Giáo trình Thiết bị đo lường (Nghề: Sửa chữa thiết bị tự động hóa - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ


GIÁO TRÌNH
MƠN HỌC: THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG
NGHỀ: SỬA CHỮA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HĨA
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số:216/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)

Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.


LỜI GIỚI THIỆU
Tài liệu này thuộc giáo trình biên soạn theo chương trình đào tạo được lưu hành
trong trường Cao đẳng Dầu khí; các nguồn thơng tin được sử dụng để tham khảo biên
soạn/hiệu chỉnh giáo trình có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các
mục đích đào tạo.
Giáo trình Thiết bị đo lường được dịch và biên soạn dành cho học sinh hệ trung
cấp và cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa (SCTBTĐH) của Trường Cao Đẳng
Dầu Khí và thuộc mơn học chun ngành. Các học sinh, sinh viên nghề SCTBTĐH
trước khi học mơn học này cần hồn thành mơn học Điện kỹ thuật 1.

Nội dung của giáo trình gồm 05 chương:
Chương 1: Hệ đo lường Met (Metric system)
Chương 2: Thiết bị đo nhiệt độ, áp suất, mức và lưu lượng (Temperature,
Pressure, Level, and Flow)
Chương 3: Cảm biến, phần tử đo thứ cấp, bộ biến đổi và bộ truyền tín hiệu
Chương 4: Van điều khiển, cơ cấu chấp hành và bộ định vị van
Chương 5: Công tắc và thiết bị quang điện
Tác giả chân thành gửi lời cám ơn đến các đồng nghiệp khoa Điện – Tự Động
Hóa đã giúp tác giả hồn thiện giáo trình này.
Tuy đã nỗ lực nhiều, nhưng chắc chắn khơng thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận
được sự kiến đóng góp để lần ban hành tiếp theo được hoàn thiện hơn.
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2022
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên ThS. Phạm Thị Thu Hường
2. ThS. Nguyễn Xuân Thịnh
3. ThS. Phan Đúng
4. ThS. Đỗ Mạnh Tuân


MỤC LỤC

1.

CHƯƠNG 1: HỆ ĐO LƯỜNG MET (METRIC SYSTEM) ................................ 23
1.1. Các loại đơn vị đo ............................................................................................ 25
1.2. Chiều dài, diện tích và thể tích......................................................................... 28
1.2.1.

Chiều dài ................................................................................................ 28

1.2.2.

Diện tích ................................................................................................. 29

1.2.3.

Thể tích .................................................................................................. 31

1.2.4.

Đo thể tích ướt ....................................................................................... 33

1.3. Chuyển đổi trọng lượng ................................................................................... 34
1.4. Áp suất và nhiệt độ .......................................................................................... 35

2.

1.4.1.

Áp suất tuyệt đối .................................................................................... 36

1.4.2.

Áp suất tĩnh ............................................................................................ 38

1.4.3.

Chân không ............................................................................................ 40

1.4.4.

Nhiệt độ.................................................................................................. 40

1.4.5.

Chuyển đổi nhiệt độ ............................................................................... 42

CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ ĐO NHIỆT ĐỘ, ÁP SUẤT, MỨC VÀ LƯU LƯỢNG

(TEMPERATURE, PRESSURE, LEVEL, AND FLOW) ............................................ 46
2.1. Đo nhiệt độ ....................................................................................................... 47
2.1.1.

Thang đo nhiệt độ .................................................................................. 48

2.1.2.

Nhiệt kế lưỡng kim ................................................................................ 50

2.1.3.

Cặp nhiệt điện (TC) ............................................................................... 51

2.1.4.

Cảm biến nhiệt kiểu điện trở (RTD) ...................................................... 54

2.1.5.

Điện trở nhiệt (thermistor) ..................................................................... 55

2.1.6.

Thiết bị đo nhiệt hồng ngoại (Infrared Pyrometer)................................ 57

2.2. Đo áp suất......................................................................................................... 59
2.2.1.

Đơn vị đo áp suất ................................................................................... 60

2.2.2.

Tính tốn áp suất .................................................................................... 62

2.2.3.

Áp suất chênh lệch ................................................................................. 63


2.2.4.

Các thiết bị đo áp suất ............................................................................ 63

2.2.5.

Manometer ............................................................................................. 63

2.2.6.

Cảm biến áp suất kiểu hộp xếp (bellows-type)...................................... 66

2.2.7.

Ống Bourdon.......................................................................................... 67

2.2.8.

Màng (diaphragm) ................................................................................. 68

2.2.9.

Các điều kiện gây hỏng thiết bị đo áp suất ............................................ 69

2.3. Đo mức ............................................................................................................. 72
2.3.1.

Đo mức trực tiếp .................................................................................... 73

2.3.2.

Đo mức gián tiếp.................................................................................... 77

2.3.3.

Đo mức dựa vào áp suất ........................................................................ 83

2.3.4.

Thiết bị đo mức dựa vào áp suất ............................................................ 87

2.4. Đo lưu lượng .................................................................................................... 89

3.

2.4.1.

Đơn vị đo lưu lượng............................................................................... 92

2.4.2.

Quan hệ giữa lưu lượng và áp suất chênh.............................................. 93

2.4.3.

Thiết bị đo lưu lượng kiểu chênh áp ...................................................... 94

2.4.4.

Các loại thiết bị đo lưu lượng khác ........................................................ 98

CHƯƠNG 3: CẢM BIẾN, PHẦN TỬ ĐO THỨ CẤP, BỘ BIẾN ĐỔI VÀ BỘ

TRUYỀN TÍN HIỆU ...................................................................................................105
3.1. Các thành phần của điều khiển quá trình .......................................................107
3.1.1.

Các thành phần của kênh đo lường và điều khiển cơ bản ...................108

3.1.2.

Ôn tập kỹ thuật đo lường .....................................................................114

3.1.3.

Các tiêu chuẩn và các phần tử đo lường ..............................................120

3.2. Cảm biến ........................................................................................................126
3.2.1.

