Đo các đại lượng cơ bản

6/25/2011
1
 Khái quát
 Nhiệt kế thủy tinh
 Nhiệt áp kế
 Nhiệt kế điện trở
 Nhiệt kế nhiệt điện
 Sử dụng nhiệt kế
Chương 2: Đo nhiệt độ
 Nhiệt độ là gì?
- Đại lượng vật lý, đặc trưng cho trạng thái nhiệt -
mức độ nóng của vật
- Là đại lượng làm cơ sở để so sánh, đánh giá mức
độ nóng của vật này so với vật khác
 Thang đo nhiệt độ
- Celcius:
0
C
- Kelvin: K
- Fahrenheit:
0
F
- Rankin:
0
R
1 - Khái quát
 Mối liên hệ giữa các thang đo nhiệt độ
 Theo lĩnh vực đo nhiệt độ:
- Nhiệt độ thấp t  0
0
C

- Nhiệt độ trung bình 0
0
C  t  180
0
C
- Nhiệt độ cao t  180
0
C đo nhiệt độ
1 - Khái quát
15,273)()(
0
 CtKT
32)(
5
9
)(
00
 CtFt
F
67,491)(
5
9
)(
00
 CtRt
R
 Phân loại phương tiện đo nhiệt độ
Dựa vào cấu tạo và nguyên lý hoạt động của dụng
cụ đo
- Giãn nở, biến đổi áp suất của chất cảm nhiệt hay

dựa trên sự thay đổi thể tích, kích thước của vật
cảm biến – nhiệt kế chất lỏng; nhiệt áp kế; nhiệt
kế cơ học
- Biến đổi điện trở của kim loại, bán dẫn – nhiệt
kế điện trở
1 - Khái quát
6/25/2011
2
 Phân loại phương tiện đo nhiệt độ
- Dựa trên hiệu ứng nhiệt điện – nhiệt kế nhiệt
điện hay cặp nhiệt điện
- Nhiệt kế điện tử - sử dụng đầu dò (sensor) điện
tử: diode, transitor, IC
- Biến đổi cường độ bức xạ của vật nóng ở nhiệt độ
cao – nhiệt kế bức xạ hay hỏa kế
- Nhiệt kế sử dụng cảm biến thạch anh, nhiệt kế
sóng âm, khí động….
1 - Khái quát
 Sử dụng đo nhiệt độ: -200
o
C  750
o
C
Dựa vào sự giãn nở về nhiệt của chất lỏng trong
nhiệt kế: V
t
= V
0
(1 + bt)
 Cấu tạo

2 - Nhiệt kế thủy tinh – chất lỏng
4
3
2
1
 Nhiệt kế thủy tinh
• Nhiệt kế phòng thí nghiệm
- Khắc độ trực tiếp trên vỏ thủy tinh
- Thủy tinh trong suốt hơn
- Tiết diện ống thủy tinh bên trong nhỏ,
thon
• Nhiệt kế kỹ thuật
- Khắc độ trên giấy lót vào vỏ thủy tinh
- Thủy tinh không trong suốt
2 - Nhiệt kế thủy tinh – chất lỏng
 Ưu điểm
- Đơn giản, độ chính xác tương đối cao
- Không cần thiết bị hỗ trợ
- Không cần năng lượng để hoạt động
 Nhược điểm
- Dễ vỡ, dễ nhòe, đọc tại chỗ.
- Quán tính nhiệt lớn
- Không tự ghi kết quả, truyền kết quả đi xa
2 - Nhiệt kế thủy tinh – chất lỏng
6/25/2011
3
 Cấu tạo
3 - Nhiệt áp kế
 Cấu tạo: tùy thuộc vào kết cấu ống đàn hồi
- ống đàn hồi một vòng

- ống đàn hồi nhiều vòng
3 - Nhiệt áp kế
 Ưu điểm
- Cấu tạo đơn giản, bền cơ học
- Có thể tự động ghi kết quả
- Có khả năng ổn định độ rung
 Nhược điểm:
- Độ chính xác không cao
- Có thể truyền kết quả đo đi xa (khoảng 20m)
3 - Nhiệt áp kế
 Sử dụng đo nhiệt độ: -185
o
C  550
o
C
Dựa vào sự giãn nở chiều dài của hai vật rắn có hệ
số giãn nở vì nhiệt khác nhau
- Hai vật rắn độc lập nhau: nhiệt kế dilatomet
- Thanh lưỡng kim: nhiệt kế lưỡng kim
4 - Nhiệt kế cơ học
6/25/2011
4
 Sử dụng đo nhiệt độ:
Dựa trên sự biến đổi điện trở của vật do sự biến
đổi nhiệt độ của nó gây nên.
Sự biến đổi điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ được
đặt trưng bằng biểu thức sau
R
t
= R

