Báo cáo thực hành đo lường ( Ngành Điện )

BÀI 1: ĐIỀU KHIỂN VAN

1. Mục đích thí nghiệm:
- Trắc định hệ số hiểu chỉnh lưu lượng của van.
- Khảo sát ảnh hưởng của kích thước van đến lưu lượng dòng chảy.
- Khảo sát các đặc trưng của van khi độ chênh lệch áp đổi và biến đổi.

2. Tiến hành thí nghiệm:
 Xác định hệ số lưu lượng của van.

Chế độ vận hành khơng có bộ định vị
- Chon chế độ vận hành không có bộ định vị.
- Cài đặt tín hiệu điều khiển van giá trị 100% (van mở hoàn toàn).
- Điều chỉnh giá trị lưu lượng là 20l/h bằng van điều chỉnh bằng tay và ghi nhận độ

chênh lệch áp suất
- Tăng dần lưu lượng dòng chảy với gia số 20l/h và ghi nhận độ chênh lệch áp suất.
- Thay đổi vòng đệm của van và lặp lại các bước trên.
Kết qủa thí nghiệm :

Q (lít/giờ) 20 40 60 80

∆P(bar) 0.15 0.43 0.86 1.43

Kv 51.63 61 64.69 66.89

Cơng thức tính tốn:
Đối với chất lỏng:

Kv=Q

Kv: hệ số lưu lượng của van (m3/h)
Q: lưu lượng lưu chất chảy qua van(m3/h)
∆P: Độ chênh lệch áp suất của van(bar)

L :Khối lương riêng của lưu chất chảy qua van (kg/dm3)

→ Nhận xét:
Hệ số lưu lượng khơng phụ thuộc vào luu7 lượng dịng chảy hay độ chenh lệch áp
suất , mà chỉ phụ thuộc vào chế độ mở van.
Hệ số lưu lượng của van thay đổi là do bộ ổn định của hệ thống khơng ổn định hay
do q trình đọc kết qủa.

 Xác định đặc trưng của van khi độ chênh lệch áp suất qua van không đổi.

Chon chế độ vận hành khơng có bộ định vị.
- Mở van tồn tồn bằng tay
- Cài đặt tín hiệu điều khiển giá trị bằng tay 10%
- Đóng dần van điều chỉnh bằng tay để đạt độ chênh lệch áp suất đạt trị số 1.5bar
- Ghi nhận kết quả lưu lượng dòng chảy đạt được.
- Lặp lại các bước trên nhưng tăng dần tín hiệu điều khiển lên 100% với gia số 10%.

Kết qủa thí nghiệm:
Độ mở 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Q(lít/giờ) 0 0 0 0 0 10 15 23 36 55 80
Khi mở

Đồ thị thể hiện trưng của van khi
độ chênh lệch áp suất qua van không đổi

→Nhận xét:

Dựa vào đồ thị ta nhận thấy, hệ thống cần cần một khoảng thời gian trễ để bắt đầu
quá trình làm việc.
Tốc độ dịng chảy tăng tuyến tính theo độ mở van.

 Xác định các đặc trưng của van khi độ chênh lệch áp suất qua van thay đổi.
Chế độ vận hành khơng có bộ định vị

- Mở van điều chỉnh bằng tay hồn tồn.
- Cài đặt tín hiệu điều khiển giá trị 0%, ghi nhận kết qu3a lưu lượng dòng chảy đạt

được.
- Tăng dần tín hiệu điều khiển lên 100% với gia số 10%, ghi nhận kết qủa lưu lượng

dịng chảy đạt được.
- Giảm dần tín hiệu điều khiển về 0% với gia số 10%, ghi nhận kết qủa lưu lượng dòng

chảy đạt được.

