Tài liệu TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG docx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
1

PHẦN I : DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT XÍ NGHIỆP
AXIT SỐ 2
1 . Dây chuyền sản xuất axit sunfuaric xí nghiệp axit số 2
+ các công đoạn chính trong dây chuyền sản xuất axit :
- Công đoạn hoá lỏng lưu huỳnh
- Công đoạn đốt lưu huỳnh
- Cộng đoạn nồi hơi nhiệt thừa
- Công đoạn tiếp xúc
- Công đoạn hấp thụ , sấy
1
. CÔNG ĐOẠN HOÁ LỎNG LƯU HUỲNH :
a ) Mô tả công nghệ :

Lưu huỳnh rắn từ kho theo băng tải cấp vào bể hoá lỏng lưu huỳnh 106
. Bể hoá lỏng gồm 6 cụm trao đổi nhiệt ống xoắn . Hơi nước có áp xuất
6KT/cm
2
, nhiệt độ 160
0
C
đưa vào các cụm trao đổi nhiệt . Lưu huỳnh đưa vào gia nhiệt nóng chảy đến
nhiệt độ 140
0

C ÷150
0
C và sang thùng lắng 108 ,109 vỏ thùng lắng cũng
được trang bị các cụm trao đổi nhiệt , xung quanh thân thùng có áo hơi để
giữ nhiệt độ lưu huỳnh lỏng ở nhiệt độ 140
0
C ÷150
0
C sau khi lắng cặn lưu
huỳnh tự chảy từ thùng 108 , 109 sang thùng chứa 111 . Lưu huỳnh lỏng từ
thùng 111 được 02 bơm M-110A , M-110B bơm lưu huỳnh vào vòi phun
của lò đốt 201
b ) Các chỉ tiêu kỹ thuật liên quan đến đo lường :

- Nhiệt độ lưu huỳnh lỏng trong bình hoá lỏng : 140 ÷150
0
C
- Nhiệt độ thùng chứa : 140 ÷145
0
C
- Áp suất hơi vàobể hoá lỏng : 0,6 Mpa
- Nhiệt độ hơi vào thùng chứa : 160
0
C
- Mức lưu huỳnh lỏng trong thùng chứa
- Bình thường : 1,6 m
- Thấp nhất : 0,5 m
- Cao nhất : 2,0 m

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
2
c ) Các điểm đo và vị trí đặt :

Dòng tải các động cơ công đoạn hoá lỏng lưu huỳnh
Điểm đo
M - 104 M - 107 M - 110A M-110 B M - 115 M-119


Vị trí đo
điều
khiển
băng tải
cấp liệu
rắn
Điều
khiển
khuấy
thùng
106

Điều
chỉnh
bơm S
lỏng số
1
Điều
chỉnh
bơm S
lỏng số
2
Điều
chỉnh
bơm li
tâm
Điều
chỉnh
quạt hút


Thùng hoá
lỏng S 106
Thùng lắng S
lỏng 108
Thùng lắng S
lỏng 109
Thùng chứa S
lỏng 111
Điểm
đo
TI-106

(
0
C )
LI-106
( mm)
TI-108
(
0
C )
LI-108
(mm)
TI-109
(
0
C )
LI-109
(mm)
TI-111
(
0
C )
LI-111
(mm)

Vị
trí
đo
Nhiệt
độ S
lỏng

thùng
106
Mức
S lỏng
thùng
106
Nhiệt
độ S
lỏng
thùng
108
Mức
S lỏng
thùng
108
Nhiệt
độ S
lỏng
thùng
109
Mức
S lỏng
thùng
109
Nhiệt
độ S
lỏng
thùng
111
Mức S

lỏng
thùng
111

2 . CÔNG ĐOẠN LÒ ĐỐT LƯU HUỲNH :
a ) Mô tả công nghệ :
Bơm M-110A , M-110B bơm lưu huỳnh lỏng vào vòi phun ở đầu lò đốt ,
cùng chứa với không khí được cấp vào lò bằng quạt thổi có lưu lượng
33.500 ÷ 34.000 Nm
3
/ h
Dầu DO được chứa thùng 206 , 2 động cơ M-206A , M-206B có nhiệm
vụ bơm dầu DO vào lò đốt để đốt nóng lớp gạch vỏ lò đốt từ 700 ÷ 800
0
C , ở
nhiệt độ này lưu huỳnh tự cháy thành khí SO
2
và phát sinh nhiệt
Nhiệt độ hỗn hợp khí SO
2
ra khỏi lò đốt có nhiệt độ 900 ÷ 1025
0
C , hàm
lượng SO
2
từ 9 ÷ 10 % sang nồi hơi thu nhiệt 208
b ) Các thông số kỹ thuật liên quan :

- Nhiệt độ lớp gạch vỏ lò đốt : 700 ÷ 800
0

C
- Nhiệt độ hỗn hợp khí ra lò đốt : 900 ÷ 1025
0
C
- Lưu lượng lưu huỳnh vào vòi phun : 2,9 ÷ 3,3 m
3
/h
- Lưu lượng không khí khô : 33.500 ÷ 34.000 m
3
/h


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
3


c ) Các điểm đo và vị trí đặt :


Công đoạn lò đốt
Điểm
đo
TI-113 LI-113 FIC201A TI-201A TI-201B FI-210B PI-201A

Vị trí
đo
Nhiệt
độ S
lỏng
thùng
113
Mức
S
lỏng
thùng
113
Điều
khiển
lưu
lượng
S tới lò
đốt
Nhiệt
độ S
lỏng
tới lò
đốt
Nhiệt
độ
không
khí
khô tới
lò đốt
Lưu

lượng
không
khí
khô tới
lò đốt
Áp suất S
lỏng tới
lò đốt


Điểm
đo
TI-201 TI-202 TI-202A TI-203A TI-203 AIC-203

Vị trí
đo
Nhiệt độ
trong lò
đốt
Nhiệt độ
sau lò
đốt
Nhiệt độ
hơi ra
hồi hơi
lò đốt
Nhiệt độ
khí SO
2

tới lọc
gió nóng
Nhiệt độ
khí SO
2

tới tháp
tiếp xúc
Điều khiển
nồng độ
SO
2
tới
tháp tiếp
xúc

3 . CÔNG ĐOẠN NỒI HƠI NHIỆT THỪA :
a ) Mô tả công nghệ :
Nước mềm đưa đến bình khử khí và được hâm nóng ở nhiệt độ 105
0
C
được cấp vào nồi hơi để làm nguội hỗn hợp khí từ 900 ÷ 1025
0
C xuống còn
350
0
C .
Dung dịch Na
3
PO

4
từ thùng chứa được bơm M-215 bơm vào nồi hơi
cùng với nước mềm để duy trì độ PH trong nước cấp nồi hơi từ 9 ÷ 9,5
Hỗn hợp khí SO
2
còn có đường bổ xung khí ( điều khiển bởi động cơ van
MV-202 )
từ trong lò đốt để nâng nhiệt độ hỗn hợp khí lên 445 ÷455
0
C trước khi vào
thiết bị lọc gió nóng 201 ( có tác dụng lọc bụi , các thành phần tạp chất cơ
học bị giữ lại ) . Sau khi qua thiết bị lọc gió nóng hỗn hợp khí có nhiệt độ
420 ÷ 430
0
C
Hơi nước từ nồi hơi có áp suất 2,5 Mpa và nhiệt độ 225
0
C đi qua bộ giảm
áp và làm lạnh xuống còn 0,6 Mpa đi vào mạng chung của nhà máy
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
4



b ) Các thông số kỹ thuật liên quan đến đo lường :