Cảm biến nhiệt độ ................................................................................128

3.2.2.

Cảm biến áp suất ..................................................................................136

3.2.3.

Cảm biến mức ......................................................................................142

3.2.4.

Cảm biến lưu lượng .............................................................................151

3.3. Bộ biến đổi .....................................................................................................167
3.3.1.

Bộ biến đổi I/P và P/I...........................................................................167


3.3.2.

Cảm biến lực căng kiểu kim loại và cảm biến áp suất kiểu lực căng ..172

3.3.3.

Các loại bộ biến đổi khác.....................................................................175

3.4. Bộ truyền tín hiệu...........................................................................................176

4.

3.4.1.

Bộ truyền tín hiệu khí nén chênh áp cân bằng lực ...............................177

3.4.2.

Các ứng dụng bộ truyền tín hiệu cân bằng lực khí nén .......................182

3.4.3.

Bộ truyền tín hiệu điện tử ....................................................................185

CHƯƠNG 4: VAN ĐIỀU KHIỂN, CƠ CẤU CHẤP HÀNH VÀ BỘ ĐỊNH VỊ

VAN.............................................................................................................................190
4.1. Van điều khiển ...............................................................................................194
4.1.1.

Van cầu (globe valve) ..........................................................................194

4.1.2.

Van cổng (gate valve) ..........................................................................198

4.1.3.

Van dao (knife valve) ..........................................................................203

4.1.4.

Van bi (ball valve) ...............................................................................204

4.1.5.

Van nút (plug valve) ............................................................................206

4.1.6.

Van bướm (butterfly valve) .................................................................209

4.1.7.

Van kim (needle valve) ........................................................................211

4.2. Cơ cấu chấp hành ...........................................................................................212
4.2.1.

Mở khi cấp nguồn (Power-to-Open) ....................................................213

4.2.2.

Đóng khi cấp nguồn (Power-to-Close) ................................................214

4.2.3.

Đứng yên khi mất nguồn (Fail-as-Positioned).....................................215

4.3. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của các loại bộ định vị ...............................215
4.3.1.

Bộ định vị tác động thuận hoặc nghịch ...............................................216

4.3.2.

Bộ định vị kiểu khí nén ........................................................................217

4.3.3.

Bộ định vị kiểu tương tự ......................................................................218

4.3.4.

Bộ định vị số/thơng minh ....................................................................218

4.3.5.

Biện pháp phịng ngừa cho bộ định vị .................................................219

4.4. Các yếu tố chọn lựa van .................................................................................220

4.5. Ký hiệu van và thông tin thẻ tên ....................................................................222
4.5.1.

Chỉ dẫn giá trị danh định (Rating Designation) ...................................224


5.

4.5.2.

Xác định các bộ phận bên trong van (trim identification) ...................225

4.5.3.

Chỉ dẫn kích thước ...............................................................................225

4.5.4.

Ký hiệu kiểu ren ...................................................................................226

4.5.5.

Các biểu tượng van trên sơ đồ nguyên lý ............................................226

CHƯƠNG 5: CÔNG TẮC VÀ THIẾT BỊ QUANG ĐIỆN ................................230
5.1. Định nghĩa công tắc .......................................................................................232
5.2. Phân loại công tắc ..........................................................................................233
5.2.1.

Các tiếp điểm của cơng tắc ..................................................................233

5.2.2.

Đầu cực và vị trí của cơng tắc..............................................................234

5.3. Các ứng dụng của công tắc ............................................................................235
5.3.1.

Công tắc kiểu gắn panel .......................................................................235

5.3.2.

Công tắc phao và mức .........................................................................236

5.3.3.

Công tắc áp suất ...................................................................................238

5.3.4.

Công tắc giới hạn .................................................................................241

5.3.5.

Công tắc điện tử ...................................................................................243

5.4. Các thiết bị quang điện ..................................................................................244
5.4.1.

Công tắc tế bào quang điện ..................................................................244

5.4.2.

Pin mặt trời ..........................................................................................247

5.5. Các thiết bị hồng ngoại ..................................................................................249
5.5.1.

Cảm biến chuyển động ........................................................................249

5.5.2.

Cảm biến hồng ngoại trong công nghiệp .............................................250

5.6. Sợi quang .......................................................................................................251
5.7. Cảm biến tiệm cận .........................................................................................252


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Các giá trị đo hệ Anh và hệ met phổ biến ..................................................... 25
Hình 1-2: So sánh inch với centimet ............................................................................. 28
Hình 1-3: Hình dạng của ống ........................................................................................ 30
Hình 1-4: Chuyển đổi diện tích hình vng từ hệ Anh sang hệ met ............................. 30
Hình 1-5: Chuyển đổi diện tích hình chữ nhật từ hệ Anh sang hệ met ......................... 30
Hình 1-6: Chuyển đổi diện tích hình trịn thừ hệ met sang hệ Anh .............................. 31
Hình 1-7: Chuyển đổi thể tích của một hối hình hộp chữ nhật ..................................... 32
Hình 1-8: Tính tốn thể tích của một bồn chứa hình trụ trịn theo đơn vị đo hệ met .... 33
Hình 1-9: Chuyển đổi thể tích trụ trịn từ hệ met sang hệ Anh ..................................... 33
Hình 1-10: Các tiếp đầu ngữ hệ met phổ biến được dùng cho thể tích ướt .................. 34
Hình 1-11: Nhãn áp suất của lốp ơ tơ ............................................................................ 36

