1

TRƯỜNG TC. KINH TẾ - KỸ THUẬT LONG AN

TỔ CƠ – ĐIỆN

MÔN HỌC

KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG

GIÁO VIÊN BIÊN SOẠN: PHẠM THỊ TRINH

03:30

2

KIỂM TRA BÀI CŨ – 20 phút

Câu 1 (4đ): Vẽ sơ đồ và nêu biểu thức đo điện trở

bằng vonmet va amemet (hai cách)?

Câu 2 (3đ): Để đo được điện cảm và hệ số phẩm chất

của cuộn dây người ta dùng dụng cụ gì?

Câu 3 (3đ):Cầu vạn năng đo các thông số mạch điện

có những ưu điểm gì?

03:30

3

CHƯƠNG 7: ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG KHÔNG

ĐIỆN (4t)

03:30

Các đại lượng không điện: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng,

vận tốc, gia tốc, nồng độ vật chất, ….

XCĐ MĐ CT

CĐ: chuyển đổi đo lường

MĐ: mạch đo lường

CT: chỉ thị

4

7.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ DỤNG CỤ ĐO NHIỆT ĐỘ

Nguyên lý làm việc của cặp nhiệt ngẫu: dựa trên

hiệu ứng Thomson và hiệu ứng Seebek:

Khi nhiệt độ ở đầu t1 khác với nhiệt độ t0, chúng tạo

nên một sđđ: Eab (t1 ,t0 ) = Eab (t1) – Eab (t0)03:30

7.1.2. Đo nhiệt độ bằng phương pháp trực tiếp

a.Nhiệt kế cặp nhiệt ngẫu: là phương pháp được sử

dụng rộng rãi và tiện lợi. Có cấu tạo như hình 7.2 – trang

128

7.1.1. Khái niệm chung: Phương pháp đo nhiệt độ dựa

trên hiện tượng truyền nhiệt

5

Nếu giữ t0 không thay đổi và t1 phụ thuộc vào môi

trường, thì ta có: Eab (t1 ,t0 ) = Eab (t1) – C

C: hằng số

Eab : phụ thuộc t1 , t0 , và cả vật liệu chế tạo nên các

thanh kim loại a,b.

03:30

603:30

Hình ảnh cặp nhiệt ngẫu

7

Cấu tạo của cặp nhiệt ngẫu

03:30

8

Hình ảnh nhiệt kế điện trở

03:30

9

Hình ảnh hỏa kế quang học

03:30

1003:30

b.Nhiệt kế nhiệt điện trở

Nhiệt kế nhiệt điện trở là nhiệt kế sử dụng chuyển

đổi nhiệt điện trở. Có loại:

-Nhiệt điện trở kim loại: 7.7 – trang 133

-Nhiệt điện trở bán dẫn: Hình 7.9 – trang 135

-Đo nhiệt độ bằng diode và transitor: hình 7.13,7.14 –

trang 137

11

7.1.3. Đo nhiệt độ bằng phương pháp không tiếp xúc

a.Hỏa kế quang học

Là phương pháp dựa trên định luật bức xạ của vật

đen tối.

Bức xạ nhiệt của mọi vật được đặc trưng bằng mật độ

phổ E đó là: năng lượng bức xạ trong một đơn vị thời gian

với một đơn vị diện tích của vật và xảy ra trên một đơn vị độ

dài sóng.

03:30

Trong đó: C1 , C2 : hằng số

T: nhiệt độ tuyệt đối

: độ dài sóng

12

Hỏa kế quang học có độ chính xác khá cao, sai số cơ bản

1%

Đo nhiệt độ: 900 22000 C

03:30

b.Hỏa kế phát xạ

Có thể đo nhiệt độ 20 25000 C

13

Hình ảnh hỏa kế bức xạ

03:30

a) Loại có ống kính hội tụ b) Loại có kính phản xạ

1. Nguồn bức xạ

2. Thấu kính hội tụ

3. Gương phản xạ

4. Bộ phân thu năng lượng

5. Dụng cụ đo thứ cấp

14

7.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO LỰC, ỨNG SUẤT VÀ ÁP SUẤT

03:30

Đo lực, ứng suất và áp suất chiếm phần lớn trong các xí

nghiệp có hệ thống đo và điều khiển tự động; hoặc các

quá trình nghiên cứu cơ lý tính của các vật chịu lực trong

chế tạo máy.

