Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Thực hành đo lường điện lạnh gồm 6 bài đề cập đến những thiết bị đo lường như: nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, lưu lượng, các dụng cụ đo điện như đo vôn, ampe, điện trở giúp sinh viên nắm rõ lý thuyết và thao tác thực hành chuẩn và chính xác.
1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Quyển giáo trình Thực hành đo lƣờng điện – lạnh đƣợc biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức lý thuyết nhƣ thực hành Giáo trình gồm đề cập đến thiết bị đo lƣờng nhƣ: nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, lƣu lƣợng, dụng cụ đo điện nhƣ đo vôn, ampe, điện trở ….giúp sinh viên nắm rõ lý thuyết thao tác thực hành chuẩn xác Xin trân cảm ơn Quý thầy cô Khoa Điện tử - Điện lạnh Trƣờng Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ hổ trợ để hồn thành đƣợc giáo trình Giáo trình lần đƣợc biên soạn nên khơng tránh khỏi sai sót, mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý bạn đọc Hà Nội, ngày tháng năm 2019 BAN CHỦ NHIỆM BIÊN SOẠN GIÁO TRÌNH NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC Bài 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐO LƢỜNG 11 Định nghĩa phân loại phép đo 11 1.1 Định nghĩa đo lƣờng: 11 1.2 Phân loại đo lƣờng: 11 1.2.1 Đo trực tiếp: 11 1.2.2 Đo gián tiếp: 12 1.2.3 Đo tổng hợp: 12 Những tham số đặc trƣng cho phẩm chất dụng cụ đo 12 2.1 Lý thuyết tham số đặc trƣng cho phẩm chất dụng cụ đo: 12 2.2 Những tham số đặc trƣng cho phẩm chất dụng cụ đo: 13 2.2.1 Sai số cấp xác dụng cụ đo: 13 2.2.2 Độ nhạy: 14 2.2.3 Biến sai: 14 2.2.4 Hạn nhạy: 15 Sơ lƣợc sai số đo lƣờng 15 3.1 Khái niệm sai số đo lƣờng: 15 3.2 Sơ lƣợc sai số đo lƣờng: 15 3.2.1 Sai số chủ quan: 15 3.2.2 Sai số hệ thống: 15 3.2.3 Sai số ngẫu nhiên: 16 Bài 2: ĐO LƢỜNG ĐIỆN 17 Khái niệm chung – cấu đo điện thông dụng 17 1.1 Khái niệm chung: 17 1.2 Các cấu đo điện thông dụng: 17 1.2.1 Cơ cấu đo từ điện: 17 1.2.2 Cơ cấu đo điện từ: 19 1.2.3 Cơ cấu đo điện động: 20 1.2.4 Cơ cấu đo cảm ứng: 21 Đo dòng điện 23 2.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo dòng điện: 23 2.2 Các phƣơng pháp đo dòng điện: 23 2.3 Mở rộng thang đo: 23 2.4 Điều chỉnh dụng cụ đo: 24 2.5 Đo dòng điện: 26 Đo điện áp: 27 3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo điện áp: 27 3.2 Các phƣơng pháp đo điện áp: 29 3.3 Mở rộng thang đo: 31 3.4 Đo điện áp: 32 Đo công suất 33 4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo công suất: 33 4.2 Các phƣơng pháp đo công suất: 34 4.3 Điều chỉnh dụng cụ do: 34 4.4 Đo công suất mạch xoay chiều pha: 36 4.5 Đo công suất mạch xoay chiều pha: 36 5 Đo điện trở 37 5.