0
(1+

t
.t)
5 - Nhiệt kế điện trở
Nhiệt kế
điện trở
Chuyển
đổi sơ cấp
Thiết bị
đo thứ cấp
 Bộ phận cảm biến: phần tử cảm biến; chất cách
điện; vỏ bảo vệ nhiệt kế.
- Phần tử cảm biến: kim loại và bán dẫn
- Vật liệu cách điện: Cách điện; bền cơ học; chịu
nhiệt tốt
- Vật liệu làm vỏ bảo vệ: bền cơ học; không thấm
nước; dẫn nhiệt tốt; nhẹ; không gây tác hại hóa
học với vật liệu phần tử cảm biến
5 - Nhiệt kế điện trở
 Yêu cầu phần tử cảm biến nhiệt độ
+ Tinh khiết, bền hóa học
+ Không thay đổi tính chất vật lý
+ Khi đốt nóng không bị oxyhoa.
+ Hệ số nhiệt độ điện trở lớn
+ Quan hệ tuyến tính
 Ưu nhược điểm – SV tham khảo
giáo trình
5.1 - Nhiệt kế điện trở kim loại

 Hệ số dẫn nhiệt độ cao: Oxit mangan; Oxit
Đồng; Oxit Coban….(giảm 3%/độ)
 Hệ số nhiệt độ của điện trở lớn và điện trở
suất cao: nhiệt kế điện trở bán dẫn có kích
thước nhỏ gọn
 Mối liên hệ giữa điện trở và biến đổi nhiệt
độ theo quy luật phi tuyến tính (hàm mũ)
 Ưu nhược điểm – SV tham khảo giáo trình
5.2 - Nhiệt kế điện trở bán dẫn
6/25/2011
5
5.2 - Nhiệt kế điện trở bán dẫn
 Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế điện trở phải xác
định điện trở của phần tử cảm biến nhiệt
độ:
+ Phương pháp dùng von kế – ampe kế
+ Phương pháp dùng mạch cầu
+ Phương pháp Lôgomet
+ phương pháp bù
5.3 – Mạch đo
 Mạch đo dùng volt ke – ampeke:
5.3 – Mạch đo
I = const
R
d1
R
d2
R
d3
R

d4
R
t
OD
V
 Dùng mạch cầu cân bằng
5.3 – Mạch đo
CB
K
o
C
Ω
R
t
R
d
I
t
C
R
1
R
2
D B
A
N
R
3
I
2

I
1
I
3
I
I
0
6/25/2011
6
 Nguyên lý: Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt điện,
dựa trên cơ sở của hiệu ứng nhiệt điện
 Sơ đồ nguyên lý cặp nhiệt điện:
6 - Nhiệt kế nhiệt điện
A
B
1
2 3
A B
2
1
 Sơ đồ mạch đo:
6 - Nhiệt kế nhiệt điện
A
B
1
2
3
A
2
1

TBĐ
TBĐ
4
3
t
0
tt
t
0
a b
 Yêu cầu vật liệu:
- Suất điện động cao, quan hệ với nhiệt đô: tuyến
tính
- Tính chất nhiệt điện ổn định
- Thành phần đồng nhất
- Bền hóa học ở nhiệt độ cao
- Dẫn điện tốt
- Có thể thay thế được
6 - Nhiệt kế nhiệt điện
 Các loại nhiệt kế nhiệt điện hay gặp:
6 - Nhiệt kế nhiệt điện
Loại
Vật liệu làm cặp nhiệt
điện
Khoảng đo
(
o
C)
Nhiệt độ
tối đa (

o
C)
T
Đồng/Constantan
-200  400
400
J
Sắt/Constantan
-200  700
900
E
Chromel/Constantan
-100  700
900
K
Chromel/Alumel
-200  1250
1300
S
Platin/(90%Platin +
10%Rodi
0  1300
1600
B
(70%Platin+30%Rodi)/
(94%Platin+6%Rodi)
300  1600
1800
6/25/2011
7

