhất, mà phải trải qua trình phát triển Philo Hero of Alexandria biết nguyên tắc số chất, đặc biệt không khí, co dãn thay đổi nhiệt độ Cơ chế sau dùng để thị nhiệt độ không khí với ống mực nước bên điều khiển co dãn không khí Các thiết bị phát triển Avicenna vào kỷ 11, nhiều nhà khoa học khác châu Âu vào kỷ 16 kỷ 17, đặc biệt Galileo Galilei Một vẽ rõ ràng nhiệt kế xuất vào năm 1617 Giuseppe Biancani: vẽ có thang đo sau cấu tạo thành nhiệt kế Robert Fludd vào năm 1638 Đây ống thẳng đứng với bầu đặt phía phía nhúng vào nước Mực nước bên ống điều khiển co giãn không khí, gọi nhiệt kế không khí Người đặt thang đo vào nhiệt kế nhiều người khác Francesco Sagredo hay Santorio Santorio từ khoảng năm 1611 đến 1613 Các dụng cụ mắc phải nhược điểm đồng thời áp kế, nghĩa nhạy cảm với thay đổi áp suất không khí Vào khoảng năm 1654, Ferdinando II de' Medici, đại công tước Tuscany chế tạo nhiệt kế theo kiểu đại cách hàn kín phần ống với bầu chứa chất lỏng, không bị ảnh hưởng áp suất không khí phụ thuộc vào giãn nở chất lỏng Nhiều nhà khoa học khác thử nghiệm với loại chất lỏng khác thiết kế nhiệt kế Tuy nhiên, nhà phát minh loại nhiệt kế không tuân theo chuẩn chung Vào năm 1665, Christiaan Huygens đề nghị dùng điểm nóng chảy điểm sôi nước làm chuẩn, vào năm 1694 Carlo Renaldini đưa đề nghị dùng điểm cố định tất thang đo Vào năm 1701, Isaac Newton đưa thang đo có 12 độ điểm nóng chảy nước nhiệt độ thể Cuối vào năm 1724, Daniel Gabriel Fahrenheit tạo thang nhiệt độ mà (với số thay đổi nhỏ) thang Fahrenheit Ông làm ông sản xuất nhiệt kế dùng thủy ngân (có hệ số co giãn cao) chất lượng nhiệt kế thể thang chia nhỏ sản xuất dễ dàng hơn, dẫn đến việc sử dụng rộng rãi Vào năm 1742, Anders Celsius đề nghị thang đo với điểm nóng chảy nước đá, 100 điểm sôi nước gọi thang Celsius với thang đo đặt ngược lại Vào năm 1866, ngài Thomas Clifford Allbutt phát minh nhiệt kế y tế đưa nhiệt độ thể sau phút thay 20 phút trước Các loại nhiệt kế • Nhiệt kế chất lỏng: hoạt động sở dãn nhiệt chất Các chất lỏng sử dụng phổ biến thủy ngân, rượu màu, rượu etylic (C2H5OH), pentan (C5H12), benzen toluen (C6H5CH3) • Nhiệt kế điện: Dụng cụ đo nhiệt điện sử dụng đặc tính điện từ phụ thuộc nhiệt độ hiệu ứng nhiệt điện mạch có hai nhiều kim loại, thay đổi điện trở kim loại theo nhiệt độ • Nhiệt kế điện trở: nhiệt kế đo nhiệt độ dựa hiệu ứng biến thiên điện trở chất bán dẫn, bán kim kim loại nhiệt độ thay đổi; đặc tính loại có độ xác cao, số ổn định, tự ghi truyền kết xa Nhiệt kế điện trở bạch kim đo nhiệt độ từ 263 °C đến 1.064 °C; niken sắt tới 300 °C; đồng 50 °C - 180 °C; chất bán dẫn để đo nhiệt độ thấp (0,1°K – 100°K) Để đo nhiệt độ thấp, người ta áp dụng loại nhiệt kế ngưng tụ, nhiệt kế khí, nhiệt kế từ Nhiệt kế điện tử dùng y khoa • Nhiệt kế bán dẫn: Dùng cảm biến nhiệt linh kiện bán dẫn nhóm Điốt Zener (ví dụ Precision Temperature Sensor LM335 có hệ số 10 mV/°K, có chợ Nhật Tảo, Tp Hồ Chí Minh), biến đổi tín hiệu tương tự sang số (ADC) số liệu Nó có mặt máy đo nhanh y tế, đồng hồ điện tử treo tường có Lịch Vạn niên, Trong đo nhiệt độ môi trường đất, nước, không khí, dùng cảm biến nhiệt bán dẫn với vỏ thích hợp để dẫn nhiệt nhanh Dải nhiệt độ làm việc mạch điện tử xác định, tức cao vào cỡ 80 đến 120 °C Nhiệt kế số • Nhiệt kế hồng ngoại: Dựa hiệu ứng xạ nhiệt dạng hồng ngoại vật nóng Nhiệt kế chuyên dụng • Nhiệt kế đảo: đo nhiệt độ nước biển tầng có độ sâu khác Nhiệt kế đảo có cấu tạo đặc biệt, thắt hẹp gần bầu thuỷ ngân Đặt nhiệt kế độ sâu cần đo, cột thủy ngân ngắt khỏi bầu, kéo nhiệt kế đảo lên thành tàu, nhiệt kế nhiệt độ đo độ sâu • Nhiệt kế độ sâu, gọi nhiệt kế sâu hay nhiệt kí đo sâu, đo phân bố nhiệt độ theo độ sâu, ứng dụng hải dương học Nhiệt kế độ sâu sử dụng cảm biến thủy ngân dầu xilen • Nhiệt điểm: dụng cụ đo khống chế nhiệt độ tự động theo nguyên lí đóng mở mạch chất lỏng dụng cụ tiếp xúc không tiếp xúc với tiếp điểm mạch điều khiển Nhiệt điểm thường sử dụng cho lò tủ sấy với nhiệt độ thấp 500 °C • Cao kế điểm sôi: Nhiệt kế chuyên để đo nhiệt độ cao điểm sôi chất lỏng • Nhiệt biểu thường hay gọi nhiệt ký thường, dụng cụ khí tượng thủy văn dùng để đo nhiệt độ thời điểm quan trắc Nó thuộc loại nhiệt biểu chất lỏng Khi nhiệt độ môi trường thay đổi thể tích chất lỏng bầu cảm ứng thay đổi, đẩy chất lỏng dâng lên hạ xuống ống vi quản Căn vào mực cột chất lỏng ống vi quản ta xác định nhiệt độ tới điểm nhờ thang chia độ • Vỏ bảo vệ: Làm thủy tinh • Bầu cảm ứng: Là phận cảm ứng với nhiệt độ môi trường, có chứa chất lỏng rượu thủy ngân (còn gọi chất cảm ứng) Ống vi quản: Bộ phận thể thay đổi chất cảm ứng Ống vi • quản ống thủy tinh rỗng, đầu bịt kín, đầu hở thông với bầu cảm ứng Thang chia độ: Chia thành vạch, để đánh dấu mức độ thay đổi • chất cảm ứng, thường chia theo hệ bách phân, vạch cao nhiệt độ nước nguyên chất bắt đâu sôi, vạch thấp nhiệt độ nước nguyên chất bắt đầu đóng băng CHƯƠNG : PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ DỤNG CỤ ĐO TRONG QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ I Nhiệt kế giãn nở Thể tích chiều dài vật thay đổi tùy theo nhiệt độ hệ số dãn nở vật Nhiệt kế đo nhiệt độ theo nguyên tắc gọi nhiệt kế kiểu dãn nở Ta phân nhiệt kế thành loại : Nhiệt kế dãn nở chất rắn (còn gọi nhiệt kế