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo điện trở: 37 5.2 Các phƣơng pháp đo điện trở: 38 5.3 Điều chỉnh dụng cụ đo: 38 Bài 3: ĐO NHIỆT ĐỘ 40 Khái niệm phân loại dụng cụ đo nhiệt độ 40 1.1 Khái niệm nhiệt độ thang đo nhiệt độ: 40 1.2 Phân loại dụng cụ đo nhiệt độ: 41 1.2.1 Dụng cụ đo nhiệt độ kiểu trực tiếp tiếp xúc 41 1.2.2 Dụng cụ đo nhiệt độ kiểu gián tiếp 42 Đo nhiệt độ nhiệt kế giãn nở 43 2.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc : 43 2.2 Đo nhiệt độ nhiệt kế dãn nở chất rắn : 43 2.3 Đo nhiệt độ nhiệt kế dãn nở chất lỏng: 44 Đo nhiệt độ nhiệt kế kiểu áp kế 45 3.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc: 45 3.2 Đo nhiệt độ áp kế loại chất lỏng: 46 3.3 Đo nhiệt độ áp kế loại chất khí: 46 3.4 Đo nhiệt độ áp kế loại dùng bão hòa: 46 Đo nhiệt độ cặp nhiệt 47 4.1 Hiệu ứng nhiệt điện nguyên lý đo: 47 4.2 Các phƣơng pháp nối cặp nhiệt: 48 4.3 Các phƣơng pháp bù nhiệt độ đầu tự cặp nhiệt: 49 4.4 Vật liệu dùng chế tạo cặp nhiệt cặp nhiệt thƣờng dùng: 50 4.5 Cấu tạo cặp nhiệt: 50 Đo nhiệt độ nhiệt kế điện trở 51 5.1 Vật liệu dùng chế tạo nhiệt kế điện trở: 52 5.2 Các nhiệt kế điện trở thƣờng dùng cấu tạo: 53 5.3 Nhiệt kế điện trở đồng: 54 5.4 Nhiệt kế điện trở bạch kim: 54 5.5 Nhiệt kế điện trở sắt nikel: 55 5.6 Nhiệt kế điện trở bán dẫn: 55 Bài ĐO ÁP SUẤT VÀ CHÂN KHÔNG 56 Khái niệm - phân loại dụng cụ đo áp suất: 56 1.1 Khái niệm: 56 1.1.1 Các đơn vị áp suất: 56 1.1.2 Phân loại áp suất: 57 1.1.3 Đọc chuyển đổi đơn vị áp suất khác : 57 1.2 Phân loại dụng cụ đo áp suất: 57 Đo áp suất áp kế chất lỏng 58 2.1 Đo áp suất áp kế cột chất lỏng - ống thủy tinh: 58 2.2 Khí áp kế thủy ngân: 58 2.3 Chân không kế: 58 Đo áp suất áp kế đàn hồi 59 3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo áp suất áp kế đàn hồi: 59 3.2 Đo áp suất áp kế màng phẳng: 61 3.3 Đo áp suất áp kế kiểu hộp đèn xếp: 61 Bài ĐO LƢU LƢỢNG 63 Khái niệm phân loại dụng cụ đo lƣu lƣợng 63 1.1 Khái niệm bản: 63 1.2 Phân loại dụng cụ đo lƣu lƣợng: 63 Đo lƣu lƣợng công tơ đo lƣợng chất lỏng 64 2.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo lƣu lƣợng công tơ đo lƣợng chất lỏng: 64 2.2 Điều chỉnh đƣợc dụng cụ đo: 65 2.3 Đo lƣu lƣợng công tơ đo tốc độ: 65 2.4 Đo lƣu lƣợng cơng tơ thể tích: 66 Đo lƣu lƣợng theo áp suất động dòng chảy 67 3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo lƣu lƣợng theo áp suất động dòng chảy: 67 3.2 Điều chỉnh dụng cụ đo: 68 3.3 Đo lƣu lƣợng ống pitô: 68 Đo lƣu lƣợng phƣơng pháp tiết lƣu 69 4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo lƣu lƣợng phƣơng pháp tiết lƣu: 69 4.2 Đo lƣu lƣợng phƣơng pháp tiết lƣu: 70 Bài ĐO ĐỘ ẨM 71 Khái niệm - phân loại dụng cụ đo độ ẩm 71 1.1 Các khái niệm bản: 71 1.2 Phân loại dụng cụ đo ẩm: 72 1.2.1 Ẩm kế dây tóc: 72 1.2.2 Ẩm kế ngƣng tụ: 72 1.2.3 Ẩm kế điện ly: 73 1.2.4 Ẩm kế tụ điện polyme: 74 Đo độ ẩm phƣơng pháp điểm ngƣng tụ 75 2.