Xem mẫu
- Chương 8
CẢM BIẾN ĐO ÁP SUẤT
1. Áp suất và nguyên lý đo áp suất
2. Áp kế dùng dịch thể
3. Áp kế đàn hồi
4. Áp kế điện
- 1. Áp suất và nguyên lý đo
1.1. Áp suất: đại lượng có giá trị bằng lực tác
dụng vuông góc lên một đơn vị diện tích bề mặt
bình chứa:
dF
p= (N/m2)
dS
• Chất lưu không= p + động:
p = p chuyển ρ gh
t 0
p = pt + pđ
• Chất= p 0chuyểghđộ→ Áp suất tĩnh
p t lưu + ρ n ng:
ρv 2
→ Áp suất động
=
pđ
2
- 1.1. Áp suất và nguyên lý đo
1.2. Đơn vị đo áp suất: 1Pa = 1N/m2.
kg/cm2
Đơn vị pascal bar atmotsphe mmH2O mmHg mbar
áp suất (Pa) (b) (atm)
10-5 1,02.10-5 0,987.10-5 1,02.10-1 0,75.10-2 10-2
1Pascal 1
105 1,02.104 103
1 bar 1 1,02 0,987 750
1 kg/cm2 9,8.104 104 9,80.102
0,980 1 0,986 735
1,013.105 1,033.104 1,013.103
1 atm 1,013 1,033 1 760
9,8.10-5 10-3 0,968.10-4
1mmH2O 9,8 1 0,0735 0,098
13,33.10-4 1,36.10-3 1,315.10-3
1mmHg 133,3 136 1 1,33
10-3 1,02.10-3 0,987.10-3
1mbar 100 1,02 0,750 1
- 1. Áp suất và nguyên lý đo
1.3. Nguyên lý đo áp suất
Đo áp suất tĩnh:
v Đo trực tiếp: thông qua một lỗ được khoan
trên thành bình: p→ F tác động lên cảm
biến → Đo F ⇒ p.
v Đo gián tiếp: đo biến dạng của thành bình
chứa (cảm biến đo biến dạng).
- 1. Áp suất và nguyên lý đo
Đo á
pđ = p − pt
• Ví dụ: đo hiệu áp suất bằng
ống pi-tô (hình bên). Áp suất
tác dụng lên mặt phẳng
vuông góc với dòng chảy là
áp suất tổng (p).
- 2. Áp kế dùng dịch thể
2.1. Vi áp kế kiểu phao
2.2. Vi áp kế kiểu chuông
2.3. Vi áp kế bù
2.4. Áp kế vành khuyên
- 2.1. Vi áp kế kiểu phao
a) Cấu tạo & nguyên lý làm việc:
1.
2.
3.
4.
- 2.1. Vi áp kế kiểu phao
• Giả sử p1>p2, chất lỏng làm việc trong bình (1)
hạ xuống, trong bình (2) dâng lên. Độ dịch chuyển
của phao:
. (p 1 − p )
1
h1 =
F 2
(ρ − ρ )g
1 + m
f
• Độ dịch chuyển → kim chỉ hoặc đo bằng cảm
biến đo dịch chuyển.
- 2.1. Vi áp kế kiểu phao
b) Đặc điểm:
• Kết cấu cồng kềng,
• Cấp chính xác cao (1; 1,5),
• Chứa chất lỏng độc hại.
⇒ Đo áp suất tĩnh không lớn hơn 25MPa.
- 2.2. Vi áp kế kiểu chuông
a) Cấu tạo và nguyên lú làm việc:
1.
2.
3.
Khi p1 > p2
- 2.2. Vi áp kế kiểu chuông
• Khi p1 = p2, chuông ở vị trí cân bằng.
• Khi p1 > p2, chuông dịch chuyển lên trên.
Độ dịch chuyển của chuông:
.(p1 − p 2 )
f
H=
∆f .g(ρ m − ρ)
• Độ dịch chuyển H → kim chỉ hoặc đo bằng
cảm biến đo dịch chuyển.
- 2.2. Vi áp kế kiểu chuông
b) Đặc điểm:
• Độ chính xác cao;
• Đo được áp suất thấp và áp suất chân
không.
- 2.3. Vi áp kế bù
a) Cấu tạo và nguyên lý làn việc:
1. 3.
2. 4.
- 2.3. Vi áp kế bù
b) Đặc điểm:
• Giới hạn đo 125 - 150 mmH2O, sai số: ±
0,05 mmH2O.
• Khó khăn khi hiệu chỉnh.
- 2.4. Áp kế vành khuyên
a) Cấu tạo & nguyên lý làm việc:
1.
2.
3.
4.
- 2.4. Áp kế vành khuyên
b) Đặc điểm:
• Giới hạn đo khi dịch thể là nước: 25 - 160
mmH2O, thủy ngân: 400 – 2.500mmH2O,
• Cấp chính xác 1; 1,5.
- 3. Áp kế đàn hồi
3.1. Áp kế lò xo
3.2. Áp kế màng
3.3. Áp kế ống trụ
3.4. Áp kế kiểu đèn xếp
- 3.1. Áp kế lò xo
a) Cấu tạo & nguyên lý làm việc:
Lò xo xoắn
Vật liệu: đồng thau, hợp kim nhẹ, thép cacbon,
thép gió.
- 3.1. Áp kế lò xo
• Khi p = p0, lò xo ở trạng thái cân bằng.
• Khi (p > p0), lò xo giản , ngược lại (p < p0) lò xo
co lại→ đầu tự do dịch chuyển.
1 − ν2 R 2 b2 α
• Biến thiên góc ở tâm (γ): ∆γ = pγ 1 − 2
.
Y bh a β + x 2
• Lực cân bằng ở đầu tự do:
b 2 48s γ − sin γ
N t = pab1 − 2
a ε + x 2 3γ − 4 sin γ + sin γ. cos γ = k1p
.
b 48s γ − cos γ
2
1 − 2
N r = pab ε + x 2 . γ − sin γ. cos γ = k 2 p
a
N = k1 + k 2 .p = kp
2
2
- 3.1. Áp kế lò xo
b) Đặc điểm:
• Cấu tạo đơn giản,
• Góc quay phụ thuộc hình dạng: loại một vòng
góc quay nhỏ, loại nhiều vòng hoặc lò xo xoắn
góc quay lớn.
• Phạm vi đo phụ thuộc vật liệu:
+Đồng thau: < 5 MPa,
+ Hợp kim nhẹ hoặc thép 1.000 Mpa.
nguon tai.lieu . vn