khí) nhiệt kế dãn nở chất nước Nhiệt kế giãn nở chất rắn Thường có hai loại: gốm kim loại, kim loại kim loại - Nhiệt kế gốm - kim loại(Dilatomet): gồm gốm (1) đặt ống kim loại (2), đầu gốm liên kết với ống kim loại, đầu A nối với hệ thống truyền động tới phận thị Hệ số giãn nở nhiệt kim loại gốm αk αg Do αk > αg, nhiệt độ tăng lượng dt, kim loại giãn thêm lượng dlk, gốm giãn thêm dlg với dlk>dlg, làm cho gốm dịch sang phải Dịch chuyển gốm phụ thuộc dlk - dlg phụ thuộc nhiệt độ - Nhiệt kế kim loại - kim loại: gồm hai kim loại (1) (2) có hệ số giãn nở nhiệt khác liên kết với theo chiều dọc Giả sử α1 > α2 , giãn nở nhiệt hai kim loại cong phía (2) Dựa vào độ cong kim loại để xác định nhiệt độ Nhiệt kế giãn nở dùng chất rắn thường dùng để đo nhiệt độ 700 0C * Nguyên lý đo nhiệt độ dựa độ dãn nở dài chất rắn Lt = Lto [ + α ( t - to ) ] Lt Lto độ dài vật nhiệt độ t to α - gọi hệ số dãn nở dài chất rắn Các loại : + Nhiệt kế kiểu đũa : Cơ cấu gồm : ống kim loại có α1 nhỏ đũa có α2 lớn 10 + Kiểu hai kim loại (thường dùng làm rơle hệ thống tự động đóng ngắt tiếp điểm) Hệ số dãn nở dài số vật liệu Vật liệu Nhôm Al Đồng Cu Cr - Mn Thép không rĩ Hợp kim Inva (64% Fe & 36% N) * Nhiệt kế lò xo 11 - Cấu tạo + Bao nhiệt làm thép không hàn, đồng thau đầu bịt kín đầu nối với ống nhỏ đường kính khoảng mm dài khoảng 300 mm, ống mao dẫn làm ống thép hay đồng đường kính 0.36 mm có độ dài đến 20 ÷ 60 m Phía ống mao dẫn có ống kim loại mềm (dây xoắn kim loại ống cao su để bảo vệ) + Loại nhiệt kế này: Đo nhiệt độ từ -50oC ÷ 550oC áp suất làm việc tới 60kG/m2 cho số thị tự ghi chuyển tín hiệu xa đến 60 m + Chính kim loại độ giãn nở khác nên nhiệt độ thay đổi chúng bị uốn cong bên (kim loại có độ giãn nở thay đổi nhiệt thấp uốn cong bên đó) Lá kim loại có đầu cố định vào thành ống bảo vệ đầu lại cố định vào trục thiết kế truyền động với kim thị đồng hồ Khi nhiệt độ thay đổi hai kim loại có độ giãn nở khác làm xoay trục kimchỉ thị Tất chuyển động tính toán hợp lý để kim thị đến vạch nhiệt độ đo xác Với mong muốn giảm ảnh hưởng hóa học 12 tác động rung từ môi trường nên nên hai kim loại thiết kế xoắn lại theo dạng lò xo đặt bên ống bảo vệ kim loại, • • • • • • thông thường thép không gỉ Ưu điểm : nhỏ gọn ,dễ sử dụng Nhược điểm :Không thể đặt nhiệt kế phạm vi chặt hẹp Hạn chế sử dụng : Không gian tiếp xúc nhiệt Trong môi trường chất lỏng Trong môi trừng khí động - Thao tác sử dụng: Kiểm tra nhiệt kế Cho nhiệt kế vào dung dịch cần đo Quan sát đọc kết Nhiệt kế giãn nở chất lỏng Nguyên lý: tương tự loại khác sử dụng chất lỏng làm môi chất (như Hg , rượu ) Cấu tạo: Gồm ống thủy tinh thạch anh đựng chất lỏng thủy ngân hay chất hữu Tuy Hg có α không lớn không bám vào thủy tinh khó bị ôxy hóa, dễ chế tạo, nguyên chất, phạm vi đo nhiệt độ rộng 13 nhiệt độ < 200 oC đặc tính dãn nở Hg t quan hệ đường thẳng nên nhiệt kế thủy ngân dùng nhiều loại khác Nhiệt kế thủy ngân đo nhiệt độ < 100 oC ống thủy tinh không cần nạp khí, đo nhiệt độ cao muốn nâng cao giới hạn đo phải nâng cao điểm sôi cách nạp khí trơ (N2) vào - Nếu nạp N2 với áp suất 20 bar đo đến 500 oC - Nếu nạp N2 với áp suất 70 bar đo đến 750 oC Người ta dùng loại làm nhiệt kế chuẩn có độ chia nhỏ thang đo từ ÷ 50° ; 50 ÷ 100 o đo đến 600 oC Ưu điểm : đơn giản rẻ tiền sử dụng 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) Phân loại : Nhiệt kế chất nước có nhiều hình dạng khác : + Xét mặt thước chia độ chia thành loại : - Hình đũa - Loại thước chia độ 14 + Xét mặt sử dụng chia thành loại sau: - Nhiệt kế kỹ thuật : sử dụng phần đuôi phải cắm ngập vào môi trường cần đo (có thể hình thẳng hay hình chữ L) Khoảng đo - 30 ÷ 50°C ; ÷ 50 500 Độ chia : 0,5 oC , 1oC Loại có khoảng đo lớn độ chia oC - Nhiệt kế phòng thí nghiệm : loại có kích thước nhỏ - Chú ý : Khi đo ta cần nhúng ngập đầu nhiệt kế vào môi chất đến mức đọc * Loại có khoảng đo ngắn độ chia 0,0001 ÷ 0,02 oC dùng làm nhiệt lượng kế để tính nhiệt lượng * Loại có khoảng đo nhỏ 50 oC đến 350 oC chia độ 0,1 oC * Loại có khoảng đo lớn 750 oC đo đến 500 oC chia độ oC 15 Ngoài : ta dùng nhiệt kế không dùng thủy ngân thang đo - 190 oC ÷100 oC loại nhiệt kế đặc biệt đo đến 600 oC Trong tự động có loại nhiệt điểm điện Các tiếp điểm làm bạch kim Trong CN phải đặt nơi sáng sủa chấn động thuận tiện cho đọc vận hành Bao nhiệt phải đặt tâm dòng chất lỏng với độ sâu quy định - Nếu đường kính ống đựng môi chất lớn ta đặt nhiệt kế thẳng đứng - Nếu đo môi chất có nhiệt độ áp suất cao cần phải có vỏ bảo vệ + Nếu nhiệt độ t < 150 oC ta bơm dầu vào vỏ bảo vệ + Nếu nhiệt độ cao ta cho mạt đồng vào 16 2.1 Nhiệt kế rượu: - Cấu tạo: + Vỏ bảo vệ: Làm thủy tinh 17 + Bầu cảm ứng: Là phận cảm ứng với nhiệt độ môi trường, có chứa chất lỏng rượu thủy ngân (còn gọi chất cảm ứng) + Ống vi quản: Bộ phận thể thay đổi chất cảm ứng Ống vi quản ống thủy tinh rỗng, đầu bịt kín, đầu hở thông với bầu cảm ứng + Thang chia độ: Chia thành vạch, để đánh dấu mức độ thay đổi chất cảm ứng, thường chia theo hệ bách phân, vạch cao nhiệt độ nước nguyên chất bắt đâu sôi, vạch thấp - Công dụng: + Vì giới hạn đo nhiệt kế rươu -20ᴼC - 50ᴼ nên thường dùng để đo nhiệt độ khí quyển, nhiệt độ nước… + Rượu loại chịu lạnh giỏi, phải đến nhiệt độ -177ᴼC đông đặc thành thể rắn Ở vùng giá