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo độ ẩm phƣơng pháp điểm ngƣng tụ: 75 2.2 Đo độ ẩm phƣơng pháp điểm ngƣng tụ: 76 Đo độ ẩm phƣơng pháp điện trở 76 3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo độ ẩm phƣơng pháp điện trở: 76 3.2 Đo độ ẩm phƣơng pháp điện trở: 77 Đo độ ẩm phƣơng pháp điện dung 77 4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo độ ẩm phƣơng pháp điện dung: 77 4.2 Đo độ ẩm phƣơng pháp điện dung: 78 Đo độ ẩm phƣơng pháp nhiệt kế khô - ƣớt 78 5.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo độ ẩm phƣơng pháp nhiệt kế khô - ƣớt: 78 5.2 Đo độ ẩm phƣơng pháp nhiệt kế khô - ƣớt: 79 5.3 Ghi chép, đánh giá kết đo: 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN Tên mơn học/mơ đun: THỰC HÀNH ĐO LƢỜNG ĐIỆN - LẠNH Mã số môn học/mô đun: MĐ ĐL 15 Vị trí tính chất mơ đun: - Đo lƣờng điện - lạnh mô đun chuyên môn chƣơng trình nghề máy lạnh điều hồ khơng khí - Mơ đun đƣợc xếp sau học xong môn học sở - Là mô đun quan trọng thiếu nghề kỹ thuật máy lạnh điều hồ khơng khí q trình lắp đặt, vận hành, bảo dƣỡng, sửa chữa máy lạnh thƣờng xuyên phải sử dụng dụng cụ đo kiểm tra dịng điện, điện áp, cơng suất, điện trở, nhiệt độ, áp suất, lƣu lƣợng, độ ẩm - Mục tiêu mô đun: Sau học xong mơn học học viên có lực - Về kiến thức: + Trình bày đƣợc khái niệm bản, phƣơng pháp loại dụng cụ đo lƣờng nhiệt, đo lƣờng điện, đo áp suất, lƣu lƣợng; + Phân tích đƣợc nguyên lý cấu tạo, làm việc dụng cụ đo lƣờng biết ứng dụng trình làm việc; - Về kỹ năng: + Lựa chọn đƣợc dụng cụ đo cho phù hợp với cơng việc: Chọn độ xác dụng cụ đo, thang đo sử lý đƣợc kết đo; + Đo đƣợc xác đánh giá đại lƣợng đo đƣợc điện, điện áp, công suất, điện trở, nhiệt độ, áp suất, lƣu lƣợng độ ẩm; - Về thái độ: + Cẩn thận, kiên trì; + Chủ động, tƣ sáng tạo học tập + Thu xếp nơi làm việc gọn gàng ngăn nắp; + Đảm bảo an toàn cho ngƣời thiết bị Nội dung môn học/mô đun: Nội dung tổng quát phân bố thời gian: 10 Thời gian TT Tên mô đun Mở đầu Bài 1: Những khái niệm đo Thực hành, thí Thi/ nghiện, thảo Kiểm luận, tập tra Tổng Lý số thuyết 1 2 lƣờng Bài 2: Đo lƣờng điện Bài 3: Đo nhiệt độ 10 Bài 4: Đo áp suất chân không 6 Bài 5: Đo lƣu lƣợng Bài 6: Đo độ ẩm 8 Thi kết thúc mô đun Cộng 45 1 12 30 Nội dung chi tiết: MỞ ĐẦU Thời gian: Đo lƣờng điện lạnh môn học dạy cho em biết thiết bị đo lƣờng thiết bị quan trọng đƣợc sử dụng rộng rãi số ngành công nghiệp, đặc biệt ngành kỹ thuật lạnh điều hòa khơng khí Mơn học gồm có đề cập đến thiết