›
›

Bài giảng Đo lường nhiệt

pdf 224 trang phuongnguyen 2410
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Đo lường nhiệt", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_do_luong_nhiet.pdf

Nội dung text: Bài giảng Đo lường nhiệt

  1. ĐO LƯỜNG NHIỆT
  2. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- C¬ së kü thuËt ®o lêng, NXB Đ¹i häc b¸ch khoa Hµ néi, 1995 2- Kü thuËt ®o lêng c¸c ®¹i lîng vËt lý, tËp 1, 2 - Ph¹m thîng Hµn, NguyÔn träng QuÕ , NguyÔn văn Hßa, NXB Gi¸o dôc, 1996 3- Đo lêng vµ ®iÒu khiÓn b»ng m¸y tÝnh - Ng« DiÔn TËp, NXB Khoa häc kü thuËt, 1996 4- Fundamentals of Temperature, Pressure, and Flow Measurements (Third Edition) - Robert P. Benedict, A Wiley- Interscience Publication John Wiley & Sons
  3. NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH CH¦¥NG 1 : NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG CH¦¥NG 2 : ĐO NHIÖT Đé CH¦¥NG 3 : ĐO ¸P SUÊT Vµ CH¢N KH¤NG CH¦¥NG 4 : ĐO L¦U L¦îNG M¤I CHÊT CH¦¥NG 5 : ĐO MøC CAO CñA M¤I CHÊT CH¦¥NG 6 : ph©n tÝch c¸c chÊt thµnh phÇn trong hæn hîp CH¦¥NG 7 : ĐO Đé ÈM
  4. CHƯƠNG 1 NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG ĐO L¦êNG ®o lêng lµ mét qu¸ trinh ®¸nh gi¸ ®Þnh lîng mét ®¹i lîng cÇn ®o ®Ó cã kÕt qña b»ng sè so víi ®¬n vÞ ®o. HoÆc cã thÓ ®Þnh nghÜa r»ng ®o lêng lµ hµnh ®éng cô thÓ thùc hiÖn b»ng c«ng cô ®o lêng ®Ó tim trÞ sè cña mét ®¹i lîng cha biÕt biÓu thÞ b»ng ®¬n vÞ ®o lêng. KÕt qña ®o lêng lµ gi¸ trÞ b»ng sè cña ®¹i lîng cÇn ®o AX nã b»ng tû sè cña ®¹i lîng cÇn ®o X vµ ®¬n vÞ ®o Xo. X AX = => X = AX . Xo X 0 Môc ®Ých ®o lêng lµ lîng cha biÕt mµ ta cÇn x¸c ®Þnh. Đối tîng ®o lêng lµ lîng trùc tiÕp bÞ ®o dïng ®Ó tÝnh to¸n tìm lîng cha biÕt .
  5. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG PHÂN LOẠI ĐO LƯỜNG Th«ng thêng ngêi ta dùa theo c¸ch nhËn ®îc kÕt qủa ®o lêng ®Ó ph©n lo¹i, do ®ã ta cã 4 lo¹i: - ®o trùc tiÕp - đo gi¸n tiÕp - ®o tæng hîp - ®o thèng kª.
  6. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG Đo trực tiếp Lµ ta ®em lîng cÇn ®o so s¸nh víi lîng ®¬n vÞ b»ng dông cô ®o hay ®ång hå chia ®é theo ®¬n vÞ ®o. Môc ®Ých ®o lêng vµ ®èi tîng ®o lêng thèng nhÊt víi nhau. đo trùc tiÕp cã thÓ rÊt ®¬n giản nhng cã khi còng rÊt phøc t¹p, th«ng thêng Ýt khi gÆp phÐp ®o hoµn toµn trùc tiÕp. - PhÐp ®äc trùc tiÕp: Đọc trực tiếp giá trị cần đo từ dụng cụ đo - PhÐp chØ kh«ng (hay phÐp bï): Nguyªn t¾c ®o cña phÐp bï lµ ®em lîng cha biÕt c©n b»ng víi lîng ®o ®· biÕt tríc vµ khi cã c©n b»ng, ®ång hå chØ kh«ng. - PhÐp trïng hîp: Theo nguyªn t¾c cña thíc cÆp ®Ó x¸c ®Þnh lîng cha biÕt. - PhÐp thay thÕ: Nguyªn t¾c lµ lÇn lît thay ®¹i lîng cÇn ®o b»ng ®¹i lîng ®· biÕt. - PhÐp cÇu sai: Thay ®¹i lîng kh«ng biÕt b»ng c¸ch ®o ®¹i lîng gÇn nã råi suy ra. Thêng dïng hiÖu chØnh c¸c dông cô ®o ®é dµi.
  7. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG Đo gián tiếp Lîng cÇn ®o ®îc x¸c ®Þnh b»ng tÝnh to¸n theo quan hÖ hµm ®· biÕt ®èi víi c¸c l- îng bÞ ®o trùc tiÕp cã liªn quan. Y = f ( x xn ) Đo tổng hợp Lµ tiÕn hµnh ®o nhiÒu lÇn ë c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nhau ®Ó x¸c ®Þnh ®îc mét hÖ ph- ¬ng trình biÓu thÞ quan hÖ giữa c¸c ®¹i lîng cha biÕt vµ c¸c ®¹i lîng bÞ ®o trùc 2 tiÕp, tõ ®ã tìm ra c¸c lîng cha biÕt. ( L = Lo ( 1 + t + t ) ) Đo thống kê Để đảm bảo ®é chÝnh x¸c cña phÐp ®o nhiÒu khi ngêi ta phải sö dông ph¬ng ph¸p ®o thèng kÕ, tøc lµ ta phải ®o nhiÒu lÇn sau ®ã lÊy gi¸ trÞ trung bình. C¸ch ®o nµy ®Æc biÖt hữu hiÖu khi tÝn hiÖu ®o lµ ngÉu nhiªn hoÆc khi kiÓm tra ®é chÝnh x¸c cña mét dông cô ®o.
  8. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG DôNG Cô ĐO L¦êNG Dông cô ®Ó tiÕn hµnh ®o lêng bao gåm rÊt nhiÒu lo¹i kh¸c nhau vÒ cÊu t¹o, nguyªn lý lµm viÖc, c«ng dông XÐt riªng vÒ mÆt thùc hiÖn phÐp ®o thì cã thÓ chia dông cô ®o lêng thµnh 2 lo¹i, ®ã lµ: vËt ®o vµ ®ång hå ®o. VËt ®o: lµ biÓu hiÖn cô thÓ cña ®¬n vÞ ®o, nh qủa c©n, mÐt, ®iÖn trë tiªu chuÈn Đồng hå ®o: Lµ những dông cô cã thÓ ®ñ ®Ó tiÕn hµnh ®o lêng hoÆc kÌm víi vËt ®o. - Bé phËn nh¹y cảm: (®ång hå s¬ cÊp hay ®Çu ®o) tiÕp xóc trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp víi ®èi tîng cÇn ®o. Trong trêng hîp bộ phËn nh¹y cảm ®øng riªng biÖt vµ trùc tiÕp tiÕp xóc víi ®èi tîng cÇn ®o thì ®îc gäi lµ ®ång hå s¬ cÊp. - Bé phËn chuyÓn ®æi: Lµm chuyÓn tÝnh hiÖu do bé phËn nh¹y cảm ph¸t ra ®a vÒ ®ång hå thø cÊp, bé phËn nµy cã thÓ chuyÓn ®æi toµn bé hay mét phÇn, giữ nguyªn hay thay ®æi hoÆc khuyÕch ®¹i. - Bé phËn chØ thÞ ®ång hå: (đång hå thø cÊp) căn cø vµo tÝn hiÖu cña bé phËn nh¹y cảm chØ cho ngêi ®o biÕt kÕt quả.
  9. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG PHÂN LOẠI ĐỒNG HỒ Ph©n lo¹i theo c¸ch nhËn ®îc lîng bÞ ®o tõ ®ång hå thø cÊp + Đồng hå so s¸nh: Lµm nhiÖm vô so s¸nh lîng bÞ ®o víi vËt ®o. Lîng bÞ ®o ®îc tÝnh theo vËt ®o. VÝ dô: c¸i c©n, ®iÖn thÕ kÕ + Đồng hå chØ thÞ: Cho biÕt trÞ sè tøc thêi cña lîng bÞ ®o nhê thang chia ®é, c¸i chØ thÞ hoÆc dßng chữ sè. + Đồng hå tù ghi: lµ ®ång hå cã thÓ tù ghi l¹i gi¸ trÞ tøc thêi cña ®¹i lîng ®o trªn giÊy díi d¹ng ®êng cong f(t) phô thuéc vµo thêi gian. đồng hå tù ghi cã thÓ ghi liªn tôc hay gi¸n ®o¹n, ®é chÝnh x¸c kÐm h¬n ®ång hå chØ thÞ. Lo¹i nµy trªn mét bảng cã thÓ cã nhiÒu chØ sè. + Đồng hå tÝch ph©n: lµ lo¹i ®ång hå ghi l¹i tæng sè vËt chÊt chuyÓn qua trong mét sè thêi gian nµo ®ã nh ®ång hå ®o lu lîng. + Đồng hå kiÓu tÝn hiÖu: lo¹i nµy bé phËn chØ thÞ ph¸t ra tÝn hiÖu (¸nh s¸ng hay ©m thanh) khi ®¹i lîng ®o ®¹t ®Õn gi¸ trÞ nµo ®ã.
  10. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG Ph©n lo¹i theo c¸c tham sè cÇn ®o: + Đồng hå ®o ¸p suÊt: ¸p kÕ - ch©n kh«ng kÕ + Đồng hå ®o lu lîng: lu lîng kÕ + Đồng hå ®o nhiÖt ®é: nhiÖt kÕ, háa kÕ + Đồng hå ®o møc cao: ®o møc cña nhiªn liÖu, níc. + Đồng hå ®o thµnh phÇn vËt chÊt: bé ph©n tÝch
  11. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG CÁC THAM SỐ ĐỒNG HỒ Trong thùc tÕ gi¸ trÞ ®o lêng nhËn ®îc tõng ®ång hå kh¸c víi gi¸ trÞ thùc cña l- îng bÞ ®o. Gi¸ trÞ thùc kh«ng biÕt ®îc vµ ngêi ta thay gi¸ trÞ thùc nµy b»ng gi¸ trÞ thùc nghiÖm, gi¸ trÞ nµy phô thuéc phÈm chÊt ®ång hå ®o hay nãi c¸ch kh¸c lµ c¸c tham sè cña ®ång hå. Chóng ta chØ xÐt ®Õn những tham sè chñ yÕu cã liªn quan dÕn ®é chÝnh x¸c cña sè ®o do ®ång hå cho biÕt, ®ã lµ: Sai sè Gäi gi¸ trÞ ®o ®îc lµ: A® Cßn gi¸ trÞ thùc lµ : At - Sai sè tuyÖt ®èi: lµ ®é sai lÖch thùc tÕ  = Ad - At =  =  - Sai sè t¬ng ®èi:  o .100%  o .100% At Ad - Sai sè qui dÉn: lµ tØ sè giữa s.sè tuyÖt ®èi ®èi víi khoảng ®o cña ®ång hå (%)   = ×100% qd - Amax Amin
  12. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG CÊp chÝnh x¸c: lµ sai sè quy dÉn lín nhÊt trong khoảng ®o cña ®ång hå æ  ö m a x ç max ÷ CCX =  q d = è - ø .100 % Amax Amin D·y cÊp chÝnh x¸c 0.1 ; 0.2 ; 0.5 ; 1 ; 1.5 ; 2.5 ; 4. Tiªu chuÈn ®Ó ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c cña dông cô ®o lµ CCX C¸c dông cô ®o cã CCX = 0.1 hay 0.2 gäi lµ dông cô chuÈn. Cßn dïng trong phßng thÝ nghiÖm thêng lµ lo¹i cã CCX = 0.5 , 1. C¸c lo¹i kh¸c ®îc dïng trong c«ng nghiÖp. Khi nãi dông cô ®o cã cÊp chÝnh x¸c lµ 1,5 tøc lµ Sqd = 1,5% C¸c lo¹i sai sè ®Þnh tÝnh: Trong khi sö dông ®ång hå ngêi ta thêng ®Ó ý ®Õn c¸c lo¹i sai sè sau - Sai sè cho phÐp: lµ sai sè lín nhÊt cho phÐp ®èi víi bÊt kú v¹ch chia nµo cña ®ång hå (víi quy ®Þnh ®ång hå v¹ch ®óng t/c kü thuËt) ®Ó giữ ®óng cÊp chÝnh x¸c cña ®ång hå. - Sai sè c¬ bản: lµ sai sè lín nhÊt cña bản th©n ®ång hå khi ®ång hå lµm viÖc b×nh thêng, lo¹i nµy do cÊu t¹o cña ®ång hå. - Sai sè phô: do ®iÒu kiÖn kh¸ch quan g©y nªn.
  13. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG Biến sai Lµ ®é sai lÖch lín nhÊt giữa c¸c sai sè khi ®o nhiÒu lÇn 1 tham sè cÇn ®o ë cïng 1 ®iÒu kiÖn ®o lêng: Adm - And max Chó ý: BiÕn sai sè chØ cña ®ång hå kh«ng ®îc lín h¬n sai sè cho phÐp cña ®ång hå. D X Độ nhạy S = D A D X : ®é chuyÓn ®éng cña kim chØ thÞ (m ; ®é ) D A : ®é thay ®æi cña gi¸ trÞ bÞ ®o. Hạn không nhạy Lµ møc ®é biÕn ®æi nhá nhÊt cña tham sè cÇn ®o ®Ó c¸i chØ thÞ b¾t ®Çu lµm viÖc. ChØ sè cña h¹n kh«ng nh¹y nhá h¬n 1/2 sai sè c¬ bản. Trong thùc tÕ ta kh«ng dïng dông cô cã ®é nh¹y cao vì lµm kim dao ®éng dÉn ®Õn háng dông cô.
  14. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG Kiểm định đồng hồ X¸c ®Þnh chÊt lîng lµm viÖc cña ®ång hå b»ng c¸ch so s¸nh víi ®ång hå chuÈn ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®é lµm viÖc. Néi dung: XÐt sai sè cho phÐp: sai sè c¬ bản, biÕn sai, ®é nh¹y vµ h¹n kh«ng nh¹y cña ®ång hå. - Đối víi ®ång hå dïng trong c«ng nghiÖp CCX 2.5 thì kiÓm ®Þnh 3 ¸ 5 v¹ch chia ®é trong ®ã cã Amin & Amax. - Đồng hå dïng trong phßng thÝ nghiÖm: kiÓm ®Þnh 10 ¸ 15 v¹ch vµ sau khi kiÓm tra dïng bảng bæ chÝnh. Th«ng thêng dïng ®ång hå cã CCX lµ 0.1 ; 0.2 ®Ó kiÓm ®Þnh c¸c ®ång hå cÊp chÝnh x¸c lín h¬n 0.5 1. C¸c ®ång hå chuÈn cÊp 1 cã CCX < 0.1 thì kiÓm ®Þnh b»ng ph¬ng ph¸p ®Æc biÖt vµ dïng ®ång hå chuÈn gèc. Đồng hå chuÈn cÊp 2 (CCX 0.1; 0.2) thì dïng ®ång hå chuÈn cÊp 1 ®Ó kiÓm ®Þnh.
  15. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG SAI SỐ ĐO L¦êNG Trong khi tiÕn hµnh ®o lêng, trÞ sè mµ ngêi xem, ®o nhËn ®îc kh«ng bao giê hoµn toµn ®óng víi trÞ sè thËt cña tham sè cÇn ®o, sai lÖch giữa hai trÞ sè ®ã gäi lµ sai sè ®o lêng. Tïy theo nguyªn nh©n g©y sai sè trong qu¸ trình ®o lêng mµ ngêi ta chia sai sè thµnh 3 lo¹i sai sè sau: - Sai sè nhÇm lÉn - Sai sè hÖ thèng vµ sai sè ngÉu nhiªn Sai sè nhÇm lÉn: Trong qu¸ trình ®o lêng, những sai sè do ngêi xem ®o ®äc sai, ghi chÐp sai, thao t¸c sai, tÝnh sai, v« ý lµm sai ®îc gäi lµ sai sè nhÇm lÉn. Sai sè hÖ thèng: Sai sè hÖ thèng thêng xuÊt hiÖn do c¸ch sö dông ®ång hå ®o kh«ng hîp lý, do bản th©n ®ång hå ®o cã khuyÕt ®iÓm, hay ®iÒu kiÖn ®o lêng biÕn ®æi kh«ng thÝch hîp vµ ®Æc biÖt lµ khi kh«ng hiÓu biÕt kü lìng tÝnh chÊt cña ®èi tîng ®o lêng.
  16. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG a- Sai sè c«ng cô: lµ do thiÕu sãt cña c«ng cô ®o lêng g©y nªn. b- Sai sè do sö dông ®ång hå kh«ng ®óng quy ®Þnh: - đặt ®ång hå ë n¬i cã ảnh hëng cña nhiÖt ®é, cña tõ trêng, vÞ trÝ ®ång hå kh«ng ®Æt ®óng quy ®Þnh c- Sai sè do chñ quan cña ngêi xem ®o. đọc sè sím hay muén h¬n thùc tÕ, ng¾m ®äc v¹ch chia theo ®êng xiªn d- Sai sè do ph¬ng ph¸p: Do chän ph¬ng ph¸p ®o cha hîp lý, kh«ng n¾m vững ph¬ng ph¸p ®o e- Sai sè hÖ thèng cè ®Þnh: Sai sè nµy cã trÞ sè vµ dÊu kh«ng ®æi trong suèt qu¸ trình ®o lêng. f- Sai sè hÖ thèng biÕn ®æi: TrÞ sè cña sai sè biÕn ®æi theo chu kú, tăng hoÆc giảm theo quy luËt (sè mò hay cÊp sè ) điện ¸p cña pin bÞ yÕu dÇn trong qu¸ trình ®o lêng, sai sè khi ®o ®é dµi b»ng mét thíc ®o cã ®é dµi kh«ng ®óng VËy ®Ó h¹n chÕ sai sè hÖ thèng thì ®ång hå phải ®îc thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o thËt tèt, ngêi ®o phải biÕt sö dông thµnh th¹o dông cô ®o, phải biÕt lùa chän ph¬ng ph¸p ®o mét c¸ch hîp lý nhÊt vµ tìm mäi c¸ch giữ cho ®iÒu kiÖn ®o lêng kh«ng thay ®æi.
  17. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG Sai sè ngÉu nhiªn: Trong qu¸ trình ®o lêng, những sai sè mµ kh«ng thÓ tr¸nh khái g©y bëi sù kh«ng chÝnh x¸c tÊt yÕu do c¸c nh©n tè hoµn toµn ngÉu nhiªn ®îc gäi lµ sai sè ngÉu nhiªn. Sù xuÊt hiÖn mçi sai sè ngÉu nhiªn riªng biÖt kh«ng cã quy luËt . Nguyªn nh©n g©y sai sè ngÉu nhiªn lµ do những biÕn ®æi rÊt nhá thuéc rÊt nhiÒu mÆt kh«ng cã liªn quan víi nhau xảy ra trong khi ®o lêng, mµ ta kh«ng cã c¸ch nµo tÝnh tríc ®îc. Vì vËy chØ cã thÓ thõa nhËn sù tån t¹i cña sai sè ngÉu nhiªn vµ tìm c¸ch tÝnh to¸n trÞ sè cña nã chø kh«ng thÓ tìm kiÕm vµ khö c¸c nguyªn nh©n g©y ra nã. Lo¹i sai sè nµy cã tÝnh t¬ng ®èi vµ giữa chóng kh«ng cã ranh giíi. Mçi sai sè ngÉu nhiªn xuÊt hiÖn kh«ng theo quy luËt kh«ng thÓ biÕt tríc vµ kh«ng thÓ khèng chÕ ®îc, nhng khi tiÕn hµnh ®o lêng rÊt nhiÒu lÇn thì tËp hîp rÊt nhiÒu sai sè ngÉu nhiªn cña c¸c lÇn ®o ®ã sÏ tu©n theo quy luËt thèng kª.