Hình 1-12: Đồng hồ áp suất có đơn vị đo hệ Anh và hệ met ........................................ 36
Hình 1-13: So sánh các thang đo nhiệt độ ..................................................................... 41
Hình 1-14: Ví dụ chuyển đổi đơn vị đo nhiệt độ ........................................................... 43
Hình 2-1: Các thang đo nhiệt độ.................................................................................... 49
Hình 2-2: Nhiệt kế lưỡng kim ....................................................................................... 51
Hình 2-3: Cặp nhiệt điện ............................................................................................... 52
Hình 2-4: Giếng nhiệt (thermowell) .............................................................................. 53
Hình 2-5: TC được lắp vào trong một giếng nhiệt ........................................................ 54
Hình 2-6: RTD ............................................................................................................... 55
Hình 2-7: Các loại điện trở nhiệt ................................................................................... 56
Hình 2-8: Đồ thị quan hệ điện trở - nhiệt độ của điện trở nhiệt .................................... 57
Hình 2-9: Súng IR ......................................................................................................... 58
Hình 2-10: Dùng súng IR để xác định vị trí bị nứt hoặc rị rỉ trong đường ống ........... 58
Hình 2-11: Minh họa tỷ số D:S ..................................................................................... 59
Hình 2-12: Quan hệ giữa diện tích, áp suất và lực ........................................................ 60
Hình 2-13: Áp suất chênh .............................................................................................. 63
Hình 2-14: Manometer kiểu ống chữ U (U-tube manometer)....................................... 64


Hình 2-15: Manometer kiểu giếng (Well manometer) .................................................. 65
Hình 2-16: Manometer kiểu giếng nghiêng (Inclined-well manometer) ...................... 66
Hình 2-17: Bộ chỉ thị áp suất kiểu hộp xếp (Bellows-type) .......................................... 67
Hình 2-18: Các kiểu ống Bourdon................................................................................. 68
Hình 2-19: Van có cơ cấu chấp hành kiểu màng........................................................... 69
Hình 2-20: Đồng hồ áp suất loại điền chất lỏng ............................................................ 71
Hình 2-21: Bộ cách ly đồng hồ áp suất ......................................................................... 71
Hình 2-22: Bộ giảm sốc ................................................................................................. 72
Hình 2-23: Đo mức dùng que thăm ............................................................................... 74
Hình 2-24: Kính ngắm đo mức ...................................................................................... 75
Hình 2-25: Hệ thống đo mức bằng phao – cáp .............................................................. 75

Hình 2-26: Bộ thế chỗ và ống momen xoắn để đo mức trong bồn hở .......................... 76
Hình 2-27: Hệ thống đo mức kiểu phao từ .................................................................... 78
Hình 2-28: Đo mức bằng đầu dị dẫn điện .................................................................... 78
Hình 2-29: Đo mức bằng đầu dị điện dung .................................................................. 79
Hình 2-30: Đo mức bằng 2 đầu dị điện dung ............................................................... 80
Hình 2-31: Đo mức bằng đầu dị điện dung loại có vỏ bọc ........................................... 81
Hình 2-32: Đo mức bằng sóng siêu âm ......................................................................... 82
Hình 2-33: Cảm biến mức bằng radar loại GWR và loại không tiếp xúc ..................... 83
Hình 2-34: Hệ thống đo mức kiểu bọt khí ..................................................................... 89
Hình 2-35: Dịng chất lưu, mũi tên ngắn hơn chỉ thị vận tốc nhỏ hơn .......................... 91
Hình 2-36: Straightening vanes ..................................................................................... 92
Hình 2-37: Áp suất do chất lưu tác dụng lên ống .......................................................... 94
Hình 2-38: Tấm đục lỗ .................................................................................................. 96
Hình 2-39: Ống nozzle .................................................................................................. 97
Hình 2-40: Ống venturi ................................................................................................. 97
Hình 2-41: Ống pitot cơ bản .......................................................................................... 98
Hình 2-42: Lưu lượng kế va chạm khí nén (pneumatic target flowmeter) ................... 99
Hình 2-43: Lưu lượng kế điện từ .................................................................................100


Hình 2-44: Lưu lượng kế tuabin ..................................................................................101
Hình 2-45: Lưu lượng kế xốy cuộn ...........................................................................101
Hình 2-46: Lưu lượng kế rotameter.............................................................................102
Hình 2-47: Lưu lượng kế coriolis ................................................................................103
Hình 3-1: Thiết bị cơ bản và các kênh điều khiển quá trình .......................................109
Hình 3-2: Cảm biến nhiệt độ loại nhúng .....................................................................110
Hình 3-3: Bộ biến đổi áp suất ......................................................................................112
Hình 3-4: Bộ điều chế tín hiệu ....................................................................................113
Hình 3-5: Bộ truyền tín hiệu áp suất ...........................................................................114
Hình 3-6: Biểu diễn độ chính xác theo đơn vị đo hệ Mỹ và đơn vị đo hệ met. ..........115

Hình 3-7: Sai số do mắt ...............................................................................................118
Hình 3-8: Vịng hồi trễ điển hình ................................................................................119
Hình 3-9: Đồ thị vịng hồi trễ đặc trưng ......................................................................119
Hình 3-10: Các phần tử cảm biến lưỡng kim ..............................................................128
Hình 3-11: Cơng tắc nhiệt tĩnh ....................................................................................129
Hình 3-12: Nhiệt kế lưỡng kim cơng nghiệp sử dụng phần tử xoắn ốc ......................129
Hình 3-13: Mạch điện TC của Seebeck .......................................................................130
Hình 3-14: Các loại mối nối TC khác nhau .................................................................132
Hình 3-15: TC có vỏ bọc .............................................................................................133
Hình 3-16: Đặc tuyến quan hệ điện áp - nhiệt độ của các loại TC ..............................135
Hình 3-17: Ống Bourdon kiểu C .................................................................................136
Hình 3-18: Đồng hồ áp suất.........................................................................................137
Hình 3-19: Ống Bourdon kiểu xoắn ốc .......................................................................138
Hình 3-20: Ống Bourdon kiểu lị xo xoắn ...................................................................138
Hình 3-21: Đồng hồ áp suất loại màng cơ bản ............................................................139
Hình 3-22: Đồng hồ hộp áp suất xếp chồng ................................................................140
Hình 3-23: Hộp xếp cơ bản .........................................................................................141
Hình 3-24: Cảm biến áp suất điện dung ......................................................................142
Hình 3-25: Tụ điện ......................................................................................................143