bị đo lƣờng nhƣ: nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, lƣu lƣợng, dụng cụ đo điện nhƣ đo vôn, ampe, điện trở ….giúp sinh viên nắm rõ lý thuyết thao tác thực hành chuẩn xác 67 ngồi khơng phụ thuộc vào sức cản phụ dòng chất lỏng nhƣ lƣu tốc cánh quạt Sai số thiết bị xuất sức điện động kí sinh hình thành điện cực Sai số khoảng 1¸2,5% Phƣơng pháp đo lƣu lƣợng tần số dịng xốy : Nguyên lý hoạt động: phƣơng pháp đo lƣu lƣợng tần số dịng xốy dựa hiệu ứng phát sinh dịng xốy vật cản nằm lƣu chất Nguyên nhân gây dao động sinh biến dòng xốy bên cạnh vật cản Các dịng xốy cạnh bên vật cản có chiều xốy ngƣợc Dịng xốy xuất sau vật cản Tần số biến dịng xốy (và xuất hiện) hiệu ứng dùng để đo lƣu lƣợng tính thể tích Đo lƣu lƣợng theo áp suất động dòng chảy 3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo lƣu lƣợng theo áp suất động dịng chảy: * Cấu tạo : Hình 5.4: Sơ đồ nguyên lý dụng cụ đo lưu lượng theo áp suất động dòng chảy * Nguyên lý hoạt động : Chất lỏng chảy ống bị chặn lại động Đo biến đổi dựa vào vận tốc chất lỏng P1 – P2 = Pđ = h.γh Và theo phƣơng pháp becnuli * 68 2 p2 dp p1 .d g 1 : tốc độ dòng thời điểm đo 2 : dòng chắn lại (= 0) 22 12 g ( P2 P1 ) thƣờng 2 =0 g ( P2 P1 ) Vậy muốn đo 2 ta cần đo giáng áp điểm 3.2 Điều chỉnh dụng cụ đo: đo ống pito dịng chảy cần phải ổn định, cách khơng phù hợp với vận tốc thay đổi có tổn thất áp suất P1 P2 đo điểm khác cần thêm số hiệu chỉnh 3.3 Đo lƣu lƣợng ống pitơ: Hình 5.5 Cấu tạo ống pito Ống đo gồm hai ống ghép lại ống đo áp suất tồn phần P2 nằm có lỗ đặt trực giao với dịng chảy, ống ngồi bao lấy ống đo P2 có khoan lỗ để đo áp suất tĩnh P1 Phần đầu ống pito nửa hình cầu, lỗ lấy áp suất động có vị trí (3 ÷ 4)d Nhánh I nhánh khơng chịu ảnh hƣởng ống đỡ (L), nhánh II nhánh chịu ảnh hƣởng ống đỡ Khi đo, ống đặt lệch phƣơng dịng chảy đến (5 ÷ 6) mà không ảnh hƣởng đến kết đo, số lƣợng lỗ khoan từ (7 ÷ 8) lỗ Trong thực tế ta dùng ống pito để đo có đƣờng kính d = 12 mm phịng thí nghiệm dùng loại d = ÷ 12 m, áp dụng cho tỷ số d/D < 0,05 tốt (D – đƣờng kính ống chứa mơi chất) 69 Khi đặt vị trí khác phải thêm hệ số hiệu chỉnh δ Đo lƣu lƣợng phƣơng pháp tiết lƣu 4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo lƣu lƣợng phƣơng pháp tiết lƣu: Định nghĩa: TBTL thiết bị đặt đƣờng ống làm dịng chảy có tƣợng thu hẹp cục tác dụng lực quán tính lực ly tâm * Cấu tạo: Hình 5.6 : Cấu tạo dụng cụ đo lƣu lƣợng phƣơng pháp tiết lƣu * Nguyên lý làm việc: Khi qua thiết bị tiết lƣu, chất lỏng bị mát áp suất (P dịng chảy bị thu hẹp nhiều P lớn thƣờng P < 1000 mmHg (P đƣợc đo hiệu áp kế) Xét mặt học chất lỏng quan hệ lƣu lƣợng độ chênh áp suất phụ thuộc nhiều yếu tố nhƣ : kích thƣớc, hình dạng thiết bị, tiết lƣu, tình trạng lƣu chuyển dịng chảy, vị trí chỗ đo áp suất, tình trạng ống dẫn chất lỏng Q trình tính tốn tiết lƣu có quy định phƣơng pháp tính tốn nhƣ sau : - Dịng chảy liên tục (khơng tạo xung) - Đƣờng ống > 50 mm Nếu dùng ống Venturi đƣờng ống > 100mm, vành ống phải nhẵn Nhờ nghiên cứu lý luận thực nghiệm lâu dài ngƣời ta giả định số thiết bị tiết lƣu quy chuẩn Hiện phƣơng pháp đo lƣu lƣợng thông dụng - TBTL quy chuẩn thiết bị TL mà quan hệ lƣu lƣợng giáng áp hồn tồn dùng phƣơng pháp tính tốn để xác định 70 4.2 Đo lƣu lƣợng phƣơng pháp tiết lƣu: Ta xét vòng chắn: Nhờ tổn thất dòng qua thiết bị tiết lƣu, dựa vào phƣơng trình Becnuli tìm đƣợc tốc độ trung bình dịng tiết diện đo Xét tiết diện I II ta có thay đổi động : F2 Fmin F1 F2 dP F1 .d g Dựa vào phƣơng trình liên tục ta có : γ.F. = const Hình 5.7 Các phương pháp đo tiết lưu 71 Bài ĐO ĐỘ ẨM MĐ ĐL 15 - 06 Khái niệm - phân loại dụng cụ đo độ ẩm 1.1 Các khái niệm bản: - Độ ẩm : Là đại lƣợng đặc trƣng cho lƣợng nƣớc tồn không khí Độ ẩm đƣợc biểu diễn dƣới dạng độ ẩm tuyệt đối độ ẩm tƣơng đối + Độ ẩm tuyệt đối khối lƣợng nƣớc có m3 khơng khí + Độ ẩm tƣơng đối tỷ số phần trăm lƣợng nƣớc có m3 khơng khí so với lƣợng nƣớc cực đại hịa tan m3 khơng khí có nhiệt độ Trong : Gh 100(%) Gmax Gh – khối lƣợng nƣớc hòa tan m3 khơng khí Gmax – lƣợng nƣớc cực đại hịa tan m3 khơng khí có nhiệt độ Từ phƣơng trình trạng thái chất khí : P.V = G.R.T V Rh T Ta có : Gh Ph Trong : P – áp suất Gmax Pmax V RhT V – thể tích T – nhiệt độ chất khí R – hệ số vạn chất khí G – khối lƣợng khí Các ký hiệu có số h nƣớc Nhƣ ta có : V Rh T P 100(%) h 100(%) V Pmax Pmax Rh T Ph Khi = 100% khơng khí bão hịa nƣớc, nghĩa nƣớc khơng thể bốc tiếp vào khơng khí Nếu nhiệt độ khơng khí tk < 100 oC tăng nhiệt độ lên, khả 72 hòa tan nƣớc vào khơng khí tăng lên (Pmax tăng) Nhƣ tk < 100 oC tăng nhiệt độ chuyển trạng thái khơng khí bão hịa nƣớc sang khơng bão hịa Ngƣợc lại giảm nhiệt độ chuyển trạng thái khơng bão hịa nƣớc sang trạng thái bão hòa nƣớc 1.2 Phân loại dụng cụ đo ẩm: 1.2.1 Ẩm kế dây tóc: Ẩm kế dây tóc ẩm kế làm việc theo nguyên lý : Khi độ ẩm môi trƣờng thay đổi chiều dài dây tóc thay đổi Hình 6.1 Ẩm kế dây tóc Sơ đồ cấu tạo ẩm kế dây tóc 1- dây tóc (30 ÷ 50) mm với đƣờng kính 0,05 mm ; – dây kéo ; – lò xo ; – kim tím ; – gƣơng ; – kim ; – điều chỉnh ; – bảng điều khiển 1.2.2 Ẩm kế ngƣng tụ: Để đo độ ẩm môi chất nhiệt độ cao ngƣời ta phải sử dụng ẩm kế làm việc nguyên tắc đo nhiệt độ điểm đọng sƣơng 73 Hình 6.2 Cấu tạo ẩm kế ngưng tụ Nguyên lý hoạt động : Ống trụ tròn (1) mà mặt ngồi đƣợc gia cơng nhẵn bóng đóng vai trị nhƣ mặt gƣơng tiếp xúc với mơi chất