  18. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG TÝnh sai sè ngÉu nhiªn trong phÐp ®o trùc tiÕp Qui luËt ph©n bè sè ®o vµ sai sè ngÉu nhiªn: Sè lÇn xuÊt hiÖn Đo liªn tôc vµ trùc tiÕp mét tham sè cÇn ®o ë ®iÒu kiÖn ®o lêng kh«ng ®æi ta ®îc mét d·y sè ®o x1 , x2 , , xi, , xn vµ giả thiÕt lóc ®o rÊt cÈn thËn (kh«ng cã sai sè nhÇm lÉn vµ sai sè hÖ thèng). xi X x - C¸c sè ®o xi ®Òu ph©n bè mét c¸ch ®èi xøng víi mét trÞ sè X. - C¸c sè ®o xi cã trÞ sè cµng gÇn X cµng nhiÒu, - C¸c sè ®o xi cµng kh¸c xa X cµng Ýt vµ kh«ng cã c¸c sè ®o xi kh¸c X lín
  19. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG Luật phân bố Gauss y 1 -  2 1 2  2  1 2 y = .e 1  2 d 1  2 2 d d 2 i = xi - X - lµ sai sè ngÉu nhiªn cña sè ®o xi n 0 d ( 2) å i s = i=1 - lµ sai sè trung bình bình ph¬ng cña sai sè n
  20. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG Sai sè cña d·y sè ®o: n ( 2 ) å  i s = d = i 1 (víi i = xi - X) lµ sai sè trung bình bình ph¬ng vµ ®Æc trng n cho ®é chÝnh x¸c cña d·y sè ®o khi n = µ . n å ( 2 ) s i = i=1 (víi n lµ hữu h¹n) nã ®Æc trng cho ®é chÝnh x¸c cña d·y sè ®o. n Ngoµi sai sè s ngêi ta cßn dïng sai sè ngÉu nhiªn r , sai sè trung bình to¸n q vµ sai sè d giíi h¹n lim những sai sè ®ã ®Òu thuéc lo¹i sai sè ngÉu nhiªn cña d·y sè ®o thu ®îc. + NÕu P (-r , +r ) = 1/2 thì r gäi lµ sai sè ngÉu nhiªn cña d·y sè, biÕn ®æi vµ tra bảng tÝch ph©n x¸c suÊt ta ®îc r = 2/3 s . 1 n q  q s q q + = å i biÕn ®æi vµ tÝnh to¸n ta ®îc = 4/5 . Tra bảng ta cã P (- ,+ ) = 58%. n = i 1 d + Sai sè giíi h¹n lim lµ sai sè cã trÞ sè ®ñ lín sao cho trong thùc tÕ hÇu nh kh«ng cã sai d d s sè ngÉu nhiªn nµo trong phÐp ®o cã trÞ sè lín h¬n lim. Ngêi ta thêng dïng lim = 3 lóc d d d s nµy P (- lim ,+ lim) = 99,7%. Cã khi ta dïng lim = 2 .
  21. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG Sai sè cña kết quả đo lường: n l 1 = L - X = å  i - lµ sai sè ngÉu nhiªn cña kÕt quả ®o lêng n i=1  Thường ta dïng S = 2 biÕn ®æi vµ tÝnh ra ®îc S =  n vµ gäi S lµ sai sè trung bình bình ph¬ng cña kÕt quả ®o lêng. X = L ± S ± R = n - Sai sè ngÉu nhiªn cña kÕt quả ®o lêng . => X = L R  T = - Sai sè trung b×nh to¸n cña kÕt qu ®o lêng. => X = L ± T n ả ±  lim = 3S - Sai sè giíi h¹n cña kÕt quả ®o lêng. => X = L  lim
  22. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG - Bản th©n c¸c sai sè S, R, T còng cã sai sè nªn trong c¸c phÐp ®o tinh vi nhÊt (phÐp ®o mµ r /L < 0,1% ) thì chóng ta cÇn phải xÐt ®Õn. Sai sè cña S, R, T còng gåm 3 lo¹i nh trªn tøc lµ øng víi R thì cã rR, sR, tR. ± ± Lóc nµy ta cã thÓ viÕt X = L ( R rR) . T¬ng tù còng víi S vµ T. - Trong trêng hîp phÐp ®o kh«ng thÓ thùc hiÖn ®îc víi ®iÒu kiÖn ®o lêng nh nhau thì ®é chÝnh x¸c cña mçi sè ®o kh«ng nh nhau, vì vËy cÇn xÐt ®Õn møc ®é tin cËy cña c¸c sè ®o thu ®îc. Sè dïng biÓu thÞ møc ®é tin cËy ®ã gäi lµ träng ®é p, vµ ta dïng trÞ trung bình céng träng ®é. n n å x p ( 2 ) i i å  i p i = L = i 1 vµ  = i = 1 víi  = x - L o n n i i 0 å p å p i i i = 1 i=1
  23. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG TÝnh sai sè ngÉu nhiªn trong phÐp ®o gi¸n tiÕp y = f ( x1, x2, xm). Và c¸c tham sè x1, x2, xm ®îc x¸c ®Þnh b»ng phÐp ± x ®o trùc tiÕp nªn ta sÏ thu ®îc xi = Li i = ( ) L y f L1 , L 2 , , L m y = L ± x y y 2 m æ ö = ç  y ÷ 2  y å ç ÷  i i = 1 è  x i ø n n  y y = a x + a x + + a x x = 2 2 , L = a L và x = 1 1 2 2 n n y å ai i y å i i oy Ly i=1 i=1 a1 a2 am y = kx1 .x2 xm  2 2 + 2 2 + + 2 2 oy = a 1  0 1 a 2  0 2 . . . a m  0 m  = a1 a 2 a m = i x x Ly k. L1 . L2 Lm ,  0 i Vµ y = Ly. oy x i
  24. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG Chó ý: VÒ mÆt ®o lêng ta cÇn ph©n biÖt râ sù kh¸c nhau cña c¸c biÓu thøc to¸n cã gi¸ trÞ nh nhau vÒ mÆt to¸n nhng viÕt kh¸c nhau. 1- Víi y = x.x.x , biÕn x ®îc cho 3 lÇn riªng rÏ nh nhau khi tìm thÓ tÝch khèi lËp ph¬ng cã c¹nh lµ x. Ta còng cã thÓ viÕt y = x3, trêng hîp nµy cã nghÜa lµ chØ ®o 1 c¹nh x vµ dïng phÐp ®o gi¸n tiÕp ®Ó x¸c ®Þnh y. Sai sè cña y trong 2 trêng hîp trªn râ rµng lµ kh«ng gièng nhau. x x cô thÓ : y = x.x.x vËy oy = 3 ox 3 x x cßn y = x vËy oy = 3 ox x x x 2 x 2- Víi y = 2x vµ y = x + x cã sai sè lµ y = 2 x vµ y = x Ta thÊy r»ng khi ®o riªng lÎ thì sai sè nhá h¬n. Së dÜ nh vËy lµ vì khi ®o riªng lÎ c¸c sai sè ngÉu nhiªn cña chóng bï trõ cho nhau.
  25. NHỮNG KH¸I NIÖM C¥ BẢN VÒ ĐO L¦êNG VÝ dô: Mét hình vu«ng cã c¹nh lµ 5,00 ± 0,05m. H·y tÝnh sai sè g©y nªn do c¸c c¹nh ®èi víi diÖn tÝch hình vu«ng ? Gäi c¹nh hình vu«ng lµ x thì diÖn tÝch hình vu«ng sÏ lµ y = x2 2 æ 0,05 ö Ta biÕt r»ng x = a 2 . 2 = 22 ç ÷ = 0,02 oy 1 ox è 5,00 ø 2 ® 2 2 Ly = 5,00 x 5,00 = 25,0000 m = 0,02 . 25 m = 0,5 m y VËy trÞ sè ®óng cña y lµ y = 25 ± 0,5 m2. Ta Còng cã thÓ tÝnh sai sè tuyÖt ®èi tríc råi tìm sai sè t¬ng ®èi 2 æ ¶ ö  y 2 x ç y ÷  2  =  = 2x. vì y = x nªn theo ®Þnh nghÜa y =ç ¶ ÷ x => y x x è x ø  x x 2 2 ± 2 y = 2 x 5,00 x 0,05 = 0,5m ; Ly = 5,00 x 5,00 = 25m VËy y = 25 0,5m . 0,5 Ta còng ®îc : x = = 0,02 = 2% oy 25
  26. Tổ chức Đo lường hợp pháp Quốc tế (Organisation international de Métrologie Légale – OIML) OIML được thành lập ngày 12/10/1955 tại Paris. Đây là một tổ chức liên chính phủ với mục tiêu chủ yếu là điều hoà và phối hợp trên phạm vi quốc tế những quy định mang tính chất quản lý và kỹ thuật đối với phương tiện đo ở các nước khác nhau nhằm tạo thuận lợi cho việc giao lưu, trao đổi hàng hoá và dịch vụ quốc tế. Các nội dung hoạt động cụ thể của OIML là: - Thiết lập trung tâm thông tin và tư liệu về các cơ quan quốc gia chịu trách nhiệm về kiểm định và giám sát phương tiện đo, xem xét thiết kế, chế tạo và sử dụng phương tiện đo; - Xây dựng các nguyên tắc chung về đo lường hợp pháp; - Nghiên cứu để thống nhất các phương pháp và quy định về những vấn đề về đo lường hợp pháp mà quốc tế quan tâm; - Xây dựng dự luật và các quy định mẫu về phương tiện đo và nguyên tắc sử dụng; - Xây dựng sơ đồ tổ chức thực hiện mẫu cho cơ quan kiểm định và giám sát phương tiện đo; - Xác định đặc trưng và mức chất lượng cần thiết phải đạt của các phương tiện đo; - Tăng cường quan hệ giữa các cơ quan đo lường của các nước thành viên trong các hoạt động hợp pháp.
  27. Xây dựng và phát triển hệ thống chuẩn đo lường quốc gia Ở nước ta hệ thống chuẩn đo lường đã được bắt đầu xây dựng từ năm 1962. Khi mới thành lập, Viện đo lường lúc ấy chỉ có một số chuẩn về khối lượng, độ dài và dung tích do cơ quan đo lường Bộ nội thương lúc bấy giờ chuyển giao. Từ năm 1965 đến 1970, được CHDC Đức (trước đây) giúp đỡ, chúng ta đã có một hệ thống chuẩn đạt trình độ chuẩn hạng II, hạng III về độ dài, khối lượng, dung tích, tần số, điện, nhiệt, áp suất, lực độ cứng. Trong khoảng thời gian từ 1979, sau khi thành lập Trung tâm đo lường (Viện đo lường trước đây), hệ thống chuẩn của nước ta đã được tăng cường đáng kể thông qua các chương trình viện trợ của SAREC (Thuỵ Điển), UNDP (Liên hợp quốc), EU (Liên minh Châu Âu). Đặc biệt trong những năm gần đây, thông qua các dự án đầu tư tăng cường nâng cấp hàng năm của Nhà nước, nhiều lĩnh vực chuẩn đo lường như: khối lượng, độ dài, tần số thời gian, điện, dung tích lưu lượng, lực độ cứng
  28. Ký Đại Định nghĩa Tên hiệu lượng Đơn vị đo chiều dài tương đương với chiều dài quãng đường đi được của một tia sáng trong chân không trong khoảng thời Chiều mét m gian 1 / 299 792 458 giây (CGPM lần thứ 17 (1983) Nghị dài quyết số 1, CR 97). Con số này là chính xác và mét được định nghĩa theo cách này. Đơn vị đo khối lượng bằng khối lượng của kilôgam tiêu chuẩn quốc tế (quả cân hình trụ bằng hợp kim platin-iriđi) được giữ tại Viện đo lường quốc tế (viết tắt tiếng Pháp: BIPM), Sèvres, Paris (CGPM lần thứ 1 (1889), CR 34-38). Cũng lưu ý rằng kilôgam là đơn vị đo cơ bản có tiền tố duy nhất; gam được kilôga Khối kg định nghĩa như là đơn vị suy ra, bằng 1 / 1 000 của kilôgam; m lượng các tiền tố như mêga được áp dụng đối với gam, không phải kg; ví dụ Gg, không phải Mkg. Nó cũng là đơn vị đo lường cơ bản duy nhất còn được định nghĩa bằng nguyên mẫu vật cụ thể thay vì được đo lường bằng các hiện tượng tự nhiên (Xem thêm bài về kilôgam để có các định nghĩa khác).
  29. Đơn vị đo thời gian bằng chính xác 9 192 631 770 chu kỳ của bức xạ ứng với sự chuyển tiếp giữa hai mức trạng thái cơ bản siêu tinh tế giây s Thời gian của nguyên tử xêzi-133 tại nhiệt độ 0 K (CGPM lần thứ 13 (1967- 1968) Nghị quyết 1, CR 103). Đơn vị đo cường độ dòng điện là dòng điện cố định, nếu nó chạy trong hai dây dẫn song song dài vô hạn có tiết diện không đáng kể, Cường độ ampe A đặt cách nhau 1 mét trong chân không, thì sinh ra một lực giữa hai dòng điện dây này bằng 2×10−7 niutơn trên một mét chiều dài (CGPM lần thứ 9 (1948), Nghị quyết 7, CR 70). Đơn vị đo nhiệt độ nhiệt động học (hay nhiệt độ tuyệt đối) là 1 / kelvi 273,16 (chính xác) của nhiệt độ nhiệt động học tại điểm cân bằng ba K Nhiệt độ n trạng thái của nước (CGPM lần thứ 13 (1967) Nghị quyết 4, CR 104). Đơn vị đo số hạt cấu thành thực thể bằng với số nguyên tử trong 0,012 kilôgam cacbon-12 nguyên chất (CGPM lần thứ 14 (1971) mol mol Số hạt Nghị quyết 3, CR 78). Các hạt có thể là các nguyên tử, phân tử, ion, điện tử Nó xấp xỉ 6.022 141 99 × 1023 hạt. Đơn vị đo cường độ chiếu sáng là cường độ chiếu sáng theo một Cường độ cand hướng cho trước của một nguồn phát ra bức xạ đơn sắc với tần số cd chiếu ela 540×1012 héc và cường độ bức xạ theo hướng đó là 1/683 oát trên sáng một sterađian (CGPM lần thứ 16 (1979) Nghị quyết 3, CR 100).
  30. CHƯƠNG 2 ĐO NHIÖT Đé
  31. ĐO NHIÖT Đé NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG NhiÖt ®é lµ mét tham sè vËt lý quan träng, thêng hay gÆp trong kü thuËt, c«ng nghiÖp, n«ng nghiÖp vµ trong ®êi sèng sinh ho¹t hµng ngµy. Nã lµ tham sè cã liªn quan ®Õn tÝnh chÊt cña rÊt nhiÒu vËt chÊt, thÓ hiÖn hiÖu suÊt cña c¸c m¸y nhiÖt vµ lµ nh©n tè träng yÕu ảnh hëng ®Õn sù truyÒn nhiÖt. HiÖn nay yªu cÇu ®o chÝnh x¸c nhiÖt ®é tõ xa còng lµ mét viÖc rÊt cã ý nghÜa ®èi víi sản xuÊt vµ nghiªn cøu khoa häc
  32. ĐO NHIÖT Đé Kh¸i niÖm nhiÖt ®é TÝnh chÊt cña vËt chÊt cã liªn quan mËt thiÕt tíi møc ®é nãng l¹nh cña vËt chÊt ®ã. Nãng l¹nh lµ thÓ hiÖn tình tr¹ng giữ nhiÖt cña vËt vµ møc ®é nãng l¹nh ®ã ®îc gäi lµ nhiÖt ®é. VËy nhiÖt ®é lµ ®¹i lîng ®Æc trng cho tr¹ng th¸i nhiÖt của vật, Theo thuyÕt ®éng häc ph©n tö thì ®éng năng cña vËt 3 E = KT 2 Theo ®Þnh luËt 2 nhiÖt ®éng häc: NhiÖt lîng nhËn vµo hay táa ra cña m«i chÊt trong chu trình C¸cn« t¬ng øng víi nhiÖt ®é cña m«i chÊt vµ cã quan hÖ Q 1 = T 2 Q 1 T 2 VËy kh¸i niÖm nhiÖt ®é kh«ng phô thuéc vµo bản chÊt mµ chØ phô thuéc nhiÖt l- îng nhËn vµo hay táa ra cña vËt.
  33. ĐO NHIÖT Đé Muèn ®o nhiÖt ®é thì phải tìm c¸ch x¸c ®Þnh ®¬n vÞ nhiÖt ®é ®Ó x©y dùng thµnh thang ®o nhiÖt ®é (cã khi gäi lµ thíc ®o nhiÖt ®é, nhiÖt giai). Dông cô dïng ®o nhiÖt ®é gäi lµ nhiÖt kÕ (háa kÕ). 1597: Galilª dùa trªn sù gi·n në cña níc vµ ®· chÕ t¹o ra nhiÖt kÕ níc ®Çu tiªn; Thang ®o nhiÖt ®é ®îc quy ®Þnh dùa vµo nhiÖt ®é chªnh lÖch giữa 2 ®iÓm kh¸c nhau cña mét nguyªn chÊt ®Ó lµm ®¬n vÞ ®o do NEWTON ®Ò nghÞ ®Çu tiªn, vµ c¸ch quy ®Þnh ®o nhiÖt ®é nµy ®îc dïng m·i cho ®Õn nay. 1724: Farenheit lËp thang ®o nhiÖt ®é víi 3 ®iÓm : 0 ; +32 vµ +96 , t¬ng øng víi - 17,8 oC ; 0 oC vµ 35,6 oC sau ®ã lÊy thªm ®iÓm +212 øng víi nhiÖt ®é s«i cña níc ë ¸p suÊt khÝ quyÓn (100 oC) . 1731: Reomua sö dông rîu lµm nhiÖt kÕ. ¤ng lÊy rîu cã nång ®é thÝch hîp nhóng vµo níc ®¸ ®ang tan vµ lÊy thÓ tÝch lµ 1000 ®¬n vÞ vµ khi ®Æt trong h¬i níc ®ang s«i thì lÊy thÓ tÝch lµ 1080 ®¬n vÞ, vµ xem quan hÖ d·n në ®ã lµ ®êng th¼ng ®Ó chia ®Òu thíc øng víi 0 oR ®Õn 80 oR.
  34. ĐO NHIÖT Đé 1742: A.Celsius sö dông thñy ng©n lµm nhiÖt kÕ. ¤ng lÊy 1000C øng víi ®iÓm tan cña níc ®¸ cßn 0oC lµ ®iÓm s«i cña níc vµ sau nµy ®æi l¹i ®iÓm s«i lµ 100oC cßn ®iÓm tan cña níc ®¸ lµ 0oC . 1848: Kelvin x©y dùng thíc ®o nhiÖt ®é trªn c¬ së nhiÖt ®éng häc. Theo ®Þnh luËt nhiÖt ®éng häc thø 2, c«ng trong chu trình C¸cn« tû lÖ víi ®é chªnh nhiÖt ®é chø kh«ng phô thuéc chÊt ®o nhiÖt ®é. Kelvin lÊy ®iÓm tan cña níc ®¸ lµ 273,1 ®é vµ gäi 1 ®é lµ chªnh lÖch nhiÖt ®é øng víi 1% c«ng trong chu trình C¸cn« giữa ®iÓm s«i cña níc vµ ®iÓm tan cña níc ®¸ ë ¸p suÊt bình thêng . 1877: ñy ban c©n ®o quèc tÕ c«ng nhËn thíc chia ®é Hydrogen b¸ch ph©n lµm thíc chia nhiÖt ®é c¬ b¶n, 0 vµ 100 øng víi ®iÓm tan cña níc ®¸ vµ ®iÓm H 2 (V) s«i cña níc ë ¸p suÊt tiªu chuÈn (760 mmHg). Hg
  35. ĐO NHIÖT Đé 1933: Héi nghÞ c©n ®o Quèc tÕ ®· quyÕt ®Þnh dïng thíc ®o nhiÖt ®é Quèc tÕ, thíc ®o nµy lÊy nhiÖt ®é tan cña níc ®¸ vµ nhiÖt ®é s«i cña níc ë ¸p suÊt bình thêng lµ 0 vµ 100 ®é, ký hiÖu ®¬n vÞ nhiÖt ®é lµ [ oC ] vµ dùa trªn mét hÖ ®iÓm nhiÖt ®é cè ®Þnh ®Ó chia ®é cßn c¸c nhiÖt ®é trung gian thì x¸c ®Þnh b»ng c¸c dông cô néi suy. 1948: Sau khi söa ®æi vµ bæ sung thªm, héi nghÞ c©n ®o quèc tÕ ®· x¸c ®Þnh thíc ®o nhiÖt ®é quèc tÕ 1948. Theo thíc ®o nµy nhiÖt ®é ký hiÖu lµ t, ®¬n vÞ ®o lµ [oC]. C¸c ®iÓm chuÈn gèc ®Òu ®îc x¸c ®Þnh ë ¸p suÊt khÝ quyÓn tiªu chuÈn vµ gåm: - điÓm s«i cña «xy - 182,97 oC - điÓm tan cña níc ®¸ 0,00 oC - điÓm s«i cña níc 100,00 oC - điÓm s«i cña lu huúnh 444,60 oC - điÓm ®«ng ®Æc cña b¹c 960,80 oC - điÓm ®«ng ®Æc cña vµng 1063,00 oC
  36. ĐO NHIÖT Đé 1968: Héi nghÞ c©n ®o quèc tÕ quyÕt ®Þnh ®a ra thíc ®o nhiÖt ®é quèc tÕ thùc dông. Thíc ®o nµy còng ®îc x©y dùng dùa trªn 6 ®iÓm chuÈn gèc: - điÓm s«i cña «xy - 182,97 oC - điÓm ba pha cña níc 0,01 oC - điÓm s«i cña níc 100,00 oC - điÓm ®«ng ®Æc cña kÏm 419,505 oC - điÓm ®«ng ®Æc cña b¹c 960,80 oC - điÓm ®«ng ®Æc cña vµng 1063,00 oC ë c¸c níc ph¸t triÓn viÖc giữ gìn vµ lËp l¹i thíc ®o nhiÖt ®é quèc tÕ thùc dông ®Òu do c¬ quan chuyªn tr¸ch cña nhµ níc phô tr¸ch nh ViÖn ®o lêng tiªu chuÈn Thíc ®o nhiÖt ®é thùc dông quèc tÕ vÉn cha hoµn toµn ®îc hoµn thiÖn, vÝ dô nh cha cã quy ®Þnh ®èi víi khoảng nhiÖt ®é díi -182,97oC. C¸c quy ®Þnh cha thËt bảo ®ảm cho thíc ®o nhiÖt ®é thùc dông quèc tÕ ®óng víi thíc ®o nhiÖt ®é nhiÖt ®éng häc Vì vËy cÇn phải tiÕp tôc nghiªn cøu thªm ®Ó hoµn thiÖn.