Kết qủa thu được

Độ mở 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
∆P(bar) 1.55 1.4 1.4 1.5 1.54 1.57 1.73 1.72 1.52 1.52 1.41
Khi mở
Q(lít/giờ) 0 0 0 0 0 10 15 20 39 55 70
Khi mở

Q

Biểu đồ thể hiện đặc trưng của van khi độ
chênh lệch áp suất qua van thay đổi

∆P (bar) 1.67 1.89 1.77 1.96 1.9 1.8 1.57 1.5 1.57 1.73 1.73
khi đóng 0 0 0 8 13 19 27 42 65 69 76

Q
(lít/giờ)
Khi đóng

∆P

Biểu đồ thể hiện đặc trưng của van khi độ
chênh lệch áp suất qua van thay đổi

BÀI 2&3: ĐO NHIỆT ĐỘ

Bảng số liệu:

thời OP PV thời OP PV thời OP PV
gian 10 31.1 gian 20 71.2 gian 40 112.3
10 31.1 20 71.5 40 112.6
0 10 31.3 2580 20 71.7 5190 40
30 10 31.6 2610 20 71.9 5220 40 113
60 10 32.2 2640 20 72.1 5250 40 113.3
90 10 32.4 2670 20 72.3 5280 40 113.5
120 10 2700 20 72.6 5310 40 113.7
150 10 33 2730 20 72.8 5340 40
180 10 33.5 2760 20 5370 40 114
210 10 34.2 2790 20 73 5400 40 114.2
240 10 34.8 2820 20 73.2 5430 40 114.4
270 10 35.3 2850 20 73.3 5460 40 114.6

300 10 35.9 2880 20 73.5 5490 40 114.9
330 36.5 2910 73.6 5520 115.1
360 2940 5550 115.2

390 10 37.1 2970 20 73.8 5580 40 115.3
420 40 115.4
450 10 37.6 3000 20 73.8 5610 40 115.6
480 40 115.6
510 10 38.2 3030 20 74 5640 40 115.6
540 50 115.9
570 10 38.7 3060 20 74 5670 50 117.7
600 50 118.5
630 10 39.3 3090 30 74 5700 50 119.3
660 50 120.3
690 10 39.8 3120 30 74.4 5730 50 121.1
720 50 122.1
750 10 40.2 3150 30 74.9 5760 50 122.8
780 50 123.6
810 10 40.6 3180 30 75.6 5790 50 124.4
840 50 125.2
870 10 41.1 3210 30 76.4 5820 50 125.9
900 50 126.7
930 10 41.5 3240 30 77.3 5850 50 127.3
960 50 128.1
990 10 42 3270 30 78.4 5880 50 128.4
1020 50 128.8
1050 10 42.5 3300 30 79.2 5910 50 129.2
1080 50 129.6
1110 10 42.9 3330 30 80.2 5940 50 129.9
1140 50 130.1

1170 10 43.3 3360 30 81.3 5970 50 130.6

10 43.6 3390 30 82.3 6000

10 44 3420 30 83 6030

10 44.2 3450 30 84 6060

10 44.5 3480 30 84.9 6090

10 44.7 3510 30 85.7 6120

10 45 3540 30 86.4 6150

10 45.2 3570 30 87.2 6180

10 45.5 3600 30 87.9 6210

10 45.8 3630 30 88.4 6240

10 45.9 3660 30 89.1 6270

10 46.3 3690 30 89.7 6300

10 46.5 3720 30 90.1 6330

10 46.8 3750 30 90.6 6360

1200 10 47 3780 30 91.1 6390 50 130.9
1230

1260 10 47.3 3810 30 91.4 6420 50 131.3
1290
1320 10 47.5 3840 30 91.9 6450 50 131.6
1350
1380 10 47.7 3870 30 92.3 6480 50 131.7
1410
1440 10 47.8 3900 30 92.6 6510 50 131.9
1470
1500 10 48.1 3930 30 92.7 6540 50 132.2
1530
1560 10 48.2 3960 30 93 6570 50 132.6
1590
1620 10 48.4 3990 30 93.4 6600 50 132.7
1650
1680 10 48.6 4020 30 93.6 6630 50 132.9
1710
1740 10 48.7 4050 30 93.7 6660 50 133.2
1770
1800 10 48.8 4080 30 94 6690 50 133.4
1830
1860 10 48.8 4110 30 94.5 6720 50 133.6
1890
1920 20 48.8 4140 30 94.8 6750 50 134
1950
1980 20 49 4170 30 94.9 6780 50 134