 Phương pháp đo nhiệt độ:
6 - Nhiệt kế nhiệt điện
a
b
t
t
0
Thiết
bị đo
t
0
TBĐ
T
1
T
2
T
N
.
.
.
Công tắc chuyển mạch
 Nguyên nhân gây sai số khi đo
+ Do nhiệt độ ở đầu tự do của cặp nhiệt điện
không ổn định hoặc khác với nhiệt độ đầu tự do
khi khắc độ.
+ Do sự thay đổi điện trở trong mạch đo dẫn đến
sai số khi đo bằng thiết bị đo thứ cấp.
+ Do vị trí và cách lắp đặt nhiệt kế nhiệt điện
không đúng yêu cầu kỹ thuật

6 - Nhiệt kế nhiệt điện
 Đo theo phương pháp tiếp xúc
+ Dụng cụ đo theo phương pháp tiếp xúc: nhiệt
kế chất lỏng, nhiệt kế điện trở và nhiệt kế nhiệt
điện.
+ Dụng cụ đo nhiệt độ theo phương pháp không
tiếp xúc: nhiệt kế bức xạ hay còn gọi là hỏa kế
7 – Sử dụng nhiệt kế
a) b) c)
d) e) f)
 Khái quát
 Áp kế thủy tĩnh
 Áp kế cơ học
 Áp kế pittong
 Áp kế điện
 Các loại áp kế khác
Chương 3: Đo áp suất
6/25/2011
8
 Áp suất là gì?
Đại lượng vật lý, biểu thị lực tác dụng lên một đơn
vị diện tích.
Áp suất có thể phân bố đồng đều hoặc
khơng đồng đều lên bề mặt chịu lực
 Trườnghợp lực phân bố đồng đều
1 – khái qt
S
F
p =
 Các dạng áp suất

+ Áp suất khí quyển
+ Áp suất tuyệt đối
+ Áp suất dư
+ Áp suất chân khơng
+ Độ chân khơng:
+ Hiệu áp suất – áp suất vi sai
1 – khái qt
%100.
B
P
D
CK

 Mối quan hệ giữa các áp suất
1 – khái qt
Biểu diễn áp suất dư Biểu diễn áp suất chân không
P
tđ
= 0 P
tđ
= 0
P
kq
= 1 (theo áp
suất tuyệt đối)
P
kq
= 1 (theo áp
suất tuyệt đối)
P

kq
= 0 (theo áp
suất dư)
P
dư

P
tđ
P
tđ
P
ck
P
kq
= 0 (theo áp
chân không)
P
tđ
> P
kq
P
tđ
< P
kq
 Đơn vị đo áp suất
+ Theo SI: pascal – Pa (1Pa = 1N/m
2
)
+ Atmơtphe kỹ thuật – at
1at=1kg/cm

2
=735,5mmHg = 9,81.10
4
Pa=10mH2O
+ Atmơtphe vật lý – atm; 1atm = 760mmHg
=10,33mH2O
+ Tor; 1Tor = 1mmHg = 1133.322 Pa
= 13,595.10
-4
kg/cm
2
+ Bar, 1bar = 105pa = 750mmhg
+ PSI (đơn vị sử dụng hệ Anh, Mỹ), 1PSI = 0,07 at
1 – khái qt
6/25/2011
9
 Phân loại dụng cụ đo áp suất
- Theo dạng áp suất cần đo:
Áp kế chuyên dùng:
+ Baromet: đo áp suất khí quyển
+ Chân không kế - áp kế chân không
+ Manomet: đo áp suất dư
Áp kế đa chức năng:
+ Áp kế đo áp suất tuyệt đối từ “0”
+ Manomet chân không
+ Áp kế vi sai, micromanomet
1 – khái quát
 Phân loại dụng cụ đo áp suất
- Theo nguyên lý hoạt động
+ Áp kế thủy tĩnh

