1. Đặc tính cảm biến
_ Lưu lượng vật chất là số lượng chất đó chảy qua tiết diện ngang của ống dẩn trong một đơn vị thời gian. Đơn vị đo được tính mét khối trên giây hoặc mét khối trên giờ.
_ Cảm biến đo dùng cánh quạt : dựa trên số vòng quay của tua bin trong một đơn vị thời gian tỉ lệ với tốc độ dòng chảy.
Hình 10.2 : Sơ đồ cấu tạo cảm biến đo lưu lượng
2. Nguyên lý đo
_ Khi cánh quạt quay lỏi gắn trên trục quay theo, tử thông của nam châm gắn bên ngoài cảm ứng sẽ tăng lên khi lỏi nằm dọc trục của nam châm và giãm khi vuông góc với nó.
_ Khi từ thông móc vòng trong cuộn dây cảm ứng thay đổi sẽ xuất hiện một sức điện động cảm ứng, Mỗi vòng quay từ thông tăng giãm 2 lần và tần số cảm ứng f trong cuộn dây cũng tăng gấp 2 lần số vòng quay của tua bin. Đo tốc độ quay bằng tần số kế có thể xác định được lưu lượng cần đo.
n = k.v
n : là tốc độ quay của cánh quạt (tua bin) _ Lưu lượng thể tích chảy qua cánh quạt :
Q = v.F
Trong đó k = 2.r.F.cotgα (r bán kính trung bình của cánh quạt, α góc lệch giũa cánh và trục tua bin)
v : tốc độ dòng chảy qua tiết diện F của ống dẩn
III. KỸ THUẬT AN TOÀN
_ Khi cắm dây phải tắt nguồn.
_ Cắm đúng ngõ vào áp dương hay âm (cắm sai sẽ gây hư hỏng).
_ Để đo ngõ ra các cảm biến có thể sử dụng đồng hồ đo volt hoặc khối giao điện đo.
_ Khi thí nghiệm cần lập bảng cho mỗi loại cảm biến.
_ Khi tiếp xúc đo tránh chạm vào vật đo linh kiện đo nguồn điện đo. _ Tiếp xúc đúng chiều phân cực của que đo, cực tính nguồn đo. _ Sau khi tiếp xúc đúng vị trí đo giữ cố định rồi đọc kết quả đo.
_ Tránh tiếp xúc điện nơi ẩm ướt, thiếu ánh sáng, bị rung động gây cản trở khó chạm khó tiếp xúc …
E. THỰC HÀNH :
1. Khảo sát đặc tính hoạt động cảm biến
_ Cảm biến đo dùng cánh quạt : dựa trên số vòng quay của tua bin trong một đơn vị thời gian tỉ lệ với tốc độ dòng chảy.
Hình 10.2 : Sơ đồ cấu tạo cảm biến đo lưu lượng
Bước 1 : Chuẩn bị dụng cụ đo. _ Mô hình mạch đo.
_ Lắp đặt thiết bị đo, cảm biến đo vào các vị trí đo. Bước 2 : Kiểm tra kỹ thuật an toàn.
_ Kiểm tra độ chính xác của mạch .
_ Xác định khả năng đo an toàn của dụng cụ đo.
_ Quá trình đo không chạm tay vào vật đo, linh kiện, nguồn điện.
_ Tiếp xúc đúng chiều phân cực và trị số áp nguồn cấp vào mạch thí nghiệm. _ Sau khi tiếp xúc đúng vị trí giữ cố định rồi quan sát kết quả.
_ Tránh tiếp xúc điện nơi ẩm ướt, thiếu ánh sáng, bị rung động gây cản trở khó chạm khó tiếp xúc …
Bước 3 : Vận hành mạch đo. _ Cấp nguồn vào mạch đo. _ Đo đọc ghi nhận các kết quả:
+ Chỉ số điện áp thay đổi từ ngỏ ra cảm biến. + Chỉ số lượng nước theo thời gian.