rét, mùa đông có nhiệt độ xuống tới âm 4000ᴼC, người ta thường phải dùng nhiệt kế rượu - Cách sử dụng: + Chuẩn nhiệt kế nước sôi (100ᴼC) nước đá (0ᴼC) Nếu nhiệt kế cho kết không ta đo chia nhiệt độ tương ứng với nhiệt độ + Nếu đo nhiệt độ chất lỏng, trước đo dùng đũa khuấy chất lỏng Nếu đô nhiệt độ không khí để nhiệt kế môi trường không khí + Đo nhiệt độc hất lỏng treo nhiệt kế vào giá + Chú ý, để phần bầu thủy ngân nhiệt kế ngập lòng chất lỏng, khoảng tốt Tuyệt đối không để bầu thủy ngân vừa chạm chất lỏng chạm đáy cốc + Quan sát độ tăng cột thủy ngân, đọc nhiệt độ Cần ý tầm mắt đọc nhiệt độ 18 2.2 Nhiệt kế thủy ngân: - Cấu tạo: giống nhiệt kế rượu khác phần cảm biến nhiệt độ thủy ngân - Công dụng: Do nhiệt kế thủy ngân có giới hạn chịu nhiệt -30ᴼC - 130ᴼC nên thường dùng để đo nhiệt độ phòng thí nghiệm nhiệt độ cao III Nhiệt kế giãn nở chất khí * Nhiệt áp kế Dựa vào phụ thuộc áp suất m/c vào nhiệt độ thể tích không đổi Cấu tạo : 19 Bao nhiệt làm thép không hàn, đồng thau đầu bịt kín đầu nối với ống nhỏ đường kính khoảng mm dài khoảng 300 mm, ống mao dẫn làm ống thép hay đồng đường kính 0,36 mm có độ dài đến 20 ÷ 60 m Phía ống mao dẫn có ống kim loại mềm (dây xoắn kim loại ống cao su để bảo vệ) Loại nhiệt kế này: Đo nhiệt độ từ -50oC ÷ 550oC áp suất làm việc tới 60kG/m2 cho số thị tự ghi chuyển tín hiệu xa đến 60 m, độ xác tương đối thấp CCX = 1,6 ; ; 2,5 số có CCX = Ưu - Nhược điểm : Chịu chấn động, cấu tạo đơn giản số bị chậm trễ tương đối lớn phải hiệu chỉnh luôn, sửa chữa khó khăn Phân loại : Người ta phân loại dựa vào môi chất sử dụng, thường có loại : a- Loại chất lỏng : dựa vào liên hệ áp suất p nhiệt độ t p - po = ( t - t o ) 20 p, po ,t , to áp suất nhiệt độ chất lỏng tương ứng Chỉ số ứng với lúc điều kiện không đo đạc, α : hệ số giản nỡ thể tích ξ : Hệ số nén ép chất lỏng Chất lỏng thường dùng thủy ngân có α = 18 10-5 oC-1, ξ = 0,4 10-5cm²/kG Vậy thủy ngân t - to = oC p - po = 45kG/ cm2 Khi sử dụng phải cắm ngập bao nhiệt môi chất cần đo : sai số sử dụng khác sai số chia độ ( ứng điều kiện chia độ nhiệt độ môi trường 20 0C) b- Loại chất khí: Thường dùng khí trơ : N2, He Quan hệ áp suất nhiệt độ xem khí lý tưởng α = 0,0365 oC-1 c- Loại dùng bão hòa: Ví dụ : Axêtôn (C2H4Cl2) Cloruaêtilen , cloruamêtilen số nhiệt kế không chịu ảnh hưởng môi trường xung quanh, thước chia độ không (phía nhiệt độ thấp vạch chia sát phía nhiệt độ cao vạch chia thưa dần), bao nhiệt nhỏ : Nếu đo nhiệt độ thấp có sai số lớn người ta nạp thêm chất lỏng có điểm sôi cao ống dẫn để truyền áp suất Chú ý lắp đặt: - Không ngắt riêng lẻ phận, tránh va đập mạnh - Không làm cong