  37. ĐO NHIÖT Đé Dông cô ®o nhiÖt ®é Cã nhiÒu lo¹i dông cô ®o nhiÖt ®é, tªn gäi cña mçi lo¹i mét kh¸c nhng thêng gäi chung lµ nhiÖt kÕ. Theo thãi quen thêng dïng kh¸i niÖm nhiÖt kÕ ®Ó chØ c¸c dông cô ®o nhiÖt ®é díi 600oC, cßn c¸c dông cô ®o nhiÖt ®é trªn 600oC thì gäi lµ háa kÕ.
  38. ĐO NHIÖT Đé NHIỆT KẾ GIÃN NỞ ThÓ tÝch vµ chiÒu dµi cña mét vËt thay ®æi tïy theo nhiÖt ®é vµ hÖ sè gi·n në cña vËt ®ã. NhiÖt kÕ ®o nhiÖt ®é theo nguyªn t¾c ®ã gäi lµ nhiÖt kÕ gi·n në. Ta cã thÓ ph©n nhiÖt kÕ nµy thµnh 2 lo¹i chÝnh ®ã lµ : NhiÖt kÕ gi·n në chÊt r¾n (cßn gäi lµ nhiÖt kÕ c¬ khÝ) vµ nhiÖt kÕ gi·n në chÊt lỏng. NhiÖt kÕ gi·n në chÊt r¾n Nguyªn lý ®o nhiÖt ®é lµ dùa trªn ®é gi·n në dµi cña chÊt r¾n. Lt = Lto [ 1 + ( t - to ) ] Lt vµ Lto lµ ®é dµi cña vËt ë ÄÚngLoại kim loaûi nhiÖt ®é t vµ to Loại kiẻu bản kim loại - gäi lµ hÖ sè gi·n në dµi kiẻu đũa cña chÊt r¾n
  39. ĐO NHIÖT Đé NhiÖt kÕ gi·n në chÊt lỏng Nguyªn lý: t¬ng tù nh c¸c lo¹i kh¸c nhng sö dông chÊt láng lµm m«i chÊt (nh Hg, rîu ) CÊu t¹o: Gåm èng thñy tinh hoÆc th¹ch anh trong ®ùng chÊt láng nh thñy ng©n hay chÊt hữu c¬. ¦u ®iÓm: ®¬n giản rÎ tiÒn sö dông dÔ dµng thuËn tiÖn kh¸ chÝnh x¸c. KhuyÕt ®iÓm: ®é chËm trÔ t¬ng ®èi lín, khã ®äc sè, dÔ vì kh«ng tù ghi sè ®o phải ®o t¹i chç kh«ng thÝch hîp víi tÊt cả ®èi tîng (phải nhóng trùc tiÕp vµo m«i chÊt).
  40. ĐO NHIÖT Đé CÁCH LẮP ĐẶT a
  41. ĐO NHIÖT Đé NhiÖt kÕ kiểu ¸p kÕ Nguyªn lý: Dùa vµo sù phô thuéc ¸p suÊt m«i chÊt vµo nhiÖt ®é khi thÓ tÝch kh«ng ®æi. Ápkế có thang đo nhiệt độ Bao nhiệt Vòng kim Ống mao lọai bảo vệ
  42. ĐO NHIÖT Đé NhiÖt kÕ kiểu ¸p kÕ ¦u - Nhîc ®iÓm : ChÞu ®îc chÊn ®éng, cÊu t¹o ®¬n giản nhng sè chØ bÞ chËm trÔ t¬ng ®èi lín phải hiÖu chØnh lu«n, söa chữa khã khăn. Chó ý khi l¾p ®Æt: - Kh«ng ®îc ng¾t riªng lÎ c¸c bé phËn, tr¸nh va ®Ëp m¹nh - Kh«ng ®îc lµm cong èng mao dÉn ®êng kÝnh chç cong > 20 mm - 6 th¸ng phải kiÓm ®Þnh mét lÇn đèi víi c¸c nhiÖt kÕ kiÓu ¸p kÕ sö dông m«i chÊt lµ chÊt láng chó ý vÞ trÝ ®ång hå s¬ cÊp vµ thø cÊp nh»m tr¸nh g©y sai sè do cét ¸p cña chÊt láng g©y ra. Lo¹i nµy ta h¹n chÕ ®é dµi cña èng mao dÉn < 25 m ®èi víi c¸c m«i chÊt kh¸c thñy ng©n, cßn m«i chÊt lµ Hg thi < 10 m.
  43. ĐO NHIÖT Đé t NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN o Nguyªn lý: Dùa vµo sù xuÊt hiÖn suÊt nhiÖt ®iÖn ®éng trong m¹ch khi cã ®é chªch nhiÖt A B ®é gi÷a c¸c ®Çu nèi. t CÊu t¹o: gåm nhiÒu d©y dÉn kh¸c lo¹i cã nhiÖt ®é kh¸c nhau giữa c¸c ®Çu nèi. Giữa c¸c ®iÓm tiÕp xóc xuÊt hiÖn s®®
  44. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN VËt liÖu vµ cÊu t¹o cÆp nhiÖt Cã thÓ chän rÊt nhiÒu lo¹i vµ ®ßi hái tinh khiÕt, ngêi ta thêng lÊy b¹ch kim tinh khiÕt lµm cùc chuÈn v× : B¹ch kim cã ®é bÒn hãa häc cao c¸c tÝnh chÊt ®- îc nghiªn cøu râ, cã nhiÖt ®é nãng ch¶y cao, dÔ ®iÒu chÕ tinh khiÕt vµ so víi nã ngêi ta chia vËt liÖu lµm d¬ng tÝnh vµ ©m tÝnh. to to to to Pt A Pt A t t A - dương tính A - âm tính
  45. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN o o ThÝ nghiÖm víi cÆp nhiÖt Pt - * to = 0 C ; t = 100 C VËt liÖu Thµnh phÇn s®® mV Fe nguyªn chÊt + 1,8 Cu nguyªn chÊt + 0,75 Ni nguyªn chÊt - 1,49 Pt + Rh 90% Pt + 10% (R«ti) Rh + 0,64 Constantan 60% Cu + 40% Ni - 3,35 Copan 56% Cu + 44% Ni - 4,05 Aliumen 94,5% Ni + 2% Al + - 1,2 2% Mn + 1% Si Cromen 90,5%Ni + 9,5Cr + 2,9
  46. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN to Do ®ã trong 1 sè trêng hîp ngêi ta dïng c¶ 2 vËt liÖu ©m tÝnh vµ d¬ng tÝnh ®Ó t¨ng s®®. to EAB (t, to) = EPA(t) + EAB (to) + EBP (t) A Pt Pt B Þ EBA(t, to) = EPA (t, to) + EBP (t, to) t t
  47. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN - §Çu nãng cña cÆp nhiÖt thêng xo¾n l¹i vµ hµn víi nhau ®êng kÝnh d©y cùc tõ 0,35 ¸ 3 mm sè vßng xo¾n tõ 2 ¸ 4 vßng . D©y bï - èng sø cã thÓ thay c¸c Mét sè c¸ch c¸ch ®iÖn d©y cùc lo¹i nh cao su, t¬ nh©n t¹o (100oC ¸ 130 oC), hæ ph¸ch (250 oC), thñy tinh (500 oC), th¹ch anh (1000 èng sø oC), èng sø (1500 oC). c¸ch ®iÖn - Vá bảo vÖ: thường dung trong c«ng nghiÖp. D©y cùc - D©y bï nèi tõ cÆp nhiÖt ®i phÝa trªn cã hép bảo Vá b¶o vÖ vÖ.
  48. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN
  49. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN Bï nhiÖt ®é ®Çu l¹nh cña cÆp nhiÖt NÕu biÕt nhiÖt ®é ®Çu l¹nh to cña cÆp nhiÖt th× dùa theo b¶ng ta x¸c ®Þnh ®- îc nhiÖt ®é t th«ng qua gi¸ trÞ ®äc ®- îc tõ cÆp nhiÖt, c¸c ®ång hå dïng cÆp t'o t'o o nhÞªt thêng to lµ 0 C A B Nhưng trong thực tế lúc đo, nhiệt độ đầu lạnh to khác 0oC nên để kết quả đo được chính xác t như lúc khắc độ ta phảI tìm cách bù nhiệt độ đầu lạnh
  50. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN C¸c c¸ch bï: - NÕu quan hÖ lµ ®êng th¼ng thi ta chØ cÇn ®iÒu chØnh kim ®i mét ®o¹n t - t’ = to’ - to 2 -Thªm vµo m¹ch a Rs 4 3 cÆp nhiÖt 1 s®® b»ng R2 R1 s®® E (t ,t ) c d AB o’ o 1 R3 Rx b t Eo » Nguyªn lý: T¹o ra ®iÖn ¸p Ucd EAB (to’ ,to), ®îc ®iÒu chØnh b»ng Rs vµ nguån Eo = 4v c¸c ®iÖn trë R1, R2, R3 lµm b»ng Mn kh«ng ®æi, Rx lµm b»ng Ni hay Cu. NÕu nhiÖt ®é thay ®æi thi Rx còng thay ®æi vµ tù ®éng lµm Ucd t¬ng øng víi EAB (to’ ,to).
  51. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN C¸c c¸ch nèi cÆp nhiÖt t'o t'o to to å t Eå = Ei t t o - + - + - + Eå = E1 - E2 Đo nhiÖt ®é trung bình cña mét sè ®iÓm.
  52. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN Đo suÊt nhiÖt ®iÖn ®éng cña cÆp nhiÖt Dïng milivolmet: Nguyªn lý: Khung d©y ®Æt trong tõ trêng nam ch©m khi cã S j dßng ®iÖn ch¹y qua 2r B thì cã lùc t¸c dông l F vµo khung d©y ph¬ng chiÒu ®îc x¸c ®Þnh N b»ng qui t¾c bµn tay tr¸i => t¹o nªn m« i men quay vµ lµm khung d©y quay. M = F.R = C.n.l.I.B.2r cos j = f ( I, j )
  53. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN Thùc tÕ ngêi ta t¹o c¸c m« men cản ®Ó giữ khung d©y b»ng c¸c c¸ch sau: j j Þ j Mc = K2 . = Co .I max = Co . Imax j VÒ nguyªn t¾c thi max chØ phô thuéc Imax ch¹y qua khung d©y. VËy khung d©y øng víi mçi lo¹i cÆp nhiÖt cã 1 gãc quay cùc ®¹i kh¸c nhau.
  54. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN Sai sè cña sè chØ thÞ trªn miliv«nmÐt dáy buì t'o dáy näúi Rk E I = , å R = R + R S ng M Rp R Rth (RM = Rk + Rp) to Do nhiÖt ®é m«i trêng lóc sö dông kh¸c lóc chia ®é => ®iÖn trë cña M thay ®æi theo sè ®o. ĐÓ Rk nhá thì khung d©y cã sè vßng d©y nhá, cßn ®Ó RM lín thì ngêi ta thªm t Rp lín b»ng Mn nhng kh«ng qu¸ lín vì dßng qua khung sÏ nhá. Th«ng Rp = 2. Rk W Rng = Rcn + Rdbï + Rdnèi + Rth thêng Rng = 0,6 , 5 ,15 , 25 [ ] - S R - S R E gãc quay thùc tÕ sö dông mV S = tt Kd = Kd tt = k tt S å R Kd R tt K d gãc quay điều kiện kh¾c ®é.
  55. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN ĐiÖn thÕ kÕ Nguyên lý: Sö dông ph¬ng ph¸p bï dùa E R + -l trªn sù c©n b»ng cña ®iÖn ¸p cÇn ®o víi I1 ®iÖn ¸p ®· biÕt. mA Rp b - SuÊt nhiÖt ®iÖn ®éng Ex ®îc ph©n trªn biÕn trë a c con ch¹y Rp, hai ®Çu cña nã ®îc nèi víi ®iÖn ¸p kh«ng ®æi El sao cho Uab ngîc chiÒu Ex. G I2 - Di chuyÓn con ch¹y trªn Rp ta tìm ®îc vÞ trÝ sao - + cho Uab = Ex x¸c ®Þnh vÞ trÝ nµy nhê ®ång hå chØ kh«ng G (i2 = 0). Ex t Ta cã thÓ thay ®æi Uab b»ng 2 c¸ch lµ thay ®æi R vµ thay ®æi Rp NÕu thay ®æi Rp thì i1 kh«ng ®æi NÕu thay ®æi R thì Rab không đổi Þ Ex = K. Rp . I1 => Ex = f (Rab) Ex = Rab. I1 => Ex = f (I1)
  56. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN El - lµ nguån ®iÖn lµm viÖc ĐiÖn thÕ kÕ cã dßng lµm viÖc kh«ng ®æi Ec - lµ pin chuÈn (cã s®® kh«ng El ®æi vµ biÕt tríc) + - Ex - lµ ®iÖn ¸p hay suÊt nhiÖt ®iÖn Râ ®éng cÇn ®o = W (i = 2 mA) i G - lµ ®iÖn kÕ dïng lµm ®ång hå Rc 509,3 Rc m R chØ kh«ng a c R® - lµ ®iÖn trë ®iÒu chØnh A C B Rc - lµ ®iÖn trë chuÈn Ec G E c = 1,0 1 8 v ĐiÖn thÕ kÕ ®îc nu«i b»ng dßng 1 - + chiÒu cã ®iÖn ¸p lµ El, dßng ®iÖn 1 2 trong m¹ch lµm viÖc ®îc ®iÒu chØnh Ex b»ng R® vµ ®Ó x¸c ®Þnh dßng ®iÖn i t kh«ng ®æi. Muèn vËy thì ®iÖn trë D ë vÞ trÝ 1 ta ®iÒu R® ®Ó cho ®ång hå G chØ 0 chuÈn Rc kh«ng ®æi D sang 2 vµ ®iÒu chØnh R sao cho ®ång hå G chØ sè 0, lóc ®ã ®iÖn ¸p UAC = Ex = K . R
  57. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN ĐiÖn thÕ kÕ cã ®iÖn trë kh«ng ®æi: E Rd - + M¹ch lµm viÖc cã cÆp nhiÖt, khi ®ãng khãa K ta ®iÒu chØnh Rd sao cho ®iÖn I1 kÕ G cã gi¸ trÞ 0 vµ ta ®äc gi¸ trÞ mA Ex = R . I » I R 1 1 G K Đặc ®iÓm: - + - Lo¹i nµy kh«ng cÇn pin chuÈn - Thªm mét ®ång hå ®o dßng ®iÖn mA Ex phải cã ®é chÝnh x¸c cao => ®¾t tiÒn t
  58. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN Điện thế kế tự động a R1 Dïng ®Ó ®o s®® b»ng ph- EL RM r1 c ¬ng ph¸p bï kh«ng cÇn sù Râ tham gia cña con ngêi khi e Rv f R chØ ®Þnh dßng ®iÖn lµm viÖc Rs rv râ B RH R3 C K vµ khi ®o lêng. d  R2 K C  EM T C¸c bé phËn chÝnh D -Bé phËn chØ huy b  -Bé phËn thi hµnh CT -Bé phËn khuÕch ®¹i trung gian RT PD - Bé phËn ®æi nèi ®Ó kiÓm tra Khi ®o lêng thì cÇu dao D ®ãng vÒ phÝa Â, suÊt nhiÖt ®iÖn ®éng ET t Ex cña cÆp nhiÖt T ®îc so s¸nh víi ®iÖn ¸p giua 2 ®Ønh ef cña cÇu ®iÖn kh«ng c©n b»ng, bé khuÕch ®¹i ®iÖn tö BKÂÂT ®ãng vai trß cña ®iÖn kÕ dïng lµm ®ång hå chØ kh«ng.
  59. NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN R1 a Điện thế kế điện tử RM r 1 c Nhê øng dông những e Rv ED f thµnh tùa trong kü R Rs rv B thuËt b¸n dÉn nªn ®iÖn RH C K thÕ kÕ tù ®éng ngµy d  R2 C  cµng ®îc cải tiÕn hoµn T thiÖn h¬n. GÇn ®©y ng- b K êi ta ®· dïng lo¹i TKT kh«ng cã biÕn Đ Đ CT PD RT trë d©y quÊn, kh«ng dïng pin lµm viÖc vµ Nót nhÊn K nh»m ®Ó kiÓm tra sù sai hay pin chuÈn mµ thay ®óng cña s¬ ®å, khi Ên nót K thç ®ång b»ng mét nguån cung t Ex hå phải chØ nhiÖt ®é ®Çu tù do cña cÆp cÊp ®iÖn cã ®iÖn ¸p æn nhiÖt hoÆc khi kh«ng dïng ®o nhiÖt ®é ®Þnh. thç ®ång hå phaíi chØ mét trÞ sè x¸c ®Þnh.
  60. ĐO NHIÖT Đé NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ ĐiÖn trë lµ mét ®Æc tÝnh vËt liÖu cã quan hÖ víi nhiÖt ®é. NÕu x¸c ®Þnh ®îc mèi quan hÖ cã tríc giữa điện trở và nhiệt độ thì chØ cÇn ®o ®iÖn trë lµ biÕt ®îc nhiÖt ®é cña vËt. (độ chÝnh x¸c cao 0,02  0,005oC vµ giíi h¹n ®o tõ -2001000oC) Nguyªn lý: Dùa trªn sù thay ®æi ®iÖn trë (trë kh¸ng) cña vËt liÖu theo nhiÖt ®é. a Rt = Rto [ 1 + ( t - to )] a - HÖ sè nhiÖt ®iÖn trë ; Rt vµ Rto lµ ®iÖn trë ë nhiÖt ®é t vµ to. R - R a t to o -1 = - [ C ] lµ hÖ sè nhiÖt ®é cña ®iÖn trë, tøc lµ ®é biÕn ®æi ®iÖn trë cña Rto (t to ) 1 ®¬n vÞ ®iÖn trë khi nhiÖt ®é biÕn ®æi 1 oC. HÖ sè nµy cña mçi lo¹i vËt liÖu mét kh¸c vµ nãi chung ®Òu biÕn ®æi theo nhiÖt ®é. a còng chÝnh lµ ®é nh¹y cña ®ång hå, vì vËy ®ßi hái a phải cã trÞ sè lín.
  61. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ ĐÆc ®iÓm: Trong s¬ ®å ®o cña NKĐT ta cÇn phải cã nguån ®iÖn ngoµi ra kÝch thíc cña nã lín nªn ph¹m vi sö dông bÞ h¹n chÕ. VËt liÖu lµm NKĐT phải cã hÖ sè nhiÖt trë lín, bÒn hãa häc, rÎ, dÔ chÕ t¹o. Chän vËt liÖu lµm NKĐT: Thêng sö dông Cu, Pt ®êng ®Æc tÝnh nhiÖt ®iÖn trë cña chóng cã d¹ng ®êng th¼ng. Cu cã khoảng ®o tõ -50 ¸ 80 oC, Pt cã khoảng ®o tõ - 200 ¸ 1000 oC. Ngoµi ra cßn sö dông chÊt b¸n dÉn. Pt lµ kim lo¹i quý, bÒn hãa häc, dÔ chÕ t¹o, nguyªn chÊt. = - 6 W ĐiÖn trë suÊt cña Pt : o 0,0981 .10 m NhiÖt kÕ ®iÖn trë Pt trong c«ng nghiÖp ®îc sản xuÊt vµ chia ®é theo tiªu chuÈn vµ lÊy R0 o W ë nhiÖt ®é 0 C cña Pt R0 = 1 ; 5 ; 10 ; 50 ; 100 ; 500 Cu lµ vËt liÖu dÉn ®iÖn tèt dÔ kiÕm, dÔ gia c«ng, rÎ nhng ë nhiÖt ®é cao dÔ bÞ oxy hãa. = - 6 W ĐiÖn trë suÊt 0 0 ,0155 .10 m - 1 - - 1 B (T To ) ChÊt b¸n dÉn cã quan hÖ RT = Ro e . ChÊt b¸n dÉn cã ®é nh¹y cao, kÝch thíc cña ®Çu nhiÖt kÕ ®iÖn trë nhá C¸c chÊt b¸n dÉn thêng dïng lµ hçn hîp CuO , Mn , Mg , Ni , Coban.
