Bài giảng Cảm biến công nghiệp - Chương 8

Chương 8 Cảm biến đo áp suất thuộc bài giảng Cảm biến công nghiệp, có cấu trúc nội dung cần tìm hiểu được chia làm 5 phần: Phần 1 Tổng quan, phần 2 Áp kế dạng màn chắn, phần 3 Áp kế lò xo ống, phần 4 Áp kế hộp xếp, phần 5 Áp kế chất lỏng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cảm biến công nghiệp - Chương 8VIII. Cảm biến đo áp suất1. Tổng quan Định nghĩa Áp suất được định nghĩa là lực tác dụng trên một đơn vị diện tích P = F/A Áp suất tuyệt đối: là áp suất chênh lệch giữa điểm đo và chân không tuyệt đối (áp suất bằng 0). Áp suất dư/tương đối: là áp suất chênh lệch giữa điểm đo và môi trường xung quanh (khí quyển). Áp suất vi sai: là áp suất chênh lệch giữa hai điểm đo, một điểm được chọn làm điểm tham chiếu.1. Tổng quan Định nghĩa1. Tổng quan Đơn vị đo Trong hệ SI: Pascal (Pa), 1 Pa = 1 N/m2 = 10-5 bar. Châu Âu: bar, Bắc Mỹ: psi, Châu Á: kg/cm2, MPa. Đơn vị pascal bar kg/cm2 atmotsphe mmH2O mmHg mbar áp suất (Pa) (b) (atm)1Pascal 1 10-5 1,02.10-5 0,987.10-5 1,02.10-1 0,75.10-2 10-21 bar 105 1 1,02 0,987 1,02.104 750 1031 kg/cm2 9,8.104 0,980 1 0,986 104 735 9,80.1021 atm 1,013.105 1,013 1,033 1 1,033.104 760 1,013.10 31mmH2O 9,8 9,8.10-5 10-3 0,968.10-4 1 0,0735 0,0981mmHg 133,3 13,33.10-4 1,36.10-3 1,315.10-3 136 1 1,331mbar 100 10-3 1,02.10-3 0,987.10-3 1,02 0,750 11. Tổng quan Phân loại Điện dung Màn chắn Biến dạng Lò xo ống Áp điệnĐọc trực tiếp Hộp xếp Áp kế chất lỏng Áp kế chữ U Áp kế nén Mc Leod Áp kế nhớt Dựa vào sự thay đổi tỷ trọng củaĐo gián tiếp Ion hóa chất khí và tạo ra tín hiệu điện Độ dẫn nhiệt2. Áp kế dạng màn chắn Loại đo điện dung Gồm 2 bản cực, 1 bản cực cố định, 1 bản cực là màn chắn chịu tác động của áp suất Đo áp suất dựa vào điện dung của tụ điện2. Áp kế dạng màn chắn Loại điện dung2. Áp kế dạng màn chắn Loại đo biến dạng2. Áp kế dạng màn chắn Loại áp điện3. Áp kế lò xo ống Cấu tạo và nguyên lý3. Áp kế lò xo ống Các dạng a) Dạng ống chữ C; b, c) dạng ống xoắn3. Áp kế lò xo ống3. Áp kế lò xo ống4. Áp kế hộp xếp Cấu tạo và nguyên lý Made of Bronze, S.S., BeCu, Monel etc.. The movement is proportional to number of convolutions Sensitivity is proportional to size In general a bellows can detect a slightly lower pressure than a diaphragm The range is from 0-5 mmHg to 0-2000 psi Accuracy in the range of 1% span4. Áp kế hộp xếp5. Áp kế chất lỏng5. Áp kế chất lỏng Dạng chữ U 5. Áp kế chất lỏngWith both legs of a U-tubemanometer open to theatmosphere or subjected to the same pressure, the liquid maintains the same level in each leg, stablishing a zeroreference.ManometerWith a greater pressureapplied to the left sideof a U-tube manometer,the liquid lowers in theleft leg and rises in theright leg.The liquid moves untilthe unit weight of theliquid, as indicated byh, exactly balances thepressure.Manometer When the liquid in the tube is mercury, for example, the indicated pressure h is usually expressed in inches (or millimeters) of mercury. To convert to pounds per square inch (or kilograms per square centimeter), P2 = ρhgWhereP2 = pressure, (kg/cm2)ρ = density, (kg/cm3)h = height, (cm)Manometer Gauge pressure is ameasurement relativeto atmosphericpressure and it varieswith the barometricreading. A gauge pressuremeasurement ispositive when theunknown pressureexceeds atmosphericpressure (A), and isnegative when theunknown pressure isless thanatmospheric pressure(B).