20 49.4 4200 30 95 6810 50 134.2

20 50 4230 30 95.3 6840 50 134.3

20 50.9 4260 30 95.7 6870 50 134.5

20 51.8 4290 30 95.9 6900 50 134.7

20 52.8 4320 30 96 6930 50 137.7

20 53.8 4350 30 96.2 6960 50 134.7

20 54.9 4380 30 96.4 6990 50 135

20 56 4410 30 96.4 7020 50 135

20 57 4440 30 96.4 7050 50 135.6

20 58.1 4470 40 96.6 7080 50 136.4

20 59 4500 40 97 7110 50 137.6

20 60 4530 40 97.6 7140 50 138.4

20 60.7 4560 40 98.5 7170 50 139

2010 20 61.6 4590 40 99.3 7200 50 139.8
2040 7230
2070 20 62.5 4620 40 100.1 7260 50 140.8
2100 7290
2130 20 63.3 4650 40 101 7320 50 141.3
2160 7350
2190 20 64.2 4680 40 101.8 7380 50 142.3
2220 7410

2250 20 64.8 4710 40 102.8 7440 50 142.5
2280 7470
2310 20 65.3 4740 40 103.7 7500 50 142.5
2340 7530
2370 20 65.9 4770 40 104.6 7560 50 143.1
2400 7590
2430 20 66.5 4800 40 105.5 7620 50 143.8
2460 7650
2490 20 67.1 4830 40 106.2 7680 50 144.3
2520 7710
2550 20 67.6 4860 40 106.2 7740 50 145
7770
20 68.1 4890 40 106.8 50 145.5

20 68.5 4920 40 107.6 50 145.9

20 69 4950 40 108.3 50 146.5

20 69.4 4980 40 109.1 50 146.7

20 69.8 5010 40 110 50 147.3

20 70.2 5040 40 110.6 50 147.8

20 70.4 5070 40 111.1 50 147.5

20 70.6 5100 40 111.1 50 148.7

20 70.9 5130 40 111.4 50 148.7

5160 40 111.9 50 148.7

PV OP

Đồ thị thể hiện thang đo nhiệt độ qua các giai đoạn

OP 10 20 30 40 50

Nhiệt độ đáp 64.676 88.112 108.57 136.546
T/Tm=71.25=> T/Tm=>63.75=> T/Tm=60=> T/Tm=168.75=>
ứng 42.251 On/OFF On/OFF On/OFF On/OFF

Bộ điều T/Tm=86.25=>

khiển On/OFF

Với:  m : là thời gian trễ

 : thời gian đáp ứng của hệ thống ( 63% quá trình)

 

20<  → Bộ điều khiển ON/OFF 5<  <10 →Bộ điều khiển PI
m m

 

10<  <20 →Bộ điều khiển P 2<  <5 →Bộ điều khiển PID
m m

→Nhận xét : Quá trình làm việc đơn giản, khơng địi hỏi phức tạp nên chỉ cần sử dụng bộ điều
khiển ONN/OFF là đủ.

Bảng số liệu tính tốn tương quan
Cơng thức tính :
Gs = OP PV
Trong đó : PV  PVi1  PVi

PV max

Gs OP
107.3446328 10
20
75.39 30
84.82 40
50
100
57.93

Điều chỉnh bộ điều khiển ở chế độ Auto:

Đặt giá tri setpoint = 90oC, BP, Ti, Tp ở chế độ tương ứng

Đo PV sau mỗi 5s

Đặt giá trị setpoint =100oC, 80oC, 90oC

Nhiệt Nhiệt Nhiệt

độ PV độ PV độ PV

90 80.68 90 88.4 80 67.5

90 80 90 88.7 80 68.1

90 79.9 90 88.9 80 68.3

90 79.8 90 89 80 68.6

90 79.7 90 89.1 80 69.1

90 79.6 90 89.2 80 69.5

90 79.7 100 89.2 80 70

90 79.8 100 88.6 80 70.5

90 80 100 88.3 80 71.1

90 80.1 100 87.3 80 71.7

90 80.5 100 85.7 80 72.4

90 80.7 100 84.2 80 73.1

90 81 100 82.3 80 73.8

90 81.4 100 80.7 80 74.6

90 81.9 100 78.7 80 75.4

90 82.3 100 77.1 80 76.1

90 82.5 100 75.5 80 77

90 83.3 100 74.2 80 77.7

90 84.4 100 72.7 80 78.3

90 84.9 100 71.4 80 78.9

90 85.3 100 70.4 80 79.5

90 85.9 100 69.3 80 80

90 86.3 100 68.5 80 80.5

90 86.7 100 68.2 80 80.8

90 87.1 100 67.6 80 81.2

90 87.6 100 67.7 80 81.5

90 87.9 100 67.6 80 81.6

90 88 100 67.6 80 82

100 67.6 80 82.1

80 67.7 80 82.1

Nhiệt
độ

Bài 4 : KHẢO SÁT ĐIỂM SÔI

I. Mục đích thí nghiệm:
- Xác định các thông số của một q trình chưng cất hay tính tốn đơn giản đường
cong áp suất hơi, đo nhiệt độ điểm sôi cân bằng ở áp suất thường và và áp suất
chân không giữa pha lỏng X và pha hơi Y.Theo kết qu3a thí nghiệm, có thể vẽ ra
đường cân bằng đẳng áp. Điều này rất hữu ích cho kỹ thuất hiệu chỉnh mà phần
lớn các trường hợp tiến hành đưới áp suất hỗn hợp để xác định địa chỉ cần thiết
cho quá trình chưng cất.
- Giúp sinh viên làm việc có trách nhiệm đối với phịng thí nghiệm hóa, cũng như
sử dụng dụng cụ đo nhiệt độ điểm sôi ở nhiệt độ thường và áp suất chân không.
Dụng cụ điều khiển bằng tay này diễn tả cách thức khác biệt của mơ hình thí
nghiệm và sản suât đối với sử dụg, cho phép hiểu rõ hơn khả năng khác biệt được
đưa ra.
- Nó cũng giúp sinh viên làm việc với mơ hình hiểu ngay các nguy cơ khác nhau có
thể bắt gặp và cách phòng ngừa cần thiết để làm việc với thiết bị này.

II. Mô tả thí nghiệm:
a. Thí nghiệm được làm trên máy Khảo sát điểm sơi gồm có những bộ phận chính:

 Máy đo điểm sơi đoạn nhiệt kh1, van lấy mẫu lỏng.
 Điện trở công suất 150W
 Thiết bị nhưng tụ 2 vỏ thủy tinh, bộ làm lạnh nước máy tuần hoàn, van lấy hơi ngưng tụ.
 Van cách ly dịng áp suất chân khơng, cửa thơng gió, van diều khiển điện.
 Bơm chân khơng.

b. Kết quả thí nghiệm :

STT ÁP NHIỆT ĐỘ TL1 NHIỆT ĐỘ TL2 NHIỆT ĐỘ
SuẤT(mmHg) (o)C (o)C CHUẨN
1
2 100 53.94 53.15 51.54
3 150 61.57 61.28 60.09
4 200 67.48 67.38 71.57
5 250 74.45 72.36 75.89
6 300 76.27 76.24 77.86
7 350 79.46 79.65 79.64
8 400 83.32 82.16 82.96
9 450 84.52 84.48 85.95
10 500 87.78 87.12 88.68
550 89.97 89.23
Ghi chú: 89

Với TL1: Nhiệt độ chất lỏng.

TL2: Nhiệt độ chất khí.
Ở đấy với hệ một cấu tử là H2O nên giản đồ pha chỉ xét sự thay đổi nhiệt độ của nước theo sự
thay đổi áp suất.

Giản Đồ Trạng Thái Của Nước

c. Nhận xét – Đánh giá:
 Nhận xét :

Trong quá trình thực nghiệm, do thay đổi áp suất khơng lớn nên độ chênh lêch nhiệt độ
giữa các lần là không cao.

Hệ trong thực nghiệm là hệ một cấu tử nên không thể nhận xét chính xác độ ổn định của
thiết bị dựa vào tính hằng số nghiệm sôi của dung môi theo định luật Raoult: ∆Ts =
Ks*Cm
∆Ts: Độ tăng nhiệt độ sôi
Cm: Nồng độ molan
Ks: hằng số nghiệm sôi của dung môi.
 Đánh giá:
So sánh với bảng tra trong sổ tay hóa học với số liệu thực tế trong thực nghiệm. Ta thấy
kết qủa đo được gần sát với kết quả tra bảng.
Sai lệch không đáng kể có thể do thao tác hoặc thiết bị gia nhiệt không ổn định.