Giáo trình kỹ thuật cảm biến - Bài 3

BÀI 3 PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯU LƯỢNGGIỚI THIỆUCảm biến đo lưu lượng được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực đo đạc chất lỏng, chất khí, dùng trong các môi trường có tính chất lý hoá cao, độc hại, ngoài ra nó còn làm nhiệm vụ giám sát và điều khiển tự động trong quá trình sản xuất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình kỹ thuật cảm biến - Bài 3 Kü thuËt c¶m biÕn – Khoa C¬ khÝ - §éng lùc – Tr−êng Cao §¼ng NghÒ C«ng NghÖ vµ N«ng L©m §«ng B¾c BÀI 3 PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯU LƯỢNG GIỚI THIỆU Cảm biến đo lưu lượng được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực đo đạc chất lỏng, chất khí, dùng trong các môi trường có tính chất lý hoá cao, độc hại, ngoài ra nó còn làm nhiệm vụ giám sát và điều khiển tự động trong quá trình sản xuất. MỤC TIÊU BÀI HỌC Sau khi học xong bài này học viên có đủ khả năng: - Đánh giá/xác định được vị trí, nhiệm vụ và ứng dụng của các bộ cảm biến đo lưu lượng. - Mô tả được chức năng, nhiệm vụ và các điều kiện làm việc của các bộ cảm biến đo lưu lượng. - Biết được phạm vi ứng dụng, cách lắp đặt các bộ cảm biến đo lưu lượng. NỘI DUNG * Đại cương. * Phương pháp đo lưu lượng dựa trên nguyên tắc chênh lệch áp suất. * Phương pháp đo lưu lượng bằng tần số dòng xoáy. * Các bài thực hành ứng dụng cmả biến đo lưu lượng. HOẠT ĐỘNG I : HỌC LÝ THUYẾT TRÊN LỚP 1. Đại cương. Các cảm biến đo lưu lượng được sử dụng để đo cả chất lỏng và chất khí trong nhiều ứng dụng giám sát và điều khiển, với chất lỏng, khối lượng riêng có thể coi là hằng số nên việc đo lưu lượng nhìn chung dễ thực hiện hơn. Một số kỹ thuật hoạt động với cả chất lỏng và chất khí, một số chỉ hoạt động với dạng lưu chất xác định. Việc đo lưu lượng thường bắt đầu bằng việc đo tốc độ dòng chảy. 1.1. Khái niệm chung về đo lưu lượng. Một trong các tham số quan trọng của quá trình công nghệ là lưu lượngcác chất chảy qua ống dẫn, muốn nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả củahệ thống điều khiển tự động các quá trình công nghệ cần phải đo chính xác thểtích và lưu lượng các chất. Môi trường đo khác nhau được đặc trưng bằng tính chất lý hoá và các yêucầu công nghệ do đó ta có nhiều phương pháp đo dựa trên những nguyên lý khácnhau, số lượng vật chất được xác định bằng khối lượng và thể tích của nó tươngứng với các đơn vị đo (kg, tấn) hay đơn vị đo thể tích (m3, lít), lưu lượng vật chấtlà số lượng chất ấy chảy qua tiết diện ngang của ống dẫn trong một đơn vị thờigian. - Lưu lượng thể tích:Ġ - Đơn vị đo m3/S; m3/giờ ...vv. - Lưu lượng khối:Ġ Đơn vị đo kg/s; kg/giờ; tấn/giờ ...vv. http://www.ebook.edu.vn 49 Kü thuËt c¶m biÕn – Khoa C¬ khÝ - §éng lùc – Tr−êng Cao §¼ng NghÒ C«ng NghÖ vµ N«ng L©m §«ng B¾c Cần phải phân biệt sự khác nhau giữa lưu lượng tức thời và lưu lượngtrung bình. Chẳng hạn lưu lượng thể tích: lưu lượng trung bình Qtb = V(t1 – t2),Lưu lượng tức thời: QV = dV/dt (V là thể tích vật chất đo được trong thời gian (t1 –t2). Đối với chất khí, để kết quả đo không phụ thuộc vào điều kiện áp suất,nhiệt độ, ta quy đổi về điều kiện chuẩn (nhiệt độ 2000C, áp suất 760 mm thuỷngân). Để thích ứng với các nhu cầu khác nhau trong công nghiệp, người ta pháttriển rất nhiều phương pháp khác nhau để đo lưu lượng chất lỏng, hơi nước. 1.2. Đặc trưng của lưu chất. Mỗi lưu chất được đặc trưng bởi những yếu tố sau: - Khối lượng riêng. - Hệ số nhớt động lực. - Hệ số nhớt động học. 1.000 N−íc (ë tr¹ng 900 th¸i b·o hoµ) (P) kg/m3 800 700 300 0 50 100 200 250 150 Temperture (0C) 50 40 30 (P) kg/m3 20 H¬i n−íc b·o hoµ) 10 0 300 0 50 100 200 250 150 Temperture (0C) H×nh 3.1: Khèi l−îng riªng cña n−íc vµ h¬i n−íc ë tr¹ng th¸i b·o hoµ víi c¸c ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é kh¸c nhau * Khối lượng riêng: là khối lượng của 1 đơn vị thể tích lưu chất:ĠTrong đó m là khối lượng của lưu chất, V là thể tích của khối lưu chất. http://www.ebook.edu.vn 50 Kü thuËt c¶m biÕn – Khoa C¬ khÝ - §éng lùc – Tr−êng Cao §¼ng NghÒ C«ng NghÖ vµ N«ng L©m §«ng B¾c* Tính nhớt: là tính chống lại sự dịch chuyển, nó biểu hiện sức dính phân tử haykhả năng lưu động của lưu chất, đây là một tính chất quan trọng của lưu chất vìnó là nguyên nhân cơ bản gây ra sự tổn thất ...