ống mao dẫn đường kính chỗ cong > 20 mm - tháng phải kiểm định lần 21 Đối với nhiệt kế kiểu áp kế sử dụng môi chất chất lỏng ý vị trí đồng hồ sơ cấp thứ cấp nhằm tránh gây sai số cột áp chất lỏng gây Loại ta hạn chế độ dài ống mao dẫn < 25 m môi chất khác thủy ngân, môi chất Hg < 10 m IV Nhiệt kế điện tử: Cặp nhiệt điện: Cấu tạo: Phân loại: 22 Nguyên lý hoạt động: Khi có chênh lệch nhiệt độ đầu nống đầu lạnh cặp nhiệt ngõ thermocouple xuất sức điện động e phụ thuộc vào chênh lệch nhiệt độ phụ thuộc vào chất vật liệu dùng chế tạo cảm biến Ưu điểm : bền , đo nhiệt độ cao, cấu tạo đơn giản, chịu va đập, khoảng đo nhiệt độ rộng, rẻ tiền, đáp ứng nhanh, đa dạng 23 Nhược điểm : nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số Độ nhạy không cao , ổn định, điện áp thấp , cần điểm tham chiếu Thường dùng : lò nhiệt, môi trường khắc nghiệt , đo nhiệt nhớt máy nén , đo nhiệt độ khí V kết luận Nhiệt độ phụ thuộc vào tính chất vật liệu, thể hiệu suất máy nhiệt, nhân tố ảnh hưởng đến truyền nhiệt phải đo khảo sát nhiệt độ để đảm bảo yêu cầu thiết bị nhu cầu sản xuất  Vậy phải chọn dụng cụ đo nhiệt độ phù hợp với yêu cầu thiết bị hiệu cao kết xác 24 25 [...]... kế thủy ngân nếu đo nhiệt độ < 100 oC thì trong ống thủy tinh không cần nạp khí, khi đo ở nhiệt độ cao hơn và nhất là khi muốn nâng cao giới hạn đo trên thì phải nâng cao điểm sôi của nó bằng cách nạp khí trơ (N2) vào - Nếu nạp N2 với áp suất 20 bar thì đo đến 500 oC - Nếu nạp N2 với áp suất 70 bar thì đo đến 750 oC Người ta dùng loại này làm nhiệt kế chuẩn có độ chia nhỏ và thang đo từ 0 ÷ 50° ; 50... trong 14 + Xét về mặt sử dụng thì có thể chia thành các loại sau: - Nhiệt kế kỹ thuật : khi sử dụng phần đuôi phải cắm ngập vào môi trường cần đo (có thể hình thẳng hay hình chữ L) Khoảng đo - 30 ÷ 50°C ; 0 ÷ 50 500 Độ chia : 0,5 oC , 1oC Loại có khoảng đo lớn độ chia có thể 5 oC - Nhiệt kế phòng thí nghiệm : có thể là 1 trong các loại trên nhưng có kích thước nhỏ hơn - Chú ý : Khi đo ta cần nhúng ngập... nhiệt kế vào môi chất đến mức đọc * Loại có khoảng đo ngắn độ chia 0,0001 ÷ 0,02 oC dùng làm nhiệt lượng kế để tính nhiệt lượng * Loại có khoảng đo nhỏ 50 oC do đến 350 oC chia độ 0,1 oC * Loại có khoảng đo lớn 750 oC đo đến 500 oC chia độ 2 oC 15 Ngoài ra : ta dùng nhiệt kế không dùng thủy ngân thang đo - 190 oC ÷100 oC và loại nhiệt kế đặc biệt đo đến 600 oC Trong tự động còn có loại nhiệt kế tiếp... dùng chế tạo cảm biến Ưu điểm : bền , đo nhiệt độ cao, cấu tạo đơn giản, chịu được va đập, khoảng đo nhiệt độ rộng, rẻ tiền, đáp ứng nhanh, đa dạng 23 Nhược điểm : nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số