- Nhiệt độ khí sau nồi hơi : 350
0
C
- Nhiệt độ hơi ra giảm áp : 225
0
C
- áp suất sau nồi hơi : 2,5 Mpa
- Nhiệt độ sau giảm áp : 160
0
C
- áp suất sau giảm áp : 0,6 Mpa
- áp suất nước cấp vào nồi hơi : 2,7 Mpa
- Lưu lượng nước cấp vào nồi hơi : 13,7 m
3
/h
- Nồng độ SO
2
trước khi vào tiếp xúc : 9 ÷ 10 %

c ) Các điểm đo và vị trí đặt :


Bộ phận nồi hơi Bình khử khí
Điểm
đo
TI-208

(
0

C)
PIC209
(kg/cm
2
)
LIC208
(mm)
PIC208A
(kg/cm
2
)
TI-209
(
0
C)
PIC209
(kg/cm
2
)
LIC209
(mm)

Vị
trí
đo
Nhiệt
độ
hơi
sau
giảm

áp
Điều
khiển
áp suất
hơi
trong
nồi
Điều
khiển
mức
nước
trong
nồi hơi
Điều
khiển áp
suất sau
giảm áp
Nhiệt
độ
trong
bình
khử
khí
Điều
khiển
áp suất
trong
bình
khử
khí

Điều
khiển
mức
nước
trong
bình khử
khí


Dòng tải động cơ
Điểm đo M-212A M-214B M-215

Vị trí đo
Điều chỉnh bơm
cấp nước nồi hơi
số 1
Điều chỉnh bơm
cấp nước nồi hơi
số 2
Điều khiển bơm
dung dịch phốt
phát

4 . CÔNG ĐOẠN TIẾP XÚC :
a ) Mô tả công nghệ :
Hỗn hợp khí SO
2
có nồng độ 9 ÷ 10 % sau lọc gió nóng 201 có nhiệt độ
420 ÷ 430
0

C đi theo các đường ống và các thiết bị điều chỉnh vào lớp tiếp
xúc 1 của tháp tiếp xúc 306 . Tại lớp tiếp xúc 1 khí SO
2
được chuyển hoá
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
5
thành SO
3
, hỗn hợp khí ra khỏi lớp 1 đạt mức chuyển hoá 72.0 % và nhiệt
độ 575
0
C được đưa sang trao đổi nhiệt 305 , qua bộ điều khiển nhiệt độ TIC-
306A để đạt nhiệt độ 470
0
C đưa vào lớp tiếp xúc 2 .
Để tăng diện tích bề mặt tiếp xúc , hỗn họp khí SO
2
- SO
3
được đưa qua
lớp sành sứ rồi đưa vào lớp tiếp xúc 2 . Do nhiệt độ của phản ứng liên tục ,
hỗn hợp khí ra khỏi lớp tiếp xúc 2 có nhiệt độ 535
0
C , mức chuyển hoá 93,0
% rồi đưa vào trao đổi nhiệt 305 . Sau trao đổi nhiệt 305 hỗn hợp khí có

nhiệt độ 492
0
C được đưa vào lớp tiếp xúc 3 . Tại đây phản ứng chuyển hoá
tiếp tục từ SO
2
thành SO
3
.
Sau lớp 3 mức chuyển hoá đạt 97,3% , nhiệt độ 492
0
C được đưa đi làm
nguội xuống còn 426
0
C nhờ trao đổi nhiệt ngoài 304 , sau đó cho vào lớp
tiếp xúc 4 . Sau khi qua lớp tiếp xúc 4 , nhiệt độ 440
0
C và mức chuyển hoá
98,0% , hỗn hợp khí lại được đưa vào bộ trao đổi nhiệt 305 để hạ nhiệt độ
xuống còn 424
0
C và đưa vào lớp tiếp xúc 5
Ra khỏi lớp tiếp xúc 5 , hỗn hợp khí đạt mức chuyển hoá 99,6% , nhiệt
độ 433
0
C đưa vào làm nguội ở bộ trao đổi nhiệt sau lớp 5 ( 304 ) , rồi lại đưa
qua bộ làm nguội SO
3
và đưa tới tháp hấp thụ ôlêum
∗ Ghi chú : các hệ thống trao đổi nhiệt sau lớp 5 (304 ) và hệ thống làm
nguội SO

3
sử dụng hệ thống quạt làm nguội nhờ các quạt M-307 , M-308 ,
M-309 hút không khí từ ngoài trời vào làm mát
b ) Các thông số liên quan đến đo lường :

∗Tháp tiếp xúc 306 :
- Lưu lượng hỗn hợp khí 9 ÷ 10 % SO
2
: 39 000 m
3
/h
- Áp suất vào tiếp xúc : 1645 mmH
2
O
- Áp suất sau tiếp xúc 1 : 1047 mmH
2
O
- Áp suất sau tiếp xúc 2 : 965 mmH
2
O
- Áp suất sau tiếp xúc 3 : 856 mmH
2
O
- Áp suất sau tiếp xúc 4 : 392 mmH
2
O
- Áp suất sau tiếp xúc 5 : 364 mmH
2
O

Lớp xúc tác Nhiệt độ khí vào
(
0
C )
Nhiệt độ khí ra
(
0
C )
Mức chuyển
hoá (%)
Lớp 1
420
÷
430
0
C
575 72.0
Lớp 2 470 535 93.0
Lớp 3 468 492 97,3
Lớp 4 426 440 98.0
Lớp 5 424 433 99.6

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
6
∗ Lọc gió nóng 201 :

- Lưu lượng gió vào lọc gói nóng : 26 000 m
3
/ h
- Nhiệt độ khí vào : 420 ÷ 430
0
C
- áp suất vào lọc gió : 1780 mmH
2
O
- áp suất vào lọc gió : 1645 mmH
2
O

c) Các điểm đo và vị trí đặt :


Tháp tiếp xúc 204
Điểm
đo
TI
306-1A
TI
306-1B
TI
306-1C
TI
306-2B
TI
306-2C
TIC

306-2A

Vị trí
đo
Nhiệt độ
SO
2
vào
lớp tiếp
xúc 1
Nhiệt độ
SO
2
ra
lớp tiếp
xúc 1
Nhiệt độ
SO
2
ra
lớp tiếp
xúc 1
Nhiệt độ
SO
2
vào
lớp tiếp
xúc 2
Nhiệt độ
SO

2
vào
lớp tiếp
xúc 2
Điều
khiển
nhiệt độ
SO
2
vào
lớp tiếp
xúc 1

Tháp tiếp xúc 204
Điểm
đo
TI
306-3A
TI
306-3B
TI
306-4A
TI
306-4B
TI
306-5A
TI
306-5B