+ Áp kế cơ học
+ Áp kế pittong
+ Áp kế điện
1 – khái quát
 Nguyên lý hoạt động
Theo nguyên tắc áp suất thủy tĩnh. Chất lỏng thường
dùng: nước, thủy ngân hoặc rượu
 Phân loại
+ Áp kế chữ U – manomet chữ U
+ Vi áp kế
+ Baromet thủy ngân
 Ưu – nhược điểm
+ Đơn giản, rẻ tiền, độ chính xác khá cao
+ Cồng kềnh, dễ vỡ
+ Không cho phép đo được áp suất cao
2 – Áp kế thủy tĩnh
 Cấu tạo - nguyên lý hoạt động
2.1 – Áp kế chất lỏng chữ U
P
đo
P
kq
h
6/25/2011
10
 Ưu điểm
Đơn giản, có thể đo áp suất tới khoảng 200KPa
tùy thuộc vào độ bền ống thủy tinh và độ kín của hệ
thống
 Nhược điểm

Phải đọc chiều cao mực chất lỏng tại hai nhánh
của áp kế, từ đó xác định độ chênh cột lỏng.
Cả hai nhánh đều đặt thẳng đứng nên khi độ
chênh áp suất lớn thì cột chất lỏng sẽ dâng rất cao,
ống áp kế phải dài
2.1 – Áp kế chất lỏng chữ U
 Cấu tạo - nguyên lý hoạt động
2.2 – Vi áp kế
h
P
đo
P
kq
P
đo
l
α
h
P
kq
 Cấu tạo - nguyên lý hoạt động
2.3 – Baromet thủy ngân
P
Chân không
tuyệt đối
Chân không
tuyệt đối
 Nguyên lý hoạt động
Dựa theo sự biến dạng cơ học của các phần tử
đàn hồi dưới tác dụng của áp lực. Vì vậy, áp kế cơ

học còn được gọi là áp kế đàn hồi
 Phân loại
+ Áp kế ống đàn hồi
+ Áp kế màng đàn hồi
+ Áp kế xiphong
3 – Áp kế cơ học (đàn hồi)
6/25/2011
11
 Áp kế ống đàn hồi một
vòng
 Nhước điểm
Thường xảy ra sự đàn hồi
trễ.
Mặt khác góc mở do đàn hồi
của ống một vòng thường nhỏ
(7 – 8
0
)nên đòi hỏi phải có cơ
cấu truyền động nhạy qua
kim chỉ thị
3.1 – Áp kế ống đàn hồi
 Áp kế ống đàn hồi
nhiều vòng
Số vòng xoắn 2 – 9; góc
mở đầu tự do có thể đến
540; nên kim chỉ thị
quay một góc rộng trên
thang đo.
3.1 – Áp kế ống đàn hồi
 Phần tử đàn hồi được sử dụng là các vật liệu đàn

hồi như: vải, tấm cao su, thép, đồng thau,…
 Màng đàn hồi: màng phẳng, màng gơn sóng,
màng đàn hồi có lò xo, màng hộp đơn, màng hợp
kép….
3.2 – Áp kế màng đàn hồi
 Cấu tạo
3.2 – Áp kế màng đàn hồi
6/25/2011
12
 Ưu điểm
Ít bị ảnh hưởng bởi va đập, môi trường ăn mòn
hóa học
 Nhược điểm
- Kích thước màng lớn
- Quá tải có sự biến dạng dư
- Sai số lớn khi nhiệt độ môi trường xung quanh
cao
- Độ chính xác không cao
3.2 – Áp kế màng đàn hồi
 Áp kế xiphong kim chỉ thị
 Áp kế xiphong tự ghi
3.3 – Áp kế xiphong
 Nguyên lý:
Dựa vào sự cân bằng lực tạo ra bởi áp suất đo,
với trọng lượng vật đối trọng và của pittông đặt
trong xilanh.
Trị số áp suất được xác định bởi khối lượng của
vật đối trọng và pittông với diện tích hiệu dụng
của pittông
4 – Áp kế pittong

F
G
F
GG
P =
+
=
21
4 – Áp kế pittong
 Cấu tạo
6/25/2011
13
 Nguyên lý
Hoạt động dựa trên nguyên lý biến đổi điện
trở. Áp suất biến đổi làm điện trở thay đổi
 Phân loại
+ Áp kế biến trở
+ Áp kế điện trở lực căng (Áp kế Tenzo)
+ Áp kế áp điện
5 – Áp kế điện
 Áp kế biến trở hoạt động dựa vào tính chất thay
đổi điện trở của một số vật liệu dưới tác dụng của
áp suất.
 Vật liệu thường dùng: chất bán dẫn, maganin,
constantan, vonfram, nikel, crom, bạch
kim,…Thực tế hay dùng mangan.
 Khi áp suất thay đổi, điện trở của maganin cũng
biến đổi theo mối quan hệ sau.
5.1 – Áp kế biến trở
).1.(