Hình 3-26: Đầu dị điện dung trần ...............................................................................144
Hình 3-27: Đầu dị điện dung cách điện ......................................................................145
Hình 3-28: Mạch điện để tính Cm tại các mức khác nhau ...........................................146
Hình 3-29: Đầu dị được bọc bảo vệ kiểu đồng tâm ....................................................148
Hình 3-30: Đo mức bằng sóng siêu âm .......................................................................149
Hình 3-31: Cảm biến mức bằng sóng siêu âm bên dưới bề mặt .................................150
Hình 3-32: Tấm đục lỗ .................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 3-33: Tấm đục lỗ đồng tâm có các lỗ thốt nước và thốt hơi ...........................153
Hình 3-34: Vị trí lỗ đo mặt bích và lỗ đo góc .............................................................154

Hình 3-35: Vị trí lỗ đo Vena contracta và lỗ đo bán kính ...........................................155
Hình 3-36: Vị trí lỗ đo trên đường ống .......................................................................155
Hình 3-37: Vị trí lỗ đo của tấm đục lỗ.........................................................................156
Hình 3-38: Ống venturi ...............................................................................................157
Hình 3-39: Ống venturi lệch tâm .................................................................................157
Hình 3-40: Ống pitot ...................................................................................................158
Hình 3-41: Ống pitot-venturi .......................................................................................158
Hình 3-42: Ống Annubar .............................................................................................159
Hình 3-43: Quy tắc bàn tay phải để xác định sức động cảm ứng ................................160
Hình 3-44: Các thành phần của lưu lượng kế từ tính ..................................................161
Hình 3-45: Các biến dạng của thạch anh áp điện ........................................................163
Hình 3-46: Lưu lượng kế siêu âm................................................................................164
Hình 3-47: Đo lưu lượng bằng sóng siêu âm ..............................................................166
Hình 3-48: Đo lưu lượng kiểu sóng siêu âm bằng phương pháp dịch tần số ..............166
Hình 3-49: Bộ biến đổi I/P ..........................................................................................168
Hình 3-50: Quan hệ về sự dịch chuyển giữa cuộn dây và thanh chặn ........................169
Hình 3-51: Bộ biến đổi I/P ..........................................................................................169
Hình 3-52: Lắp đặt bộ biến đổi P/I ..............................................................................170
Hình 3-53: Bố trí của một bộ biến đổi P/I điển hình ...................................................170
Hình 3-54: Hộp xếp và cuộn dây của bộ biến đổi P/I .................................................171


Hình 3-55: Vị trí của bộ điều chỉnh trong bộ biến đổi P/I...........................................172
Hình 3-56: Ứng dụng của cảm biến lực căng ..............................................................173
Hình 3-57: Mạch cầu điện trở để đo lực căng .............................................................174
Hình 3-58: Ứng dụng của cảm biến lực căng để đo áp suất ........................................174
Hình 3-59: Bộ biến đổi áp điện trong hệ thống đo áp suất ..........................................175
Hình 3-60: Biến áp so lệch biến thiên tuyến tính được sử dụng để đo gia tốc............176
Hình 3-61: Thiết bị DP khí nén ...................................................................................177
Hình 3-62: Phần đo lường của bộ truyền tín hiệu .......................................................178

Hình 3-63: Phần thanh lực ...........................................................................................179
Hình 3-64: Ảnh hưởng của sự dịch chuyển màng lên vị trí của thanh chặn-ống nozzle
.....................................................................................................................................179
Hình 3-65: Phần cân bằng ...........................................................................................180
Hình 3-66: Phần vào/ra khí nén ...................................................................................181
Hình 3-67: Rơle khí nén ..............................................................................................182
Hình 3-68: Bộ truyền tín hiệu nhiệt độ kiểu cân bằng lực ..........................................182
Hình 3-69: Thiết bị DP đo áp suất ...............................................................................183
Hình 3-70: Ứng dụng đo mức chất lỏng bằng thiết bị DP...........................................184
Hình 3-71: Lắp đặt một thiết bị DP đo lưu lượng .......................................................185
Hình 3-72: Bộ truyền tín hiệu thơng minh ..................................................................186
Hình 3-73: Thiết bị giao tiếp cầm tay ..........................................................................189
Hình 4-1: Các chức năng của van ................................................................................194
Hình 4-2: Van cầu........................................................................................................195
Hình 4-3: Van cầu góc .................................................................................................196
Hình 4-4: Bố trí ổ đỡ/đĩa .............................................................................................197
Hình 4-5: Các thiết kế nút van cầu ..............................................................................198
Hình 4-6: Van cổng lớn ...............................................................................................199
Hình 4-7: Các loại hình nêm .......................................................................................200
Hình 4-8: Hình nêm đặc hoặc đơn...............................................................................200
Hình 4-9: Nêm linh hoạt ..............................................................................................201


Hình 4-10: Đĩa hình nêm loại chia đơi ........................................................................202
Hình 4-11: Van cổng đĩa song song ............................................................................202
Hình 4-12: Van cổng đĩa song song nén bằng lị xo ...................................................203
Hình 4-13: Van dao .....................................................................................................203
Hình 4-14: Các bộ phận của van bi .............................................................................204
Hình 4-15: Van bi kiểu ống venturi .............................................................................205
Hình 4-16: Van cầu loại top-entry và split-body .........................................................205