Vị trí

đo
Nhiệt độ
SO
2
vào
lớp tiếp
xúc 3
Nhiệt độ
SO
2
ra
lớp tiếp
xúc 3
Nhiệt độ
SO
2
vào

lớp tiếp
xúc 4
Nhiệt độ
SO
2
ra
lớp tiếp
xúc 4
Nhiệt độ
SO
2
vào

lớp tiếp
xúc 5
Nhiệt độ
SO
2

ralớp tiếp
xúc 5

Dòng tải động cơ
Điểm đo M-301-1 M-301-2 M-307 M-308 M-309
Vị trí đo Động cơ
máy nén
số 1
Động cơ
máy nén
số 2
Điều
chỉnh quạt
làm nguội
SO
3
số 1

Điều
chỉnh quạt
làm nguội
SO
3
số 2

Điều chỉnh
quạt làm
nguội SO
3

số 3

5 . CÔNG ĐOẠN HẤP THỤ:
a ) Mô tả công nghệ :
Hỗn hợp khí SO
3
từ tháp tiếp xúc có nhiệt độ >400
0
C được đưa vào tháp
làm nguội hạ nhiệt độ xuống <180
0
C , khí sau khi được làm nguội được đưa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
7
vào tháp ôlêum 254 , sau đó được đưa vào tháp hấp thụ mono 255 và đi dần
lên đỉnh tháp . Axit 98,3% được các bơm đẩy lên phân phối vào các dàn làm
lạnh ống chùm sau đó được tưới vào tháp qua các hệ thống đĩa phân phối từ
đỉnh tháp xuống . Sau khi tiếp xúc với lớp đệm yên ngựa axit có nồng độ
98,6% hồi lưu về thùng tuần hoàn . Hỗn hợp sau khi hấp thụ được đưa qua
tháp tách mùi rồi đi vào ống thải khí . Mức

độ hấp thụ sau tháp mônô đạt
99,8%
Nồng độ axit trong thùng chứa được điều chỉnh bằng lượng axit sấy và
nước sạch bổ xung vào , lưu lượng được điều chỉnh tự động theo tín hiệu của
đồng hồ nồng độ CE-521
- Mức độ axit trong thùng chứa duy trì nhờ thiết bị đo LT-321 điều
chỉnh van axit mônô về thùng sấy
- Nước làm lạnh của axit của dàn làm lạnh và trao đổi nhiệt được thu
trong máy thông qua đầu đo PH rồi thải ra mương thải
∗ Công đoạn sấy không khí :
Không khí ngoài trời qua máy nén không khí được thổi vào tháp sấy 3 có
nồng độ axit 98,3% được bơm hút qua thiết bị làm lạnh tưới vào tháp
Trong tháp sẩyra quá trình hấp thụ hơi nước , không khí sau tháp hấp thụ
có độ ẩm < 0,015 % đi sang bộ phận lò đốt lưu huỳnh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
8


PHẦN II : NẮM VỮNG CẤU TẠO , NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐẶC
TÍNH KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ ĐO
A-THIẾT BỊ ĐO VÀ ĐỒNG HỒ ĐO NHIỆT :
1. Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt điện :
Cặp nhiệt điện dược làm việc dựa trên cơ sở hiệu ứng nhiệt điện : khi 2
thanh kim loại ( hợp kim ) có nhiệt dẫn suất khác nhau được nối lại với nhau
. Dưới tác dụng của nhiệt độ giữa chúng sinh ra một hiệu điện thế tiếp xúc ,
nguyên nhân là do dưới tác dụng của nhiệt độ , mật độ điện tích tự do tăng
lên dẫn đế
n sự khuyếch tán điện tử tự do giữa 2 thanh kim loại ( hợp kim )
qua mối hàn
Thanh nào mất điện tích tự do là điện cực dương (+)
Thanh nào nhận điện tích tự do là điện cực âm (-)

Khi đặt đầu làm việc vào môi trường có nhiệt độ sẽ xuất hiện sức điện
động ở hai đầu dây dẫn e
1
(t

1
) , e
2
(t
2
)
Sức điện động sinh ra giữa 2 mối hàn là :
E
12
(t
1
t
2
) = e
1
(t
1
) - e
2
(t
2
) (mV)
Khi nhiệt độ tăng thì sức điện động E
12
(t
1
t
2
) cũng tăng theo quan hệ hàm
∗ Cách đo cặp pin nhiệt sử dụng cầu đo cân bằng ( Weatstone ) và nguồn cấp

một chiều
- Giá trị của hiệu điện thế tiếp xúc phụ thuộc vào :
+ Cấu tạo bản chất của 2 thanh kim loại ( hợp kim ) hay còn gọi là điện
trở suất
+ Nhiệt độ môi trường cần đo
+ Phạm vi đo của cặp điện trở
STT Loại pin nhiệt Ký hiệu Khoảng đo
1 Plantin - Plantin Rôđi
Π
P 0÷1800
0
C
2 Cromen - alumen XA (K)
0÷1000
0
C
3 Sắt - Copen
Ψ
K 0÷600
0
C
4 Cromen - Copen XK
0÷600
0
C
5 Đồng - Copen MK
0÷600
0
C
6 Sắt - Costantan

0÷350
0
C
7 Copen - Costantan
0÷350
0
C

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
9
+ Vỏ bảo vệ của các cặp nhiệt điện thường làm bằng hợp kim chịu được
nhiệt độ cao có độ bền cơ học khi nhiệt độ thay đổi . Cách ly với điện cực và
vỏ bảo vệ là chuỗi các ống xử lý nhiệt
+ Cặp nhiệt điện thường được nối với dây bù nhiệt để kéo đầu tự do đi xa
giữ cho nhiệt
độ đầu tự do cố định để tránh sai số khi đo
+ Cặp nhiệt điện áp dụng cho nhiều đầu đo :
- Tín hiệu đầu vào của cặp nhiệt điện là mV . Các đồng hồ đo được lập
trình theo tín hiệu mV
+ Đồng hồ đo chỉ thị bằng kim ghi lại các giá trị đo trên băng giấy theo
thời gian
- Đồng hồ KCΠ
2
, KCΠ
3

+ Đồng hồ chỉ thị theo nhiệt độ điện tử thông qua 6 kênh ghi lại giá trị đo
trên băng giấy
- KE71 ; MR1000 ; HONEY WELL …
2 . Đo bằng nhiệt điện trở ( sensor cảm biến nhiệt ) :

Có 2 loại điện trở :
- Nhiệt điện trở dây dẫn
- Nhiệt điện trở bán dẫn
a - Nhiệt điện trở dây dẫn:

Nhiệt điện trở đố là sự thay đổi điện trở của dây theo sự nhiệt độ của nó
+ Yêu cầu đối với vật liệu chế tạo nhiệt điện trở là hệ số nhiệt độ lớn ,
bền về cơ học , điện trở suất lớn chịu được nhiệt độ cao vẫn giữ nguyên
không bị oxi hoá
+ Nhiệ
t điện trở thồng thường được chế tạo từ đồng , Platin và Niken
∗ Tính chất của nhiệt điện trở phụ thuộc vào các yếu tố :
+ Cấu tạo dây dẫn , tiết diện , chiều dài của dây làm điện trở
+ Tính chất của môi trường đo , tốc độ chuyển động của môi trường
+ Hình dáng giá trị của điện trở
-Dây điện tr
ở Platin ( Pt ) :
Có các cấp điện trở : 4 ; 6 ; 50 ; 100 Ω
Khoảng đo : 0 ÷ 660
0
C
Phương trình đặc trưng có dạng :
R
t

