Đề cương ôn thi lý thuyết VHTB lạnh

ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN 1.1.Đo dòng điện Cấu tạo, nguyên lý làm việc của dụng cụ đo dòng điện: Dụng cụ được sử dụng để đo dòng điện là Ampe kế hay Ampemet Ký hiệu là: A Dụng cụ đo dòn

Câu hỏi ôn tập Câu 1: Trình bày khái niệm và yêu cầu đối với môi chất lạnh?

Câu 2: Hay cho biết môi chất lạnh thông dụng? Ảnh hưởng của môi chất đến sức khỏe

con người và môi trường?

Câu 3: Nêu tính chất của ga R22? Ảnh hưởng ga R22 đối với môi trường?

Câu 4: So sánh tính chất giữa môi chất làm lạnh R22 với R134a?

Câu 5: Thiết kế mạch điện điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha đảo chiều quay có

khóa liên động

Yêu cầu:

a, Vẽ sơ đồ nguyên lý của mạch điện

b, Phân tích tác dụng của thiết bị

c, Thuyết trình nguyên lý hoạt động của mạch

d, Các liên động và bảo vệ trong mạch điện

Câu 6: Thiết kế mạch điện điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha từ các vị trí khác

nhau (Có chỉ thị khi có tải)

Yêu cầu:

a, Vẽ sơ đồ nguyên lý của mạch điện

b, Phân tích tác dụng của thiết bị

c, Thuyết trình nguyên lý hoạt động của mạch

d, Các liên động và bảo vệ trong mạch điện

Câu 7: Thiết kế mạch điện điều khiển tự động hai động cơ không đồng bộ 3 pha làm

việc theo thứ tự (Dùng Rơle thời gian)

Yêu cầu:

a, Vẽ sơ đồ nguyên lý của mạch điện

b, Phân tích tác dụng của thiết bị

c, Thuyết trình nguyên lý hoạt động của mạch

d, Các liên động và bảo vệ trong mạch điện

Câu 8: Thiết kế mạch điện đổi nối sao-tam giác động cơ không đồng bộ 3 pha sử dụng

nút ấn

Yêu cầu:

a, Vẽ sơ đồ nguyên lý của mạch điện

b, Phân tích tác dụng của thiết bị

c, Thuyết trình nguyên lý hoạt động của mạch

d, Các liên động và bảo vệ trong mạch điện

Câu 8: Vẽ sơ đồ nhiệt và nêu nguyên lý làm việc máy điều hòa một chiều?

Câu 9: Vẽ sơ đồ nhiệt và nêu nguyên lý làm việc máy điều hòa hai chiều?

Câu 10: Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén piston?

Câu 11:Nêu cấu tạo, hoạt động dàn ngưng tụ? Xác định tình trạng làm việc dàn ngưng

tụ?

Câu 12:Nêu cấu tạo, hoạt động dàn bay hơi? Xác định tình trạng làm việc dàn bay hơi?

Câu 13: Nêu cấu tạo, hoạt van tiết lưu? Xác định tình trạng làm việc van tiết lưu?

Câu 14: Nêu các kiểm tra, sửa chãy và thay thế Block?

Môn học: CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH

1 Môi chất lạnh

1.1 Khái niệm

Tác nhân lạnh là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều

để thu nhiệt của môi trường có nhiệt độ thấp và thải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn

Tác nhân lạnh tuần hòan được trong hệ thống nhờ quá trình nén

* Ở máy lạnh nén khí, môi chất lạnh không thay đổi trạng thái, luôn ở thể khí

* Ở máy lạnh nén hơi, môi chất lạnh thu nhiệt của môi trường xung quanh trong thời gian nó biến đổi trạng thái

1.2 Các yêu cầu đối với môi chất lạnh

Do những đặc điểm của chu trình ngược, hệ thống thiết bị lạnh, điều kiện vận hành nên tác nhân lạnh cần có các yêu cầu sau đây:

* Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi nhiều: tđđ << tbh

* Nhiệt độ tới hạn phải cao hơn nhiệt độ ngưng tụ nhiều: tth >> tnt

+ Nhiệt độ tới hạn là nhiệt độ mà trên đó trạng thái khí không thể chuyển thành trạng thái lỏng được dù có tăng áp suất