Hình 4-17: Van nút ......................................................................................................206
Hình 4-18: Nút van và bố trí dịng chảy ......................................................................207
Hình 4-19: Các dạng lỗ thơng của van nút ..................................................................208
Hình 4-20: Van nút khơng bơi trơn điển hình với lớp phủ ống tay áo đàn hồi ...........209
Hình 4-21: Van bướm ..................................................................................................210
Hình 4-22: Các loại van bướm ....................................................................................211
Hình 4-23: Van kim .....................................................................................................212
Hình 4-24: Cơ cấu chấp hành kiểu lị xo và màng ......................................................213
Hình 4-25: Van cầu với cơ cấp chấp hành bằng động cơ điện ....................................213
Hình 4-26: Cơ cấu chấp hành loại power-to-open/spring-to-close .............................214
Hình 4-27: Cơ cấu chấp hành loại power-to-close/spring-to-open .............................215
Hình 4-28: Đáp ứng của bộ định vị tác động thuận và tác động nghịch .....................217
Hình 4-29: Bộ định vị kiểu khí nén .............................................................................217
Hình 4-30: Bộ định vị tương tự (I/P) ...........................................................................218
Hình 4-31: Bộ điều khiển (bộ định vị) van kỹ thuật số Fisher ....................................219
Hình 4-32: Các ký hiệu hướng dịng chảy van ............................................................222
Hình 4-33: Ý nghĩa của các ký hiệu hướng dòng chảy trên van .................................223
Hình 4-34: Thẻ tên và các ký hiệu trên thân van.........................................................224
Hình 4-35: Các biểu tượng nguyên lý hệ thống đường ống điển hình ........................227
Hình 5-1: Một mạch điện cơ bản .................................................................................232
Hình 5-2: Tiếp điểm lưỡi dao và tiếp điểm đầu mút ...................................................234
Hình 5-3: Các đầu cực cơng tắc...................................................................................234


Hình 5-4: Các cơng tắc một ngõ ra và hai ngõ ra ........................................................235
Hình 5-5: Sơ đồ ngắt mạch điện ba cực, một vị trí .....................................................235
Hình 5-6: Các cơng tắc loại gắn bảng điển hình .........................................................236
Hình 5-7: Cơng tắc phao vận hành bằng thanh nối cùng với ký hiệu nguyên lý ........237
Hình 5-8: Cơng tắc mức được bọc kín hoặc cách lý ...................................................237
Hình 5-9: Cơng tắc mức phịng nổ, tác động dựa vào áp suất đo vật liệu khô hoặc chất

lỏng ..............................................................................................................................237
Hình 5-10: Các cơng tắc áp suất điển hình ..................................................................238
Hình 5-11: Cơng tắc áp suất có thể điều chỉnh được................................................... 239
Hình 5-12: Cơng tắc áp suất chênh..............................................................................240
Hình 5-13: Ứng dụng cơng tắc áp suất chênh .............................................................241
Hình 5-14: Cơng tắc giới hạn cùng với biểu tượng nguyên lý ....................................242
Hình 5-15: Bảo vệ cơng tắc giới hạn ...........................................................................242
Hình 5-16: Các vi cơng tắc điển hình ..........................................................................243
Hình 5-17: Bộ chỉnh lưu có điều khiển bằng silicon (SCR) .......................................243
Hình 5-18: Góc nhìn mặt cắt của một tế bào quang điện hoặc LDR ..........................245
Hình 5-19: Cơng tắc tế quang điện và ứng dụng điển hình .........................................245
Hình 5-20: Phương pháp quét trực tiếp .......................................................................246
Hình 5-21: Cảm biến quang điển hình trong tự động hóa sử dụng để quét trực tiếp ..247
Hình 5-22: Phương pháp quét phản xạ được sử dụng để đếm và đóng nắp chai ........247
Hình 5-23: Lắp đặt bảng pin mặt trời ..........................................................................248
Hình 5-24: Lắp đặt điện của một hệ thống năng lượng pin mặt trời ...........................249
Hình 5-25: Đèn pha cảm biến chuyển động ................................................................250
Hình 5-26: Sơ đồ một sợi của bộ điều khiển đèn với cảm biến chuyển động cùng với
cảm biến tế bào quang điện .........................................................................................250
Hình 5-27: Các thiết bị dựa vào IR điển hình .............................................................251
Hình 5-28: Các ứng dụng sợi quang ............................................................................252
Hình 5-29: Cảm biến tiệm cận.....................................................................................252
Hình 5-30: Cảm biến tiệm cận cảm ứng đường dây điện ............................................253


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1-1: Các đơn vị đo hệ Anh và hệ met................................................................... 26
Bảng 1-2: Các đơn vị đo hệ Anh phổ biến .................................................................... 27
Bảng 1-3: Các tiếp đầu ngữ hệ met ............................................................................... 27

Bảng 1-4: Số nhân chuyển đổi chiều dài ....................................................................... 28
Bảng 1-5: Các mối quan hệ thể tích ướt ........................................................................ 34
Bảng 1-6: Trọng lượng tương đương ............................................................................ 35
Bảng 1-7: Bảng chuyển đổi đơn vị đo áp suất............................................................... 38
Bảng 2-1: Bảng cặp nhiệt điện ...................................................................................... 52
Bảng 2-2: Các hệ số chuyển đổi áp suất phổ biến ......................................................... 62
Bảng 3-1: Liệt kê các loại cảm biến điển hình theo tham số đo..................................111
Bảng 3-2: Các phần tử đo lường cơ và điện ................................................................125
Bảng 3-3: Ký hiệu cực tính của dây TC ......................................................................134
Bảng 3-4: Mã màu của dây TC theo chuẩn ISA ..........................................................134
Bảng 3-5: Hằng số điện môi của các vật liệu phổ biến ...............................................144
Bảng 3-6: Các kiểu bộ biến đổi phổ biến ....................................................................167
Bảng 4-1: Nhiệt độ hoạt động tối đa của vật liệu ổ đỡ ................................................206
Bảng 4-2: Các chỉ dẫn giá trị danh định của van.........................................................224