Đo lực, ứng suất và áp suất có thể đo bằng hai cách: trực

tiếp và gián tiếp:

- Đo trực tiếp: là sử dụng các chuyển đổi có đại

lượng vào tương ứng với đại lượng cần đo.

7.2.1. Khái niệm chung

1503:30

- Đo gián tiếp: có sử dựng các phần tử đàn hồi, các

hệ dẫn truyền, biến các đại lượng cần đo thành các di

chuyển. Các chuyển đổi đo các di chuyển và suy ra đại

lượng cần đo

1603:30

7.2.2. Các phương pháp và dụng cụ đo lực

a. Đo lực bằng phương pháp đo trực tiếp

- Lực kế kiểu áp điện: là loại chuyển đổi phát điện,

nguyên lý làm việc dựa trên hiệu ứng áp điện.

- Lực kế điện trở lực căng (điện trở tenxơ): nguyên lý

làm việc dựa trên sự tahy đổi điện trở khi bị biến dạng.

b. Đo lực bằng phương pháp gián tiếp: là phương

pháp biến lực thành di chuyển qua khâu dẫn truyền sau đó

đo di chuyển để xác định lực.

17

7.2.4. Các phương pháp đo áp suất

Áp suất: là tỉ số giữa lực tác dụng vuông góc lên một mặt

với diện tích của nó. Áp suất là một đại lượng cơ bản để

xác định trạng thái nhiệt động học của các chất, cũng như

các quá trình công nghệ, hay tình trạng các thiết bị công

nghệ, … Các dụng cụ đo áp suất như: áp kế đo áp suất

dư; khí áp kế đo áp suất khí quyển; áp kế tuyệt đối để đo

áp suất tính từ độ 0 tuyệt đối; chân không kế.03:30

7.2.3. Đo ứng suất và biến dạng: thực tế là một (đo l

hay l/l), có thể dùng các chuyển đổi khác nhau, nhưng

phổ biến nhất là dùng chuyển đổi điện trở lực căng.

18

a.Đo áp suất bằng phương pháp trực tiếp: áp kế điện

Nguyên lý làm việc theo hình 7.30 - trang 149

b.Đo áp suất bằng phương pháp gián tiếp

Đó là các thiết bị dưới tác dụng của áp suất nhờ các khâu

dẫn động áp suất biến thành di chuyển, các chuyển đổi đo

di chuyển sẽ xác định đượ áp suất cần đo.

Có hai loại:

- Áp kế hỗ cảm vi sai: hình 7.31 – trang 149

- Áp kế dùng chuyển đổi tenxơ: hình 7.32 – trang 15003:30

19

7.3. ĐO LƯU LƯỢNG VÀ THỂ TÍCH CHẤT LỎNG, KHÍ VÀ

HƠI

03:30

7.3.1. Khái niệm chung

Lưu lượng là một trong các tham số quan trọng

của quá trình công nghệ. Muốn nâng cao chất lượng

sản phẩm và hiệu quả của của các hệ điều khiển tự

động các quá trình công nghệ cần phải đo chính xác lưu

lượng và thể tích các chất.

Lưu lượng vật chất là số lượng chất đó chảy qua

tiết diện ngang của ống dẫn trong một đơn vị thời gian

(m3 /s hoặc m3 /giờ)

2003:30

Lưu lượng được phân thành hai loại: lưu lượng

trung bình và lưu lượng tức thời:

- Lưu lượng trung bình: Qtb = V(t2 – t1)

V: Thể tích

t2 – t1 : thời gian đo

- Lưu lượng tức thời:

2103:30

7.3.2. Các thiết bị đo lưu lượng và lưu tốc

a. Lưu lượng kế cánh quạt

Làm việc dựa trên số vòng quay của tuabin trong một

đơn vị thời gian tỉ lệ với tốc độ dòng chảy.

Lưu lượng thể tích qua cánh quạt: Q = v.F (v: tốc độ

dòng chảy; F: tiết diện của ống dẫn)

Sơ đồ cấu tạo: hình 7.33 – trang 152

2203:30

b. Lưu lượng kế từ điện

Làm việc dựa trên định luật cảm ứng điện từ của

Faraday.