0
PKRR
p
+=
 Cấu tạo
5.1 – Áp kế biến trở
U
N
P
 Nguyên lý
Áp kế điện trở lực căng là dụng cụ đo áp suất hoạt
động trên cơ sở hiệu ứng Tenzo.
Hiệu ứng Tenzo: khi dây dẫn bị biến dạng cơ học
thì điện trở của nó cũng thay đổi.
Sự biến đổi điện trở theo hiệu ứng Tenzo còn gọi
là biến đổi điện trở lực căng
5.2 – Áp kế điện trở lực căng
6/25/2011
14
Cu to s mch o
5.2 p k in tr lc cng
R
T
Kẹ
U
R
B
P
1
2

R
1
R
2
R
t
U
RA
Boọ hieồn thũ
keỏt quaỷ
Phn t cm bin o ỏp sut cao
5.2 p k in tr lc cng
R
T1
R
T1
R
B1
R
B2
R
T2
P
Yờu cu in tr lc cng
+ Vt liu ch to phi cú nhy cao.
+ H s nhit gión n chiu di nh.
+ Vt liu l dõy in tr phi cú in tr sut ln.
+ Cn phi bự nhit trong mch o.
5.2 p k in tr lc cng
Nguyờn tc hot ng:

Da hiu ng PIEZO - Tỏc dng lc c hc
vo vt liu, trờn b mt vt liu xut hin in
tớch, cũn bờn trong xy ra s phõn cc, v ngc
li.
Hin tng ny c gi l hiu ng ỏp in
mt s loi vt liu: tinh th thch anh, mui st,
bari titanat
5.3 p k ỏp in
6/25/2011
15
 Cấu tạo áp kế áp điện thạch anh.
5.3 – Áp kế áp điện
 Ưu điểm
không bị trể, thuận lợi đo áp suất biến đổi nhanh
 Nhược điểm
Độ biến dạng các phần tử áp điện rất nhỏ
(khoảng vài micrômét)
Ít áp dụng cho việc đo áp suất tĩnh.
Khắc độ khó
5.3 – Áp kế áp điện
 Sinh viên tham khảo giáo trình
6 – Các loại áp kế khác
 Chọn áp kế phù hợp
- Mức áp suất cần đo.
- Tính chất lý, hóa của môi trường cần đo.
 Chú ý các điều kiện; yếu tố dẫn đến sai số
hệ thống
- Cấu tạo của phần tử tiếp nhận.
- Cách lắp đặt áp kế.
7 – Cách sử dụng áp kế

6/25/2011
16
 Vị trí, cấu tạo của phần tử tiếp nhận có khác nhau
phụ thuộc vào loại áp suất
 Áp suất tĩnh
- Áp suất đo tại một điểm trong dòng lưu chất
không bị kích động.
- Phần tử tiếp nhận phải dịch chuyển theo hướng
dòng lưu chất, với vận tốc bằng vận tốc dòng chảy.
7.1– Cấu tạo; vị trí lắp đặt phần tử
tiếp nhận
 Yêu cầu vị trí, cấu tạo lắp đặt
- Khoan lỗ đảm bảo trục lỗ
vuông góc hướng dòng chảy
- Đường kính lỗ tiếp nhận
không nên quá lớn
+ Với khí: d  1,5mm
+ Với lỏng: d = 2  4mm
- Bề mặt khoan lỗ và thành
ống phải phẳng phiu
7.1– Cấu tạo; vị trí lắp đặt phần tử
tiếp nhận
 Áp suất toàn phần (áp suất hãm, áp suất
điểm tới hạn)
7.1– Cấu tạo; vị trí lắp đặt phần tử
tiếp nhận
 Điểm tiếp nhận áp suất và áp kế nên bố trí trên
đoạn ống thẳng - ở phía trên, hoặc hai bên
thành ống để tránh gây tắc ống dẫn áp suất
 Khi đo áp suất lưu chất có nhiệt độ cao, vận tốc