  62. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ CÊu t¹o nhiÖt kÕ ®iÖn trë (cña bé phËn nh¹y cảm) Mi ca (thaûch anh) Voí baío vãû Pt Ag D©y Pt dïng lµm NK§T ®îc gÊp ®«i vµ quÊn quanh lâi MiCa, d©y kh«ng s¬n c¸ch ®iÖn, ®- êng kÝnh d©y 0,07 mm, chiÒu dµi d©y l > 100 m (hoÆc d©y dÑt cã diÖn tÝch tiÕt diÖn lµ 0,002mm2) Thêng ta dïng NK ®iÖn trë Pt lµm nhiÖt kÕ chuÈn. Cßn nÕu dïng d©y Cu thç s¬n c¸ch ®iÖn dµy f 0,1 mm vµ quÊn thµnh líp, lâi b»ng nhùa, d©y nèi ®Õn ®Çu nhiÖt kÕ b»ng d©y ®ång f = 1 ¸ 1,5 mm; mét sè trêng hîp cã thÓ ®Æt thªm mét sè vá bảo vÖ.
  63. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ 3 5 Nhiệt kế điện trở bán dẫn 4 1- VËt b¸n dÉn 2- N¾p tiÕp m¹ch 3- D©y nèi ( thêng = Cu ) 7 2 4- Vá kim lo¹i bảo vÖ 5- ChÊt c¸ch ®iÖn (thñy tinh) 6- ThiÕc 1 7- S¬n ªmay c¸ch ®iÖn. 6
  64. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ
  65. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ
  66. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ C¸c c¸ch ®o ®iÖn trë Rt 1- Dïng ®iÖn thÕ kÕ vµ ®iÖn trë chuÈn Trong s¬ ®å ®o, ®iÖn trë chuÈn Rc vµ điÖn trë Rt ®îc m¾c nèi tiÕp vµ dïng ®iÖn thÕ kÕ E - + ®Ó ®o ®iÖn ¸p Uc vµ Ut. Rd i U t Rc Uc = Rc.i ; Ut = Rt.i => Rt = . R c U c Ph¬ng ph¸p nµy t¬ng ®èi chÝnh x¸c ®îc Rt dïng nhiÒu trong phßng thÝ nghiÖm. DTK
  67. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ 2- Dïng cÇu ®iÖn c©n b»ng R2 ( Rl + Rt ) = R3 ( R + Rl ) + R 3 ( R 1 R l ) E Þ R = - R l + t - R 2 Rd c Ta thêng lÊy R2 = R3 R3 R + Rl R2 Þ R = 1 - Rl = R t 1  a b G R1 VËy: Rt = R1 Ngêi ta cã thÓ x¸c ®Þnh Rl Rt nhê ®äc biÕn trë R1 ảnh hëng cña d©y d dÉn lµ kh«ng ®¸ng kÓ . Rl Rt
  68. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ 2- Dïng cÇu ®iÖn c©n b»ng r + R r + R + R 2 2 = 1 1 l E - + + R3 Rt Rl Rd c + r1 R1 R3 R2 R3 => Rt = .R +( - 1).R + 3 + l r2 R2 R2 R2 r2 a b G r1 R1 thêng bè trÝ sao cho R3 & R2 >> r2max Rl R + r Þ = 1 1 Rl Rt . R 3 Rt + R 2 r 2 d
  69. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ 3- Dïng cÇu kh«ng ®iÖn c©n b»ng E - + Rd c Quan hÖ IM & Rt lµ kh«ng R3 phải ®êng th¼ng. Muèn x¸c R2 ®Þnh Rt phải cho Uab lµ a b' mA kh«ng ®æi. Phải giữ Uab cè 1 R R2 ®Þnh nªn phải dïng R®, trong K thùc tÕ Ýt dïng vì phøc t¹p vµ d D h¬n n a cÇn cã thªm mA. D ữ Rl Rl Rt b
  70. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ 4- Dïng cÇu c©n b»ng điện tñ Sù c©n b»ng cña cÇu ®îc thùc hiÖn b»ng c¸ch thay ®æi Rp n»m PD Rp m trong nh¸nh cb cã chøa Rt nÕu R1 c hiÖu ®iÖn thÕ c¸c ®Ønh c,d cña cÇu kh«ng b»ng nhau thì cã dßng U a qua ®êng chÐo nµy vµ qua BKĐĐT tÝn hiÖu ra tõ BKĐ lµm d 3 2 1 ®éng c¬ thuËn nghÞch quay vµ BKD R2 R3 DT lµm thay ®æi vÞ trÝ cÇn g¹t trªn Rl Rl Rl Rp cho ®Õn khi cÇu c©n b»ng, Rp b ®îc tÝnh to¸n vµ chÕ t¹o sao cho R Rt khi nhiÖt ®é thay ®æi trong m = D Rt . 2 + khoảng ®o thì cÇn g¹t ch¹y tõ Rp ( R 2 R 3 ) ®Çu nµy ®Õn ®Çu kia cña biÕn trë . => m : Tû lÖ víi ®é biÕn ®æi Rt
  71. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ 4- L«g«mÐt (tû sè kÕ) ĐiÖn trë hai khung nh nhau = Rk = Rk1 = Rk2, hai khung ®Æt lÖch nhau 1 gãc q j E lµ nguån ®iÖn mét chiÒu cho dßng ®iÖn i1 ®i qua khung d©y P1, P1 dßng ®iÖn i qua khung d©y P vµ P2 2 2 N S vµ nhiÖt kÕ ®iÖn trë Rt. i1 q i2 C¸c m« men quay M1 = k1. B1 . i1 M = k . B . i R 2 2 2 2 E C¸c khung d©y quÊn sao cho M1 vµ M1 ngîc chiÒu => k1. B1 . i1 = k2 . B2 . i2 Rt i K .B B i R + R => 1 = 2 2 = 2 = f(j ) 1 = t k => Rt = f(j ) + i2 K1.B1 B1 i 2 R R k
  72. NHIỆT KẾ ĐIỆN TRỞ 4- L«g«mÐt (tû sè kÕ) S¬ ®å l«g«mmÐt ®Æt trong cÇu kh«ng c©n b»ng 2 4 Phèi hîp tû sè kÕ víi cÇu ®iÖn kh«ng c©n R R R3 E i b»ng thì sÏ ®îc mét c«ng cô ®o cã nhiÒu R5 tÝnh năng tèt h¬n lo¹i tû sè kÕ ®¬n giản Rk Rk c d trªn ®Ó dïng trong c«ng nghiÖp. i'1 i''1 Rp R1 R6 Dïng cÇu kh«ng c©n b»ng nh»m tăng i ' RKT tû sè dßng qua 2 khung 1 (Do khi '' Rl Rl i1 KT ' '' c¸c dßng i1 vµ i1 thay ®æi theo nhiÖt D ®é) => ®é nh¹y cao h¬n. Rt b
  73. ĐO NHIÖT Đé SAI Sè NHIÖT Đé THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Q3 Q2 Q1 Q2 lµ nhiÖt lîng do bé phËn nh¹y cảm bøc x¹ ®Õn m«i tr- êng. Q3 lµ nhiÖt lîng mÊt m¸t do dÉn nhiÖt ra ngoµi. Khi c©n b»ng : Q1 = Q2 + Q3 Muèn ®o chÝnh x¸c thì cÇn phải lµm sao cho Q2 vµ Q3 Ýt nhÊt vµ sù thu nhiÖt Q1 nhanh nhÊt.
  74. ĐO NHIÖT Đé ĐiÒu kiÖn ®Ó xÐt bµi to¸n gåm Đo nhiÖt ®é dßng chảy trong èng - Bé phËn nh¹y cảm kh«ng cã v¸ch l¹nh - m«i chÊt cã nhiÖt ®é kh«ng qu¸ cao to - tản nhiÖt ë phÇn l2 nhá Q2 => Q = Q (Q nhá). 2 1 2 3 1 d t' t2 3 q 1 t1 t Gäi lµ ®é chªnh nhiÖt ®é giữa ®Çu ®o vµ m«i chÊt d t'2 d 2  Q1 a q  . F 1 l Q3 l1.  .u .  = 1 1 2 1 dx 1 d 2  l2 l1 l .a .u .q = 2 2 2 2 2  2 . F 2 2 l 2 dx 2 a - HÖ sè táa nhiÖt cña mchÊt trong èng ®èi víi èng ®o nhiÖt ®é. q1  d a 2 - HÖ sè táa nhiÖt cña èng ®o nhiÖt ®é ®èi víi mchÊt bªn ngoµi. q 1 u1, u2 - Lµ chu vi tiÕt diÖn èng ®o ë phÇn trong vµ ngoµi. q 2 F1, F2 - DiÖn tÝch tiÕt diÖn èng ®o ë phÇn trong vµ ngoµi. x2 x1 q , q  2 - Đé chªnh n®é giữa bÒ mÆt èng ®o víi mchÊt ë trong vµ ngoµi. dx2 dx1 l l 1 , 2 - HÖ sè dÉn nhiÖt cña c¸c ®o¹n èng ®o ë trong vµ ngoµi
  75. ĐO NHIÖT Đé Khi dïng NK thñy tinh ®Ó ®o t2 m«i chÊt chảy trong èng mµ d èng bảo vÖ kh«ng cã phÇn ngoµi èng, cÆp nhiÖt tèt thì sai sè ®ã rÊt nhá. M¹t ®ång to
  76. ĐO NHIÖT Đé Đo nhiÖt ®é khi gÇn èng ®o cã v¸ch l¹nh Trong thùc tÕ ta thêng ®o nhiÖt ®é cña dßng m«i chÊt mµ gÇn nã cã những vËt cã nhiÖt ®é thÊp h¬n nhiÒu. Do ®ã sù hÊp thô nhiÖt tõ èng ®o ®Õn c¸c bÒ mÆt nµy (Q2) tăng, mµ Q1 = Q2 + Q3 Do ®ã cÇn phải giảm Q3 cµng nhá cµng tèt C¸c c¸ch lµm giảm sai sè ®o : - T¹o v¸ch ch¾n ®Ó buéc dßng phải qua toµn bé l1 - Bảo «n phÇn l2 nh»m giảm Q3 - Dïng mµng ch¾n nhiÖt (giảm Q2 ) - Dùng ống hút dòng - Dùng nhiệt kế khí động
  77. ĐO NHIÖT Đé Dïng èng hót khÝ: khÝ 1 Luu luîng kÕ H¬i nuíc
  78. ĐO NHIÖT Đé NhiÖt kÕ khÝ ®éng 4 1 7 5 2 P3 P2 X¶ G = et P1,T1 B§C h T = C ( P P )   - 2 6 1- lß c«ng nghiÖp, 3 2- tiÕt lu, Trong thùc tÕ ngêi ta ®· nghiªn cøu ph- 3- ¸p kÕ cã thang ®o nhiÖt ®é, ¬ng ph¸p ®o nhiÖt ®é kiÓu tiÕp xóc 4- thiÕt bÞ lµm nguéi, kh«ng dïng bé phËn nh¹y c m ®Ó tr¸nh 5- tiÕt lu, ả 6- bé ®iÒu chØnh, sai sè g©y bëi bøc x¹ là khí đó nhiệt kế 7- van ®/chØnh lu lîng khÝ xả động. dïng phæ biÕn ®Ó ®o nhiÖt ®é khÝ ra ngoµi lµ kh«ng ®æi. trong lß c«ng nghiÖp.
  79. ĐO NHIÖT Đé ĐO NHIÖT Đé B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Qóa trình trao ®æi nhiÖt giữa c¸c vËt cã thÓ diÔn ra díi hình thøc bøc x¹ nhiÖt, kh«ng cÇn c¸c vËt ®ã trùc tiÕp tiÕp xóc víi nhau. Bøc x¹ nhiÖt chÝnh lµ sù truyÒn néi năng cña vËt bøc x¹ ®i b»ng sãng ®iÖn tõ. Khi mét vËt kh¸c hÊp thô sãng ®iÖn tõ cña vËt bøc x¹ thì sãng ®iÖn tõ ®ã l¹i ®îc chuyÓn thµnh nhiÖt n¨ng. BÊt kú mét vËt nµo sau khi nhËn nhiÖt thì còng cã mét phÇn nhiÖt năng chuyÓn ®æi thµnh năng lîng bøc x¹, sè lîng ®îc chuyÓn ®æi ®ã cã quan hÖ víi nhiÖt ®é . VËy tõ năng lîng bøc x¹ ngêi ta sÏ biÕt ®îc nhiÖt ®é cña vËt. Dông cô dùa vµo t¸c dông bøc x¹ nhiÖt ®Ó ®o nhiÖt ®é cña vËt gäi lµ háa kÕ bøc x¹, chóng thêng ®îc dïng ®Ó ®o nhiÖt ®é trªn 600 0C . NÕu bøc x¹ cã bíc sãng l = 0,4 ¸ 0,44 m m ® tnÝm tha l = 0,44 ¸ 0,49 m m ® xanh ®Ëm - xanh da trêi l = 0,49 ¸ 0,58 m m ® xanh l¸ c©y th¾m l = 0,58 ¸ 0,63 m m ® vµng nghÖ l = 0,63 ¸ 0,76 m m ® ®á t¬i - ®á th¼m
  80. ĐO NHIÖT Đé B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Các định luât cơ bản về bức xạ - 1 é C 2 ù - 5 : =  T - ĐÞnh luËt Planck E o  C 1 .  ê e 1 ú ë û ¥ æ T ö 4 E = ò E d = C ç ÷ ĐÞnh luËt Stefan-Boltzman: o o o è ø o 100 Eol ĐÞnh luËt chuyÓn ®Þnh cña Wiªn: Eol max = - 3 m .T 2,898 .10 l l max
  81. ĐO NHIÖT Đé B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Háa kÕ quang häc 3 4 5 6 7 8 1 2 Háa kÕ quang häc ®o nhiÖt ®é tõ 700 ¸ 6000 9 mA oK cã sai sè c¬ bản cho phÐp 0,6 ¸ 2%. a b c 1- vËt cÇn ®o nhiÖt ®é 2- thÊu kÝnh (kÝnh vËt) 3- vßng ®/chØnh 4- kÝnh mê 5- bãng ®Ìn 7- kÝnh ®á (bé läc) 6-vßng ®/chØnh 8- kÝnh m¾t ( èng nhßm ) 9- biÕn trë
  82. ĐO NHIÖT Đé B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Háa kÕ quang điện Lu¬Ý ®iÖn 5 10 13 15 9 1 3 Ph¹m vi ®o 7 8 12 14 600¸ 2000 oC ®Æc 4 biÖt khi sö dông 2 kÝnh mê cã thÓ ®o ®Õn 4000 oC. 6 1- ĐÌn quang ®iÖn 2- KÝnh vËt 3- KÝnh läc 4- M¸y ®iÒu biÕn sãng ¸nh s¸ng kiÓu chÊn ®éng ®iÖn tõ 5- Mµng ®iÒu tiÕt 6- Bãng ®Ìn 7- VËt cÇn ®o 8- Bé khuyÕch ®¹i ®iÖn tö 9- G¬ng phản x¹ 10- KÝnh m¾t 11- Bé phËn chøa ®Ìn quang ®iÖn 12- Hép ®iÖn 13- BphËn æn ¸p 14- §iÖn thÕ kÕ ®iÖn tö 15- BiÕn ¸p c¸ch ly.
  83. ĐO NHIÖT Đé B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Háa kÕ bøc x¹ toµn phÇn -Khoảng ®o tõ 1800 oC ®Õn 3500 oC. 5 1 2 3 4 3 1- KÝnh héi tô 2- Vßng ®iÒu chØnh 3- TÊm nhËn bøc x¹ (b¹ch kim m¹ ®en) 4- KÝnh m¾t 5- KÝnh läc 4 = 4 = 1 TT  T Td Td TT 4 T
  84. ĐO NHIÖT Đé B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Háa kế so màu sắc 1- VËt cÇn ®o 3 2- ThÊu kÝnh héi tô 5 3- Vßng ®iÒu chØnh 4- ĐÜa quay 1 5- PhÇn tö quang ®iÖn 6- Bé khuÕch ®¹i 2 CM 7- ĐiÖn thÕ kÕ tù ®éng 6 4 7 50 vßng/ph Khoảng ®o tõ 1400 ¸ 2800°C.
  85. CHƯƠNG 3 ĐO ¸P SUÊT Vµ CH¢N KH¤NG
  86. ĐÞNH NGHÜA Vµ THANG ĐO ¸P SUÊT ĐÞnh nghÜa ¸p suÊt lµ lùc t¸c dông vu«ng gãc lªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch, ký hiÖu p. F p = [ kG/cm2] S C¸c ®¬n vÞ cña ¸p suÊt : 1Pa = 1 N/m2 5 2 4 1 mm Hg = 133,322 N/m p 2 1 mm H2O = 9,8 N/m 1 bar = 10 N/m2 p ¸p suÊt du 1 at = 9,8. 10 N/m2 = 1 kG/ cm2 Pd Tïy theo ®¬n vÞ mµ ta cã c¸c thang ®o 0 ¸p suÊt khÝ quyÓn kh¸c nhau nh : kG/ cm2 ; mmH O . Pck 2 - NÕu chóng ta sö dông c¸c dông cô ®¬n vÞ: mmH2O, mmHg thi H2O vµ Hg phai -1 kG/cm2 Ch©n kh«ng tuyÖt ®èi ë ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh.
  87. p1 p ¸P KÕ CHÊT LáNG 2 F2 h1 F1 h2 0 - ¸p kÕ lo¹i chữ U: Nguyªn lý lµm viÖc dùa vµo ®é chªnh ¸p g suÊt cña cét chÊt láng: ¸p suÊt cÇn ®o c©n b»ng ®é chªnh ¸p cña cét chÊt láng F D g 2 P = h2 ( 1 + ) p1 p2 F1 p1 p2 F2 h1 h2 h 0 h1 F1 0 h2' h2 g a g F D g ¢ 2 a P = h 2 ( +Sin ) P - P2 = .h =  (h1 +h2) F1
  88. ¸P KÕ CHÊT LáNG Ch©n kh«ng kÕ Mc leod: Ch©n kh«ng tuyÖt ®èi Líp nuíc hay mµng ®µn Nguyªn lý: Khi nhiÖt ®é kh«ng ®æi thì ¸p håi ®Ó Hg kh«ng bay h¬i suÊt vµ thÓ tÝch tû lÖ nghÞch víi nhau. PV = P2.V2 Lo¹i nµy dïng ta ®Ó ®o ch©n kh«ng. pb p p h b b p p 1 v1 2 v2 h 1m Hg Hg KhÝ ¸p kÕ thñy ng©n: Hg g Pb = h . Hg
  89. ¸P KÕ CHÊT LáNG ¸p kÕ Pitston Chñ yÕu dïng trong phßng thÝ nghiÖm cã ®é chÝnh x¸c cao, dïng căn chØnh ®ång hå DÇu H¹n ®o: 2,5 ; 6,0 ; 250 ; 600 ; 2 500 ; 10 000 ; 25 000 kG/cm2 CCX = 0,2 ¸ 0,02.
  90. ¸P KÕ CHÊT LáNG Lo¹i dïng trong c«ng nghiÖp Trong c«ng nghiÖp ngêi ta thêng dïng ®Ó ®o hiÖu ¸p suÊt gäi lµ hiÖu ¸p kÕ ¸p kÕ vµ hiÖu ¸p kÕ ®µn håi.
  91. C¸c lo¹i bé phËn nh¹y cảm p mµng ph¼ng èng buèc ®«ng hép ®Ìn xÕp p mµng luîn sãng p hép mµng
  92. C¸ch l¾p ®Æt ¸p kÕ Van ba ng·
  93. C¸ch l¾p ®Æt ¸p kÕ
  94. mét sè lo¹i ¸p kÕ ®Æc biÖt Ch©n kh«ng kÕ kiÓu dÉn nhiÖt: HÖ sè dÉn nhiÖt cña chÊt khÝ ë ¸p suÊt bình thêng thi kh«ng cã quan hÖ víi ¸p suÊt nhng ë ®iÒu kiÖn ¸p suÊt t¬ng ®èi nhá thì ngêi ta thÊy tån t¹i quan hÖ trªn. NhiÖt ®é d©y dÉn khi ®· c©n b»ng nhiÖt sÏ thay ®æi tïy theo hÖ sè dÉn nhiÖt cña khÝ vµ dïng cÇu ®iÖn kh«ng c©n b»ng ®Ó x¸c ®Þnh ®iÖn trë d©y dÉn ta sÏ biÕt ®- îc ®é ch©n kh«ng t¬ng øng. Ch©n kh«ng kÕ Ion: Nhê hiÖn tîng ion hãa t¹o nªn dßng ion trong khÝ lo·ng cã quan hÖ víi ¸p suÊt nªn tõ trÞ sè cña dßng ion ngêi ta x¸c ®Þnh ®îc ®é ch©n kh«ng cña m«i trêng. Cã nhiÒu c¸ch thùc hiÖn viÖc ion hãa nh : dïng t¸c dông cña tõ trêng vµ ®iÖn trêng, sù dù ph¸t x¹ cña catèt ®îc ®èt nãng khi cã ®iÖn ¸p trªn an«t, dïng sù phãng x¹ vµ tïy theo c¸c c¸ch ®ã mµ ta cã c¸c ch©n kh«ng kÕ kh¸c nhau. ¸p kÕ kiÓu ¸p tõ: ¸p suÊt t¹o ra øng lùc c¬ häc trong vËt liÖu s¾t tõ biÕn ®æi sÏ lµm biÕn ®æi hÖ sè dÉn tõ cña vËt liÖu ®ã. Lîi dông hiÖu øng ¸p tõ ta cã thÓ chÕ t¹o ®îc bé nh¹y cam kiÓu ¸p tõ. ¸p kÕ ¸p suÊt ®iÖn trë: Muèn ®o nhung ¸p suÊt lín h¬n 10.000 kG/cm2 hiÖn nay hÇu nh chØ cã 1 c¸ch duy nhÊt lµ dïng bé phËn nh¹y cam ¸p suÊt ®iÖn trë lµm ¸p kÕ.