+ Tính toán chỉ số lưu lượng nước theo thời gian. _ Ngắt nguồn cung cấp.
Bước 4 : kết thúc .
_ Ngắt nguồn cung cấp và cách ly an toàn mạch đo. _ Tổng hợp kết quả ghi nhận.
_ Nhận xét và cho kết luận cụ thể về mạch đo.
2. Mạch đo lưu lượng nước cơ bản
Trình tự thực hiện giống câu 1. Tuần tự thay các bơm nước và làm theo các bước của câu 1 để đo kiểm định lưu lượng bơm. các bước của câu 1 để đo kiểm định lưu lượng bơm.
Bước 1 : Chuẩn bị dụng cụ đo. _ Mô hình mạch đo.
_ Lắp đặt bơm nước, thiết bị đo, cảm biến đo vào các vị trí đo. Bước 2 : Kiểm tra kỹ thuật an toàn.
_ Kiểm tra độ chính xác của mạch .
_ Xác định khả năng đo an toàn của dụng cụ đo.
_ Quá trình đo không chạm tay vào vật đo, linh kiện, nguồn điện.
_ Tiếp xúc đúng chiều phân cực và trị số áp nguồn cấp vào mạch thí nghiệm. _ Sau khi tiếp xúc đúng vị trí giữ cố định rồi quan sát kết quả.
_ Tránh tiếp xúc điện nơi ẩm ướt, thiếu ánh sáng, bị rung động gây cản trở khó chạm khó tiếp xúc …
Bước 3 : Vận hành mạch đo. _ Cấp nguồn vào mạch đo. _ Đo đọc ghi nhận các kết quả:
+ Chỉ số điện áp thay đổi từ ngỏ ra cảm biến. + Chỉ số lượng nước theo thời gian.
+ Tính toán chỉ số lưu lượng nước theo thời gian. _ Ngắt nguồn cung cấp.
Bước 4 : kết thúc .
_ Ngắt nguồn cung cấp và cách ly an toàn mạch đo. _ Tổng hợp kết quả ghi nhận.
_ Nhận xét và cho kết luận cụ thể về mạch đo.
F. BÀI TẬP
1\ Hảy tự tìm hiểu và Liệt kê một số cảm biến đo lưu lượng sử dụng phổ biến trong thực tế ?
2\ Trình bày nguyên lý hoạt động đo lưu lượng chất lỏng dùng cảm biến đo lưu lượng kiểu cảm ứng từ ?
3\ Trình bày nguyên lý, cách thức đo mức tiêu thụ sử dụng nước sinh hoạt trong hộ gia đình thông qua đồng hồ nước (công tơ nước) ?
4\ Thực hiện thao tác, cách thức đo đọc kết quả đo lưu lượng dòng chảy chất lỏng (nước) thông qua cảm biến lưu lượng kiểu cảm ứng từ ?
Bài thực tập 10
CẢM BIẾN QUANG VÀ TIỆM CẬM
A. MỤC TIÊU :
Sau bài học này, người học có khả năng :
- Trình bày được khái niệm cơ bản về chuyển đổi đo đại lượng không điện đo lưu lượng, dùng cảm biến quang và tiệm cận.
- Biết cách đo, phương pháp đo, đo và xác định được trị số đo đại lượng không điện dùng cảm biến quang và tiệm cận cơ bản.
B. DỤNG CỤ, HỌC CỤ SỬ DỤNG :
- Cảm biến quang và tiệm cận.
- Mô hình mạch đo dùng cảm biến quang và tiệm cận.
C. CÁC YÊU CẦU KHI THỰC HÀNH :
- Thực hiện đúng quy trình thao tác.
- Đảm bảo an toàn điện, an toàn khi sử dụng thiết bị dụng cụ.
- Đảm bảo an toàn cho linh kiện, thiết bị, sau khi thực hành các linh kiện vẫn có thể hoạt động tốt.
D. NỘI DUNG :