= R
0
( 1 + At + Bt
2
)
R
0
: điện trở ở 0
0
C
t : nhiệt độ
A,B : hằng số
Nhược điểm của điện trở Platin là đặc tính phi tuyến
- Nhiệt điện trở đồng ( Cu ) :
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
10
Phương trình đặc trưng có dạng :
R
t
= R
0
( 1 + αt )
R
0
: điện trở ở 0

0
C
t : nhiệt độ
α : hệ số nhiệt độ
- Nhiệt điện trở Niken :
Khoảng đo : 0 ÷ 300
0
C
Vỏ bảo vệ của nhiệt điện trở thường làm bằng hợp chất phi kim được đặt
trong ống sứ chịu nhiệt
+ Một trong những cách đo nhiệt điện trở sử dụng cầu cân bằng (
Weatstone ) và nguồn cấp một chiều

+ Các loại điên trở thường dùng
Cấu tạo dây KL đo Cấp điện trở Khoảng đo
Kim loại đồng
50 ; 53 ; 100
Ω
-50 ÷ 180
0
C
Kim loại bạch kim ( Pt )
4,6 ; 10 ; 50 ; 100
Ω
-200 ÷ 600
0
C
Kim loại Niken
0 ÷ 300
0

C
3 . Nhiệt kế lưỡng kim :








1. kim loại đồng
2. Kim loại In-van
3. Kim chỉ thị
4. lò xo phản hồi
∗ Cấu tạo :
Gồm 2 thanh kim loại có độ giản nở khác nhau được ghép sát với nhau
+ Một thanh có hệ số giãn nở lớn như đồng , nhôm , than
+ Thanh có hệ số giãn nở ít như In-van
Khi dặt trong môi trường có nhiệt độ một đầu cố đinh dặt trong môi
trường đó nhi
ệt độ đầu của thanh tự do có hệ số giãn nở lớn bị cong lên tác
động trực tiếp lên đòn bẩy làm cho kim quay chỉ thị cho ta giá trị cần đo
∗ Tính năng :
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
11

+ Chỉ thị giá trị đo tại chỗ
+ Khoảng đo tuỳ thuộc cấp độ của đồng hồ




B - MỘT SỐPHƯƠNG PHÁP ĐO ÁP SUẤT - ĐỒNG HỒ ĐO ÁP SUẤT :
1 . Đo áp suất bằng thuỷ tĩnh :




P
a
: áp suất môi trường đo
P
γ
: áp suất khí quyển
Đo áp suất thuỷ tinh là so sánh áp suất của môi trường đo với áp suất khí
quyển
P = P
a
- P
γ
= γ. h
- Đối với dung dịch nước : γ = 1 ở nhiệt độ 4
0
C ( đơn vị đo
mmH
2

O)
- Đối với dung dịch thuỷ ngân : γ = 13,6 ở 0
0
C ( đơn vị đo mmHg )
∗
Chú ý : mối quan hệ đơn vị đo áp suất :
1 at = 1 KT/cm
2
= 0,981 bar = 0,1 Mpa = 100 Kpa = 10
5
Pa
= 10000 mmH
2
O
1 mmH
2
O = 1/13,6 mmHg

2 . Đồng hồ đo áp suất kiểu Mano mater :

1. ống dẫn áp
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
12
2. lò xo hình bầu dục
3. Cơ cấu chuyển động
4. hiệu chỉnh điểm 0
5. kim chỉ thị
6. thang đo
7. lò xo phản hồi
Bộ phận chính là một ống kim loại rỗng có tiết diện bầu dục hìmh dáng
lưỡi liềm làm bằng đồng thau hoặc thép
Áp suất của chất đi qua ống dẫn gây nên sự biến dạng ống cong hình l
ưỡi
liềm .Kéo theo cơ cấu chuyền lực đưa kim về giá trị cần đo
Lò xo phản hồi có tác dụng đưa kim đo về giá trị cân bằng khi áp suất
bằng 0
- Giá trị đo chỉ thị kim đo trên gạch thang đo tính năng
+ Dùng đo áp suất khoảng đo phụ thuộc vào từng cấp đồng hồ đo
Đơn vị đo thường sử dụng : bar , Kpa , Mpa , KT/cm
2

+ Ngoài ra còn dùng áp kế , có gắn các tiếp điểm điện để khống chế
khoảng đo cao thấp

3 . Đo áp suất bằng bộ biến truyền ( 1151GD , EJA 110,120,340,348 )

Nguyên lý chung của bộ biến chuyền đo áp suất dựa theo biến đổi điện
dung : dựa trên sự tác độmg tượng hỗ giữa 2 điện cực tạo thành một tụ điện
phẳng
C =
δ
ε
S×

ε : Điện môi giữa 2 điện cực
S : Tiết diện giữa 2 bản cực
δ : Khoảng cách giữa 2 bản cực

Tụ điện bao gồm :
+ Bản cực dương của tụ điện là một màng kim loại phẳng có thể dịch
chuyển được , có nếp quấn có khả năng chịu uốn dưới tác dụng của áp suất
+ Màng được chế t
ạo bằng các mác thép cacbon khác nhau
+ Bản cực âm được giữ cố định được cách ly với lớp vỏ bằng thạch anh
+ Dung môi giữa 2 bản cực tụ điện là dầu Slicion
Khi có áp suất tác dụng lên màng làm bản cực động của tụ điện dịch
chuyển dẫn đến thay đổi khoảng cách giữa 2 bản cực của tụ . Khi đó giá trị
điện dung C phụ thuộc vào độ di chuyể
n δ của màng
C =
δδ
ε
Δ+
×

S


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
13
Δδ : Khoảng cách dịch chuyển cuả màng khi có áp suất P tác dụng với
sự thay đổi khoảng cách giữa 2 bản cực
ε = const , s =const ta có độ nhạy của chuyển đổi điện dung :

S
δ
=
δ
δ
/
/
Δ
Δ
CC
= -
2
)1(
1
δ
δ

Δ
+


Mạch đo của cảm bién điện dung sử dụng mạch cầu không cân bằng .
Cung cấp mạch cầu là một máy phát tần số lớn ( MF )
















Trong sơ đồ cầu đo bằng phương pháp so sánh , ta có :
R
1
, R
2
: Điện trở thuần
R
N

, C
N
:
C
X
: Điện dung cần đo
Khi áp suất P = 0 , C
X
= const khi đó cầu ở vị trí cân bằng


)
1
()
1
(
2122
Nx
jwC
RR
jwC
RR +=+


Khi đó góc tổn hao của điện dung sẽ là :
tgδ = W . R
x
. C
x
= W . R

N
. C
N

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
14
Khi đặt một điện áp U
0
vào tụ điện làm xuất hiện điện dung ký sinh làm
độ nhạy của nó giảm đi
+ Chuyển đổi điện dung có thể chia làm 2 nhóm :
- Chuyển đổi máy phát
- Chuyển đổi các thông số : là sụ thay đổi các đại lượng làm cho giá
trị điện dung C thay đổi giá trị

C - ĐO CHÊNH ÁP BẰNG BỘ BIẾN TRUYỀN :
Bộ biến truyền đo chênh áp làm việc theo nguyên lý như 2 tụ điện mắc
nối tiếp . Trong đó màng kim loại trong bộ biến truyền đóng vai trò như một
bản cực dương của tụ điện
Khi hai tụ điện mắc nối tiếp , ta có :
C = K.
21
21
CC
CC