  95. C¸C C¸CH TRUYÒN TÝN HIÖU ®I XA Trong ®o lêng thêng sö dông c¸c thiÕt bÞ ®Ó truyÒn tÝn hiÖu ®i xa, c¸c tÝn hiÖu phải truyền đó là ®ã lµ : - Gãc quay trong èng buèc ®«ng P => a - Sù chuyÓn dÞch th¼ng (mµng) P => h , x - Gãc quay kÕt hîp víi ®o tæng gi¸ trÞ gãc vµ vËn tèc quay tøc thêi. - Đé nÐn, Ðp vµ m«men quay trong cña s¬ ®å bï. ĐÓ truyÒn tÝn hiÖu ®i xa ngêi ta thêng dïng c¸c hÖ thèng ®iÖn vµ khÝ nÐn.
  96. C¸C C¸CH TRUYÒN TÝN HIÖU ®I XA HÖ thèng dïng biÕn trë Trong hÖ thèng truyÒn tÝn hiÖu kiÓu biÕn trë nµy ngêi B ta dïng ®éng c¬ t¹o nªn ®é K Pg chuyÓn dÞch c¬ giữa tiÕp § ®iÓm trît víi biÕn trë nhê ®ã cã thÓ dùa vµo sù biÕn ®æi cña ®iÖn trë ®Ó tìm ra gi¸ trÞ cña lîng cÇn ®o. Vµ nhê cÇu ®iÖn ®Ó x¸c ®Þnh ®é biÕn ®æi cña ®iÖn X trë. Ngoµi ra ta cßn cã thÓ dïng ®iÖn thÕ kÕ ®Ó x¸c ®Þnh ®é biÕn ®æi cña ®iÖn trë.
  97. C¸C C¸CH TRUYÒN TÝN HIÖU ®I XA HÖ thèng truyÒn xa kiÓu cảm øng NÕu ®a vµo trong cuén Y d©y cã dßng ®iÖn ®i qua một lâi s¾t thì ®iÖn cảm cña d©y sÏ Z1 Z3 tăng lªn vµ phô thuéc vµo vÞ trÝ cña lâi s¾t, biÕn ®æi ®é xª dÞch cña lâi s¾t vµ lµm thay ®æi cña ®iÖn cảm qua c¸c Z2 Z4 cuén. Mµ sù thay ®æi ®iÖn cảm nµy dÉn ®Õn lµm thay ®æi vÞ trÝ cña X lâi s¾t kia.
  98. C¸C C¸CH TRUYÒN TÝN HIÖU ®I XA M¸y biÕn ¸p sai ®éng S1 S1 S ¬ e T e 'T T h ø c Ê p T1 T1 S1 T1 e1 c Ê p S2 S2 T2 T2 S2 T2 Zft eT e2 D e X eT = e1 -e2 = f(X) X X B K § § T P g § é n g c ¬ T N C a m Khi cã ®iÖn ¸p U xoay chiÒu thì trong cuén thø cÊp xuÊt hiÖn s®® cảm øng e1 vµ e2. TrÞ sè lÖch pha cña 2 s®® nµy phô thuéc vµo vÞ trÝ vµ chiÒu chuyÓn ®éng cña lâi s¾t.
  99. C¸C C¸CH TRUYÒN TÝN HIÖU ®I XA Bé chuyÓn ®æi s¾t ®éng 4 a N N Re 3 l 5 6 Wk WC Ep = C .a 2 1 Uk EP 1- Chèt cè ®Þnh 2- Chèt di ®éng 3- G«ng ®ë 4- Lái s¾t 5- Khung d©y 6- èng d©y nèi 2 chæt
  100. C¸C C¸CH TRUYÒN TÝN HIÖU ®I XA a 1 a 2 ep1 ep2 D ep BK§§T Pg
  101. C¸C C¸CH TRUYÒN TÝN HIÖU ®I XA Bé chuyÓn ®æi dïng cho cÆp nhiÖt Rpt Rph U2 U1 Bé ®iÒu B§C D U BK§ chÕ nghÞch Nguyªn lý: Khi lîng cÇn ®o (nhiÖt ®é) biÕn ®æi dÉn ®Õn xuÊt hiÖn Ex hiÖu ®iÖn thÕ giữa s®® Ex cña cÆp nhiÖt hoÆc giữa ®iÖn ¸p kh«ng c©n b»ng cña cÇu ®iÖn. Víi ®iÖn ¸p phản håi U1 trªn ®iÖn trë Rph ®a vµo bé ®iÒu chÕ råi qua BKĐ vµ bé ®iÒu chÕ nghÞch. Dßng ®iÖn ®i ra tõ BĐCN qua ®ång hå ®o qua Rpt vµ qua Rph ®ång hå sÏ cho biÕt trÞ sè cña lùc cÇn ®o khi U1 cã trÞ sè ®ñ bï Ex (U = 0).
  102. C¸C C¸CH TRUYÒN TÝN HIÖU ®I XA Bé chuyÓn ®æi dïng khÝ nÐn X X 6 4 5 2 3 4 h P2 P1 2 P1 h 3 1 1 P2 5 (a) (b) Tïy theo èng phun ®Æt ngoµi hay ®Æt trong buång trung gian mµ ta gäi lµ BCĐ èng phun trong (b) hay ngoµi (a).
  103. C¸C C¸CH TRUYÒN TÝN HIÖU ®I XA Bé chuyÓn ®æi kiÓu 5 6 Nguyên Lý ĐiÖn - KhÝ nÐn 3 T¹o nªn mét lùc tû lÖ víi dßng ®iÖn 1 chiÒu råi ®o lùc ®ã I vµo 7 8 b»ng c¸ch bï lùc 4 t¹o bëi hÖ thèng 9 khÝ nÐn 2 BK§ KN Pra 1- Nam ch©m 2- Cuén d©y 3- C¸nh tay ®ßn 1 P 4- Lß xo 5- 6- èng phun 7- 8- Bi 9- Bé khuÕch ®¹i khÝ nÐn
  104. CHƯƠNG 4 ĐO L¦U L¦îNG M¤I CHÊT
  105. ĐO L¦U L¦îNG M¤I CHÊT Trong c¸c qu¸ trình nhiÖt thêng ®ßi hái phải lu«n lu«n theo dâi lu lîng m«i chÊt. đèi víi thiÕt bÞ truyÒn nhiÖt vµ thiÕt bÞ vËn chuyÓn m«i chÊt thì lu lîng m«i chÊt trùc tiÕp ®Æc trng cho năng lùc lµm viÖc cña thiÕt bÞ. Vì vËy khi kiÓm tra lu l- îng m«i chÊt sÏ gióp ta cã thÓ trùc tiÕp íc ®o¸n ®îc phô tải cña thiÕt bÞ vµ tình tr¹ng lµm viÖc cña thiÕt bÞ vÒ mÆt an toµn vµ kinh tÕ. Trong ®êi sèng hµng ngµy còng nh trong c«ng nghiÖp, ®o lu lîng lµ c«ng viÖc rÊt bøc thiÕt. Ngêi ta thêng phải ®o lu lîng cña c¸c chÊt láng nh níc, dÇu, xăng, khÝ than Lîng vËt chÊt (hoÆc năng lîng) ®îc vËn chuyÓn ®i trong mét ®¬n vÞ thêi gian: D G dG G = = [kg/s] Q = G / g [m3/s] D t d  t 2 Trong khoảng thời gian : GS = ò G .d  [kg]  1
  106. ĐO L¦U L¦îNG THEO L¦U TèC F w NÕu biÕt ®îc tiÕt diÖn F vµ w vËn tèc trung bình tb. 2 => Q = F. tb (m /s)
  107. ĐO L¦U L¦îNG THEO L¦U TèC X¸c ®Þnh vËn tèc trung bình b»ng thùc nghiÖm: Nguyªn lý: Chia tiÕt diÖn èng thµnh nhiÒu diÖn tÝch nhá b»ng nhau vµ ph©n g 1 bè mét c¸ch ®èi xøng, vµ trong mçi tiÕt P1 diÖn nhá ®ã xem vËn tèc t¹i mçi ®iÓm lµ Pa g ' nh nhau. n h å  i g =>  = h tb n D g g Pi = ( h - '). hi 2 g = D = 2 g - '  tb . Ptb .(  h  ) h tb  1  1 1 h = . å h i Q = w . F tb n tb
  108. ĐO L¦U L¦îNG THEO L¦U TèC  tb = X¸c ®Þnh tb theo quan hÖ f (Re)  max w tb Đå thÞ NICUR¸T w max NÕu Reth = 2.300 NÕu Re > Reth chảy rèi 0,9 NÕu Re < Reth chảy tÇng 0,8 1 0,7 = Đèi víi dßng chảy tÇng  t b  m a x 0,6 2 w P1d lgRe = lg g = Đèi víi dßng chảy rèi  tb 0,8 4 m a x 0,5 3 4 5 6
  109. ĐO L¦U L¦îNG THEO L¦U TèC Nguyªn lý: ChÊt láng chảy trong èng Ống pitô khi bÞ ngăn l¹i thì ®éng năng -> thÕ năng Đo sù biÕn ®æi nµy vµ dùa vµo ®ã =>VËn tèc cña chÊt láng. 2g(P - P ) w 2 1 2 =  1 h đèi víi chÊt khÝ: Thì g phô thuéc ¸p suÊt => ta ®a P1 P2  ra ®¹i lîng sè max M = a Khi M > 0,2 thì: w - g 1 é K 1 ù æ ö K = K ê ç P 2 ÷ - ú  2 2 g . R T ç ÷ 1 K - 1 ê è P ø ú ëê 1 ûú
  110. ĐO L¦U L¦îNG THEO L¦U TèC P1 P2 Cấu tạo ống Pitô A -A èng ®o gåm hai èng ghÐp 0,1d A A L l¹i èng ®o ¸p suÊt toµn phÇn 3-4d 8-10d P2 n»m chÝnh gĩưa vµ cã lç ®Æt trùc giao víi dßng chảy, d 0,3d èng ngoµi bao lÊy èng ®o P2 cã khoan lç ®Ó ®o ¸p suÊt tÜnh P2 - P1 g P . PhÇn ®Çu cña èng pit« lµ w 2 1 2g 1 nöa hình cÇu, lç lÊy ¸p suÊt ®éng cã vÞ trÝ (3¸ 4)d I II 0,5 Nh¸nh I lµ nh¸nh kh«ng chÞu ảnh hëng cña èng ®ì (L), l nh¸nh II lµ nh¸nh chÞu nh h- d ả 0 ëng cña èng ®ì . 3 8
  111. ĐO L¦U L¦îNG THEO L¦U TèC Đång hå ®o tèc ®é  C¸c lo¹i ®ång hå dïng ®o trùc tiÕp tèc ®é dßng chảy thêng ®îc dïng kh¸ phæ biÕn, nhÊt lµ khi tèc ®é dßng chảy t¬ng ®èi nhá, khi ®ã dïng èng ®o ¸p suÊt ®éng ®Ó ®o tèc ®é dßng chảy kh«ng ®ảm bảo ®îc ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt. - Đồng hồ đo tốc độ gió - Đồng hồ đo tốc độ chất lỏng
  112. ĐO L¦U L¦îNG THEO L¦U TèC Đång hå ®o tèc ®é giã: Anªm«met CÊu t¹o: gåm 1 bé phËn nh¹y cảm lµ mét chong chãng rÊt nhÑ víi c¸c c¸nh híng theo b¸n kÝnh, lµm b»ng nh«m (mªca). N n = C.  = -  2  1 C: hÖ sè ®îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm. øng dông: Dïng ®o tèc ®é dßng khÝ cã ¸p suÊt d kh«ng lín, tèc ®é dßng thu ®îc lµ lu tèc t¹i chç ®Æt ®ång hå. Lo¹i nµy còng kh«ng dïng ®îc c¸c khÝ cã tÝnh chÊt xung (thay ®æi ®ét ngét) híng trôc vµ híng dßng phải ®Æt chÝnh x¸c. Thay ®æi vÞ trÝ ®ång hå trªn tiÕt diÖn ®êng èng thì sÏ biÕt ®îc trêng w tèc ®é trong èng => tb. Đång hå giã thêng dïng ®Ó x¸c ®Þnh khả năng lµm viÖc cña qu¹t giã trong c«ng nghiÖp. ĐÆc biÖt lµ c¸c thiÕt bÞ th«ng giã nã còng dïng phæ biÕn trong ®o lêng cña ngµnh khÝ tîng.
  113. ĐO L¦U L¦îNG THEO L¦U TèC Đång hå đo lưu lượng chất lỏng: Bé phËn nh¹y c¶m lµ chong chãng vµ trôc cña nã g¾n víi bé phËn ®Õm sè Q = n.F/C
  114. ĐO L¦U L¦îNG THEO L¦U TèC C¸c c¸nh lµ c¸nh ph¼ng dïng ®o n- íc cã t = 90oC , P = 15 kG/ cm2 vµ Q < 6 m3 /h C¸c lo¹i ®ång hå níc chong chãng xo¾n thay c¸nh ph¼ng b»ng trôc vÝt ®o ®îc lu lîng Q = 400 ¸ 600 m3/h w n = K . tb/l
  115. ĐO L¦U L¦îNG THEO L¦U TèC Cách lắp đặt đồng hồ lưu lượng nước ĐÆt ®ång hå xa những n¬i ®êng èng cã trë lùc côc bé (van, cót, tª) lµm dßng chảy bÞ rèi lo¹i. Đång hå níc chØ ®îc ®Æt trªn những ®o¹n èng th¼ng ngang ®êng kÝnh èng b»ng cöa vµo vµ cöa ra cña ®ång hå, ®o¹n èng th¼ng tríc ®ång hå phải ®ảm bảo >30D vµ phÝa sau phải > 15D.
  116. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P DUNG TÝCH Nguyªn lý: Cho m«i chÊt vµo ®Çy buång ®ong cã dung tÝch ®· biÕt, ®ång thêi t¸c dông lªn bộ phận quay ®Ó t¹o nªn chuyÓn ®éng cã tÝnh chu kú vµ m«i chÊt trong buång ®ong tho¸t ®i ®Ó tiÕp nhËn m«i chÊt míi. Lu lîng kÕ kiÓu b¸nh răng Buäöng âong II P1 P1 P2 P2 I
  117. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P DUNG TÝCH Lu lîng kÕ kiÓu piston Van 4 ngả ®îc tù ®éng thay ®æi vÞ trÝ nhê trang bÞ ®Æc biÖt vµ cã liªn hÖ víi chuyÓn ®éng cña piston. Khi Piston ch¹y ®Õn c¸c ®Çu xi lanh chÊt níc lÇn lît ®îc ®a vµo phÝa díi vµ phÝa trªn piston lµm piston chuyÓn ®éng vµ ®Èy chÊt níc ®· chøa ®i. Bªn ngoµi xilanh cã thÓ thªm hép ¸o h¬i ®Ó gia nhiÖt giảm ®é nhít m«i chÊt. Lu lîng kÕ cã thÓ lµm viÖc víi ¸p suÊt 16 ¸ 40 kG/cm2, nhiÖt ®é chÊt níc tíi 185oC vµ cã thÓ ®o lu lîng tõ 1,3m3/h ¸ 80m3/h.Lo¹i nµy dïng ®o chÊt láng ®é nhít lín (dÇu madót) sai sè (1 ¸ 1,5)%.
  118. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P DUNG TÝCH Thïng ®ong ÄÚng hæïng phÔu lËt Thuìng chæïa
  119. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U £ 0,03d ĐÞnh nghÜa: TBTL lµ thiÕt bÞ ®Æt trong ®êng èng lµm dßng chảy cã hiÖn tîng thu hÑp côc bé do t¸c dông cña lùc qu¸n tÝnh vµ lùc ly t©m. XÐt vÒ mÆt c¬ häc chÊt láng thì quan hÖ gữa lu 45o lîng vµ ®é chªnh ¸p suÊt phô thuéc rÊt nhiÒu yÕu tè nh: kÝch thíc, hình d¹ng thiÕt bÞ tiÕt lu, £ 0,02d tình tr¹ng lu chuyÓn cña dßng ch y, vÞ trÝ chç d D ả £ 0,1d ®o ¸p suÊt, tình tr¹ng èng dÉn chÊt láng. Qu¸ trình tÝnh to¸n tiÕt lu cã quy ®Þnh ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n nh sau : - Dßng chảy liªn tôc (kh«ng t¹o xung). - Đêng èng > 50 mm. NÕu dïng èng Venturi thi ®êng èng > 100 mm, vµnh trong èng phải + - nh½n trong khoảng 2D. £ 0,03d
  120. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U Nhê những nghiªn cøu lý luËn vµ thùc nghiÖm l©u dµi vµ ngêi ta ®· giã ®Þnh mét sè thiÕt bÞ tiÕt lu quy chuÈn. -ThiÕt bÞ TL qui chuÈn lµ thiÕt bÞ TL mµ quan hÖ gữa lu lîng vµ gi¸ng ¸p hoµn toµn cã thÓ dïng ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n ®Ó x¸c ®Þnh. F o F 2 F o = F 2 F o = F 2 F 2 , P 2 , w 2 F 2 , P 2 , w 2 F 1 , P 1 , w 1 F 1 , P 1 , w 1 D P = p 1 - p 2 p p p P 1 P 1 P 1 P m P m P m P 2 P 2 P 1 ' P 1 ' P 1 ' P 2 ' P 2 ' P 2 = P 2 '
  121. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U Nhê sù tæn thÊt cña dßng khi qua thiÕt bÞ tiÕt lu, dùa vµo ph¬ng trình BÐcnuli tim ®îc tèc ®é trung binh dßng t¹i tiÕt diÖn ®o. XÐt tiÕt diÖn I vµ II ta cã sù thay ®æi ®éng nang vµ thÕ nang: Fo F2 = F 2 F min F 2 dP ò  .d  = - g ò F1 F1  w2, g1 Và dùa vµo ph¬ng trinh liªn tôc : F2, P2, g .F . w = const w1, g1 F1, P1, D P = p1- p2 Trêng hîp m«i chÊt Ýt d·n në  = const F o = m F n.F 2 g ( P ' - P ' ) 2 = n Q =  .F =  n.F = 0 1 2 F1 2 2 2 0 2 2 Fo 1 - m .n  2 g a : hÖ sè lu lîng vµ x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm. Q = .F . .D P 3 0 [ m /s ] a  1 Thùc tÕ = f (Re, m )
  122. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U Nhê sù tæn thÊt cña dßng khi qua thiÕt bÞ tiÕt lu, dùa vµo ph¬ng trình BÐcnuli tim ®îc tèc ®é trung binh dßng t¹i tiÕt diÖn ®o. XÐt tiÕt diÖn I vµ II ta cã sù thay ®æi ®éng nang vµ thÕ nang: Fo F2 = F 2 F min F 2 dP ò  .d  = - g ò F1 F1  w2, g1 Và dùa vµo ph¬ng trinh liªn tôc : F2, P2, g .F . w = const F1, P1, w1, g1 D P = p1- p2 Trêng hîp m«i chÊt co d·n në  const 2 g = D 3 Q  . . F 0 . . P [ m /s ]  1 e : hÖ sè hiÖu chØnh (hÖ sè bµnh tríng), ®îc D P x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm. e = f ( m , , sè mò ®o¹n nhiÖt k ) P1
  123. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U  .D Tri số Re: Re = Reth = 2.300  Ngêi ta x¸c ®Þnh Re b»ng c¸ch dù ®o¸n lu lîng n»m trong khoang nµo ®ã => vËn tèc dßng Q .4  D Sau khi x¸c ®Þnh ®îc Re ta suy ra c¸c gi¸ trÞ kh¸c => Q råi so  = Þ Re = D 2  s¸nh 2 gi¸ trÞ ®ã cho ®Õn khi sai sè n»m trong khoang cho phÐp. a = f (Re, m ) D P HÖ sè lu lîng : HÖ sè hiÖu chØnh  : e = f ( m , , k ) P1 D a ban âáöu P P1 m1 < m2 < m3 P : mn D P = g. r .h m2 m1 m Re k e
  124. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U C¸ch ®Æt thiÕt bÞ tiÕt lu: a L1 L2 C¸c thiÕt bÞ tiÕt lu cã thÓ ®Æt trªn ®êng èng n»m ngang, th¼ng ®øng, hoÆc giua hai mÆt bÝch vµ phai ®am bao ®óng vÞ trÝ míi giam ®îc sai sè ®o. do¹n èng th¼ng tríc van khoang ³ ³ L1 5D, phÝa sau L 2D. Dïng èng trong khoang 2D phai nh½n. TiÕt lu phai ®Æt ®óng t©m. M«i chÊt phai n»m trong tr¹ng th¸i nhÊt ®Þnh. NÕu h¬i níc thi nªn ë tr¹ng th¸i qu¸ nhiÖt, nÕu khÝ thi kh«ng nªn cã t¹p chÊt vµ h¬i níc.