Ví dụ: tth (NH3) = 132,90C ; tth (CO2) = 310C; tth (R12) = 1120C

+ Nhiệt độ đông đặc: tại đó vật thể chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn

*Ẩn nhiệt hóa hơi và nhiệt dung (c) càng lớn, càng tốt vì lúc này lượng môi chất hoàn toàn trong hệ thống càng nhỏ, năng suất lạnh riêng khối lượng càng lớn

Năng suất lạnh riêng theo thể tích qv càng lớn càng tốt, vì lúc này máy nén và các thiết bị sẽ gọn nhẹ

* Độ nhớt động học càng nhỏ càng tốt, nhằm giảm tổn thất áp suất trên đường ống và các van

* Hệ số dẫn nhiệt () và hệ số tỏa nhiệt (α) càng lớn càng tốt

* Mội chất hòa tan dầu hoàn toàn có ưu điểm hơn so với loại không hòa tan hoặc hòa tan hạn chế, vì quá trình bôi trơn sẽ tốt hơn, thiết bị trao đổi nhiệt không bị một lớp trở nhiệt do dầu bao phủ, nhưng có nhược điểm là làm tăng nhiệt độ bay hơi và làm giảm độ nhớt của dầu

* Khả năng hòa tan nước của môi chất càng lớn càng tốt, để tránh tắc ẩm cho

e Môi chất vô cơ:

* Ký hiệu: vì công thức hóa học của các môi chất vô cơ đơn giản nên ít khi sử dụng ký hiệu Tuy nhiên quy định như sau:

R7 - (hai chữ số ghi tròn phân tử lượng của chất) Ví dụ: NH3 : R717; H2O : R718; Không khí: R729

Các chất có cùng phân tử lượng phải có dấu hiệu riêng phân biệt Ví dụ: CO2, R744, N2O, R744A

* Môi chất điển hình NH3:

Máy lạnh NH3 được ứng dụng nhiều nhất trong công nghiệp thực phẩm

- Nhiệt độ bay hơi thấp nhất đạt được t0 = - 670C

- Có ẩn nhiệt hóa hơi lớn: r = 313,8 Kcal/Kg ở t0 = -150C

- Có tác dụng làm rỉ đồng

- Nếu bị rò rỉ NH3 bị hấp phụ vào sản phẩm, gây nên mùi khó chịu và làm tăng

độ pH của bề mặt sản phẩm, dễ cho vi sinh vật phát triển

- Không hòa tan dầu

f Môi chất hữu cơ:

* Các freon (F, R):

+ Định nghĩa: Freon là các dẫn xuất halogen của các cacbua hydo no như: metan, etan, propan

Các hợp chất này lần đầu tiên được nghiên cứu và thí nghiệm vào năm 1882

+ Ký hiệu và tên gọi freon: F_ abc Với : a = số nguyên tử C - 1

- Dẫn xuất của C3H8 : C3H6Cl2 ký hiệu là F_160

Nếu trong công thức các nguyên tử Clo được thay thế bằng các nguyên tử Brôm thì ta viết chữ B sau ký hiệu trên và thêm một chỉ số bằng số nguyên tử Brôm

Ví dụ: CF3Cl Ký hiệu là F_13 CF3Br ký hiệu F_13B1

- Ít độc

- Không mùi hoặc có mùi thơm nhẹ

- Không (hay ít) gây nổ

+ Nhược điểm:

- Ẩn nhịêt hóa hơi bé

- Freon không hòa tan trong nước, nên dễ có hiện tượng nút đá

- Hỗn hợp của các freon với không khí thì không độc, không nguy hiểm (trừ khi quá đặc thì gây ngạt), nhưng các sản phẩm phân hủy của chúng khi có ngọn lửa thì rất nguy hiểm vì tạo khí độc là fosgen (OCCl2)

- Các freon hòa tan hoàn toàn trong dầu, do đó làm tăng nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ ngưng tự của tác nhân Khi tăng lượng dầu trong tác nhân thì sẽ giảm lượng tác nhân làm việc trong hệ thống, do đó làm giảm năng suất lạnh của “1kg biểu kiến tác nhân lạnh” (1kg biểu kiến tác nhân lạnh là lượng hỗn hợp tác nhân lạnh và dầu máy, nước bằng 1kg), đồng thời sẽ làm tăng độ nhớt dung dịch so với tác nhân tinh khiết nên hệ số cấp nhiệt (α) cũng giảm

