CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP - CHƯƠNG 8 CẢM BIẾN ĐO ÁP SUẤT

Áp suất và nguyên lý đo 1.1. Áp suất: đại lượng có giá trị bằng lực tác dụng vuông góc lên một đơn vị diện tích bề mặt bình chứa: dF p = (N/m2) dS • Chất lưu không= p + động: p = p chuyển ρ gh t 0 • Chất= p 0chuyểghđộ→ Áp suất tĩnh p t lưu + ρ n ng: p = pt + pđ pđ ρv 2 = 2 → Áp suất động .1.1. Áp suất và nguyên lý đo 1.2. Đơn vị đo áp suất: 1Pa = 1N/m2. Đơn vị áp suất 1Pascal 1 bar 1 kg/cm2 1 atm 1mmH2O 1mmHg 1mbar pascal...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP - CHƯƠNG 8 CẢM BIẾN ĐO ÁP SUẤT Chương 8 CẢM BIẾN ĐO ÁP SUẤT 1. Áp suất và nguyên lý đo áp suất 2. Áp kế dùng dịch thể 3. Áp kế đàn hồi 4. Áp kế điện 1. Áp suất và nguyên lý đo 1.1. Áp suất: đại lượng có giá trị bằng lực tác dụng vuông góc lên một đơn vị diện tích bề mặt bình chứa: dF p= (N/m2) dS • Chất lưu không= p + động: p = p chuyển ρ gh t 0 p = pt + pđ • Chất= p 0chuyểghđộ→ Áp suất tĩnh p t lưu + ρ n ng: ρv 2 → Áp suất động = pđ 2 1.1. Áp suất và nguyên lý đo 1.2. Đơn vị đo áp suất: 1Pa = 1N/m2. kg/cm2 Đơn vị pascal bar atmotsphe mmH2O mmHg mbar áp suất (Pa) (b) (atm) 10-5 1,02.10-5 0,987.10-5 1,02.10-1 0,75.10-2 10-2 1Pascal 1 105 1,02.104 103 1 bar 1 1,02 0,987 750 1 kg/cm2 9,8.104 104 9,80.102 0,980 1 0,986 735 1,013.105 1,033.104 1,013.103 1 atm 1,013 1,033 1 760 9,8.10-5 10-3 0,968.10-4 1mmH2O 9,8 1 0,0735 0,098 13,33.10-4 1,36.10-3 1,315.10-3 1mmHg 133,3 136 1 1,33 10-3 1,02.10-3 0,987.10-3 1mbar 100 1,02 0,750 1 1. Áp suất và nguyên lý đo 1.3. Nguyên lý đo áp suất Đo áp suất tĩnh: v Đo trực tiếp: thông qua một lỗ được khoan trên thành bình: p→ F tác động lên cảm biến → Đo F ⇒ p. v Đo gián tiếp: đo biến dạng của thành bình chứa (cảm biến đo biến dạng). 1. Áp suất và nguyên lý đo Đo á pđ = p − pt • Ví dụ: đo hiệu áp suất bằng ống pi-tô (hình bên). Áp suất tác dụng lên mặt phẳng vuông góc với dòng chảy là áp suất tổng (p). 2. Áp kế dùng dịch thể 2.1. Vi áp kế kiểu phao 2.2. Vi áp kế kiểu chuông 2.3. Vi áp kế bù 2.4. Áp kế vành khuyên 2.1. Vi áp kế kiểu phao a) Cấu tạo & nguyên lý làm việc: 1. 2. 3. 4. 2.1. Vi áp kế kiểu phao • Giả sử p1>p2, chất lỏng làm việc trong bình (1) hạ xuống, trong bình (2) dâng lên. Độ dịch chuyển của phao: . (p 1 − p ) 1 h1 =  F 2  (ρ − ρ )g 1 + m  f • Độ dịch chuyển → kim chỉ hoặc đo bằng cảm biến đo dịch chuyển. 2.1. Vi áp kế kiểu phao b) Đặc điểm: • Kết cấu cồng kềng, • Cấp chính xác cao (1; 1,5), • Chứa chất lỏng độc hại. ⇒ Đo áp suất tĩnh không lớn hơn 25MPa. 2.2. Vi áp kế kiểu chuông a) Cấu tạo và nguyên lú làm việc: 1. 2. 3. Khi p1 > p2 2.2. Vi áp kế kiểu chuông • Khi p1 = p2, chuông ở vị trí cân bằng. • Khi p1 > p2, chuông dịch chuyển lên trên. Độ dịch chuyển của chuông: .(p1 − p 2 ) f H= ∆f .g(ρ m − ρ) • Độ dịch chuyển H → kim chỉ hoặc đo bằng cảm biến đo dịch chuyển. 2.2. Vi áp kế kiểu chuông b) Đặc điểm: • Độ chính xác cao; • Đo được áp suất thấp và áp suất chân không. 2.3. Vi áp kế bù a) Cấu tạo và nguyên lý làn việc: 1. 3. 2. 4. 2.3. Vi áp kế bù b) Đặc điểm: • Giới hạn đo 125 - 150 mmH2O, sai số: ± 0,05 mmH2O. • Khó khăn khi hiệu chỉnh. 2.4. Áp kế vành khuyên a) Cấu tạo & nguyên lý làm việc: 1. 2. 3. 4. 2.4. Áp kế vành khuyên b) Đặc điểm: • Giới hạn đo khi dịch thể là nước: 25 - 160 mmH2O, thủy ngân: 400 – 2.500mmH2O, • Cấp chính xác 1; 1,5. 3. Áp kế đàn hồi 3.1. Áp kế lò xo 3.2. Áp kế màng 3.3. Áp kế ống trụ 3.4. Áp kế kiểu đèn xếp 3.1. Áp kế lò xo a) Cấu tạo & nguyên lý làm việc: Lò xo xoắn Vật liệu: đồng thau, hợp kim nhẹ, thép cacbon, thép gió. 3.1. Áp kế lò xo • Khi p = p0, lò xo ở trạng thái cân bằng. • Khi (p > p0), lò xo giản , ngược lại (p < p0) lò xo co lại→ đầu tự do dịch chuyển. 1 − ν2 R 2  b2  α • Biến thiên góc ở tâm (γ): ∆γ = pγ 1 − 2  . Y bh  a  β + x 2   • Lực cân bằng ở đầu tự do:  b 2  48s γ − sin γ N t = pab1 − 2   a  ε + x 2 3γ − 4 sin γ + sin γ. cos γ = k1p .    b  48s γ − cos γ 2 1 − 2  N r = pab  ε + x 2 . γ − sin ...