+
−

+ Tại vị trí hai áp suất P
1
,P
2
= 0 hoặc P
1
= P
2
thì ứng với điện dung C = 0
Khi đó : Giá trị của tụ điện C tỷ lệ nghịch với khoảng cách giưa 2 bản cực
của một tụ điện
D - ĐO NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
Nguyên lý : độ điện dẫn G là nghịch đảo của điện trở và tỉ lệ thuận với
diện tích của tiết diện vuông góc với dòng điện và tỉ lệ nghịch với chiều dài:
G =

∗ Cấu tạo của điện cực :
+ Thân điện cực được cấu tạo bởi hợp chất thuỷ tinh trong suốt chịu được
sự
ăn mòn của axit
+ Bên trong điện cực gồm 6 vòng dây điện trở , 12 đầu ra được cấu tạo
bằng vật liệu graphit , platin và được đổ đầy dung dịch KCl bão hoà
∗ Điện cực mẫu phạm vi đo :
+ Khoảng đo của điện cực mẫu 95 ÷ 99 % có thể đo được nồng độ dung
dịch 98,3 %
+ Đầu đo cảm biến nồ
ng độ theo nguyên lý xuyên thông

∗ Để loại trừ sai số do phân cực của dung dịch cần đo người ta sử dụng việc
cung cấp mạch đo bằng điện áp xoay chiều 50 ÷ 100 Hz tần số cao
∗ Để tránh ảnh hưởng sai số do nhiệt độ môi trường dùng điện trở tự động
bù nhiệt Pt 1000 Ω - 6 W
Đơn vị đo nồng độ dung dịch : ms / mm ; ms / cm
Đi
ện cực : ICS 402
Bộ biến truyền : EXA - ISC 402
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
15
Nguồn cấp 220 VAC . Tín hiệu ra : 4 ÷ 20 mA chỉ thị bằng điện tử số




E - ĐO LƯU LƯỢNG VÀ ĐỒNG HỒ ĐO LƯU LƯỢNG :
1 . Đồng hồ đo lưu lượng bằng Rota meter :
Dùng Rota meter đo lưu lượng chất hay chất khí làm cách xác định lưu
lượng nhờ cách xác định vận tốc trung bình của dòng chảy gây nên
Phao ở trạng thái cân bằng :
ρ . g . V + C
x
. ρ . S . U
2
/ 2 = ρ

0
. g .V
V, ρ
0
: thể tích và khối lượng riêng của phao
U, ρ : vận tốc , khối lượng riêng của chất lưu
C
x
, S : hệ số lực cản , diện tích của hình
chiếu của phao trên mặt phẳng vuông góc với vận tốc U
g : gia tốc trọng trường
Lưu lượng dòng chảy Q :
Q = K .h
Đọc h ⇒ Q
Dụng cụ đo chỉ là một phao bhẹ hình côn cong . Khi chất lỏng , chất khí
chảy qua phao do tốc độ dòng chảy đẩy phao thay đổi vị trí , khi lực của
dòng chảy cân bằng với trọng lực của phao thì phao đứng yên
Để
đo độ dịch chuyển của phao người ta lắp trên phao một hệ thống cảm
biến điện từ
∗ Ứng dụng của loại đồng hồ đo : KROHNEH 205
Nguồn cung cấp : 220 V . Tín hiệu ra : 4 ÷ 20 mA
Bộ chỉ thị điều khiển : U 486
2 . Đo lưu lượng bằn phương pháp tiết lưu :

Dùng tấm tấm chắn lỗ chuẩn ( Diaphram ) thắt dòng chảy làm tốc độ
dòng chảy tăng tạo nên sự chênh áp trước và sau dòng . Khi đó chất lỏng và
chất khí đi qua tiết diện S
0
bị thắt lại , tốc độ dòng chảy nhanh hơn vì một

phần thế năng biến thành động năng
∗ Ứng dụng của loại đồng hồ đo :
Bộ biến truyền đo chênh áp : EJA - 1151 DP
Tín hiệu ra : 4 ÷ 20 mA
Đi kèm với các thiết bị nguồn phân phối chuyển đổi : SDBS - 140 A ;
S901D với nguồn cung cấp 24 VDC
E - ĐO MỨC VÀ ĐỒNG HỒ ĐO MỨC NƯỚC :
1 . Đo mức bằng xuyên thông :
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
16
Dựa trên nguyên lý giữa bình và ống đo chất lỏng . Khi nước tăng lên
tương ứng với mức đo trong ống


2 . Đo nước bằng phao :

Đo mức băng phao được so sánh quả đối trọng gắn với lắp hệ thống tiếp
điểm điện
Một phao chìm được cấu tạo bởi một hình trụ được thả chìm trong chất
lỏng , độ cao của phao bằng độ cao cực đại của chất lỏng có trong bình . Van
chìm được gắn bởi một cảm biến đo lực chịu tác động của mộ
t lực phụ thuộc
vào chiều cao H của chất lỏng :
F = P - ρ . g . s . H
ρ. g.s .H : Lực đẩy acsimet tác động lên diện

tích của phao nằm trong chất lỏng
S : Diện tích của phao
H : chiều cao của phao chìm trong chất lỏng
ρ : Tỉ trọng chất lỏng ( kg/cm
3
)
g : Gia tốc trọng trường , g = 9,81 m/s
Đo mức bằng chuyển dịch cân bằng điện đẩy giữa phao và đòn bẩy
∗ Ứng dụng đồng hồ đo :
Bộ biến truyền : LD/HLD 134
Tín hiệu ra : 4 ÷ 20 mA
Nguồn cung cấp : 20 VDC
Chỉ thị mức nước bằng tỷ số : 0 ÷ 100 %

3 . Đo mức nước bằng chênh áp :

ống dương được lắp ở đáy thùng luôn chứa đầy nước . áp suất tác động
bên dương :
P(+) = P
1
+ P
hơi

ống âm được thông với nồi hơi . áp suất tác động bên âm :
P(-) = P
2
+ P
hơi
Độ chênh lệch áp suất được tính bằng :
ΔP = P(+) - P(-) = P

1
- P
2
Độ chênh lệch áp suất ΔP tương ứng với cột ΔH :
ΔP = γ. ΔH
⇒ ΔH = H
max
- H
H
max
: Độ cao của thùng chứa cần đo
H : Độ cao của đáy tới điểm cần đo
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
17
Từ đó ta có công thức :

ΔH =
max
max
H
P
P
×
Δ

Sự chênh lệch áp suất ΔP tác động làm dịch chuyển màng xiphông làm
bằng kim loại được gắn với phần tử nhạy chuyển đổi áp suất hay cảm biến
điện dung sang tín hiệu điện
∗ Ứng dụng đồng hồ đo :
Bộ biến truyền đo mức theo % : EJA , 1151DP
Nguồn cung cấp : 24 VDC
Tín hiệu ra của bộ biến truyền : 4 ÷ 20 mA
Đi kèm bộ chuyển đổ
i tín hiệu S901D , bộ phận chuyển đổi tín hiệu
SDBS 140A được đưa đến đồng hồ chỉ thị

4 . Đo mức nước bằng phương pháp thổi khí nén liên tục :

