CamBien 7

Đo lường - cảm biếnCảm biến đo lưu lượng, vận tốc lưu chất và mức... Đo lưu lượng bằng phương phápđếm Nguyên lý: đếm trực tiếp số lượng thể tích chất lỏng đi qua buồng chứa có thể tích b

Đo lường - cảm biến

Cảm biến đo lưu lượng, vận tốc lưu chất và

mức

Nội dung

Đo lưu lượng bằng phương pháp

đếm

Nguyên lý: đếm trực tiếp số lượng thể tích chất

lỏng đi qua buồng chứa có thể tích biết trước Khi

chất lỏng đi vào buồng sẽ tác động làm quay bánh

răng, đồng thời tác động đến cơ cấu đếm

Đo lưu lượng bằng phao

Rotameter: Dùng đo lưu lượng của

khí hay chất lỏng, gồm 1 ống thủy

tinh đặt đứng chứa một phao Phao

sẽ được nâng lên tỉ lệ với vận tốc lưu

chất

Độ dịch chuyển của phao

(hoặc nút) có thể được đo

bởi cảm biến đo dịch

chuyển

Đo lưu lượng bằng chênh lệch áp

suất

Phương trình Bernoulli

cho đường ống nằm

ngang như hình:

Định luật bảo toàn khối

lượng

Lưu lượng chất lỏng:

Có 4 loại:

• Một đồng hồ dạng Venturi có K = 0.008 m4N-0.5s-1 Tính lưu lượng chất lỏng khi chênh lệch áp suất p = 180 Pa

• Một đồng hồ dạng Orifice có K = 0.004 m4N-0.5s-1 Tính lưu lượng chất lỏng khi chênh lệch áp suất đo được là 200 Pa Lưu lượng

K: hằng số đồng hồ

Đo lưu lượng bằng turbine hoặc

cánh quạt

Nguyên lý: Phần tử cảm

nhận là một rotor hướng

trục, được đặt để quay do

dòng chất lỏng đi qua

Số vòng quay trong một

đơn vị thời gian:

n = k.v Trong đó, k là hệ số tỉ lệ và

v là tốc độ dòng chảy qua

tiết diện A

Lưu lượng bằng:

Q = A.v

Số vòng quay có thể được

đo bằng cảm biến đo tốc

độ (ví dụ, máy phát tốc)

Đo tốc độ gió

Đo mức bằng phao

Phao có chứa nam châm, sẽ tác động vào tiếp điểm trong ống dẫn hướng Có thể đặt nhiều tiếp điểm trong ống để đo nhiều mức khác nhau

Đo mức bằng cảm biến điện dung

Nguyên lý: Một điện cực

cách điện được nhúng vào chất lỏng Điện dung giữa thanh dẫn bên trong điện cực và thành bồn được đo về thay đổi theo mức chất lỏng (a)

(b) Công tắc mức dạng điện dung

Đo mức bằng cảm biến điện dung

 là hằng số điện môi

0 là hằng số điện môi chân không

Nếu chất lỏng có độ dẫn điện cao, ta có

thể đơn giản công thức trên:

Quan hệ giữa điện dung và mức L:

Đo mức bằng siêu âm và quang

Sóng siêu âm được phản xạ tại bề mặt chất lỏng Thời gian trễ được đo giữa lúc phát và nhận tín hiệu

Bài tập

Quan hệ giữa vận tốc v và sai

lệch áp suất (đồng hồ dạng

orifice)

1 Psi = 6894.75729 Pa

Tính chất của chất lỏng:

Mật độ chất lỏng  = 1000 kg/m3

Đường kính ống (A1): 1cm

Đường kính vòi (A2): 0.5cm

Lưu lượng tối đa: 0.2 lít/giây (0.0002 m3/s)

a/ Thiết kế 1 cảm biến dùng đồng hồ dạng orifice với tầm ngõ ra 0-5V để đo lưu lượng chất lỏng trên? Dùng cảm biến áp suất tầm đo 10psi/250mV

b/ Ngõ ra bằng bao nhiêu tại ½ lưu lượng cực đại?

Bài tập

Thiết kế mạch điện đo lưu lượng

chất lỏng, tầm đo 0V (lưu lượng

min) tới 5V (lưu lượng max)

Dùng máy phát tốc, tầm đo

2.4V/1000rpm 1 fluid ounce = 29.57 ml

Thiết kế mạch điện đo lưu lượng

chất lỏng dùng ống dạng piot, tầm

đo 0V (lưu lượng min) tới 5V (lưu

lượng max)