Tuy nhiên dầu hòa tan hoàn toàn vào tác nhân lại có ưu điểm là không tạo ra các màng dầu ở bề mặt thiết bị truyền nhiệ, do đó không làm giảm hiệu suất truyền nhiệt

- Nhược điểm lớn nhất của freon là thủ phạm phá hủy tầng ozon và gây hiệu

ứng lồng kính làm nóng trái đất

* Tầng ôzon và sự suy thoái:

Tầng ôzon là tầng khí quyển có độ dày chừng 40 km, cách bề mặt trái đất từ 10

- 50 km Tầng ôzon được coi là lá chắn của trái đất, chống các tia cực tím có hại của mặt trời (làm cháy da và gây ra các bệnh ung thư da )

Năm 1950 (Paul Crutzen - Đức) đã phát hiện ra sự suy thoái của tầng ôzon, nhưng mãi đến năm 1974 (Powland và Molina - Mỹ) mới phát hiện ra thủ phạm là các chất freon có chứa Clo, và ba giáo sư đã được giải thưởng Nobel hóa học vào năm 1995

Freon tuy nặng hơn không khí, nhưng sau nhiều năm nó cũng đến được tầng bình lưu, dưới tác dụng ánh sáng mặt trời chúng phân hủy các nguyên tử Clo Clo tác dụng như một chất xúc tác phá hủy phân tử ôzon (O3  O2) Do Clo tồn tại rất lâu trong khí quyển nên khả năng phá hủy ozon rất lớn, ước tính rằng cứ 1 nguyên tử Clo có thể phá hủy tới 100.000 phân tử ozon

* Hịệu ứng lồng kính:

Nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất khoảng 150C, nhiệt độ này được thiết lập nhờ hiệu ứng lồng kính cân bằng do khí Cacbonic và hơi nước ở trạng thái cân bằng sinh thái trong tầng khí quyển tạo ra Chúng để cho các tia năng lượng mặt trời có sóng ngắn đi qua một cách dễ dàng, nhưng lại phản xạ lại những tia năng lượng sóng dài phát

ra từ trái đất, làm nóng trái đất

Hiệu ứng lồng kính: lồng kính là một hộp thu năng lượng mặt trời, đáy và xung quanh làm bằng vật liệu cách nhiệt, bên trong đặt tấm thu năng lượng sơn màu đen, bên trên đặt tấm kính trắng Ánh nắng mặt trời có bước sóng rất ngắn xuyên quan tấm kính một cách dễ dàng và được tấm thu hấp thụ năng lượng Do nhiệt độ không cao, nên tấm hấp thụ màu đen chỉ phát ra các tia bức xạ năng lượng sóng dài Các lớp kính trắng lại

có tính chất phản xạ hầu hết các tia bức xạ dài, do đó lồng kính có khả năng bẫy các tia năng lượng mặt trời để biến thành nhiệt sử dụng cho mục đích sưởi ấm, đun nước, sấy

Ở trạng thái cân bằng sinh thái, lựơng CO2 và hơi nước có trong khí quyển vừa

đủ để giải nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất khoảng 150C Nhưng trong quá trình công nghiệp hóa, trạng thái cân bằng bị con người tác động, ngoài lượng CO2 thải ra từ các nhà máy nhiệt điện và cơ sở công nghiệp ngày càng lớn, vì nhiều freon có hiệu ứng lồng kính lớn gấp 5000 - 7000 lần CO2 Dẫn đến trạng thái cân bằng sinh thái bị phá vỡ, trái đất nóng dần lên, dẫn đến hậu quả khó lường là băng giá vĩnh cửu ở hai cực trái đất tan ra, nước biển dâng lên thu hẹp diện tích canh tác, thời tiết thay đổi, thiên tai hoành hành