lớn, hệ thống bị rung, ống dẫn áp nên uốn chữ
U hoặc xoắn lại.
 Trước áp kế phải lắp van khóa
7.2– Cách lắp đặt áp kế
6/25/2011
17
 Khái quát
 Lưu lượng kế chênh áp biến thiên
 Lưu lượng kế chênh áp không đổi
 Đo lưu lượng bằng lưu tốc kế
 Lưu lượng kế thể tích
Chương 4: Đo lưu lượng
 Lưu lượng là gì?
- Lưu lượng khối lượng
- Lưu lượng thể tích
- Lưu lượng mol
 Trạng thái lưu chất
- Lưu lượng lỏng
- Lưu lượng khí
- Lưu lượng hơi
1 – khái quát
 Phân loại lưu lượng kế
- Dựa vào độ chênh áp biến thiên
- Dựa vào độ chênh áp không đổi
- Dựa vào vận tốc dòng chảy
- Dựa vào phương pháp thể tích
- Dựa vào cơ sở nhiệt học
- Dựa vào phương pháp, nguyên lý đặc biệt
1 – khái quát
 Nguyên lý:

Dựa vào sự giảm tiết lưu đột ngột của dòng lưu chất.
Phương tiện đo: sự kết hợp giữa thiết bị tiết lưu và
hiệu áp kế để đo độ chênh lệch áp suất trước và sau
tiết lưu.
 Cấu tạo:
2 – lưu lượng kế có độ chênh áp
biến thiên
Chênh lệch
áp suất
Chênh lệch
áp suất
Giản đồ đo
áp suất
pCKQ 
4
_
2
1
2
4







D
d
gd

K

6/25/2011
18
 Phân loại thiết bị tiết lưu:
- Thiết bị tiết lưu là phần tử cảm biến của lưu lượng
kế có độ chênh áp biến thiên.
- Lưu lượng → hiệu áp suất trước và sau tiết lưu.
- Hiệu áp suất này được đo bằng hiệu áp kế
 Tùy vào cấu tạo và vị trí lắp đặt, thiết bị tiết
lưu có thể được phân loại
- Màng tiết lưu
- Vòi tiết lưu
- Ống tiết lưu
2 – lưu lượng kế có độ chênh áp
biến thiên
 Màng tiết lưu: Dạng đĩa mỏng, tiết diện tiết lưu hình tròn
hoặc viên phân, cạnh sắc nhọn
2 – lưu lượng kế có độ chênh áp
biến thiên
Ống đo
áp suất
Bộ phận
lấy mẫu
 Vòi tiết lưu: Vòi tiết lưu là thiết lưu có tiết diện tiết
lưu hình tròn nhưng phần miệng vào có dạng thu
hẹp dần, phần giữa có dạng hình trụ
2 – lưu lượng kế có độ chênh áp
biến thiên
 Ống tiết lưu: Thường sử dụng ống Ventury. Ống

Ventury là thiết bị có tiết diện tiết lưu hình tròn
nhưng phần “miệng vào” thu hẹp dần đều, phần
giữa có dạng hình trụ, còn phần miệng loe hình
côn
2 – lưu lượng kế có độ chênh áp
biến thiên
Đầu đo áp
suất thấp
Đầu đo áp
suất cao
6/25/2011
19
 Nguyên lý:
- Dòng lưu chất chảy bao trùm qua phao hoặc con
đội và chúng luôn luôn ở trạng thái cân bằng.
- Khi phao hoặc con đội chuyển động thì tiết diện
dòng lưu chất đi qua sẽ thay đổi.
- Kết cấu của sự biến đổi tiết diện được tính toán sao
cho độ mở tiết diện với lưu lượng phụ thuộc tuyến
tính
+ rotamet
+ lưu lượng kế phao
+ lưu lượng kế pittong
3 – lưu lượng kế có độ chênh áp
không đổi
 Cấu tạo Rotamet
- Thường là ống mica hình
côn, con đội bên trong có
thể dịch chuyển được.
- Phao (con đội) có cấu tạo:

đĩa phẳng, hình trụ, nhưng
thường là hình côn
3 – lưu lượng kế có độ chênh áp
không đổi - Rotamet
 Hoạt động Rotamet
- Lưu lượng càng lớn thì con
đội càng được đẩy lên cao.
- Khi lực tác dụng bởi dòng
lưu chất cân bằng với trọng
lực của con đội thì con đội
sẽ đạt trạng thái cân bằng
3 – lưu lượng kế có độ chênh áp
không đổi - Rotamet
 Hoạt động Rotamet
- Lưu lượng được xác định theo khoảng cách
dịch chuyển của con đội.
- Tại vị trí cân bằng
3 – lưu lượng kế có độ chênh áp
không đổi - Rotamet
22
2
_
1
274,1
4
. d
G
d
G
F