Sức điện động biểu diễn qua lưu lượng:

Tong đó:

k: hệ số; : hệ số góc của từ thông do nam châm tạo

ra; B: độ cảm ứng từ; d: đường kính trong của ống

dẫn; v: vận tốc trung bình của chất lỏng;

2303:30

c.Đo lưu lượng bằng cách thay đổi độ giảm áp suất

Là một trong những phương pháp để đo lưu lượng

chất lỏng, khí và hơi. Dựa vào sự thay đổi độ giảm áp

suất qua ống thu hẹp.

Quan hệ giữa lưu lượng khối G và lưu lượng Q của

dòng chảy:

2403:30

Trong đó:

: hệ số lưu lượng

d: đường kính lỗ thu hẹp

: mật độ dòng chảy.

Ưu điểm: Phương pháp này đơn giản, dễ chế tạo hàng

loạt, đo không phụ thuộc vào môi trường, nhiệt độ hay

áp suất, giá thành thấp, ...

2503:30

7.3.3. Đo mức

a. Khái niệm chung

Mức là chiều cao điền đầy các chất lỏng hay các

hạt trong các thiết bị công nghệ.

Chúng ta có thể nhận biết được thông tin về khối

lượng chất lỏng chứa trong các bể thông qua phép đo

mức.

2603:30

b. Đo mức bằng phương pháp đo áp suất thủy tĩnh

bằng hai cách:

- Áp kế đặt ở mức thấp nhất của chất lỏng

- Áp kế vi sai với một phía đặt ở mức thấp nhất của

chất lỏng và phía kia nối với phần chứa không khí phía

trên mức chất lỏng.

c. Đo mức bằng điện dung

27

7.4. ĐO VẬN TỐC VÀ GIA TỐC

03:30

Vận tốc thường được chia thành hai dạng: tốc độ

chuyển động tịnh tiến và tốc độ chuyển động quay, chuyển

động dao động.

Quan hệ giữa tốc độ, gia tốc và khoảng di chuyển là

những phép tích phân đơn giản.

vì vậy muốn tìm được tốc độ ta chỉ cần tích phân gia tốc

hoặc tính khoảng rời bằng tích phân theo thời gian và chỉ

cần đo một trong ba thông số ta có thể xác định được các

thông số khác.

7.4.1. Khái niệm chung

2803:30

7.4.2. Đo tốc độ quay

a. Máy phát tốc

b. Đo tốc độ bằng phương pháp đếm xung

Nguyên lý làm việc: biến tốc độ quay của đối tượng đo

thành các xung. Tần số xung phụ thuộc tốc độ quay

của đối tượng, đo tần số ta có thể xác định được tốc

độ của đối tượng.

Trong đó: a: số đôi cực; n: tốc độ quay; f: tần số

2903:30

nmax : tốc độ quay lớn nhất

nmin : tốc độ quay nhỏ nhất

3003:30

7.4.3. Đo gia tốc và biên độ rung (chấn động)

Do cấu trúc chung của ác dụng cụ thường bao gồm

có khối quán tính gắn với hệ lò xo. do quán tính lớn nên

giữa khối quán tính và đế có sự di chuyển tương đối.

Đo độ di chuyển có thể tính được biên độ rung hay

gia tốc.

a. Chấn động kế kiểu cảm ứng: dùng để đo chấn động

b.Gia tốc kế: dùng để đo gia tốc

31

Hình ảnh gia tốc kế:

03:30

32

Hình ảnh gia tốc kế:

03:30

33

Hình ảnh gia tốc kế:

03:30

34

Câu hỏi tổng kết bài

1. Nêu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của

nhiệt kế cặp nhiệt ngẫu?

2. Nêu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của nhiệt

điện trở dây?

3. Nêu phương pháp đo nhiệt độ bằng phương pháp không

tiếp xúc?

4. Nêu phương pháp đo lực, ứng suất và áp suất?

5. nêu phương pháp và nguyên ký hoạt động của dụng cụ

đo mức?03:30

35

Nội dung bài sau

THỰC HÀNH XƯỞNG

-NỘI QUY XƯỞNG

-ĐỒNG PHỤC

-BỘ ĐỒ NGHỀ

-GIỜ GIẤC03:30

3603:30