+ Nguồn cấp khí nén 3 ÷ 5 KT/cm
3
qua van giảm áp xuống còn 1,4
KT/cm
3
+ Nguồn nuôi khí nén 1,4 KT/cm
3
được cấp cho đồng hồ đo HB4 , HB10
và bộ biến đổi sơ cấp MC
Khí qua van giảm áp , cốc bọt sao cho lượng bọt thổi qua ống đo mức
qua mỗi chất đo 60 ÷ 100 bọt/phút
Phần khí nén qua cốc bọt thoát ra khỏi ống đo . Một phần khí nén được
phản hồi về đồng hồ sơ cấp
Đồng hồ sơ cấp có 2 loại chuyển đổi :
+ Chuy
ển đổi áp suất thành tín hiệu điện áp
+ chuyển đổi áp suất thành khí nén chuẩn 0,2 ÷ 1 KT/cm

3

∗ Chuyển đổi thành tín hiệu điện áp :
Sử dụng bộ biến đổi vi sai . Khi áp suất tác động lên màng uốn nếp cấu
tạo bằng đồng làm dịch chuyển lõi thép sinh ra một sức điện động
Tín hiệu điện áp được đưa đến bộ khuyếch đại có công suất đủ lớn cấp
cho động cơ quay kéo theo cơ cấu chuyển động . Khi lõi thép ở vị trí cân
bằ
ng mới đồng hồ chỉ cho ta giá trị cần đo
+ Sử dụng các loại đồng hồ :
Sơ cấp : MC
Thứ cấp :

∗ Chuyển áp suất thành khí nén chuẩn :
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
18
Nguồn nuôi khí nén P = 1,4 KT/cm
3
cấp cho bộ khuyếch đại truyền dẫn
tín hiệu được đi xa
Tương ứng khe hở của kim phun và tấm chắn là tín hiệu khí nén chuẩn
0,2 ÷ 1 KT/cm
3
được đưa đến đồng hồ thứ cấp
+ Sử dụng các loại đồng hồ :

Sơ cấp : MC
Thứ cấp : ΠB4 , ΠB10
Chỉ thị giá trị đo và khi lại giá trị đo trên băng giấy theo thời gian

5 . Đo mức bằng biến truyền điện dung :

Đo mức bằng điện dựa trên cơ sở thay đổi bề mặt diện tích tiếp xúc của
chất điện môi với 2 điện cực đo
Giá trị điện dung phụ thuộc :
+ Hằng số đo dẫn điện của chất đo và độ cảm nhận đầu đo của mỗi chất
+ Phụ thuộc vào diện tích bề m
ặt chất đo
Đối với điện dung hình trụ :
C =
BA
kX
/.lg
64,0


A : Đường kính ngoài của thanh mang điện cực (+)
B : Đường kính trongcủa thanh mang điện cực (-)
X : Khoảng cách từ đầu đo đến bề mặt mỗi chất
Mạch xung được lắp trên đầu mỗi thanh đo . Thay đổi tín hiệu điện dung
dẫn đến tần số xung thay đổi sau đó gửi đến đồng hồ đo đặt cách xa cáp
chống nhiễu
∗ Ứng dụ
ng đồng hồ đo :
Thiết bị biến truyền đo mức bằng điện dung :
Đầu đo : NTS

Đồng hồ : Kobolb
Chỉ thị bằng điện tỷ số có đặt tín hiệu báo mức cao thấp

F - ĐO ĐỘ PH :
Chuyển đổi hoá điện là những chuyển đổi dựa trên các hiện tượng hoá
điện xảy ra do quá trình ôxi khử các điện cực
Hiện tượng phân li xảy ra khi hoà tan dung dịch vào nước , phân tử của
các chất này sẽ phân ly thành các ion điện tích dương ( cation ) và các ion
điện tích âm ( anion ) tạo thành dung dịch dẫn điện
Chuyển đổi Ganvanic dùng rộng rãi để đo độ hoạt động của các ion hiđro
H
2
O = H
+
+ OH
-
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
19
Đo độ PH ⇔ lg ( H
+
)
Đầu đo PH cấu tạo gồm có 2 diện cực :
+ Điện cực so sánh : là một bình thuỷ tinh có thành mỏng ( chứa N
a
) .

Khi nhúng vào dung dịch đó , các iôn từ bình thuỷ tinh đi vào dung dịch ,
còn các iôn H
+
từ dung dịch chiếm vào chỗ chúng
Để lấy điện thế ở bên trong điện cực thuỷ tinh còn có điện cực Ag
2
Cl
2
và
dung dịch PH mẫu
+ Điện cực đo : là một ống thuỷ tinh có chứa dung dịch bão hoà khó tan
Hg
2
Cl
2
. Dung dịch bão hoà KCl ( hoá điện ly ) để giảm điện thế khuyếch
tán
Do trên dung dịch KCl điện thế khuyếch tán có trị số nhỏ sức điện động
được sinh ra ở 2 đầu cực đo : điện cực đo và điện cực so sánh
Nồng độ iôn H
+
có hpạt tính làm thay đổi sức điện động của điện cực đó

E = E
0
+
)ln(H
nF
RT

R : Hằng số khí , R = 8,3178
T : Nhiệt độ tuyệt đối (K)
F : Hằng số Faraday , F = 96522
N : Hoá trị iôn
E
0
: Điện thế cần so sánh
E : Điện thế cần đo
Nhiệt độ dung dịch có ảnh hưởng đến kết quả đo . để tránh sai số do nhiệt
gây nên người ta dặt điện cực so sánh và điện cực đo tại một điểm và lăps
thêm nhiệt điện trở bạch kim để tự động bù nhiệt . Như vậy nồng độ PH
được xác định nhờ sự thay đổi sức điện động của hai điện cực đo lên cầu đo
∗ Ứng dụng đồng hồ đo :
Cầu đo là loại điện cực cảm biến màng thuỷ tinh rất đầy KCl : PH 402G
Bộ biến truyền PH 402G
Tín hiệu ra : 4 ÷ 20 mA
Nguồn cấp : 220 VDC
Điện cực đo PH chỉ thị bằng điệ
n tỷ số ghi lại trên băng giấy
+ Điện cực đo : Colepamer , Prominent , Antymon …
+ Bộ biến đổi sơ cấp : PH 693 , HANA
+ Chỉ thị tự ghi DICKASONN

G - ĐO NỒNG ĐỘ VÀ ĐỒNG HỒ ĐO NỒNG ĐỘ :

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
20
1 . Đo nồng độ axit bằng cách đo độ dẫn :
Dựa vào hiện tượng phân li xảy ra khi hoà tan dung dịch vào nước , phân
tử của các chất này sẽ phân ly thành các ion điện tích dương ( cation ) và các
ion điện tích âm ( anion ) tạo thành dung dịch dẫn điện
Sự chuyển dịch của các hạt mang điện trong chất điện ly hoặc giữa các
chất điện ly với các điện cực chỉ xảy dưới dạng chuyển động của các iôn
hoặc tách iôn trên các
điện cực
Nồng độ dung dịch càng lớn thì điện dẫn càng giảm
+ Điện dẫn của dung dịch nước γ = 0
+ Điện dẫn của dung dịch bất kỳ
γ = λ . f . C = λ . a
C : nồng độ tương đương hay nồng độ phân tử ( gammol/lit
)
f : Hệ số hoạt động của dung dịch (giảm khi nồng độ tăng)
λ : H
ệ số điện dẫn tương đương
Để đo nồng độ người ta chỉ dùng 2 điện cực :
+ Điện cực mẫu
+ Điện cực đo
Đo nồng độ dung dịch bằng cách so sánh độ dẫn của axit cần đo và axit
mẫu nồng độ cố định . Mặt khác người ta dùng điện cực mẫu có nồng độ cố
định
để bù nhiệt sai số cho cầu đo , vì khi nhiệt độ thay đổi thì độ dẫn của
dung dịch thay đổi theo
Các điện cực mẫu cho các phạm vi đo :
+

