Bài giảng Đo lường - Cảm biến: Cảm biến đo lưu lượng, vận tốc lưu chất và mức

Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài giảng Đo lường - Cảm biến dưới đây để nắm bắt được những nội dung về "Cảm biến đo lưu lượng, vận tốc lưu chất và mức". Nội dung bài giảng được biên soạn ngắn gọn bám sát nội dung sách giáo khoa giúp người học dễ tiếp thu. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Đo lường - Cảm biến: Cảm biến đo lưu lượng, vận tốc lưu chất và mức Đo lường - cảm biếnCảm biến đo lưu lượng, vận tốc lưu chất và mức Nội dung• Đo lưu lượng bằng phương pháp đếm• Đo lưu lượng bằng chênh lệch áp suất• Đo tốc độ gió• Đo mức bằng phao• Đo mức bằng cảm biến điện dung• Đo mức bằng cảm biến siêu âm và quang Đo lường – Cảm biến Đo lưu lượng bằng phương pháp đếmNguyên lý: đếm trực tiếp số lượng thể tích chấtlỏng đi qua buồng chứa có thể tích biết trước. Khichất lỏng đi vào buồng sẽ tác động làm quay bánhrăng, đồng thời tác động đến cơ cấu đếm. Đo lường – Cảm biến Đo lưu lượng bằng phaoRotameter: Dùng đo lưu lượng củakhí hay chất lỏng, gồm 1 ống thủytinh đặt đứng chứa một phao. Phaosẽ được nâng lên tỉ lệ với vận tốc lưuchất. Đo lường – Cảm biếnĐộ dịch chuyển của phao(hoặc nút) có thể được đobởi cảm biến đo dịchchuyển Đo lường – Cảm biến Đo lưu lượng bằng chênh lệch áp suấtPhương trình Bernoullicho đường ống nằmngang như hình:Định luật bảo toàn khốilượngLưu lượng chất lỏng: Đo lường – Cảm biếnCó 4 loại: Đo lường – Cảm biến Lưu lượng K: hằng số đồng hồ• Một đồng hồ dạng Venturi có K = 0.008 m4N-0.5s-1. Tính lưu lượng chất lỏng khi chênh lệch áp suất p = 180 Pa• Một đồng hồ dạng Orifice có K = 0.004 m4N-0.5s-1. Tính lưu lượng chất lỏng khi chênh lệch áp suất đo được là 200 Pa Đo lường – Cảm biến Đo lưu lượng bằng turbine hoặc cánh quạtNguyên lý: Phần tử cảmnhận là một rotor hướngtrục, được đặt để quay dodòng chất lỏng đi qua.Số vòng quay trong mộtđơn vị thời gian: n = k.vTrong đó, k là hệ số tỉ lệ vàv là tốc độ dòng chảy quatiết diện A.Lưu lượng bằng: Q = A.vSố vòng quay có thể đượcđo bằng cảm biến đo tốcđộ (ví dụ, máy phát tốc) Đo lường – Cảm biếnĐo tốc độ gió Đo lường – Cảm biếnĐo mức bằng phao Phao có chứa nam châm, sẽ tác động vào tiếp điểm trong ống dẫn hướng. Có thể đặt nhiều tiếp điểm trong ống để đo nhiều mức khác nhau. Đo lường – Cảm biếnĐo mức bằng cảm biến điện dung Nguyên lý: Một điện cực cách điện được nhúng vào chất lỏng. Điện dung giữa thanh dẫn bên trong điện cực và thành bồn được đo về thay đổi theo mức chất lỏng (a) (b) Công tắc mức dạng điện dung Đo lường – Cảm biến Đo mức bằng cảm biến điện dungQuan hệ giữa điện dung và mức L:  là hằng số điện môi 0 là hằng số điện môi chân khôngNếu chất lỏng có độ dẫn điện cao, ta cóthể đơn giản công thức trên: Đo lường – Cảm biếnĐo mức bằng siêu âm và quang Sóng siêu âm được phản xạ tại bề mặt chất lỏng. Thời gian trễ được đo giữa lúc phát và nhận tín hiệu Đo lường – Cảm biến Bài tập 1 Psi = 6894.75729 PaQuan hệ giữa vận tốc v và sailệch áp suất (đồng hồ dạngorifice)Tính chất của chất lỏng:Mật độ chất lỏng  = 1000 kg/m3Đường kính ống (A1): 1cmĐường kính vòi (A2): 0.5cmLưu lượng tối đa: 0.2 lít/giây (0.0002 m3/s)a/ Thiết kế 1 cảm biến dùng đồng hồ dạng orifice với tầm ngõ ra 0-5V để đo lưulượng chất lỏng trên? Dùng cảm biến áp suất tầm đo 10psi/250mVb/ Ngõ ra bằng bao nhiêu tại ½ lưu lượng cực đại? Đo lường – Cảm biến Bài tậpThiết kế mạch điện đo lưu lượngchất lỏng, tầm đo 0V (lưu lượngmin) tới 5V (lưu lượng max)Dùng máy phát tốc, tầm đo2.4V/1000rpm 1 fluid ounce = 29.57 mlThiết kế mạch điện đo lưu lượngchất lỏng dùng ống dạng piot, tầmđo 0V (lưu lượng min) tới 5V (lưulượng max)Dùng cảm biến áp suất, tầm đo10psi/250mV Đo lường – Cảm biến ...