G
PPP 

6/25/2011
20
 Hoạt động Rotamet
- Lưu lượng qua rotamet được xác định qua công
thức
3 – lưu lượng kế có độ chênh áp
không đổi - Rotamet
 
skgG
d
F
PPFQ
m
/,.
596,1
2
0
210




 
sm
G
d
F

PPFQ
v
/,
596,1
2

3
0
210





- F
0
là tiết diện “sống” giữa thành trong của ống
Rotamet với mép ngoài của con đội ở tiết diện
có đường kính d
 Lưu ý khi sử dụng rotamet:
- Mỗi Rotamet chỉ dùng để đo lưu lượng cho
một lưu chất nhất định.
- Khi lắp Rotamet vào hệ thống luôn luôn phải
bố trí dòng lưu chất chuyển động từ dưới lên.
- Dòng lưu chất cần đo lưu lượng phải tương đối
trong suốt để có thể nhìn thấy con đội
3 – lưu lượng kế có độ chênh áp
không đổi - Rotamet
 Sơ đồ thí nghiệm kiểm định rotamet:
3 – lưu lượng kế có độ chênh áp

không đổi - Rotamet
1
2
3
4
 Ưu điểm
- Kết cấu đơn giản.
- Có thể đo được lưu lượng nhỏ.
- Đơn giản và dễ dàng khi đo.
- Khoảng đo tương đối rộng.
- Có thể sử dụng để đo lưu lượng của các lưu chất có
tính chất phá hủy mạnh
 Nhược điểm
- Không thích hợp đo lưu lượng dòng lưu chất nhiệt
độ cao 100
0
C, áp suất cao ( 0,5–0,6 MPa).
- Không cho phép truyền kết quả đo đi xa.
- Dễ vỡ
3 – lưu lượng kế có độ chênh áp không đổi -
Rotamet
6/25/2011
21
 Nguyên tắc hoạt động
- Lưu lượng được xác định dựa trên cơ sở vận tốc
dòng lưu chất
 Có thể phân chia thành ba loại chính
- Đo lưu lượng bằng lưu tốc kế kiểu tuabin.
- Đo lưu lượng bằng ống lưu tốc (ống đo vận tốc)
- Đo lưu lượng bằng các lưu tốc kế khác

4 – Đo lưu lượng bằng lưu
tốc kế
 Đo lưu lượng bằng lưu tốc kế kiểu tuabin
- Tuabin với cánh thẳng, cong đặt trong dòng chảy
- Vận tốc vòng quay của tuabin tỷ lệ với vận tốc dòng
chảy
- Phổ biến dùng lưu tốc kế tuabin có bộ biến đổi sơ
cấp theo nguyên lý cảm ứng điện từ
4 – Đo lưu lượng bằng lưu tốc kế
1
2
3
4
6
7
5
Đầu cảm biến
Cánh quạt
Khung
 Đo lưu lưu lượng bằng ống lưu tốc (ống
pitot)
- Đo lưu lượng dòng chảy qua tiết diện không đổi
là xác định vận tốc trung bình của dòng chảy
- Lưu lượng: Q = 
tb
F
- Tại một điểm bất kỳ trong dòng chảy
4 – Đo lưu lượng bằng lưu tốc
kế
g

v
gρ
P
P
TP
2
2
+=
(
)
tTP
PP
ρ
v
_
2
=
 Đo lưu lưu lượng bằng ống lưu tốc (ống
pitot)
- Đối với ống dẫn có tiết diện không đổi thì áp
suất tĩnh và áp suất toàn phần ở hai điểm gần
nhau thay đổi không đáng kể  Có thể gắn áp
kế chữ U để đo áp suất động
4 – Đo lưu lượng bằng lưu tốc kế
d  0,035D
6/25/2011
22
 Đo lưu lưu lượng bằng ống lưu tốc kế kiểu
cảm ứng điện từ
4 – Đo lưu lượng bằng lưu tốc