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG
1. Tên mơn học: Thiết bị đo lường
2. Mã môn học: AUTM55005
Thời gian thực hiện môn học: 90 giờ; (Lý thuyết: 60 giờ; Thực hành/Bài tập: 30 giờ).
Số tín chỉ: 05
3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học:
3.1 Vị trí: mơn học chun mơn ngành nghề sửa chữa thiết bị tự động hố và học sau
mơ đun kĩ thuật số và trước môn học cơ sở điều khiển q trình.
3.2 Tính chất: Thiết bị đo lường là mơn học chuyên ngành. Môn học trang bị các kiến
thức về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của các loại thiết bị đo lường tự động
hố. Mơn học này là cơ sở để học sinh sẽ học các môn chuyên ngành hiệu chuẩn, lắp đặt
và bảo dưỡng thiết bị đo lường tự động hoá.
3.3 Ý nghĩa và vai trị của mơn học: Đo lường, cảm biến là những thành phần phải kể
đến đầu tiên và không thể thiếu trong các q trình điều khiển tự động có nhiệm vụ thu

thập dữ liệu, cảm nhận, đo đạc và phát hiện các kích thích rồi truyền tín hiệu về bộ điều
khiển. Có thể nói, các bộ cảm biến trong hệ thống điều khiển tự động đóng vai trị quan
trọng giống như các giác quan của con người. Tất nhiên đi kèm với hệ thống điều khiển
cần có các thiết bị đo tương ứng và thiết bị điều khiển cuối. Nội dung chủ yếu của
chương trình này là lĩnh vực đo lường các đại lượng vật lý thường gặp trong công nghiệp
chủ yếu là giới thiệu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các thiết bị đo trực tiếp và thiết
bị đo gián tiếp - các bộ cảm biến, transmitter, transducer thông dụng, và các loại van
điều khiển – là thiết bị điều khiển cuối trong một vòng điều khiển cùng với một số ứng
dụng cơ bản của chúng. Môn học này đã được đưa vào giảng dạy tại trường Cao Đẳng
Dầu Khí từ năm 2017 đến nay.
4. Mục tiêu môn học:
4.1
Về kiến thức:
+ A1. Chuyển đổi được các đơn vị đo lường nhiệt độ, áp suất, lưu lượng và mức
từ hệ inch sang hệ mét và ngược lại;
+ A2. Mơ tả được q trình đo nhiệt độ, đo áp suất, đo mức kiểu trực tiếp và gián
tiếp, và đo lưu lượng;
+ A3. Xác định và mô tả được 4 thành phần chính của một kênh điều khiển q
trình cơ bản;
+ A4. Nhận dạng được và trình bày được hoạt động của các loại cảm biến, các
phần tử đo thứ cấp, bộ biến đổi và bộ truyền tín hiệu
+ A5. Trình bày được và mơ tả được các loại van điều khiển, cơ cấu chấp hành và
bộ định vị van.
4.2
Về kỹ năng:
+ B1. Nhận biết được các loại thiết bị đo cụ thể và chỉ ra được thông số được đo
của từng loại thiết bị;
+ B2. Nhận biết được các loại cặp nhiệt điện bằng chuẩn đa năng và bằng mã màu;
+ B3. Kết nối được thiết bị truyền thông với bộ truyền tín hiệu thơng minh;

+ B4. Lắp đặt được một bộ định vị van cho một van điều khiển;
+ B5. Xác định được hướng dịng của một van cầu và từ đó xác định được hướng
chuyển động của cần van và packing;
4.3
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ C1. Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc,
+ C2. Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn khi sử dụng thiết bị đo lường và
làm việc với các hệ thống đo lường tự động hố.
5. Nội dung mơn học:
5.1

Chương trình khung:
Thời gian học tập (giờ)
Trong đó

STT

Mã MH/MĐ

I

Tên mơn học, mơ
đun

Số
tín
chỉ

số

Lý
thuyết

Thực
hành/
thực tập/
thí
nghiệm/
bài tập/
thảo luận

Tổng

Kiểm tra

LT

TH

Các mơn học
chung bắt buộc

23

465

180

260

17

8

1

COMP64002

Chính trị

4

75

41

29

5

0

2

COMP62004

Pháp luật

2

30

18

10

2

0

3

COMP62008

Giáo dục thể chất

2

60

5

51

0

4

4

COMP62010

Giáo dục quốc
phòng và An ninh

4

75

36

35

2

2

5

COMP63006

Tin học

3

75

15

58

0

2

6

FORL66001

Tiếng Anh

6

120

42

72

6

0

7

SAEN52001

An tồn vệ sinh
lao động

2

30

23

5

2

0

II

Các mơn học, mơ
đun chun mơn
ngành, nghề

79

1845

602

1170

43

30

II.1

Mơn học, mơ đun
cơ sở

20

375

196

159

15

5

8

AUTM52101

An tồn TĐH

2

45

14

29

1

1

9

ELEI53154

Điện kỹ thuật 1

3

60

28

29

2

1

10

AUTM53102

Điện tử cơ bản

3

60

28

29

2

1

11

ELEI53011

Khí cụ điện

3

45

28

14

3

0

12

ELEI53110

Đo lường điện

3

60

28

29

2

1


Thời gian học tập (giờ)
Trong đó
STT

Mã MH/MĐ

Tên mơn học, mơ
đun

Số
tín

chỉ

số

Lý
thuyết

Thực
hành/
thực tập/
thí
nghiệm/
bài tập/
thảo luận

Tổng

Kiểm tra

LT

TH

13

AUTM53006

Bản vẽ thiết bị đo
lường

3

45

42

0

3

0

14

AUTM53104

Mạch logic số

3

60

28

29

2

1

II.2

Mơn học, mô đun
chuyên môn
ngành, nghề

59

1470

406

1011

28

25

15

AUTM55005

Thiết bị đo lường

5

90

56

29

4

1

16

AUTM55107

Hiệu chuẩn thiết
bị đo lường

5

120

28

87

2

3

17

AUTM54108

Lắp đặt hệ thống

TĐH 1

4

90

28

58

2

2

Lắp đặt hệ thống
TĐH 2

4

90

28

58

2

2

18

AUTM54109

19

AUTM53110

Cơ sở điều khiển
quá trình

3

60

28

29

2

1

20

AUTM52112

Đấu nối dây

2

45

14

29

1

1

21

AUTM54113

Hệ thống điều
khiển thủy lực khí nén

4

90

28

58

2

2

22

AUTM55115

PLC

5

120

28

87

2

3

23

AUTM64125

Vi điều khiển

4

90

28

58

2

2

24

AUTM63117

Hệ thống điều
khiển phân tán
(DCS)