+ Môi chất lạnh bị cấm: R11, R12, R13, R502

+ Môi chất lạnh quá độ: R22, R401A/B, R401 A/B

+ Môi chất lạnh cho tương lai là các chất không chứa Clo như: R134a, R507, R23, R717

* Các hỗn hợp đồng sôi: là các hỗn hợp có 2 hoặc 3 thành phần, nhằm mục đích

để tăng cường các ưu điểm, và thường các chất thành phần có nhiệt độ sôi không chênh nhau quá 100K

Ví dụ: R500 = 73,8% R12 và 26,2% R152a (Kg/Kg) R502 = 48,8% R22 và 51,2% R115 (Kg/Kg)

1.4 Các môi chất lạnh thông dụng

1.4.1 Môi chất lạnh amôniắc

Amôniăc là môi chất có độ hoàn thiện nhiệt động cao nhất so với tất cả các môi chất được sử dụng trong kỹ thuật lạnh: trong cùng điều kiện làm việc thì NH3 có hệ số làm lạnh cao nhất Do đó NH3 được sử dụng rộng rãi trong máy nén lạnh 1 và 2 cấp

*Các tính chất về nhiệt động

1) Nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển thấp: p = 1 kgf/cm2; t = -33,4oC

2) Ở nhiệt độ môi trường áp suất ngưng tụ vừa phải: t = 40oC; p = 16 at 3) Nhiệt độ tới hạn tương đối cao: tth = 132,4oC; pth = 115,2 at

4) Nhiệt độ đông đặc điểm 3 pha thấp: tđđ = -77,7oC

5) Nhiệt ẩn hóa hơi lớn, lớn nhất trong các môi chất lạnh, ví dụ tại -15oC thì

r = 1312kJ/kg

6) Nhiệt dung riêng đẳng áp vừa phải

7) Độ nhớt vừa phải, lớn hơn độ nhớt của nước

10) Dầu bôi trơn chuyên dụng; khối lượng riêng của dầu cao hơn khối lượng riêng của lỏng amôniăc (Ví dụ tại -15oC lỏng R717 có khối lượng riêng là 658,63kg/m3), không hoà tan dầu bôi trơn

11) Không ăn mòn kim loại đen; ăn mòn kim loại màu khi có nước, đặc biệt

là nhôm và đồng, ngoại trừ hợp kim đồng có chứa phốt pho và một số hợp kim nhôm đặc biệt

12) Hòa tan được nước với mọi tỷ lệ, ở cả 3 pha, do đó chỉ có thể tách nước

ra khỏi amôniăc bằng các biện pháp đặc biệt

13) Khi rò rỉ dễ phát hiện: có mùi khai đặc biệt

14) Khi rò rỉ làm hỏng các sản phẩm cần bảo quản lạnh

*Các tính chất về nhiệt động

1) Nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển thấp: p = 1 kgf/cm2; t = -40,8oC

2) Ở nhiệt độ môi trường áp suất ngưng tụ vừa phải: t = 40oC; p = 15 at

3) Nhiệt độ tới hạn tương đối cao: tth = 96oC; pth = 50,33 at

4) Nhiệt độ đông đặc điểm 3 pha thấp: tđđ = -160oC

5) Nhiệt ẩn hóa hơi tương đối lớn, ví dụ tại -15oC thì r = 217kJ/kg

6) Nhiệt dung riêng đẳng áp vừa phải

7) Độ nhớt rất nhỏ, nhỏ hơn không khí nên R22 có thể rò rỉ qua các khe hở mà không khí không đi qua được, độ nhớt R22 lớn hơn nitơ một chút nên thử kín phải dùng nitơ khô

*Các tính chất về hóa học

8) Không gây cháy

9) Không gây nổ; tuy nhiên ở nhiệt độ t>450oC R22 phân hủy thành các chất cực

kỳ độc hại như HCl, HF (độc hại bảng 1) Do đó nghiêm cấm các vật có nhiệt độ bề mặt trên 400oC trong phòng máy

10) Dầu bôi trơn chuyên dụng; khối lượng riêng  của dầu nhỏ hơn khối lượng riêng của lỏng R22 (Ví dụ tại -15oC lỏng R22 có khối lượng riêng là 1335kg/m3), độ hòa tan dầu bôi trơn phụ thuộc vào nhiệt độ bão hòa của môi chất R22: ở nhiệt độ t<-45oC hỗn hợp lỏng chia làm 2 lớp, lớp trên là dầu, lớp dưới là hỗn hợp dầu và R22