cần xác định độ ẩm Phía hình trụ cho chất lỏng làm lạnh liên tục chảy qua với nhiệt độ đƣợc điều chỉnh đốt nóng điện (2) Để trì nhiệt độ dịch thể làm lạnh ngƣời ta dùng rơ le điện từ (3) tế bào quang điện (F) Tế bào quang điện (F) nhận đƣợc tia sáng bóng đèn (4) qua phản xạ gƣơng Khi nhiệt độ vách trụ hay nhiệt độ mặt gƣơng nhiệt độ đọng sƣơng mặt gƣơng xuất sƣơng mù Chính sƣơng mù đọng lại mặt gƣơng làm giảm dòng ánh sáng phản xạ đến tế bào quang điện (F) Kết rơ le điện từ (3) tác động ngắt dịng điện vào đốt nóng (2) Căn vào nhiệt độ đọng sƣơng ngƣời ta xác định đƣợc độ ẩm môi chất 1.2.3 Ẩm kế điện ly: Loại dùng để đo lƣợng nƣớc nhỏ khơng khí chất khí Phần tử nhạy ẩm kế đoạn ống dài khoảng 10 cm Trong ống hai điện cực platin rodi, chúng lớp P2O5 Khi chất khí nghiên cứu chạy qua ống đo nƣớc bị lớp P2O5 hấp thụ hình thành H2PO3 Đặt điện áp chiều cỡ 70V hai điện cực gây tƣợng điện phân nƣớc giải phóng O2, H2 tái sinh P2O5 Dịng điện điện phân I = k.Cv, tỉ lệ với nồng độ nƣớc Cv k 96500 Qc , Qc lƣu lƣợng khí qua đầu đo (m /s) 9.10 74 Hình 6.3 Ẩm kế điện ly 1.2.4 Ẩm kế tụ điện polyme: Ẩm kế tụ điện sử dụng điện mơi màng mỏng polyme có khả hấp thụ phân tử nƣớc Hằng số điện môi ε lớp polyme thay đổi theo độ ẩm, điện dung tụ điện polyme phụ thuộc vào ε, tức phụ thuộc vào độ ẩm : C o A L ε – số điện môi màng polyme εo – số điện môi chân khơng A – điện tích cực L – chiều dày màng polyme Vì phân tử nƣớc có cực tính cao, hàm lƣợng ẩm nhỏ dẫn tới thay đổi điện dung nhiều Hằng số điện môi tƣơng đối nƣớc 80 vật liệu polyme có số điện mơi từ đến ẩm kế tụ điện polyme đƣợc phủ điện cực thứ tantan, sau lớp Cr dày 100 Ao đến 1000 Ao đƣợc phủ tiếp lên polyme phƣơng pháp bay chân khơng Hình 6.4 Ẩm kế polyme Các thông số chủ yếu ẩm kế tụ điện polyme : 75 - Phạm vi đo từ đến 100% - Dải nhiệt độ - 40 đến 100oC - Độ xác ± 2% đến ± 3% - Thời gian hồi đáp vài giây - Ít chịu ảnh hƣởng nhiệt độ, phần tử nhạy nhúng vào nƣớc mà không bị hƣ hỏng Đo độ ẩm phƣơng pháp điểm ngƣng tụ 2.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo độ ẩm phƣơng pháp điểm ngƣng tụ: *Cấu tạo: Hình 6.5 : Thiết bị đo độ ẩm phương pháp điểm ngưng tụ Cấu tạo máy đo độ ẩm đơn giản, gồm có hai phận thu tín hiệu có dây đặt trời để xác định nhiệt độ, độ ẩm khơng khí bên ngồi Bộ nhận hình LCD đƣợc đặt nhà có hiển thị nhiệt độ, độ ẩm ngồi trời từ thu tín hiệu truyền Loại nhiệt ẩm kế hoạt động dựa cảm biến kỹ thuật số độ nhạy cao xác Cảm biến nhiệt có khả ghi nhận thay đổi nhiệt độ độ ẩm từ môi trƣờng xung quanh kể thay đổi nhỏ Sau liệu đƣợc truyền thu hình LCD đặt nhà giúp hiển thị thông số theo dạng phần trăm 76 2.2 Đo độ ẩm phƣơng pháp điểm ngƣng tụ: Dựa vào tính