4

90

28

58

2

2

25

AUTM64118

Điều khiển q

trình nâng cao

4

90

28

58

2

2

26

AUTM62119

Kiểm tra, chạy thử
và xử lý lỗi vòng
điều khiển

3

75

14

58

1

2

27

AUTM64020

Thiết bị phân tích
và theo dõi

4

60

42

14

4

0


Thời gian học tập (giờ)
Trong đó

Mã MH/MĐ

STT

Tên mơn học, mơ
đun

Số
tín
chỉ

số

Lý
thuyết

Thực
hành/
thực tập/
thí
nghiệm/
bài tập/
thảo luận

Tổng

Kiểm tra

LT

TH

28

AUTM63221

Khóa luận tốt
nghiệp

3

135

14

121

0

0

29

AUTM55222

Thực tập sản xuất

5

225

14

209

0

2

102 2310

782

1430

60

38

Tổng số
5.2

Chương trình chi tiết mơn học:

Số TT

1
2

3

4
5

Nội dung tổng qt

Chương 1: Hệ đo lường mét
(Metric system)
Chương 2: Thiết bị đo nhiệt độ,
áp suất, mức và lưu lượng
(Temperature, Pressure, Level,
and Flow)
Chương 3: Các đầu dò, các phần
tử đo thứ cấp, bộ biến đổi và bộ
truyền tín hiệu (Detectors,
Secondary
Elements,
Transducers, and Transmitters)
Chương 4: Van điều khiển, cơ
cấu chấp hành và bộ định vị van
Chương 5: Công tắc và thiết bị
quang điện
Cộng

Tổng
số

Thời gian (giờ)
Thực
hành, thí
Lý
nghiệm,
thuyết

thảo luận,
bài tập

Kiểm tra
LT TH

10

6

4

20

14

5

1

30

20

9

1

20

10

9

1

10

6

2

1

1

90

56

29

4

1

6. Điều kiện thực hiện mơn học:
6.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành:
+ Phòng học lý thuyết: Đáp ứng phòng học chuẩn

+ Phòng học thực hành: tham quan các thiết bị đo lường tại phòng cơ-điện tử, phòng
thiết bị đo lường, phòng DCS.
6.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, các thiết bị đo lường tại
phịng thiết bị đo lường, mơ hình nhà máy tại phịng DCS, các cảm biến tiệm cận tại
phòng cơ điện tử.
6.3. Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình nhà máy tại phịng
DCS, 8 trạm điều khiển tại phòng cơ điện tử.
6.4. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về ứng dụng các loại thiết bị đo
lường trong các nhà máy, doanh nghiệp.
7. Nội dung và phương pháp đánh giá:
7.1. Nội dung:
- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp.
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
7.2. Phương pháp đánh giá:
7.2.1 Kiểm tra thường xuyên:
-

Số lượng bài: 02.

-

Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện tại thời
điểm bất kỳ trong q trình học thơng qua việc kiểm tra vấn đáp trong giờ học,
kiểm tra viết với thời gian làm bài bằng hoặc dưới 30 phút, kiểm tra một số nội

dung thực hành, thực tập, chấm điểm bài tập.

7.2.2 Kiểm tra định kỳ:
-

Số lượng bài: 05, trong đó 04 bài lý thuyết và 01 bài thực hành.

-

Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện theo theo
số giờ kiểm tra được quy định trong chương trình mơn học ở mục III có thể bằng
hình thức kiểm tra viết từ 45 đến 60 phút, chấm điểm bài tập lớn, tiểu luận, làm bài


thực hành, thực tập. Giáo viên biên soạn đề kiểm tra lý thuyết kèm đáp án và đề
kiểm tra thực hành kèm biểu mẫu đánh giá thực hành theo đúng biểu mẫu qui định,
trong đó:
Stt

Hình thức
kiểm tra

Bài kiểm tra

Nội dung
kiến thức

Chuẩn
đầu ra
đánh giá

Thời
gian

1. Bài kiểm tra số 1

Lý
thuyết: Chương 1 A1, A2, 45 phút
trắc nghiệm/ và chương 2 C1
tự luận/báo
cáo

2. Bài kiểm tra số 2

Lý
thuyết: Chương 2
trắc nghiệm/

A2, C1

45 phút

3. Bài kiểm tra số 3

Lý
thuyết: Chương 3
trắc nghiệm/

A3, C1

45 phút

Lý
thuyết: Chương 4 A4, C1
trắc nghiệm/ và chương 5

45 phút

4.

Bài kiểm tra số 4

5. Bài kiểm tra số 5

Thực hành/
Bài tập

Chương 2,
chương 3,
chương 4 và
chương 5

B1, B2, 60 phút
B3, B4,
B5, C1,
C2.

7.2.3 Thi kết thúc mơn học:
-

Hình thức thi: trắc nghiệm và thực hành.

-

Thời gian thi: trắc nghiệm 60÷75 phút, thực hành 60÷90 phút.

-

Chuẩn đầu ra đánh giá: A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2, B3, B5, B5, C1, C2.

8. Hướng dẫn thực hiện môn học
8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: áp dụng cho nghề sửa chữa thiết bị tự động hố trình
độ trung cấp và trình độ cao đẳng.
8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học
8.2.1. Đối với người dạy
* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu
vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận….
* Bài tập/thực hành: Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập theo nội dung đề ra.
* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra.


* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng các thành viên trong nhóm
tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày
nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm.
8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:
- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung
cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...)
- Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số
tiết lý thuyết phải học lại mơn học mới được tham dự kì thi lần sau.
- Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc

theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 5-6 người học sẽ được cung cấp chủ đề
thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1
hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân cơng để phát triển và hồn thiện
tốt nhất tồn bộ chủ đề thảo luận của nhóm.
- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ.
- Tham dự thi kết thúc môn học.
- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học.
9. Tài liệu tham khảo:
[1]. Tổ bộ mơn Tự động hóa, 2017, Giáo trình thiết bị đo lường – Lưu hành nội bộ,
Trường Cao Đẳng Dầu Khí.
[2]. TS. Nguyễn Vũ Quỳnh, KS. Phạm Quang Huy, 2017. Giáo trình đo lường – cảm
biến (lý thuyết – thực hành), nhà xuất bản Thanh Niên.
[3].