  125. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U
  126. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U ThiÕt bÞ tiÕt lu ngo¹i qui chuÈn lµ c¸c thiÕt bÞ tiÕt lu cha ®ñ c¸c sè liÖu thÝ nghiÖm hoµn chØnh, c«ng thøc tÝnh lu lîng hoµn toµn do tÝnh to¸n tim ra, kh«ng ch¾c ch¾n hoµn toµn ®¸ng tin cËy vµ còng khã íc ®o¸n ®îc sai sè ®o. Tuy vËy nÕu khi sö dông chóng, ngoµi viÖc tÝnh to¸n ta dïng thÝ nghiÖm ®Ó chia ®é dông cô ®o thi ®é tin cËy cña kÕt qua ®o Tiãút læu keïp TB Tiãút læu âàût âáöu äúng kh¸ cao. Trong mét sè tr- (Duìng khi Re nhoí) êng hîp ®Æc biÖt ta dïng lo¹i thiÕt bÞ tiÕt lu ngo¹i qui chuÈn thÝch hîp h¬n lo¹i thiÕt bÞ tiÕt lu qui chuÈn. VÝ dô: khi Re nhá, khi D < 50mm, m«i chÊt bÈn, Tiãút læu viãn phán (Duìng âo ll mäi cháút báøn) Tiãút læu hçnh chæí nháût
  127. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U Lu lîng kÕ kiÓu hiÖu ¸p Q (G) = f ( )D P HÖ thèng ®o lu lîng theo gi¸ng ¸p qua cöa tiÕt lu gåm thiÕt bÞ tiÕt lu (TBTL) ®êng èng dÉn ¸p suÊt, hiÖu ¸p kÕ vµ ®ång hå thø cÊp chia ®é theo ®¬n vÞ lu lîng. Khi hiÖu ¸p kÕ kh«ng cã thíc chia do thi tÝn hiÖu tõ hiÖu ¸p kÕ ®îc ®a vÒ ®ång hå thø cÊp nhê hÖ thèng truyÒn tÝn hiÖu. j P1 P1 P2 = P1 P2 < P1 h G G D P = ksinj Hiãûu aïp kãú kiãøu voìng xuyãún
  128. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U P2 P2 f f 0 0 0 h 0 H H P1 P1 P1 = P2 P1 > P2 Hiãûu aïp kãú kiãøu chuäng
  129. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U P1 P2 P1 P2 Hiãûu aïp kãú kiãøu maìng Hiãûu aïp kãú kiãøu häüp maìng
  130. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U Trong lu lîng kÕ thêng cã thªm c¬ cÊu tÝch ph©n ®Ó x¸c ®Þnh lîng m«i Bé tÝch ph©n chÊt mang ®i trong khoang thêi gian nµo ®ã (1 ngµy, 1 giê hay mét tuÇn) vµ c¬ cÊu tÝch ph©n cã thÓ kiÓu ®iÖn, c¬ khÝ hoÆc khÝ nÐn vµ thêng cã cÊu t¹o phøc t¹p. t Q = ò 2 Q .d t t1 2 3 4 5 3 4 5 6 1 2 Q
  131. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U Chia ®é vµ kiÓm tra thang chia ®é cña lu lîng kÕ kiÓu hiÖu ¸p kÕ Båm hcd Q Hg
  132. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U L¾p ®Æt hiÖu ¸p kÕ vµ ®êng dÉn tÝn hiÖu ¸p suÊt Đo chÊt níc: Nªn ®Æt hiÖu ¸p kÕ (HAK) thÊp h¬n cöa tiÕt lu (TL) ®Ó o o tr¸nh khÝ tho¸t ra tõ 45 45 chÊt níc lät vµo ®- êng dÉn tÝn hiÖu vµ HAK. Q Q
  133. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U NÕu trêng hîp b¾t buéc phai ®Æt HAK cao h¬n cöa TL thi ë cöa cao nhÊt phai cã binh thu khÝ vµ van xa. Hai bªn cöa TL cÇn cã èng chu U ®Ó tr¸nh khÝ lät vµo ®êng tÝn hiÖu vµ HAK. Q Đo h¬i níc: Q Dïng binh c©n b»ng n- íc ®äng ®Æt hai bªn cöa tiÕt lu
  134. ĐO L¦U L¦îNG THEO PH¦¥NG PH¸P TIÕT L¦U Đo chÊt khÝ: C¸ch ly m«i chÊt cÇn ®o víi m«i chÊt hiÖu ¸p kÕ : g mc g g hak g g g g g g mc hak hak mc Q
  135. ĐO L¦U L¦îNG M¤I CHÊT
  136. L¦U L¦îNG KÕ Cã GI¸NG ¸P KH¤NG ĐæI Nguyªn lý : R«tamÐt Bé phËn chÝnh cña r«tamÐt gåm 1 èng hình nãn côt ®Æt th¼ng ®øng bªn trong cã phao. Phao cã ®- êng kÝnh P f P
  137. L¦U L¦îNG KÕ Cã GI¸NG ¸P KH¤NG ĐæI R«tamÐt
  138. L¦U L¦îNG KÕ Cã GI¸NG ¸P KH¤NG ĐæI Lu lîng kÕ piston Lu lîng kÕ piston ®o d¸ng ¸p kh«ng ®æi thêng kh«ng cã thíc chia ®é mµ chuyÓn qua tÝn hiÖu ®iÖn. Lo¹i nµy dïng ®o nhung chÊt cã g lín nh dÇu, nhên, dÇu ®en ¸p suÊt ®Õn 10 KG/cm2 vµ t = 100 oC
  139. Mét sè lu lîng kÕ ®Æc biÖt Lu lîng kÕ kiÓu nhiÖt lîng kÕ Nguyªn lý: ®èt nãng dßng khÝ b»ng nguån nhiÖt cã c«ng suÊt kh«ng ®æi. => NhiÖt lîng nhËn ®îc Qt = G.Cp .( t - t2 ) vµ Qt = K .U .I => G = f( t - t2 ) NhiÖt kÕ ®iÖn trë
  140. Mét sè lu lîng kÕ ®Æc biÖt Lu lîng kÕ kiÓu dÉn nhiÖt ( tèc kÕ giã ) Nguyªn lý : Dùa vµo dßng nhiÖt do dßng khÝ nhËn 5 3 Dïng nguån 8 ®èt sîi ®èt 2 vµ dïng cÆp nhiÖt ®o nhiÖt ®é cña sîi ®èt 2 vµ tim ®é 2 4 sai lÖch mÊt m¸t do giã lÊy ®i so víi lý thuyÕt => ®o ®îc vËn tèc giã. 1 8 6 7
  141. Mét sè lu lîng kÕ ®Æc biÖt Lu lîng kÕ kiÓu ®iÖn tõ Nguyªn lý: Dùa vµo tÝnh chÊt c¸c chÊt láng còng dÉn ®iÖn nh d©y dÉn, do vËy khi chÊt láng chuyÓn ®éng trong ®iÖn trêng thi sÏ sinh ra mét s®® cam øng vµ s®® nµy cã quan hÖ víi lu lîng 4 N E = .B .Q . D 2 B : cam øng tõ. S m : hÖ sè øng tõ. Thêng dïng ®o nhung chÊt láng dÉn ®iÖn BK§ tèt nh : xót, axÝt, ®êng, bét giÊy vµ ®o m¸u trong y häc.
  142. Mét sè lu lîng kÕ ®Æc biÖt Lu lîng kÕ kiÓu ®iÖn tõ Thiết bị đo lưu lượng từ tính có ứng dụng đặc biệt rộng rãi, độ ổn định cao. Lưu lượng kế dạng Vortex là công nghệ sử dụng nhiều trong các ứng dụng hơi (steam), thực phẩm, v.v. phù hợp với các chất lỏng sạch có độ nhớt thấp và các chất khí. Series 8800 của Rosemount được thiết kế với đặc điểm "No Leakage" nhằm chống việc rò rỉ chất lỏng ra ngoài. Vortex của Rosemount còn có khả năng tính toán ra khối lượng nhằm sử dụng cho các ứng dụng như đo hơi nước (steam), đo chất khí, v.v. cần hiển thị đơn vị khối lượng
  143. Mét sè lu lîng kÕ ®Æc biÖt Lu lîng kÕ siªu ©m L A B 2 4 1 3 Untrasonic Flow Meter 1- M¸y ph¸t sãng siªu ©m. 2- Dông cô ®o pha. 3- Dång hå x¸c ®Þnh ®é lÖch pha. 4- Bé khuÕch ®¹i. A- Bé ph¸t vµ B- lµ bé thu
  144. Mét sè lu lîng kÕ ®Æc biÖt Lu lîng kÕ siªu ©m
  145. Mét sè lu lîng kÕ ®Æc biÖt Lu lîng kÕ dïng ®ång vÞ phãng x¹ A 1 2 E 3 Trªn ban cùc 3 ngêi ta quÐt líp chÊt phãng x¹ khi phãng x¹ => dßng khÝ dÉn ®iÖn ®îc ®o b»ng ®ång hå => ®o ®îc vËn tèc khÝ. Khi lîng phãng x¹ giam dÇn => ®é chÝnh x¸c kÐm.
  146. Mét sè lu lîng kÕ ®Æc biÖt Handheld Doppler Flowmeter from Dynasonics Release Date: December 11, 2006 The UFX flowmeter from Dynasonics, Racine, WI, is a handheld Doppler flowmeter that measures fluid velocities from 0.3–30.0 fps with a 100:1 turndown ratio. It operates on metal or plastic closed full pipes sized 6 mm and larger and that contain liquids with >100 ppm of 100 µm suspended solids or entrained gases. An 18 mm LCD displays readings in fps or m/s. Applications include dredging systems, crude oil, sludges, and waste slurries.
  147. CHƯƠNG 5 ĐO MøC CAO CñA M¤I CHÊT
  148. ĐO MøC CAO CñA M¤I CHÊT Trong thùc tÕ thêng phải ®o møc cao cña mÆt ph©n giíi nhiªn liÖu thÓ níc hoÆc nhiªn liÖu thÓ r¾n ë d¹ng h¹t, ®Ó biÕt ®îc râ sè lîng trong binh chøa nh»m bao ®am kÕ ho¹ch san xuÊt Tïy theo ph¬ng ph¸p ®o vµ cÊu t¹o cña ®ång hå mµ cã thÓ chia dông cô ®o møc cao thµnh nhiÒu lo¹i kh¸c nhau. Cã c¸c ph¬ng ph¸p ®Ó ®o møc cao chñ yÕu nh: - Ph¬ng ph¸p c¬ khÝ (dïng phao). - Ph¬ng ph¸p b»ng thñy tinh (binh th«ng nhau). - Ph¬ng ph¸p cét ¸p (®o hiÖu ¸p giua binh cÇn ®o vµ binh chuÈn nµo ®ã). - Ph¬ng ph¸p khÝ nÐn (sö dông ¸p suÊt cña chÊt khÝ kh¸c ®Ó thæi vµo binh cÇn ®o). Ngoµi ra cßn cã c¸c ph¬ng ph¸p gi¸n tiÕp kh¸c nh ph¬ng ph¸p dïng nång ®é phãng x¹ vµ ph¬ng ph¸p ®iÖn dung, siªu ©m
  149. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Ph¬ng ph¸p c¬ khÝ min -Trêng hîp bình kh«ng cã ¸p lùc: lo¹i nµy lµ lo¹i ®¬n giản nhÊt. Loại này dùng đo mức trong bình chứa đặt ở trên cao hay dưới đất max - Khi bình cã ¸p lùc : Ta còng dïng phao dïng cho bình cã ¸p suÊt sai sè ®o cÇn giảm ®Õn møc tèi thiÕu do cã lùc ma s¸t.
  150. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Ph¬ng ph¸p c¬ khÝ
  151. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Ph¬ng ph¸p c¬ khÝ
  152. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Ph¬ng ph¸p ®o møc kiÓu thñy tinh max Víi lo¹i nµy nhê èng thñy tinh trong suèt r h b H nªn nhin râ ®îc møc níc vµ thÊy ®îc trùc tiÕp sè ®o do møc chÊt níc chØ trªn thíc min chia ®é r ä
  153. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Ph¬ng ph¸p ®o møc kiÓu thñy tinh
  154. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Ph¬ng ph¸p ®o møc kiÓu thñy tinh
  155. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Trêng hîp cÇn ®o møc níc ë những bình cao hoÆc xa thì ta phải ®a tÝn hiÖu ®Õn n¬i lµm viÖc. r h b h o r o H b H r b r b f r ä r H r H ä ä F r h h 0 r 0 0 r 0 h r r t r t t
  156. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Fisher DLC là dòng sản phẩm đo mức có lịch sử lâu đời được sử dụng trong hầu khắp các giàn khoan và nhà máy trong ngành khai thác dầu khí, hoá dầu và hoá chất. Tại Việt Nam, hầu hết các công ty dầu khí, hoá chất và điện lực đều biết đến sản phẩm FieldVue DLC của Fisher trong các ứng dụng đo hai lớp chất lỏng và đo mức trong các bồn tách dầu & nước, trong các bồn áp lực cao, v.v.
  157. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Ph¬ng ph¸p ®o §Ó ®o møc chÊt láng ngêi ta dïng ¸p kÕ vi sai (hiÖu ¸p kÕ) kh¾c ®é theo ®¬n vÞ chiÒu dµi khi ®o møc trong b×nh cã ¸p ngêi ta ®Æt dïng ¸p kÕ thªm c¸c b×nh c©n b»ng ®Ó tiÖn lîi cho viÖc tÝnh to¸n. Håi Bçnh cán bàòng Âãún aïp kãú Tên hiãûu âi
  158. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Ph¬ng ph¸p ®o §Ó ®o møc chÊt láng ngêi ta dïng ¸p kÕ vi sai (hiÖu ¸p kÕ) kh¾c ®é theo ®¬n vÞ chiÒu dµi khi ®o møc trong b×nh cã ¸p ngêi ta ®Æt dïng ¸p kÕ thªm c¸c b×nh c©n b»ng ®Ó tiÖn lîi cho viÖc tÝnh to¸n. Håi Bçnh Tiãút cán læu bàòng Tên hiãûu âi Khê Âãún aïp kãú neïn
  159. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Ph¬ng ph¸p ®o dïng ¸p kÕ Đo mức công nghệ chênh áp là ứng dụng phổ biến nhất trong các dạng đo mức chất lỏng trong các ngành công nghiệp. Rosemount với việc sử dụng công nghệ độc quyền "Tune System" trong ứng dụng đo mức dạng chênh áp đảm bảo cho khách hàng nhiều tính năng thuận tiện trong vận hành và đo mức với độ chính xác cao. Các series transmitter áp suất chênh áp như 1151, 3051, 3051S sử dụng với remote diaphragm seal phù hợp cho từng nhu cầu cụ thể trong các ứng dụng đo mức chênh áp. Hiển thị % tổng mức hoặc hiển thị mức theo các đơn vị hệ mét giúp cho người vận hành đọc chính xác số liệu mức hiện thời trong bể mà không cần quy đổi từ hiển thị áp suất.
  160. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Ph¬ng ph¸p ®o møc dïng khÝ nÐn D Px H = . h = K . h h H r b b r t
  161. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Dông cô ®o møc chÊt níc kiÓu ®iÖn ChÊt níc cÇn ®o møc cao thêng cã tÝnh dÉn ®iÖn nhÊt ®Þnh, vi vËy cã thÓ dïng c¸c phÇn tö nh¹y cảm kiÓu ®iÖn ®Ó x¸c ®Þnh møc cao cña chÊt níc.
  162. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Dông cô ®o møc chÊt níc kiÓu ®iÖn Thường dùng trong thiết bị tự động
  163. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC Dông cô ®o møc cao cña chÊt r¾n
  164. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Dông cô ®o møc cao kiÓu tiÕp xóc cã nhiÒu h¹n chÕ vµ kh«ng thÝch hîp víi những ®iÒu kiÖn ®o lêng ®Æc biÖt, vì vËy trong c«ng nghiÖp ®· dïng nhiÒu dông cô ®o møc cao m«i chÊt kiÓu gi¸n tiÕp (kh«ng tiÕp xóc trùc tiÕp). Ph¬ng ph¸p dïng chÊt phãng x¹ Nguyªn lý: Dùa vµo sù hÊp thô cña líp vËt chÊt ®èi víi c¸c h¹t phãng x¹, Khả nang hÊp thô cña mçi lo¹i m«i chÊt ®èi víi mçi h¹t ®îc biÓu thÞ b»ng mèi quan hÖ giua hÖ sè hÊp thô, ®é dµy l cña líp m«i chÊt vµ cêng ®é tia phãng x¹ ®i qua líp m«i chÊt ®ã. -m .l I = Io. e Trong ®ã I0, I lµ cêng ®é tia phãng x¹ tríc vµ sau khi qua líp m«i chÊt.
  165. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Ph¬ng ph¸p dïng sãng siªu ©m Nhê c¸c phÇn tö ®Æt ë díi b×nh chøa lÇn lît thay nhau lµm nhiÖm vô ph¸t vµ thu tÝn hiÖu chÊn ®éng xung cã tÇn sè sãng siªu ©m, ta cã thÓ ®o kho¶ng thêi gian tõ lóc ph¸t xung ®Õn lóc nhËn ®îc xung ph¶n x¹ l¹i tõ mÆt ph©n giíi gi÷a 2 líp m«i chÊt, vµ tõ gi¸ trÞ thêi gian nµy ta tÝnh ®îc ®é dµy líp m«i chÊt.
  166. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Ph¬ng ph¸p dïng sãng siªu ©m Công nghệ đo mức dạng siêu âm phù hợp với các ứng dụng rộng rãi trong các ngành nước, thực phẩm, hoá chất với các điều kiện thông thường. Rosemount với việc mua lại Mobrey năm 2003 đã bổ sung thêm dòng sản phẩm này và trở thành một trong những công ty mạnh nhất thế giới về thiết bị đo mức. Rosemount Mobrey được biết đến với các series 3100, MSP đã được khách hàng Việt Nam sử dụng nhiều ở ngành dầu khí, ngành điện, hoá dầu và hoá chất
  167. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Ph¬ng ph¸p ®o møc dạng tõ tÝnh Thiết bị đo mức dạng từ tính là công nghệ truyền thống do việc đo và hiển thị mức tại chỗ, nhưng với công nghệ từ tính, thiết bị này cho phép sử dụng bền vững ở các ứng dụng áp suất cao, nhiệt độ cao, hoá chất có độ ăn mòn cao hoặc hoá chất độc hại. Thiết bị này cho phép người sử dụng không cần phải thay thế phụ tùng như các thiết bị đo mức kiểu kính thuỷ. Đây là dòng sản phẩm đặc biệt được sử dụng nhiều ở các nhà máy hoá dầu, nhà máy hoá chất, phân đạm, v.v. giúp cho khách hàng giảm thiểu chi phí bảo trì thiết bị
  168. ĐO MøC CAO B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Ph¬ng ph¸p ®o møc c«ng nghÖ Ra®a Rosemount là nhà sản xuất đi đầu thế giới về công nghệ radar với việc mua lại công ty SAAB của Thuỵ Điển từ năm 2000. Rosemount sản xuất các loại thiết bị đo mức theo công nghệ radar tiếp xúc và không tiếp xúc, dùng cho các ứng dụng đo mức chất lỏng và chất rắn, trong các điều kiện áp suất và nhiệt độ đặc biệt cao trong các ngành dầu khí, hoá dầu, xi măng, v.v. Series 3300, 5300, 5400 & 5600 là các sản phẩm quen thuộc của các khách hàng trên toàn thế giới. Ở Việt Nam, thiết bị đo mức dạng radar của Rosemount được sử dụng rộng rãi trong các khách hàng đòi hỏi cao về chất lượng, độ chính xác, độ ổn định như Cửu Long JOC, VietsovPetro, Formosa, xi măng Holcim, v.v.
  169. CHƯƠNG 6 ph©n tÝch c¸c chÊt thµnh phÇn trong hæn hîp Ph©n tÝch c¸c chÊt thµnh phÇn cã ý nghÜa v« cïng quan trọng ®èi víi rÊt nhiÒu qu¸ trinh c«ng nghiÖp, néi dung ph©n tÝch thµnh phÇn rÊt réng r·i, - cã thÓ lµ c«ng viÖc kiÓm nghiÖm cuèi cïng ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt lîng sản phÈm, - cã thÓ lµ ph©n tÝch nh»m ®ảm bảo an toµn san xuÊt vµ an toµn lao ®éng - cã thÓ lµ ph©n tÝch ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®é sö dông vµ hiÖu qua kinh tÕ vËn hµnh thiÕt bÞ.