chất chuyển trạng thái khơng khí từ khơng bão hịa nƣớc sang bão hòa nƣớc giảm nhiệt độ Trƣớc hết đo nhiệt độ khơng khí dựa vào giá trị nhiệt độ xác định áp suất nƣớc bão hịa khí Pmax Giảm nhiệt độ khơng khí chuyển từ trạng thái khơng bão hịa sang trạng thái bão hịa nƣớc đo nhiệt độ trạng thái Nhiệt độ đƣợc gọi nhiệt độ điểm sƣơng Để phát thời khắc đặt gƣơng để quan sát, mặt gƣơng có phủ mờ bụi nƣớc điểm sƣơng Dựa vào điểm sƣơng để xác định phân áp suất nƣớc bão hòa Pđs Đây áp suất nƣớc khơng khí Độ ẩm tƣơng đối đƣợc xác định theo công thức : Pđs 100(%) Pmax Nhƣ phƣơng pháp điểm sƣơng đo đƣợc độ ẩm tuyệt đối tƣơng đối Đo độ ẩm phƣơng pháp điện trở 3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo độ ẩm phƣơng pháp điện trở: Các vật liệu cách điện thay đổi độ ẩm thay đổi khả cách điện Đo điện trở vật liệu cách điện xác định đƣợc độ ẩm nó, mà độ ẩm vật liệu lại trực tiếp phụ thuộc vào độ ẩm môi trƣờng khơng khí bao quanh Một vật liệu cách điện đƣợc sử dụng làm cảm biến đo độ ẩm phải tuân thủ yêu cầu đƣợc nêu độ nhạy, tính quán tính nhạy cảm với thay đổi độ ẩm mơi trƣờng xung quanh Hình 6.6: Cấu tạo dụng cụ đo độ ẩm điện trở 77 3.2 Đo độ ẩm phƣơng pháp điện trở: Cảm biến độ ẩm (hoặc ẩm kế) cảm nhận, đo lƣờng báo cáo độ ẩm nhiệt độ khơng khí Tỷ lệ độ ẩm khơng khí với độ ẩm cao nhiệt độ khơng khí cụ thể đƣợc gọi độ ẩm tƣơng đối Độ ẩm tƣơng đối trở thành yếu tố quan trọng để ta cảm thấy thoải mái Cảm biến độ ẩm điện trở sử dụng ion muối để đo trở kháng điện nguyên tử Khi độ ẩm thay đổi, điện trở điện cực hai bên môi trƣờng muối Đo độ ẩm phƣơng pháp điện dung 4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo độ ẩm phƣơng pháp điện dung: Hình 6.7: Cấu tạo thiết bị đo độ ẩm phương pháp điện dung Thiết bao gồm điều chỉnh điện áp bo mạch cho có dải điện áp hoạt động từ 3,3 ~ 5,5V Module cảm biến đo độ ẩm đất tương tự tương thích với MCU điện áp thấp (cả logic 3,3V 5V) Để sử dụng với Raspberry Pi, cần có chuyển đổi ADC 78 Khối cảm biến nhận độ ẩm từ mơi trƣờng ngồi chuyển thành điện dung vào khối sử lý điện dung thành tần số Khối chuyển điện dung thành tần số chuyển đổi tín hiệu tần số đo đƣợc từ cảm biến vào vi điều khiển, vi điều khiển nhận liệu xử lý liệu đƣa mặt hiển thị đề hiển thị độ ẩm môi trƣờng 4.2 Đo độ ẩm phƣơng pháp điện dung: * Cách hiệu chỉnh: Bƣớc 1: Lau thật cảm biến để khô, cấp nguồn 5V đo đƣợc giá trị ADC ( cổng ADC Arduino, stm32, stm8, ) đƣợc giá trị khô ( tƣơng ứng với0%) ( Giả sử 520) Bƣớc 2: Cho cảm biến vào cốc nƣớc sạch, đo đƣợc giá trị ADC chân Aout giá trị bão hòa (100%) ( Giả sử 200).