kế
KD
1 2 3 4 5 6
 Đo lưu lưu lượng dùng phong tốc kế
4 – Đo lưu lượng bằng lưu tốc
kế
 Lưu lượng kế thể tích dùng đo lưu lượng chất
lỏng có độ nhớt đến 3.10
-4
m
2
/s
 Lưu lượng kế thể tích có độ chính xác tương đối
cao
- Lưu lượng kế kiểu buồng.
- Lưu lượng kế kiểu pittông.
- Lưu lượng kế kiểu bánh răng hình ôvan.
- Lưu lượng kế kiểu bánh xe lăn.
- Lưu lượng kế dùng bình định lượng
5 – lưu lượng kế thể tích
 Đo lưu lượng bằng bình định lượng
Kết cấu đơn giản, độ chính xác khá cao,
thường dùng kiểm định phương pháp đo lưu
lượng khác
- Đo lưu lượng bằng bình định lượng trong hệ
thống hở
- Đo lưu lượng bằng bình định lượng trong hệ
thống kín
5 – lưu lượng kế thể tích
6/25/2011

23
 Đo lưu lượng bằng bình định lượng trong hệ thống
hở
5 – lưu lượng kế thể tích
6
5
4
1
7
II
4
1
2
3
I
 Đo lưu lượng bằng bình định lượng trong hệ
thống kín
5 – lưu lượng kế thể tích
1
2
3
4
5
6
7 8
9
I II
 Lưu lượng kế bánh răng hình Ôvan và bánh xe
lăn
5 – lưu lượng kế thể tích

2
1
3 3
4
5
 Khái quát
 Đo mức chất lỏng
 Đo mức vật liệu rời
Chương 5: Đo mức chất lỏng
– vật liệu rời
6/25/2011
24
 Mức kế là dụng cụ đo mức chất lỏng và vật
liệu rời được sử dụng rộng rãi trong sản
xuất, chế biến và vận chuyển chất lỏng
 Phân loại theo nguyên lý hoạt động:
- Mức kế cơ học: mức kế phao nổi, đàn hồi…
- Mức kế thủy tĩnh: mức kế phao chìm, áp suất, áp
lực….
- Mức kế điện: mức kế điện dẫn, điện dung
- Các loại mức kế khác: mức kế đồng vị phóng xạ,
sóng vô tuyến và sóng âm
1 – khái quát
 Phân loại dụng cụ đo mức vật liệu rời
Theo mục đích sử dụng
- Báo mức: báo mức trên hoặc báo dưới.
- Thước thăm liệu
- Đo mức liên tục
Theo nguyên lý hoạt động

- Theo nguyên lý áp lực: mức kế màng đàn hồi,…
- Dựa trên cơ sở ứng dụng những tính chất điện:
mức kế điện dẫn và điện dung,…
1 – khái quát
 Mức kế cơ học: dựa trên lực tác dụng cơ học
của lưu chất lên phần tử cảm biến
o Mức kế phao nổi
2 – Đo mức chất lỏng
 Mức kế cơ học: dựa trên
lực tác dụng cơ học của
lưu chất lên phần tử cảm
biến
o Mức kế phao chìm: sự
thay đổi lực đẩy lên
phao. Lực đẩy tỷ lệ với
độ sâu của phao chìm
trong mực chất lỏng
2 – Đo mức chất lỏng
6/25/2011
25
 Mức kế áp lực: áp lực không khí nén qua ống hở
có một đầu nằm trong mực chất lỏng bồn chứa
2 – Đo mức chất lỏng
 Mức kế hiệu áp kế: dùng đo mức chất lỏng nằm
trong bình hở hoặc chân không
2 – Đo mức chất lỏng
-+
m
1
h

h
P
P
 
m
PP
g
h 
.
1

 Đặt tính của vật liệu rời
khác đặc tính của lưu chất.
Bề mặt vật liệu rời thường
nhấp nhô phụ thuộc vào
tương tác giữa các hạt và
mối liên kết giữa các hạt và
thành thiết bị chứa
 Mức kế màng đàn hồi
3 – Đo mức vật liệu rời
1
2
3
 Mức kế tiếp xúc cơ
1 - tời cơ điện
2 - phanh điện
3 – ròng rọc rờ le
4 – tải trọng
5 - xenxin cảm biến
6 – đồng hồ thứ cấp

7 – Bộ điều khiển
3 – Đo mức vật liệu rời