0 ÷ 25 % H
2
SO
4
thì nồng độ mẫu là 70 %
+ 68 ÷ 72 % H
2
SO
4
thì nồng độ mẫu là 70 %
+ 73 ÷ 78 % H
2
SO
4
thì nồng độ mẫu là 76 %
+ 93 ÷ 96 % H
2
SO
4
thì nồng độ mẫu là 75 %
+ 95 ÷ 99 % H
2
SO
4
thì nồng độ mẫu là 98,3 %
Dùng điện trở Pt 1000 Ω dặt chế độ tự động bù nhiệt giảm sai số cho
phép đo
∗ Ứng dụng đồng hồ đo :
Điện cực đo nồng độ axit bằng điện dẫn :
Cảm biến : SC402G điền đầy dung dịch KCl

Đồng hồ đo nồng độ axit : bộ biến truyền EXA ISC 402 G
+ Tín hi
ệu ra : 4 ÷ 20 mA
+ Nguồn cấp : 220 VDC
+ Chỉ thị bằng điện tử số đơn vị đo ms/cm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
21
2 . ĐO NỒNG ĐỘ BẰNG TIA HỒNG NGOẠI :
Dựa trên cơ sở sự hấp thụ nhiệt độ của tia hồng ngoại ở bước sóng nhất
định đối với chất khí . Khí CO
2
hấp thụ tia hồng ngoại ở bước sóng 0,47 μm
. Sự hấp thụ càng nhiều nồng độ khí càng tăng
Cấu tạo bởi 2 buồng khí (1) và (2)
+ Buồng (1) chứa CO
2
+ N
2
: Cho tia hồng ngoại quét qua
+ Buồng (2) chứa N
2
không hấp thụ tia hồng ngoại
Có 2 đèn phát tia hồng ngoại chiếu qua đĩa . Khi đã qua tia hồng ngoại bị
gián đoạn . Sau đó qua buồng lọc chỉ cho ta tia hồng ngoại có bước sóng

0,47 μm qua
+ Cho khí CO
2
vào buồng đo khí CO
2
hấp thụ tia hồng ngoại qua buồng
bị yếu đi . Độ nét phụ thuộc vào nồng độ khí
∗ Điện cực lấy mẫu : M&C
∗ Đồng hồ đo chỉ thị hiện số : SIEMENS - ULTRAMAT 6E

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
22


PHẦN 4 : NẮM VỮNG CÁC SỰ CỐ , NGUYÊN NHÂN , BIỆN PHÁP
KHẮC PHỤC VỚI CÁC THIẾT BỊ ĐO HIỆN DÙNG TRONG CÔNG TY

1 . NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY RA SỰ CỐ THIẾT BỊ :
-
Do con người vận hành công nghệ
- Do quá trình làm việc của thiết bị đo
- Do môi trường

a ) Do con người vận hành công nghệ sản xuất :
Nguyên nhân do con người vận hành sản xuất ít xảy ra vì đối với công
nghệ sản xuất việc lắp đặt các thiết bị đo lường đã được tính toán chỉ giới
hạn làm việc nhiều nhất là 2/3 giới hạn đo của thiết bị . Nên việc dao động
đối với các chỉ số kỹ thuật ít khi ảnh hưởng thiế

t bị đo

b ) Do quá trình làm việc của thiết bị đo :
Ngày nay kỹ thuật đo lường trong công ty đã được nâng cấp sử dụng các
thiết bị đo hiện đại , tiên tiến nên việc sai số trong bản thân thiết bị đo
khonng ảnh hưởng đến khôngết quả đo
Tuy nhiên do quá trình làm việc liên tục bản thân thiết bị đo có thể trôi
mất điểm 0 . Nên cần hiệu chỉ
nh lại các thông số làm việc của thiết bị

c ) Do môi trường :
Ảnh hưởng của môi trường đo trong sản xuất trong công ty là nguyên
nhân gây ra sự cố nhiều nhất đố với các thiết bị đo
- Thiết bị làm việc trong môi ăn mòn axit , sunfat , SO
2
, SO
3

- Môi trường đo có nhiệt độ cao
- Moi trường đo có nhiều bụi
Để bảo vệ các thiết bị đo tránh tiếp xúc với môi trườngđo ta phải dùng
các thiết bị bảo vệ :
+ Đối với môi trường đo có nhiệt độ cao : điểm đo ta dùng ống bảo vệ 2
lớp ống thép trắng tránh nhiệt đọ trực tiếp vào điểm đo
+ Đối với môi trường đo nhiệt độ cao và ăn mòn SO
2
, SO
3
dùng ống bảo
vệ 2 lớp ống thép trắng . Ví dụ nhiệt độ trong lò đốt axit , nhiệt độ các lớp

tiếp xúc , nhiệt độ hấp thụ hay trên các đường ống axit
+ Đối với các axit có nồng độ loãng sự ăn mòn cao dùng vật liệu chì để
bọc điểm đo hoặc để tránh sự thay đổi dòng chảy hoặc nhiệt độ thay đổi
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
23
+ Đối với đồng hồ đo lưu lượng axit nguyên nhân phát sinh sai số khi đo
là do SO
3
bám vào 2 điện cực đo
Việc kiểm tra vệ sinh đối với các thiết bị đo phải thường xuyên liên tục
theo chu kỳ , thấy những hiện tượng bất thường trong các khôngết quả đo
cần tiến hành kiểm tra ngay để đảm bảo quá trình sản xuất tránh gây các sự ó
hoặc hỏng hóc cho các thiết bị
+ ở mỗi đồng hồ cần được cài đặt chế độ cả
nh báo bằng tín hiệu đèn , chỉ
thị hoặc hiển thị giá trị {0.00 } khi đường truyền tín hiệu bị ngắt
Ví dụ :
+ Đồng hồ UT350 , UM350 : chế độ đường truyền bị ngắt trên đồng hồ
chỉ thị OVER
+ Đồng hồ DICKSON : chỉ thị { 0.00 }
+ Đồng hồ U486 khi báo lỗi được hiển thị bằng đèn

Để khắc phục ta sử dụng các đồng hồ đ
o để kiểm tra . Đối với tín hiệu
điện ta mắc song song để kiểm tra . Còn tín hiệu dòng chuẩn 4 - 20 mA ta

tháo một đầu cực ( + hoặc - ) ta mắc nối tiếp với đồng hồ kiểm tra
∗ Các thao tác tiến hành kiểm tra mạch :
a ) Tại bộ cảm biến và bộ sơ cấp :
+ Ta đo điện áp một chiều 24VDC
+ Ta đo tín hiệu điện áp hay tín hiệu dòng chuẩn 4 - 20 mA
+ Ta đo nguồn đ
iện áp kích thích 54 AC đối với bộ bieens đổi lưu lượng
từ xa
+ Đo tín hiệu đầu ra của bộ cảm biến đưa đến đồng hồ thứ cấp
b ) Tại thứ cấp :
+ Đo dòng tín hiệu chuẩn 4 - 20 mA tháo một đầu điện cực vào của đồng
hồ đo mắc nối tiếp với đồng hồ kiểm tra