  170. NéI DUNG ph©n tÝch TRONG qu¸ trinh NHIÖT 1- Ph©n tÝch sản phÈm ch¸y: Khi ph©n tÝch thµnh phÇn c¸c chÊt trong sản phÈm ch¸y, chóng ta sÏ biÕt ®îc ®Æc ®iÓm qu¸ trình ch¸y ®ã. VÝ dô: x¸c ®Þnh hµm lîng CO2 hoÆc O2 trong sản phÈm ch¸y ®Ó biÕt qu¸ trình ch¸y hoµn toµn hay kh«ng, theo dâi liªn tôc hµm lîng CO2 hoÆc O2 trong khãi sÏ gióp ta kÞp thêi khèng chÕ tû lÖ nhiªn liÖu vµ kh«ng khÝ nh»m h¹ thÊp suÊt tiªu hao nhiªn liÖu. 2- KiÓm tra ®é nguyªn chÊt cña m«i chÊt: Yªu cÇu vÒ ®é nguyªn chÊt cña m«i chÊt ngµy cµng cao vì c¸c thiÕt bÞ nhiÖt lùc cµng ngµy cµng n©ng cao tham sè vµ dung lîng. VÝ dô : h¬i níc b·o hßa vµo bé qu¸ nhiÖt phải cã ®é nguyªn chÊt thËt cao ®Ó bé qu¸ nhiÖt cña lß h¬i ®¹t ®é kh« cao, níc dïng ®iÒu chØnh nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt phải cã ®é nguyªn chÊt thËt cao ®Ó bé qu¸ nhiÖt Ýt bÞ ®ãng c¸u g©y sù cè næ èng 3- KiÓm tra thµnh phÇn cã h¹i trong m«i chÊt: Đèi víi mét sè m«i chÊt trong qu¸ trình nhiÖt kh«ng cÇn cã ®é nguyªn chÊt cao nhng cÇn phải khèng chÕ hµm lîng c¸c chÊt thµnh phÇn cã h¹i trong mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh, vÝ dô : níc cÊp cho lß h¬i tuy kh«ng thËt nguyªn chÊt song phải cè g¾ng t×m c¸ch khö c¸c chÊt cã h¹i nh O2
  171. NGUY£N Lý PH¢N TÝCH THµNH PHÇN HçN HîP Muèn chÕ t¹o c¸c bé ph©n tÝch thµnh phÇn, ngêi ta cã thÓ lîi dông mét tÝnh chÊt lý hãa nµo ®ã mµ tÝnh chÊt cña hçn hîp chØ cã quan hÖ víi hµm lîng (nång ®é) chÊt thµnh phÇn cÇn ph©n tÝch chøa trong hçn hîp trªn. Nãi kh¸c ®i lµ tÝnh chÊt ®îc lùa chän ®èi víi c¸c chÊt thµnh phÇn cÇn ph©n tÝch phải kh¸c h¼n víi c¸c chÊt thµnh phÇn cßn l¹i cña hçn hîp vµ tÝnh chÊt ®ã cña mçi chÊt thµnh phÇn cßn l¹i phải nh nhau hoÆc xÊp xØ b»ng nhau. Nguyªn t¾c nµy còng ®îc dïng cho c¸c bé ph©n tÝch chÊt thµnh phÇn hßa tan trong dung dÞch, t¹p chÊt chøa trong hçn hîp ë thÓ r¾n. Cã thÓ chia c¸c bé ph©n tÝch thµnh 3 lo¹i lín: - Kiểu hoá học - Kiẻu vật lý - Kiểu Lý hoá
  172. NGUY£N Lý PH¢N TÝCH THµNH PHÇN HçN HîP Kiểu hoá học Dïng tÝnh chÊt hãa häc hoÆc cña phản øng hãa häc. VÝ dô: Bé ph©n tÝch kiÓu hÊp thô, kiÓu nhiÖt hãa häc Ph¬ng ph¸p hãa häc lµ ph¬ng ph¸p ph©n tÝch rÊt chuÈn x¸c, c¸c bé ph©n tÝch tinh vi theo kiÓu hÊp thô cã ®é chÝnh x¸c tíi 0,27%, vì vËy ®îc coi lµ ph¬ng ph¸p tiªu chuÈn dïng trong phßng thÝ nghiÖm vµ dïng hiÖu chØnh c¸c bé ph©n tÝch kiÓu kh¸c. Nhîc ®iÓm cña ph¬ng ph¸p hãa häc lµ tèn nhiÒu thêi gian ph©n tÝch, rÊt khã thùc hiÖn ph©n tÝch hoµn toµn tù ®éng vµ liªn tôc do ®ã trong c«ng nghiÖp Ýt dïng lo¹i nµy.
  173. NGUY£N Lý PH¢N TÝCH THµNH PHÇN HçN HîP Kiểu vật lý Dïng tÝnh chÊt vËt lý hoÆc c¸c ®¹i lîng vËt lý. C¸c bé ph©n tÝch kiÓu vËt lý thêng øng dông ph¬ng ph¸p nhiÖt dÉn, tõ, quang häc vµ quang phæ, khèi phæ Ion. Bé ph©n tÝch kiÓu vËt lý hoµn toµn kh¾c phôc ®îc c¸c thiÕu sãt cña lo¹i hãa häc, ®ã lµ nhanh, cã thÓ thùc hiÖn ®o liªn tôc vµ tù ®éng.
  174. NGUY£N Lý PH¢N TÝCH THµNH PHÇN HçN HîP Kiểu lý - hoá Dïng tÝnh chÊt lý hãa. C¸c bé ph©n tÝch nµy cho phÐp ph©n tÝch liªn tôc, nhanh, chÝnh x¸c vµ nhÊt lµ ph©n tÝch ®îc nhiÒu chÊt thµnh phÇn nh bé ph©n tÝch s¾c tÇng (ký s¾c). C¸c bé ph©n tÝch dïng trong c«ng nghiÖp cÇn ®ảm bảo c¸c yªu cÇu sau: - KÕt quả ph©n tÝch kh«ng phô thuéc c¸c nh©n tè kh¸ch quan hoÆc chÞu ảnh hëng rÊt Ýt (nhiÖt ®é, ¸p suÊt, chÊn ®éng). - Đảm bảo ®é chuÈn x¸c trong khoảng ®o kh«ng phô thuéc hµm lîng. - Kh«ng chËm trÔ. - Sö dông thuËn tiÖn.
  175. BỘ PH¢N TÝCH C¥ HäC C¸c bé ph©n tÝch kiÓu c¬ häc x¸c ®Þnh chÊt thµnh phÇn cÇn ph©n tÝch b»ng c¸ch ®o c¸c tham sè tr¹ng th¸i c¬ häc - ph©n tö hoÆc lµ tÝnh chÊt cña hçn hîp khÝ cÇn ph©n tÝch cã quan hÖ víi nång ®é chÊt thµnh phÇn. C¸c bé ph©n tÝch nµy gåm c¸c lo¹i : - ThÓ tÝch - ¸p suÊt (x¸c ®Þnh chÊt thµnh phÇn theo biÕn ®æi thÓ tÝch hoÆc ¸p suÊt cña mÈu hæn hîp khÝ sau khi cã t¸c dông hãa häc). - Độ nhít cña hçn hîp khÝ. - MËt ®é hoÆc mét vµi tÝnh chÊt phô thuéc mËt ®é hçn hîp khÝ nh tèc ®é ph©n bè ©m thanh, siªu ©m, tèc ®é khuÕch t¸n.
  176. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU NHIÖT Nguyªn lý cña c¸c bé ph©n tÝch khÝ kiÓu nhiÖt lµ ®o c¸c ®¹i lîng nhiÖt cã quan hÖ víi chÊt thµnh phÇn cÇn ph©n tÝch trong hçn hîp nh ®é dÉn nhiÖt cña hçn hîp khÝ, hiÖu øng nhiÖt cã Ých trong c¸c phản øng «xy hãa cã chÊt xóc t¸c. Tïy theo ®¹i lîng cÇn ®o ta cã thÓ chia bé ph©n tÝch thµnh 2 lo¹i lµ : dÉn nhÞªt vµ nhiÖt hãa. Bé ph©n tÝch khÝ kiÓu dÉn nhiÖt lµ mét trong sè c¸c lo¹i c¬ bản nhÊt xuÊt hiÖn sím nhÊt cña bé ph©n tÝch kiÓu vËt lý vµ ®· ®îc sö dông hµng chôc n¨m qua do ®ã kiÓu, lo¹i cña nã rÊt ®a d¹ng. Cßn bé ph©n tÝch khÝ kiÓu nhiÖt hãa thêng gÆp phæ biÕn nhÊt lµ lo¹i dùa trªn phan øng «xy hãa (ch¸y) ®Ó x¸c ®Þnh chÊt thµnh phÇn.
  177. Bé PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU DÉN NHIÖT Nguyªn lý vµ ph¬ng ph¸p ®o: Mçi lo¹i khÝ ®Òu cã mét hÖ sè dÉn nhiÖt nhÊt ®Þnh. HÖ sè dÉn nhiÖt cña mét hçn hîp gåm l l nhiÒu lo¹i khÝ hh chÝnh lµ trÞ sè trung binh to¸n hÖ sè dÉn nhiÖt cña c¸c khÝ thµnh phÇn i øng víi hµm lîng c¸c khÝ thµnh phÇn ni tÝnh theo phÇn tram so víi hçn hîp. n = å  hh n i  i i = 1 i Tõ tÝnh chÊt dÉn nhiÖt nµy ta thÊy cã thÓ tim ®îc hµm lîng ni øng víi mét khÝ thµnh phÇn l cã hÖ sè dÉn nhiÖt i nÕu hçn hîp cßn l¹i chØ gåm c¸c lo¹i khÝ thµnh phÇn cã hÖ sè dÉn l nhiÖt gÇn gièng nhau vµ kh¸c xa i trªn. Hay nãi c¸ch kh¸c lµ ta cã thÓ viÕt: =  n +  (1 - n )  h h 1 1 2 1 l l l VËy tõ 1, 2 ®· biÕt vµ nÕu ®o ®îc hh thi ta biÕt ®îc n1
  178. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU NHIÖT XÐt ®iÒu kiÖn tan nhiÖt cña 1 d©y dÉn ®îc dßng ®iÖn ®èt nãng ®Æt trong buång cã hçn hîp khÝ ®i qua, ta cã thÓ t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó ®iÖn trë cña d©y dÉn chØ phô thuéc vµo l- îng chÊt khÝ thµnh phÇn trong hçn hîp khÝ. Thùc tÕ vµ lý thuyÕt ®Òu x¸c ®Þnh r»ng quan hÖ ®ã trong mét ph¹m vi nhÊt ®Þnh lµ quan hÖ ®êng th¼ng. XÐt bé chuyÓn ®æi nh r hinh vÏ: Cã cÊu t¹o thÝch hîp sao cho nhiÖt lîng mÊt ®i lµ l do sù dÉn nhiÖt cña khÝ xung quanh d©y theo ph¬ng th¼ng ®øng tu©n theo ®Þnh luËt Furier. Thi b»ng tÝnh to¸n lý thuyÕt ta cã quan hÖ lµ: R= f (1/ hh). khê đÓ tháa m·n vÊn ®Ò trªn thi d©y dÉn cÇn ®Æt th¼ng ®øng vµ cho hçn hîp khÝ ®i tõ díi lªn vµ buång cã r nhá vµ d©y I phải ®ñ dµi (l > 20r), nhiÖt ®é hçn hîp khÝ trong khoang 40 ¸ 50 oC vµ nhiÖt ®é d©y dÉn khoang 100 ¸ 120 oC.
  179. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU NHIÖT S¬ ®å ®o lêng: Thêng dïng cÇu c©n b»ng hoÆc cÇu kh«ng c©n b»ng vµ tïy dông cô ®o cô thÓ mµ cÇu ®iÖn cã mét sè biÕn ®æi ®Ó tăng ®é nh¹y vµ ®é chÝnh x¸c ®o lêng. ÂH ÂH chè thë tæû chè thë tæû ghi ghi Cáöu âiãûn mäüt nhaïnh âo ( âån) Cáöu âiãûn hai nhaïnh âo (keïp) Trong mét sè trêng hîp cÇn n©ng cao tÝnh lùa chän cña ph¬ng ph¸p dÉn nhiÖt ngêi ta phai phèi hîp c¸c buång dÉn nhiÖt víi c¸c buång ®èi lu.
  180. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU NHIÖT Bé ph©n tÝch khÝ kiÓu nhiÖt hãa häc Nguyªn lý lµm viÖc c¬ ban cña bé ph©n tÝch nµy lµ dùa vµo lîng nhiÖt ph¸t ra do phan øng ho¸ häc khi ®èt khÝ cã thÓ ch¸y trong «xy ë mét nhiÖt ®é t¬ng ®èi cao. VÝ dô : 2CO + O2 -> 2CO2 + 136,2 kCalo Dùa vµo lîng nhiÖt ph¸t ra ta sÏ x¸c ®Þnh ®îc hµm lîng CO trong khÝ cÇn ph©n tÝch . Th«ng thêng ®o nhiÖt lîng khã h¬n ®o ®é biÕn ®æi nhiÖt ®é. Nªn ngêi ta tim c¸ch ®o ®é biÕn ®æi nhiÖt ®é ë ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh ®Ó x¸c ®Þnh hµm lîng chÊt cÇn ph©n tÝch, c¸ch lµm nµy cho phÐp ®¹t ®îc ®é chÝnh x¸c cao.
  181. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU ®IÖn Nguyªn t¾c lµm viÖc cña c¸c bé ph©n tÝch thuéc nhãm nµy ®Òu lµ dùa vµo mét ®Æc tÝnh ®iÖn nµo ®ã cña chÝnh chÊt khÝ hoÆc chÊt níc cÇn ph©n tÝch. Tham sè ®iÖn ®îc lùa chän phai cã quan hÖ ®¬n vÞ víi nång ®é cña thµnh phÇn cÇn ph©n tÝch. Lo¹i nµy trong thùc tÕ cã c¸c bé ph©n tÝch khÝ kiÓu ion hãa vµ kiÓu ®iÖn hãa häc. Bé ph©n tÝch khÝ kiÓu ion hãa Sù ion hãa cña chÊt khÝ lµ do chÊt khÝ bÞ t¸c dông bëi ®iÖn trêng hoÆc tõ trêng ngoµi hoÆc lµ dßng bøc x¹ ®iÖn tõ còng nh dßng bøc x¹ d¹ng h¹t nhá. C¸c ®iÖn tö bÞ t¸ch ra khái vá ngoµi nguyªn tö hoÆc ph©n tö vì thÕ trong khèi khÝ xuÊt hiÖn c¸c ion d- ¬ng vµ ®iÖn tö, chóng l¹i tiÕp tôc chuyÓn hãa. Sù ion hãa ®îc ®Þnh lîng b»ng trÞ sè dßng ®iÖn ion hãa, dßng ®iÖn nµy xuÊt hiÖn trong khÝ bÞ ion hãa khi n»m trong ®iÖn trêng .
  182. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU ®IÖn Ph¬ng ph¸p ion hãa mÆt c¾t ngang : Ph¬ng ph¸p nµy dïng nguån phãng x¹ räi vµo khÝ vµ t¹o ra trong khÝ mét dßng ®iÖn ion hãa, khi giữ c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nh nhau thi dßng ®iÖn ion hãa trùc tiÕp tû lÖ víi c¸i gäi lµ mÆt ion hãa c¾t ngang, mÆt ®ã biÓu thÞ b»ng x¸c suÊt ion hãa do chÊt t¸c nh©n ion hãa va ®Ëp víi c¸c nguyªn tö hoÆc ph©n tö trung hßa. Ph¬ng ph¸p ion hãa b»ng kÝch thÝch nguyªn tö : C¸ch nµy ®îc dïng réng r·i trong bé t¸ch Argon vµ Heli. TrÞ sè trung binh cña dßng ®iÖn ion hãa n»m trong khoang 10-11 ®Õn 10-8 Ampe, trong trêng hîp hçn hîp khÝ gåm 2 nhãm thi tiÕt diÖn ion hãa t¬ng ®èi hoÆc dßng ®iÖn ion hãa I cã thÓ tim gÇn ®óng theo biÓu thøc : = I å C j I j j Cj - lµ nång ®é t¬ng ®èi cña thµnh phÇn thø j cña hçn hîp khÝ tÝnh theo thµnh phÇn so víi ®¬n vÞ. Ij - lµ dßng ®iÖn i«n hãa t¬ng ®èi cña thµnh phÇn thø j nguyªn chÊt (100%) cña hçn hîp khÝ.
  183. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU ®IÖn S¬ ®å nguyªn lý cña bé ph©n tÝch khÝ kiÓu i«n hãa : U Hçn hîp khÝ ®i qua buång ion hãa 1 4 5 ®îc ion hãa nhê nguån phãng x¹ b 2 2, nhê cã ®iÖn cùc 3 bªn trong sÏ lµ 3 cùc gãp i«n vµ cã chªnh lÖch ®iÖn thÕ, m¹ch cña cùc gãp cã dßng ®iÖn xuÊt hiÖn, sau bé khuÕch ®¹i 4 lµ ®ång hå ®iÖn 5. 1 khê Bé ph©n tÝch khÝ kiÓu ®iÖn hãa Trong nhãm nµy gåm c¸c bé ph©n tÝch khÝ kiÓu ®iÖn dÉn galvanic (theo ®iÖn lîng hoÆc dßng ®iÖn) kiÓu ®iÖn thÕ vµ kiÓu khö cùc
  184. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU tõ Lo¹i nµy ®îc dïng nhiÒu cho viÖc ph©n tÝch khÝ O2. Rosemount Analytical là nhà cung cấp giải pháp hàng đầu về các ứng dụng phân tích chất khí trong các ứng dụng phân tích khí thải của lò đốt, phân tích các chất khí như O2, N2, NOx, v.v trong một hỗn hợp khí. Các ứng dụng đo trực tuyến (online) trong các ngành công nghiệp được Rosemount Analytical đáp ứng như: phân tích khí đốt và điểu khiển lò hơi, phân tích khí trong dây chuyền sản xuất, phân tích khí trong môi trường, v.v
  185. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang häc C¸c bé ph©n tÝch khÝ kiÓu quang häc lµ mét nhãm lín gåm c¸c dông cô ph©n tÝch khÝ b»ng c¸ch dïng quan hÖ giưa nång ®é chÊt thµnh phÇn cÇn x¸c ®Þnh trong hçn hîp khÝ, ®èi víi mét tÝnh chÊt quang häc nµo ®ã cña hçn hîp cÇn ph©n tÝch nh : chØ sè khóc x¹, mËt ®é quang häc, hÊp thô phæ, bøc x¹, phæ Bé ph©n tÝch khÝ kiÓu giao thoa kÕ (giao thoa kÕ khÝ) Bé ph©n tÝch khÝ nµy øng dông hiÖn t- îng xª dÞch dai giao thoa do sù thay s l ®æi mËt ®é quang häc cña m«i chÊt khÝ A’1 A1 trªn ®êng ®i cña mét trong hai tia s¸ng B’ kÕt hîp. B Hai nguån tia s¸ng ®¬n s¾c kÕt hîp ®Æt ë ®iÓm A vµ A do t¸c dông t¬ng hç cña 1 2 A2 cña c¸c tia s¸ng nªn trªn mµn anh xuÊt hiÖn dai giao thoa (hinh anh giao thoa)
  186. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang häc NÕu giua A1 vµ mµn ảnh cã ®Æt mét buång dµi l chøa ®Çy khÝ cã chØ sè khóc x¹ nk > nkk (nkk lµ chØ sè khóc x¹ kh«ng khÝ) nªn trong trêng hîp nµy ®êng ®i cña s l d tia s¸ng sÏ kÐo dµi thªm mét ®o¹n = A’1 A 1 B’ (nk - nkk)l. ĐiÓm A1 nh vËy chuyÓn dÞch tíi ®iÓm A’1 cßn trªn mµn ảnh thì B B chuyÓn tíi B’ c¸ch ®Òu A’1vµ A2. Cßn nÕu buång chøa khÝ ®Æt gi÷a A2 vµ mµn ảnh thi ảnh giao thoa sÏ chuyÓn dÞch xuèng díi. A2 Bé chuyÓn dÞch cña ảnh giao thoa phô thuéc vµo chØ sè khóc x¹ cña m«i chÊt nªn phô thuéc vµo biÕn ®æi mËt ®é vµ do ®ã phô thuéc chÊt thµnh phÇn trong hçn hîp chøa trong buång trªn
  187. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang häc 6 9 S¬ ®å bé ph©n tÝch khÝ kiÓu giao thoa kÕ C¸c kªnh A,B,C cã v¸ch ngăn c¸ch nhau, kªnh A vµ B cã èng nèi th«ng víi nhau vµ thêng chøa C A B kh«ng khÝ, kªnh C chøa khÝ cÇn ph©n tÝch tia 5 s¸ng tõ nguån 1 qua kÝnh héi tô 2 dÕn l¾ng kÝnh 8 phản x¹ toµn phÇn 3 råi tíi bằng ph¼ng song song 4 t¹o nªn c¸c tia khóc x¹ vµ c¸c tia phản x¹ - c¸c tia nµy qua buång chøa khÝ 5 gÆp lăng kÝnh phản x¹ toµn phÇn 6 råi l¹i trë vÒ bản ph¼ng song song 4. C¸c tia s¸ng tõ bản ph¼ng 7 song song 4 ®i ra sÏ qua l ng kÝnh quay 7 vµ ®îc ă 4 phản x¹ qua mét thÊu kÝnh héi tô 8 kh¸c vµ héi 3 tô ë mÆt ph¼ng chøa tiªu ®iÓm cña 8. ảnh giao 2 thoa trªn mÆt ph¼ng ®ã sÏ ®îc quan s¸t qua èng kÝnh 9. 1
  188. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang häc Bé ph©n tÝch kiÓu quang ©m (hÊp thô tia hång ngo¹i) Bé ph©n tÝch kiÓu quang ©m lµ lo¹i ®îc øng dông vµ ph¸t triÓn nhiÒu nhÊt trong sè c¸c bé ph©n tÝch dïng tia hång ngo¹i cã thÓ dïng ph©n tÝch thµnh phÇn hçn hîp khÝ vµ còng cã thÓ dïng ®o nång ®é cña dung dÞch, vì vËy nªn ®· ®îc ph¸t triÓn rÊt nhanh trong những năm gÇn ®©y. ¸nh s¸ng thÊy ®îc, ¸nh s¸ng kh«ng trong thÊy ®îc, sãng nhiÖt, sãng ®iÖn ®Òu lµ sãng ®iÖn tõ, ngêi ta ph©n biÖt chóng theo ®é dµi sãng hoÆc tÇn sè, tia hång ngo¹i thuéc ph¹m vi ¸nh s¸ng kh«ng thÊy ®îc ®é dµi sãng th«ng thêng trong khoang 0,75m ®Õn 4000m . C¸c bé ph©n tÝch kiÓu tia hång ngo¹i chñ yÕu dùa vµo 2 tÝnh chÊt c¬ bản cña tia hång ngo¹i lµ : - Khả năng bøc x¹ m¹nh cña tia hång ngo¹i ®èi víi nhiÖt năng. - C¸c m«i chÊt, nhÊt lµ khÝ nhiÒu nguyªn tö ®Òu cã khả năng hÊp thô năng lîng bøc x¹ tia hång ngo¹i.