Độ ẩm tăng áp giảm Bƣớc 3: Giá trị độ ẩm từ đến 100% tƣơng ứng từ 520 đến 200 320 đơn vị Lƣu ý: Giá trị % không tƣơng ứng với giá trị độ ẩm đất tiêu chuẩn Trong thực tế cần dùng máy móc đo kiểm xác dựa vào kinh nghiệm để lấy giá trị mức khô- vừa- ƣớt để đƣa vào thuật toán điều khiển Đo độ ẩm phƣơng pháp nhiệt kế khô - ƣớt 5.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc dụng cụ đo độ ẩm phƣơng pháp nhiệt kế khô - ƣớt: Hình 6.7: Cấu tạo thiết bị đo độ ẩm phương pháp nhiệt kế khô - ướt 79 Ẩm kế khô ƣớt cấu tạo gồm hai nhiệt kế: nhiệt kế khô nhiệt kế ƣớt Bầu nhiệt kế ƣớt đƣợc quấn quanh sợi dây vải bị thấm ƣớt - đầu dƣới dây nhúng hộp nhựa đựng nƣớc phía sau ẩm kế Nhiệt kế khơ nhiệt độ khơng khí nhiệt kế ƣớt nhiệt độ bay nƣớc trạng thái bão hồ Nếu khơng khí khơ độ ẩm tỉ đối nhỏ Khi nƣớc bay từ sơi dây vải ƣớt nhanh bầu nhiệt kế ƣớt bị lạnh nhiều 5.2 Đo độ ẩm phƣơng pháp nhiệt kế khô - ƣớt: Nhiệt ẩm kế hoạt động dựa nhiệt kế chất lỏng gắn song song Một nhiệt kế đƣợc giữ khô nhiệt kế giữ ẩm từ vải thấm nƣớc quấn xung quanh bầu đo Chênh lệch nhiệt độ nhiệt kế này, thông số nhiệt độ môi trƣờng (đo từ nhiệt kế bầu khô) đƣợc áp dụng để quy đổi sang độ ẩm theo bảng đính kèm nhà sản xuất Loại nhiệt kế sử dụng cần phải thấm nƣớc lên vải quấn bầu ƣớt, cần tăng thêm trao đổi khí ẩm với môi trƣờng xung quanh cách xoay có quạt gió kèm 5.3 Ghi chép, đánh giá kết đo: 80 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Tài – Thực Hành Lạnh Cơ Bản – NXBGD - 2010 [2] Nguyễn Đức Lợi – Tủ lạnh, Tủ Đá, Tủ Kem – NXBKHKT - 2001 [3] Nguyễn Đức Lợi – Đo Lƣờng Tự Động Hóa Hệ Thống Lạnh – NXBKHKT – 2001 [4] Nguyễn Xuân Phú, Vật liệu điện, NXB Khoa học Kỹ thuật 1998 [5] Nguyễn Xuân Phú, Cung cấp điện, Nxb Khoa học Kỹ thuật 1998 [6] Ngô Diên Tập, Đo lƣờng điều khiển máy tính, Nxb Khoa học Kỹ thuật 1997 [7] Bùi Văn Yên, Sửa chữa điện máy công nghiệp, Nxb Đà nẵng, 1998 [8] Đặng Văn Đào, Kỹ Thuật Điện, Nxb Giáo Dục 1999 [9] Nguyễn Đình Thắng, Giáo trình An tồn điện, Nxb Giáo Dục 2002 [10] Giáo trình đo lƣờng kỹ thuật lạnh, Sở giáo dục đào tạo Hà Nội, Nxb Hà Nội, 2007 [11] Nguồn tài liệu từ internet đƣợc ban hành… ... lƣờng điện - lạnh mô đun chuyên môn chƣơng trình nghề máy lạnh điều hồ khơng khí - Mô đun đƣợc xếp sau học xong môn học sở - Là mô đun quan trọng thiếu nghề kỹ thuật máy lạnh điều hồ khơng khí q trình. .. cụ đo điện nhƣ đo vôn, ampe, điện trở ….giúp sinh viên nắm rõ lý thuyết thao tác thực hành chuẩn xác Xin trân cảm ơn Quý thầy cô Khoa Điện tử - Điện lạnh Trƣờng Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ. .. thang đo điện trở hay thang đo dòng điện đo vào điện áp xoay chiều => Nếu nhầm đồng hồ bị hỏng ! Để nhầm thang đo dòng điện, đo vào nguồn AC => hỏng đồng hồ Để nhầm thang đo điện trở, đo vào nguồn