Đồng hồ đo áp suất , chênh áp b
ằng biến truyền 1151GD , 1151PD , EJA
110 , 120 , 430 , 438 . Khi phát hiện ra sai sốđo thực tế so với kết quả của
đồng hồ đo , ta kiểm tra bằng cách đặt một đồng hồ đo mẫu đo song song
với cực (+) và cực (-) của hiện trường
Đối với đồng hồ thứ cấp đo áp suất so sánh 2 giá trị giữa đồng hồ đo và
đồng hồ kiểm tra tương ứng tỉ lệ vớ
i khoảng biến đổi dòng ra 4 - 20 mA của
đồng hồ
Biến truyền chênh áp :
- Ta cũng làm tương tự như trên nghĩa là đo cực (+) và (-) của hiện
trường rồi đặt đồng hồ đo áp kế (mmH2O) vào các cực giá trị đo áp kể các
cực được tính như sau:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
24
- Nếu đo lưu lượng :
Q =
4
π
D
2
.W
TB
= ε.
p
g
Δ.
.2
γ
(m
3
/h)
Với:
γ Là tỉ trọng của chất đo (kg/m
3
)
W
TB
lưu tốc trung bình của chất đo (m/s)
Q = W
TB
. F (m

3
/h) ; G = γ. W
TB
.F (Kg/s)
Q =
max
H
H
.Q
max
=
maxP
P
.Q
max
Đơn vị : H chiều cao của cột chất lỏng ( mmH
2
O , mmHg)
Nếu là đo mức
P = γ. H (KT/cm
2
)
ΔH =
maxP
PΔ
H
max

Nếu như sai số cho phép quá lớn cần tháo về hiệu chỉnh cần tránh
Cho quá trình sản xuất.

+ Một số thiết bị trong quá trình làm việc lâu dài thiết bị tại hiện trường
có hiện tượng trôi mất điểm 0. Dẫn đến đồng hồ làm việc không còn chính
xác . Ta cần hiệu chỉnh dịch chuyển điểm 0 sao cho đồng hồ làm việc trong
khoảng tuyến tính. Có vít chỉnh điểm 0 trên thiết b
ị đo hoặc cài đặt lại
khoảng đo sao cho phù hợp với hiện trường đo.
+ Trong quá trình làm việc của bộ biến truyền do tắc các cực(+ và (-)
bởi vậy hiện trường làm cho giá trị đo vượt quágiá trị thang đo [-0,3 - 110%]
của bộ biến truyền. Bộ biến truyền báo lỗi vượt quá giá trị thang đo. Khắc
phục bằng cách thông các cực (+) hoặc cực (-). Đưa điến b
ộ biến truyền .
+ Bộ cảm biến senxơ điện dung được đo mức. Điện cực (-) của cảm
biến được sử dụng vật liệu bằng ống thép trắng hình trụ φ42. Do quá trình đo
mức axit thùng chứa. Trên bề mặt axit có nồng độ loãng sự ăn mòn kim loại
cao dẫn đến thủng điện cực, khắc phục bằng cách thay thế đ
iện cực (-) sao
cho chiều dài thay phải chính xác .


2 . NẮM VỮNG CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG CÁC THIẾT BỊ ĐO
∗ Vật liệu dùng trong các thiết bị đo nhiệt độ :
Các loại cặp nhiệt :
+ Điện cực đo : thường sử dụng vật liệu Platin - Platin Rôđi , Cromen -
Almen , constantan…
+ Lớp cách điện cực với vỏ bảo : sử dụng vật liệu sứ chịu nhiệt
+ Vỏ bảo vệ các điện cực : Niken , thép không rỉ , hợp kim nhôm
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BỘ MÔN : ĐO LƯỜNG VÀ TIN HỌC CÔNG NGHIỆP

CHYÊN ĐỀ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

NHÀ MÁY SUPER PHỐT PHÁT
LÂM THAO
25
∗ Đồng hồ đo áp suất Manomet :
Là lò so hình trụ rỗng : sử dụng vật liệu đồng , thép Cacbon…
∗ Đầu cảm biến đo mức kiểu điện dung
Vỏ bảo vệ điện cực dương của điện cực là dùng vật liệu nhựa tổng hợp
Teflon
Điện cực âm sử dụng ống thép trắng φ42
∗ Vật liệu sử d
ụng trong thiết bị đo lưu lượng axit lớp lót trong là dùng nhựa
Teflon PTFE chống axit , mắt điện cực dùng thép Cacbon , hoặc vật liệu sử
dụng bên trong là thép không rỉ
∗ Bộ biến truyền đo áp suất và đo chênh áp EJA
+ Vỏ biến truyền làm bằng hợp kim nhôm
+ Màng bộ biến truyền dùng bằng hợp kim Cacbon
+ Dung môi nằm giữa 2 điện cực là dầu Silicon hoặc dầu DO hoá
+ Đường truyền dữ liệ
u dùng cáp xoắn chống nhiễu A10
∗ Nhiệt kế lưỡng kim
Sử dụng vật liệu nhiệt kế lưõng kim dựa vào nhiệt độ cần đo và tính chất
môi trường , dùng : đồng , niken , vonfram
∗ Van điều khiển chịu ăn mòn có lớp lót bảo vệ PTFE , vật liệu chế tạo van
bằng các mác thép không rỉ , chịu được nhiệt độ , không bị biến dạng
∗ Điện cực đ
o PH :
- Than điện cực sử dụng thuỷ tinh đặc biệt
- Khoá điện cực sử dụng vật liệu Platin , Graphit

3 . NẮM VỮNG CÁC CHI TIẾT MAU HỎNG TRONG CÁC THIẾT BỊ ĐO MÀ

CÔNG TY ĐANG SỬ DỤNG
Đối với các thiết bị đo nhiệt độ như cặp pin nhiệt , nhiệt biểu , điện trở …
Lớp bảo vệ bên ngoài có ảnh hưởng đến độ bền của thiết bị . Khi các cặp pin
nhiệt và nhiệt biểu điện trở làm việc ở nhiệt độ cao trong môi trường ăn mòn
, thông thường lớp bảo vệ bên ngoài hay bị cháy hoặc ống sứ chịu nhiệt b
ị
nổ ít xảy ra hiện tươngj cháy đứt điện cực bên trong . Nhược điểm trên rất
khó khắc phục , không có thiết bị thay thế nên chỉ thay cái mới
Nếu do các cặp pin nhiệt điện bị đứt điện cực . Việc tạo ra một mối hàn
mới các vật liệu chế tạo ở nhiệt độ cao như Platin là rất khó phải đảm bảo
mối hàn ph
ải làm việc được ở nhiệt độ cao
Đối với các thiết bị đo mức bằng điện dung do hiện tượng ăn mòn điện
cực bên âm bằng thép trắng hay xảy ra trên bề mặt axit thường có nồng độ
loãng , sự ăn mòn càng cao làm thủng ống đo gây ra sai số khi đo