  189. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang häc Nguyªn lý cÊu t¹o bé ph©n tÝch kiÓu tia hång ngo¹i dïng ®o ®Þnh lîng nång ®é Năng lîng bøc x¹ cña nguån s¸ng tia hång ngo¹i 1 ph¸t ra cã cêng ®é lµ I 0 Häùn håüp khê qua 2 vµo buång lµm viÖc 3, buång nµy cã hçn hîp khÝ cÇn ®o liªn tôc ch¹y qua, 4 nhãm khÝ cÇn ph©n tÝch sÏ hÊp thô năng lîng bøc x¹ cña mét ®o¹n quang phæ nµo ®ã trong tia hång ngo¹i, năng lîng 2 3 ®a vµo buång 4 b©y giê kh«ng cßn lµ I0 mµ lµ I, buång 4 chøa ®Çy nhãm1 khÝ cÇn ph©n tÝch víi nång ®é kh¸ cao nªn phÇn 5 D năng lîng cßn d I = I0 - I sÏ bÞ hÊp thô I0 I hÕt, nhiÖt ®é buång 4 tăng lªn dïng mét lo¹i phÇn tö ®o nhiÖt ®é 5 ta sÏ x¸c ®Þnh ®é tăng nhiÖt ®é cña buång 4 vµ sÏ x¸c ®Þnh ®îc nång ®é cña nhãm khÝ cÇn ®o.
  190. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang häc Bé ph©n tÝch khÝ kiÓu hÊp thô tia tö ngo¹i (tia cùc tÝm) Qu¸ trinh vËt lý cã liªn quan ®Õn hÊp thô bøc x¹ tö ngo¹i rÊt phøc t¹p so víi bøc x¹ hång ngo¹i, năng lîng lîng tö øng víi phæ vïng tö ngo¹i kh«ng phai chØ ®Ó lµm thay ®æi năng lîng quay ph©n tö vµ năng lîng dao ®éng cña nguyªn tö nh trong ph¹m vi hång ngo¹i mµ cßn ®Ó lµm thay ®æi năng lîng vá ®iÖn tö bªn ngoµi cña ph©n tö. Bøc x¹ tõ nguån 1 qua buång 2 tíi tÕ bµo quang ®iÖn 4, mÆt kh¸c bøc x¹ còng qua buång so s¸nh 3 tíi tÕ bµo quang ®iÖn 5. 4 Buång so s¸nh chøa ®Çy hçn hîp khÝ cã thµnh phÇn kh«ng ®æi, kh«ng hÊp thu bøc 2 x¹ tö ngo¹i, nÕu khÝ qua buång lµm viÖc kh«ng chøa thµnh phÇn cÇn ph©n tÝch thi 1 dßng bøc x¹ cña 2 nh¸nh nh nhau nªn 6 kh«ng cã dßng ®iÖn trong m¹ch qua ®ång hå 6 . Tr¸i l¹i, nÕu khÝ qua buång lµm 3 viÖc cã chøa khÝ thµnh phÇn cÇn ph©n tÝch thi dßng ®iÖn qua ®ång hå 6 sÏ tû lÖ víi 5 nång ®é thµnh phÇn cÇn ph©n tÝch.
  191. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang häc Bộ phân tích quang phổ tử ngoại khả biến UV-Vis Hệ thống quang học 01 chùm tia tự động quét sóng; nguồn sáng được tạo ra từ đèn Deuterium và halogen. Loại chuyên sử dụng cho các mục đích nguyên cứu, phân tích đặc tính và định lượng các hợp chất trong các mẫu nông phẩm, sinh phẩm, hóa học, môi trường, các hợp chất sinh học Hệ thống máy hoạt động tự động hoàn toàn, nghĩa là tự dò bước sóng tối ưu cũng như tự dựng đường chuẩn. Thết bị có thể kết nối với máy vi tính thông qua phần mềm quản lý.
  192. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang häc Bé ph©n tÝch khÝ kiÓu quang phæ kÕ Nguyªn lý lµm viÖc: X¸c ®Þnh ®îc nång ®é chÊt thµnh phÇn trong hçn hîp khÝ cÇn ph©n tÝch b»ng c¸ch ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ cña hçn hîp khÝ nhê ®o cêng ®é bøc x¹ v¹ch phæ cña chÊt thµnh phÇn. FOUNDRY-MASTER, tin cậy và chính xác giúp xác định số lượng và thành phần các nguyên tố trong mẫu kim loại. Được thiết kế đặt cố định trong các phòng thí nghiệm, Foundry-master đã có mặt tại hàng trăm khách hàng trên toàn thế giới
  193. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang phæ Nguyên lý phân tích: quang phổ phát xạ hồ quang Optical Emission Spectral (OES) phù hợp cho các quá trình luyện kim, các dây chuyền nấu luyện kim loại. Nguồn phát hồ quang kỹ thuật số được điều khiển qua máy tính PC với các tham số phù hợp cho phân tích nhiều loại hợp kim khác nhau. Buồng quang học sử dụng cảm biến quang CCD độ phân giải cao. Dải bước sóng rộng từ 160nm– 800nm. Sử dụng buồng quang học chân không là mấu chốt công nghệ giúp loại bỏ ảnh hưởng do sự thay đổi của môi trường giúp máy hoạt động ổn định, không yêu cầu bảo dưỡng và hơn nữa nó giảm chi phí vận hành so với các hệ quang học dùng khí trơ. Đế đặt mẫu, dạng mở từ 3 phía giúp phân tích được hầu hết các mẫu vật với đa dạng hình học và kích thước, Thời gian làm sạch đế mẫu cũng trở nên không đáng kể với bộ phận định tâm và bộ phận kết nối với thiết kế hiệu quả. FOUNDRY-MASTER được trang bị hệ thống phun khí công nghệ mới Jet-Stream, chỉ có ở hãng WAS, dòng khí sẽ được phun ra để bao bọc đầu điện cực trong thời gian phóng điện, công nghệ mới có 2 điểm mạnh vượt trội so với các hệ thống phun khí khác: 1, Tiêu hao khí Argon sẽ giảm xuống mức thấp nhất. 2, mặt mẫu không cần hoàn toàn kín khít vào đế mẫu như yêu cầu của các hệ thống khác. Đặc tính nổi trội này giúp tiết kiệm chi phí và giảm thời gian chuẩn bị mẫu.
  194. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang phæ PMI-MASTER Pro là máy quang phổ thiết kế kiểu di động chắc chắn, được sử dụng cho phân tích nhanh thành phần hóa học của hợp kim tại hiện trường mà không cần phải cắt mẫu hợp kim hoặc phá hủy mấu. Với thiết bị nhỏ này bạn có thể phân tích, phân loại và nhận dạng được các loại hợp kim thép, các hợp kim nhôm, đồng, Niken, Với thiết kế kiểu công nghệp tích hợp trên xe đẩy và hoạt động bằng nguồn ắc quy tích hợp trên xe đẩy cho phép ngườiì vận hành kiểm mang đi khắp mọi nơi và đặc biệt những vùng chật hẹp, không có sẵn nguồn điện lưới. PMI Master Pro được tích hợp máy tính Pentium và màn hình cảm ứng 12.1 inch cho phép bạn vận hành hết tất cả các chức năng của máy mà không cần cắm thêm bàn phím hay con chuột
  195. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang phæ Máy quang phổ 2 chùm tia với độ phân giải phổ cao và Detector CDD Bộ lọc Holmi oxit bên trong tự động định dạng bước sóng Khả năng quét đặc biệt Thêm sự trợ giúp của trắc quang tuyến tính Hệ quang học là lý tưởng và giảm tối đa quang sai Ngắn gọn và bao trùm bởi lớp vỏ thạch anh giúp chống lại nền không khí phòng thí nghiệm
  196. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang phæ Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử novAA 400 Một loại máy kết hợp F-AAS và GF-AAS trong cùng một buồng hoá mẫu Kết nối máy tính, có thể điều khiển dễ dàng trên phần mềm điều khiển Với mâm đèn cho phép lắp liền lúc 6 đèn catot với sự liên kết tự động và kết hợp hệ quang học đối ngẫu một và 2 chùm tia Thiết kế Czerny-Turner với 2 độ dài tiêu cự, tự động chọn lựa bước sóng, peak và khe đo
  197. BỘ PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU quang phæ Máy quang phổ phát xạ hồ quang Model SPECTROLAB của hãng SPECTRON A.I - Đức Máy quang phổ phát xạ hồ quang dùng khí Aragon có khả năng phân tích định lượng đồng thời các nguyên tố trong các mẫu rắn trên các nền khác nhau. Model SPECTROLAB bao gồm các thành phần sau: Model SPECTROLAB phân tích các mẫu hợp kim nền Fe và các hợp kim trên nền sắt. Hệ quang học (UV Optical and Air Optical)
  198. Bé PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU SO MµU S¾C Trong hçn hîp khÝ cã nång ®é x¸c ®Þnh, phản øng hãa häc cã tÝnh chän läc mµu s¾c t¸c dông t¬ng hç giua c¸c chÊt thµnh phÇn vµ dung dÞch chØ thÞ sÏ lµm cho tÊt cả c¸c chÊt trong dung dÞch bÞ nhuém mµu, dïng c¸ch ®o sù hÊp thô ¸nh s¸ng cña dung dÞch bÞ nhuém mµu thi sÏ x¸c ®Þnh ®îc nång ®é chÊt thµnh phÇn. - Cã ®é nh¹y cao. Do ®ã bé ph©n tÝch khÝ kiÓu so mµu s¾c ®îc dïng réng r·i ®Ó x¸c l ®Þnh vi nång ®é c¸c khÝ kh¸c nhau trong I I hçn hîp khÝ phøc t¹p - TÝnh lùa chän cao. 0 TÝnh chÊt nµy ®îc x¸c ®Þnh bëi sù chän läc ®Æc biÖt cña phản øng hãa häc giữa chÊt thµnh phÇn cÇn x¸c ®Þnh cña hçn hîp khÝ vµ dung dÞch chØ thÞ. - Bé ph©n tÝch khÝ kiÓu so mµu s¾c cã thÓ I - = e  Cl cã cÊu t¹o v¹n năng, víi c¸c dung dÞch I chØ thÞ kh¸c nhau sÏ cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc o c¸c chÊt khÝ kh¸c nhau.  - lµ h»ng sè tû lÖ cßn gäi lµ hÖ sè tiªu quang
  199. Bé PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU SO MµU S¾C 1 khê Bé ph©n tÝch khÝ dïng dung dÞch so mµu s¾c. 2 Bé ph©n tÝch khÝ ph©n tÝch trùc tiÕp f f theo mµu s¾c kh¸c nhau cña chÊt khÝ. 1 2 Bé ph©n tÝch khÝ so mµu s¾c dïng băng hÊp thô. Maûch tæû cán bàòng Chè thë Bäü phán têch khê so maìu sàõc duìng bàng háúp thuû.
  200. Bé PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU S¾C Ký Trong c¸c bé ph©n tÝch tù ®éng thi ph¬ng ph¸p ph©n tÝch kiÓu s¾c ký lµ mét ph¬ng ph¸p lín vµ míi cña bé ph©n tÝch kiÓu lý- hãa. Bé ph©n tÝch lo¹i nµy ®îc dïng ®Ó ph©n tÝch vËt v« c¬ vµ ®Æc biÖt lµ vËt hữu c¬ víi tÝnh u viÖt ®éc ®¸o. Ph©n tÝch hçn hîp theo ph¬ng ph¸p s¾c ký dùa trªn c¬ së hÊp phô cña chÊt hÊp phô r¾n vµ láng. Tïy theo lo¹i chÊt hÊp phô, phÐp s¾c ký khÝ ®îc chia ra lo¹i khÝ -hÊp phô vµ khÝ -chÊt níc. PhÐp s¾c ký khÝ hÊp phô chÊt r¾n dùa vµo ®é hÊp phô kh¸c nhau cña chÊt hÊp phô r¾n ®èi víi chÊt thµnh phÇn trong hçn hîp khÝ. ChÊt hÊp phô nµy lµm bëi vËt liÖu h÷u c¬ hoÆc kho¸ng chÊt tù nhiªn hay nh©n t¹o cã tÝnh xèp ®Ó cã thÓ tÝch kh«ng gian hÊp phô lín. PhÐp s¾c ký khÝ - chÊt níc : Dùa vµo sù hÊp phô kh¸c nhau ®èi víi c¸c chÊt thµnh phÇn ®ã trong chÊt níc dÉn tíi bÒ mÆt chÊt hÊp phô. ChÊt níc thêng hay dïng nhÊt lµm chÊt hÊp phô lµ c¸c ete (este) cao ph©n tö, rîu, dÇu silicon
  201. Bé PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU S¾C Ký A D D B A C B 4 C A D B C A.B.C.D 2 C A D B 1 3 Hçn hîp khÝ cÇn ph©n tÝch chuyÓn ®éng qua mét èng dµi nhá chøa ®Çy chÊt hÊp phô. Do sù hÊp phô cã lùa chän c¸c thµnh phÇn bÞ hÊp phô Ýt ®i qua tríc (B, D) cßn nhung chÊt hßa tan tèt (C,A) bÞ giu l¹i sau ®ã cã sù ph©n chia hîp chÊt thµnh nhiÒu thµnh phÇn kh¸c nhau. Những thµnh phÇn nµy ®îc di chuyÓn qua cét s¾c ký thµnh nhung vïng riªng lÎ vµ theo trinh tù ®îc dÉn ®i b»ng dßng khÝ vËn chuyÓn vµ ®Õn bé chuyÓn ®æi 2 vµ vµo thiÕt bÞ tù ghi 3, ®êng cong 4 gåm nhung ®Ønh riªng lÎ, mçi ®Ønh t¬ng øng víi mçi chÊt thµnh phÇn nhÊt ®Þnh. Nång ®é khèi cña chóng ®îc x¸c ®Þnh theo tû sè diÖn tÝch cña mçi khoảng nhän víi diÖn tÝch cña tÊt ca s¾c phæ.
  202. Bé PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU KHèI PHæ C¸c bé ph©n tÝch khÝ tuy cã nhiÒu lo¹i song xÐt vÒ mÆt ph©n tÝch c¸c chÊt cã thµnh phÇn phøc t¹p vµ øng dông thuËn tiÖn thi c¸c bé ph©n tÝch khÝ kiÓu khèi phæ cã mét vÝ trÝ ®Æc biÖt quan träng. Nguyªn lý lµm viÖc cña bé ph©n tÝch lo¹i nµy lµ biÕn ph©n tö vËt chÊt cÇn ph©n tÝch thµnh i«n råi hinh thµnh c¸c chïm i«n ch¹y qua tõ trêng hoÆc ®iÖn trêng, tïy theo khèi lîng mµ c¸c i«n sÏ t¸ch riªng ra ®Ó tËp hîp thµnh khèi phæ ®Æc trng cho mçi chÊt thµnh phÇn trong hçn hîp, nång ®é cña chÊt thµnh phÇn thi biÓu thÞ bëi cêng ®é cña dßng i«n t¬ng øng vµ tïy theo c¸ch chia t¸ch dßng i«n, cã thÓ chia dông cô ph©n tÝch kiÓu khèi phæ thµnh 2 lo¹i lín : Lo¹i tÜnh - dïng ®iÖn trêng hoÆc tõ trêng kh«ng ®æi hoÆc thay ®æi chËm. Lo¹i ®éng - qu¸ trinh diÔn ra phô thuéc thêi gian khi i«n bay trong kh«ng gian cña ®iÖn trêng cao tÇn hoÆc kh«ng gian kh«ng cã tõ trêng vµ ®iÖn trêng. Dông cô ®îc dïng phæ biÕn h¬n ca lµ lo¹i t¸ch i«n theo khèi lîng trong tõ trêng ®Òu ®i ngang.
  203. Bé PH¢N TÝCH KHÝ KIÓU KHèI PHæ 5 4 2umi 3 r = e i B 6 8 1 2 7 B»ng c¸ch thay ®æi tõ cam B hoÆc ®iÖn ¸p t¨ng tèc U c¸c chïm i«n cã khèi lîng gièng nhau t¬ng øng víi thµnh phÇn ®o cña hçn hîp ®îc ®a vµo bé thu i«n 6, dßng nµy ®- îc khuÕch ®¹i nhê bé khuÕch ®¹i 7 råi ®a vµo thiÕt bÞ tù ghi 8
  204. CHƯƠNG 7 ĐO Đé ÈM What is Humidity? Why is it Important? Humidity is the amount of When relative humidity is low, moisture in the air. It can evaporation is rapid. Soil dries be measured in various out, wet clothes dry quickly and ways, but the most usual perspiration evaporates from the is to describe it as skin. When relative humidity is 'relative' humidity. This is high, clothes dry slowly and expressed as a body sweat cannot evaporate percentage. A relative easily. We feel sticky and hot humidity of 100% means and because our perspiration the moisture content of cannot evaporate quickly, we the air is the maximum feel uncomfortable. We can possible at any particular stand dry heat much better than temperature. The hotter damp heat which makes us feel the air, the more moisture listless and takes our energy it can hold. away.
  205. HÅI NÆÅÏC VAÌ CAÏC QUAÏ TRÇNH CUÍA NOÏ
  206. MÄÜT SÄÚ KHAÏI NIÃÛM VÃÖ HÅI NÆÅÏC Quaï trçnh bay håi ÅÍ mäüt nhiãût âäü báút kyì trãn bãö màût caïc cháút loíng luän luän xaíy ra hiãûn tæåüng mäüt säú pháön tæí coï âäüng nàng låïn khàõc phuûc âæåüc læûc huït giæîa caïc phán tæí vaì thoaït khoíi khäúi cháút loíng. Hiãûn tæåüng naìy goüi laì bay håi. Cæåìng âäü bay håi phuû thuäüc vaìo baín cháút vaì nhiãût âäü cuía cháút loíng Âàûc âiãøm quaï trçnh bay håi: - Xaíy ra åí moüi nhiãût âäü; - Chè diãùn ra trãn bãö màût thoaïng cuía khäúi cháút loíng; - Cæåìng âäü bay håi phuû thuäüc nhiãût âäü cuía cháút loíng vaì baín cháút cuía noï. Nhiãût âäü caìng cao thç cæåìng âäü bay håi caìng låïn.
  207. MÄÜT SÄÚ KHAÏI NIÃÛM VÃÖ HÅI NÆÅÏC Quaï trçnh Säi laì hiãûn tæåüng hoïa håi xaíy ra trong toaìn bäü säi khäúi cháút loíng Nhiãût âäü æïng våïi traûng thaïi luïc cháút loíng säi goüi laì nhiãût âäü säi. Ngæåìi ta nháûn tháúy ràòng nhiãût âäü säi phuû thuäüc aïp suáút cuía cháút loíng. Noïi caïch khaïc nhiãût âäü säi laì mäüt haìm cuía aïp suáút T = f(p). Âàûc âiãøm quaï trçnh säi : s - Chè diãùn ra åí mäüt nhiãût âäü nháút âënh phuû thuäüc vaìo aïp suáút vaì baín cháút cháút loíng; - Diãùn ra khäng nhæîng trãn bãö màût thoaïng maì caí bãn trong toaìn bäü thãø têch cuía cháút loíng. - Våïi aïp suáút khäng âäøi thç trong qua trçnh säi nhiãût âäü säi khäng âäøi