Instrumentation Level 1, level 2, third edition, NCCER, 2015.

[4].

Instrumentation Level 3, third edition, NCCER, 2016.

[5].

Một số web/link tham khảo:

/> /> /> />

1

CHƯƠNG 1: HỆ ĐO LƯỜNG MET (METRIC SYSTEM)

GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1:
Chương 1 là chương giới thiệu các thuật ngữ khoa học và đơn vị đo áp suất, lưu lượng,
nhiệt độ, và mức. Bên cạnh đó các hệ thống đo lường thông dụng trên thế giới được giới
thiệu đến người học là hệ đo lường Mét và hệ đo lường Anh và cách chuyển đổi các đại
lượng giữa hai hệ thống đo lường này.
MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 1 LÀ:
Sau khi học xong chương 1, người học có thể:
Chuyển đổi các loại đơn vị đo từ hệ inch-pound (Anh) sang hệ mét và ngược lại, bao
gồm:
-

Nhận dạng các loại đơn vị đo hệ Anh và hệ met;

-

Mô tả cách chuyển đổi các giá trị độ dài, diện tích và thể tích;

-

Mơ tả cách chuyển đổi giá trị khối lượng;

-

Mô tả cách chuyển đổi giá trị áp suất và nhiệt độ.

PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 1
-

Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng,
vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và

bài tập chương 1 (cá nhân hoặc nhóm).

-

Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (chương 1) trước buổi học;
hồn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống chương 1 theo cá nhân
hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.

ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 1
-

Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Khơng

-

Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác

-

Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu
tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các dụng cụ/công cụ: thước đo, thước dây, nhiệt
kế, đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo nhiệt độ.

-

Các điều kiện khác: Khơng có

KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 1
-

Nội dung:

 Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
Chương 1: Hệ đo lường met (Metric system)

Trang 23


 Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
 Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
-

Phương pháp:

 Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)
 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có
NỘI DUNG CHƯƠNG 1:
Các thuật ngữ chun ngành:
-

Áp suất tuyệt đối: Là áp suất tổng tác dụng lên một hệ thống. Áp suất tuyệt đối
được tính bằng pound/inch vuông (psia) hoặc bằng milibar (mbar). Áp suất tuyệt
đối = áp suất đồng hồ + áp suất khí quyển.

-

Diện tích: Độ lớn bề mặt trong một mặt phẳng cho trước hoặc là một hình dạng
2 chiều.

-

Áp suất khí quyển (Atmospheric pressure): Là áp suất tiêu chuẩn tác động lên
bề mặt trái đất. Áp suất khí quyển bình thường là 14,7 psi hoặc 29,92 inch thủy
ngân (in. Hg), hoặc 760 milimet thủy ngân (mm Hg).

-

Áp suất khí áp kế (Barometric pressure): Là áp suất khí quyển thực tại một địa
điểm và thời gian cho trước.

-

Đường kính: Là khoảng cách từ một phía của đường trịn đến phía cịn lại, được
đo trên một đường thẳng đi qua tâm của đường trịn; nó gấp 2 lần bán kính.

-

Lực: Là một sức đẩy hoặc kéo lên một bề mặt. Trong chương này, lực được coi
là trọng lượng của một vật hoặc một chất lỏng. Điều này là một phép tính gần
đúng phổ biến.

-

Khối lượng: Là lượng vật chất tồn tại.

-

Newton (N): Là độ lớn của lực cần thiết để làm cho một vật 1 kg chuyển động ở
vận tốc 1 m/s.

-

Lăng kính (Prism): Là một vật thể rắn có dạng hình học với hai mặt ngoài bằng
nhau và song song nhau, và các mặt là hình bình hành.

-

Bán kính: Là khoảng cách từ tâm đến một điểm bất kỳ trên đường trịn; nó bằng
nửa đường kính.

Chương 1: Hệ đo lường met (Metric system)

Trang 24


-

Đơn vị: Một tiêu chuẩn đo lường xác định.

-

Chân không: Là áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển hiện tại.

-

Đồng hồ đo vận tốc khí (velometer): Là một thiết bị dùng để đo vận tốc khơng

khí.

-

Thể tích: Là độ lớn của không gian chứa trong một hộp 3 chiều cho trước.

Hơn 95% thế giới sử dụng hệ đo lường met. Nhiều sản phẩm liên quan đến đo lường
được sử dụng ở Mỹ được sản suất ở nhiều nước khác và ngược lại.
Việc sử dụng hệ met ở Mỹ trở nên phổ biến. Nhiều nhà sản xuất công bố các tài liệu
hướng dẫn và đặc điểm kỹ thuật của thiết bị theo hệ Anh, nhưng cũng bổ sung thêm giá
trị tương đương ở hệ met trong dấu ngoặc đơn theo sau giá trị hệ Anh. Trong một số
trường hợp, chỉ có đơn vị đo hệ met được liệt kê, vì vậy tốt nhất là làm quen với cả hai
hệ thống và hiểu cách chuyển đổi từ hệ thống này sang hệ thống kia một cách dễ dàng.
Hình 1-1 trình bày một số đại lượng hệ met được sử dụng rộng rãi. Lưu ý là hệ Anh
thường được xem như là hệ thống đo lường hồng gia.

Hình 1-1: Các giá trị đo hệ Anh và hệ met phổ biến
1.1 Các loại đơn vị đo
Hầu hết các công việc khoa học và kỹ thuật đều dựa trên phép đo chính xác các đại
lượng vật lý. Một phép đo chỉ đơn giản là một sự so sánh một đại lượng với một đơn vị
đo. Mỗi khi một đại lượng vật lý được mô tả, các đơn vị đo tiêu chuẩn mà đại lượng đó
Chương 1: Hệ đo lường met (Metric system)

Trang 25