6.5.1 Cảm biến áp suất kiểu điện trở:
Cấu tạo : gồm 1 strain gauge đƣợc dán cốđịnh trên màng mỏng (phân cách phần áp suất cao và phần áp suất thấp) biến dạng nhƣ (hình 6.15).
Nguyên lý : Khi áp suất chất lƣu tác động lên cảm biến ở phần áp suất cao, màng phân cách bị biến dạng làm cho Strain gauge bị biến dạng theo. Khi strain gauge bị biến dạng, điện trở của nó sẽthay đổi
Chƣơng 6: Đo biến dạng, lực và trọng lƣợng
6.5.2 Cảm biến áp suất kiểu áp điện:
Cấu tạo: Trong cấu tạo của cảm biến, phần tử nhạy cảm chính là các chất áp điện nhƣ: các
tinh thể thạch anh, Titan, Bari.
Hình 6.16 : Cấu tạo và hình dạng của cảm biến áp suất áp điện.
Nguyên lý : Khi áp suất của chất lƣu tác động lên cảm biến sẽ làm các tinh thể áp điện bị
biến dạng (bị nén) thì trên bề mặtcủa chất áp điện sẽ xuất hiện điện tích Q phụ thuộc vào áp suất nén.
Ứng Dụng Của Cảm Biến Áp Suất: Cảm biến áp suất đƣợc dùng để đo áp suất chất lƣu nhƣ: Đo áp suất chất lỏng trong đƣờng ống, đo áp suất khí trong các đƣờng ống dẫn khí, đo
áp suất hơi trong nồi hơi… Ngồi ra cảm biến áp suất cịn có thểđƣợc dùng để đo cao trình
Chƣơng 6: Đo biến dạng, lực và trọng lƣợng
CÂU HỎI ƠN TẬP
Câu 1: Trình bày cấu tạo của Loadcell?
Câu 2: Cho biết ứng dụng của cảm biến áp suất?
Câu 3: Trình bày cấu tạo Cảm biến biến dạng (Strain gage).
Câu 4: Nêu những ứng dụng thƣờng gặp trong thực tế dùng cảm biến loadcell?
Câu 5: Cảm biến thƣờng dùng trong điều khiển chính xác cánh tay Robot là:
a. Laser c. Incremental encoder
b Load cell d. Absolute encoder
Câu 6: Cảm biến biến dạng làm việc dựa trên hiệu ứng
a. Seebek c. Cảm ứng lực
b. Tenzo d. Quang điện
Câu 7: Cảm biến biến dạng thƣờng dùng để chế tạo cảm biến
a. Laser c. Load cell
Chƣơng 7: Đo lƣu lƣợng, tốc độ và mức chất lƣu
: ĐO LƢU LƢỢNG, TỐC ĐỘ VÀ MỨC CHẤT LƢU. (6 Tiết)
CHƢƠNG 7
7.1 Lƣu lƣợng kế từ điện
Nguyên lý hoạt động của lƣu lƣợng kế từ điện dựa trên định luật cảm ứng điện từ Faraday. Khi có dây dẫn chuyển động trong từ trƣờng cắt các đƣờng sức, trong dây dẫn cảm ứng sức một điện động tỷ lệ với tốc độ chuyển động của dây. Nếu dùng một chất lỏng dẫn điện chạy qua hai cực của một nam châm và đo sức điện động sinh ra trong chất lỏng thì có thể xác định đƣợc tốc độ của dịng chảy hay lƣu lƣợng thể tích
Hình 7.1: Sơ đồ nguyên lý lƣu lƣợng kế từ điện
Giữa hai cực S và N của nam châm, ngƣời ta đặt ống kim loại khơng từ tính (3) vng góc với đƣờng sức từ. Mặt trong ống (3) phủ lớp cách điện nhƣ sơn emay, thủy tinh. Trong mặt phẳng vng góc với đƣờng sức ngƣời ta đặt hai cực (1) và (2) các điện cực này đƣợc nối với đồng hồ đo milivolt kế. Sức điện động trong từ trƣờng không đổi là
(7.1)
Trong đó: B là cƣờng độ từ trƣờng, W là tốc độ dịng chảy, D là đƣờng kính dịng chảy, Q là lƣu lƣợng thể tích. Nếu B = const thì sức điện động phụ thuốc tuyến tính vào lƣu lƣợng thể tích của chất lỏng. Lƣu lƣợng kế điện từ dùng đo cho các chất lỏng có điện dẫn khơng nhỏ hơn
(10-5 - 10-6) Simen/m. Nhƣợc điểm của loại có từ trƣờng không đổi là xuất hiện các điện cực
sức điện động Galvanic và sức điện động phân cực làm suy yếu cảm ứng dẫn đến sai số tăng. Sức điên động ký sinh phân cực có thể loại trừ nếu dùng nam châm điện xoay chiều tuy nhiên
điều này lại dễ bị méo tín hiệu. Tuy nhiên trong cơng nghiệp dùng nam châm điện lại có ƣu điểm trong việc đo lƣu lƣợng chất lỏng mà không cần biết tỷ trọng chất lỏng.
Chƣơng 7: Đo lƣu lƣợng, tốc độ và mức chất lƣu độ chuyển động đều từ 0.6 –10m/s. Cấp chính xác 1; 2.5
7.2 Đo lƣu lƣợng bằng chênh lệch áp suất
Một trong những nguyên tắc phổ biến để đo lƣu lƣợng chất lỏng, khí và hơi là nguyên tắc thay đổi độ giảm áp suất qua ống hẹp. Ƣu điểm là thiết bị chắc chắn không ồn, dễ chế tạo hàng loạt, đo ở mọi môi trƣờng, giá thành thấp
Khảo sát nguyên lý dịng chảy trong một ống dẫn có đặt thiết bị thu hẹp, khi có dịng chảy qua lỗ hẹp thì tốc độ nó tăng lên so với lúc trƣớc lỗ thu hẹp, do đó áp suất bị giảm xuống tạo nên sự chênh lệch áp suất trƣớc và sau ống hẹp. Sử dụng áp kế vi sai đo đƣợc sự chênh lệch áp suất này từ đó đo đƣợc lƣu lƣợng.
Hình 7.2: Đo mức bằng chênh áp