Độ nhạy không cao , ít ổn định, điện áp thấp , cần điểm tham chiếu Thường dùng trong : lò nhiệt, môi trường khắc nghiệt , đo nhiệt nhớt máy nén , đo nhiệt độ khí V kết luận Nhiệt độ phụ thuộc vào tính chất... thì đo đến 750 oC Người ta dùng loại này làm nhiệt kế chuẩn có độ chia nhỏ và thang đo từ 0 ÷ 50° ; 50 ÷ 100 o và có thể đo đến 600 oC Ưu điểm : đơn giản rẻ tiền sử dụng dễ dàng thuận tiện khá chính xác Nhược điểm : độ chậm trễ tương đối lớn, khó đọc số, dễ vỡ không tự ghi số đo phải đo tại chỗ không thích hợp với tất cả đối tượng (phải nhúng trực tiếp vào môi chất) Phân loại : Nhiệt kế chất nước có rất... nguyên chất bắt đâu sôi, vạch thấp - Công dụng: + Vì giới hạn đo của nhiệt kế rươu -20ᴼC - 50ᴼ nên thường được dùng để đo nhiệt độ khí quyển, nhiệt độ nước… + Rượu là loại chịu lạnh giỏi, phải đến nhiệt độ -177ᴼC nó mới đông đặc thành thể rắn Ở những vùng giá rét, mùa đông có khi nhiệt độ xuống tới âm 4000ᴼC, người ta thường phải dùng nhiệt kế rượu - Cách sử dụng: + Chuẩn nhiệt kế bằng nước sôi (100ᴼC)... dụng: + Chuẩn nhiệt kế bằng nước sôi (100ᴼC) và nước đá (0ᴼC) Nếu nhiệt kế cho kết quả không đúng thì ta đo và chia nhiệt độ tương ứng với 2 nhiệt độ trên + Nếu đo nhiệt độ chất lỏng, trước khi đo dùng đũa khuấy đều chất lỏng Nếu đô nhiệt độ không khí để nhiệt kế ở trong môi trường không khí + Đo nhiệt độc hất lỏng thì treo nhiệt kế vào giá + Chú ý, để phần bầu thủy ngân của nhiệt kế ngập trong lòng... chất lỏng tương ứng nhau Chỉ số 0 ứng với lúc ở điều kiện không đo đạc, α : hệ số giản nỡ thể tích ξ : Hệ số nén ép của chất lỏng Chất lỏng thường dùng là thủy ngân có α = 18 10-5 oC-1, ξ = 0,4 10-5cm²/kG Vậy đối với thủy ngân t - to = 1 oC thì p - po = 45kG/ cm2 Khi sử dụng phải cắm ngập bao nhiệt trong môi chất cần đo : sai số khi sử dụng khác sai số khi chia độ ( ứng điều kiện chia độ là nhiệt độ... dụng: Kiểm tra nhiệt kế Cho nhiệt kế vào dung dịch cần đo Quan sát và đọc kết quả 2 Nhiệt kế giãn nở chất lỏng Nguyên lý: tương tự như các loại khác nhưng sử dụng chất lỏng làm môi chất (như Hg , rượu ) Cấu tạo: Gồm ống thủy tinh hoặc thạch anh trong đựng chất lỏng như thủy ngân hay chất hữu cơ Tuy Hg có α không lớn nhưng nó không bám vào thủy tinh khó bị ôxy hóa, dễ chế tạo, nguyên chất, phạm vi đo. .. đo nhiệt độ khí V kết luận Nhiệt độ phụ thuộc vào tính chất của vật liệu, thể hiện hiệu suất máy nhiệt, là nhân tố ảnh hưởng đến truyền nhiệt vì thế phải đo và khảo sát nhiệt độ để đảm bảo yêu cầu thiết bị và nhu cầu sản xuất  Vậy phải chọn dụng cụ đo nhiệt độ phù hợp với yêu cầu thiết bị để cho hiệu quả cao và kết quả chính xác 24 25