Thực tiễn trong việc đo l−u tốc và áp lực của dòng chảy chúng ta dùng các đầu đo (sensor) để xác định thông số của dòng chảy. Vậy:
+ Sensor: Là thiết bị dùng để biến đổi các đại l−ợng (điện hay đại l−ợng vật lý bất kỳ) thành dạng tín hiệu có khả năng đo đ−ợc (th−ờng là tín hiệu điện)
Ngoài ra chúng ta cần có các thiết bị khác đi kèm với sensor nh−: + Nguồn cung cấp: Th−ờng th−ờng là dòng điện hay diện áp 1 chiều. - Đối với đầu đo vận tốc của hãng Delft Hydraulics thì nguồn này là dòng điện dể tạo ra từ tr−ờng kích thích xung quanh đầu đo. Bộ phận thu sử dụng thiết bị nhạy cảm với từ tr−ờng để nhận biết sự thay đổi của dòng chảy.
- Đối với đầu đo áp lực: Sử dụng ngồn điện áp chuẩn 10 V làm điện áp kích thích, điện áp này đặt vào 2 đầu của bộ transducer là 1 thiết bị có các điện trở nhạy cảm với áp lực, từ đó nhận đ−ợc điện áp đầu ra t−ơng ứng với áp lực của n−ớc.
+ Bộ phần khuyếch đại, điều chỉnh: Thông th−ờng đầu ra của đầu đo tín hiệu th−ờng rất nhỏ, và không tuyến tính nên cần 1 khối chức năng có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu này lên và cần các khối thuật toán (bằng mạch cứng hay ch−ơng trình) để biến đổi từ dạng phi tuyến tính của tín hiệu đầu ra từ sensor thành dạng tín hiệu tuyến tính với đại l−ợng cần đo.
Ngoài ra khối này còn có nhiệm vụ cung cấp dải tín hiệu đầu ra phù hợp với mục đích sử dụng và t−ơng thích với các thiết bị khác. Thông th−ờng nếu tín hiệu đầu ra là điện áp thì nằm trong khoảng ±5V hoặc ± 10V. Nếu tín hiệu đầu ra là dòng thì th−ờng là dòng từ 4ữ20 mA.
hiển thị kết quả đo ra màn hình (LCD, LED, CRT, …) và có các phím bấm chức năng phục vụ cho việc cấu hình, cài đặt và vận hành thiết bị đo.
Quay trở lại vấn đề đo dòng chảy, ở đây để đo vận tốc dòng chảy chúng ta dùng thiết bị PEMS của hãng Delft Hydraulics. Thiết bị này ngoài bộ phận hiển thị là màn hình LCD còn có 2 đầu ra (Output) với điện áp đầu ra là ±10V t−ơng ứng với vận tốc dòng chảy là ±2 m/s hoặc ±5m/s (tuỳ chế độ do ng−ời dùng chọn). Thiết bị đo áp lực là thiết bị của hãng DRUCK với các thông số cơ bản: Điện áp kích thích 10V, tín hiệu ra 0ữ100mA t−ơng ứng với áp suất 0ữ3500mmH2O.
Để thực hiện việc đo cùng 1 lúc nhiều đầu đo khác nhau thậm chí đo cả áp lực và l−u tốc đồng thời chúng ta sử dụng 1 thiết bị có nhiệm vụ tích hợp nhiều đầu đo từ các kênh đo khác nhau và thực hiện việc lấy mẫu phép đo theo yêu cầu của ng−ời dùng. Sau đó biến đổi tất cả các dạng tín hiệu này (th−ờng là tín hiêụ t−ơng tự) thành dạng tín hiệu số và gửi kết quả đo vào máy tính phục vụ việc xử lý và l−u trữ kết quả đo.
Thiết bị chúng ta sử dụng ở đây là bộ DAQBOOK 260 với các card chức năng là 2 card DBK 15 (Dùng để thu thập tín hiệu là tín hiêụ t−ơng tự dòng hoặc áp). Card DBK 43 dùng để thu thập tín hiệu từ đầu đo áp lực.
DAQBOOK 260 có cổng giao tiếp kết nối với cổng song song (cổng LPT) của máy tính.
Vì bộ thu thập DAQBOOK 260 bản thân nó là 1 phần cứng kết nối với máy tính nên trên máy tính (PC) cần phải có phần mềm đọc đ−ợc tín hiệu từ DAQBOOK 260 gửi lên và có các công cụ khác phục vụ việc xử lý kết quả đo.
1 trong những phần mềm đó là DASYLAB.
DASYLAB là 1 công cụ cực mạnh, tích hợp nhiều ứng dụng khác nhau và cho rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Ng−ời dùng tuỳ thuộc vào yêu cầu cụ thể mà cấu hình các module lại với nhau và cài đặt thông số cho từng module rồi viết các dòng lệnh điều khiển các module cũng nh− điều khiển việc đo đạc.
Ví dụ minh hoạ của màn hình DasyLab
Tuy nhiên vì DASYLAB là 1 công cụ rất mạnh nên các ứng dụng của nó cũng mang tính tổng quát, kết quả của nó thông th−ờng rất cô đọng và kết quả này th−ờng đ−ợc hiển thị ra màn hình đ−ới dạng bảng, đồ thị, hay l−u vào file cơ sở dữ liệu. Và mỗi lần thực hiện 1 phép đo thì dữ liệu đ−ợc l−u d−ới dạng 1 file riêng biệt.
Ngoài ra việc thêm các thông tin khác đi kèm phép đo theo thời gian, vị trí, … th−ờng mất rất nhiều thời gian và th−ờng phải nhập thủ công vào từng khối module riêng lẻ nên gây rất nhiều khó khăn cho ng−ới thực hiện đo cũng nh−
ng−ời xử lý kết quả đo. Hơn nữa với việc thực hiện nh− vậy sẽ tốn rất nhiều thời gian, công sức, tài chính cũng nh− dễ gây nhầm lẫn trong quá trình đo.