11) Không ăn mòn kim loại; R22 là môi chất bền vững về mặt hóa học

12) Không hòa tan được nước, lượng nước hòa tan tối đa là 0,0006% khối lượng, cho phép làm việc là 0,0004%; do đó có thể tách nước ra khỏi R22 bằng các chất hút ẩm thông dụng

13) Khi rò rỉ khó phát hiện: R22 không màu, không mùi, không vị

14) Khi rò rỉ không làm hỏng các sản phẩm cần bảo quản lạnh

R134a là môi chất có độ hoàn thiện nhiệt động tương đối cao, thua R12 và R22,

là môi chất lạnh mới, được dùng rộng rãi cho máy lạnh 1 cấp trong điều hòa không khí,

là môi chất thân thiện với môi trường do trong thành phần hóa học không có Cl nên không phá hủy tầng ozon khi rò rỉ Ký tự “a” là ký hiệu môi chất R134a là một đồng phân của C2H2F4)

*Các tính chất về nhiệt động

1) Nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển thấp: p = 1,013 bar; t = -26,2oC

2) Ở nhiệt độ môi trường áp suất ngưng tụ vừa phải: t = 40oC; p = 10,1761 bar 3) Nhiệt độ tới hạn tương đối cao: tth = 101,15oC; pth = 40,46 bar

4) Nhiệt độ đông đặc điểm 3 pha thấp

5) Nhiệt ẩn hóa hơi tương đối lớn, ví dụ r = 269,2 kJ/kg tại -15oC

6) Nhiệt dung riêng đẳng áp vừa phải

7) Độ nhớt rất nhỏ, nhỏ hơn không khí nên R134a có thể rò rỉ qua các khe hở mà không khí không đi qua được, độ nhớt R134a lớn hơn nitơ một chút nên thử kín phải dùng nitơ khô

*Các tính chất về hóa học

8) Không gây cháy

9) Không gây nổ; tuy nhiên ở nhiệt độ cao R134a phân hủy thành chất cực kỳ độc hại như HF (độc hại bảng 1) Do đó nghiêm cấm các vật có nhiệt độ bề mặt cao trong phòng máy

10) Dầu bôi trơn chuyên dụng; khối lượng riêng của dầu nhỏ hơn khối lượng riêng của lỏng R134a (Ví dụ tại -15oC lỏng R134a có khối lượng riêng là 1428,57kg/m3), độ hòa tan dầu bôi trơn phụ thuộc vào loại dầu, thường dùng dầu polyolester POE, polyalkylenglycol PAG hoặc polygycol PG để có thể hòa tan dầu 11) Không ăn mòn kim loại; R134a là môi chất bền vững về mặt hóa học 12) Không hòa tan được nước; do đó có thể tách nước ra khỏi R134a bằng các chất hút ẩm thông dụng

13) Khi rò rỉ khó phát hiện: R134a không màu, không mùi, không vị

14) Khi rò rỉ không làm hỏng các sản phẩm cần bảo quản lạnh

Gas lạnh Honeywell R407C là loại gas có môi chất lạnh HFC không gây hại

cho tầng ô zôn dùng thay thế cho R-22, cung cấp hiệu suất tương tự như R-22 và có thể được sử dụng để nạp thêm cho các hệ thống điều hòa đang sử dụng R-22

- Gas R407C có thể được sử dụng để thay thế R-502 cho một số ứng dụng có nhiệt độ trung bình với nhiệt độ bay hơi trên 20 ° F (-7°C).Gas HoneywellGenetron R407C là dạng khí hóa lỏng không mầu ,có mùi nhẹ ,có nguy cơ cháy nổ khi nung nóng

ở nhiệt độ cao

Honeywell Genetron R407C

Thành phần hóa học Difluoromethane, Pentafluoroethane, Tetrafluoroethane Công thức hóa học CH2F, CF3CHF2, CF3CH2F

Trọng lượng phân tử 86.2g

Điểm sối tại 1 Atm (°F) -46.5°F

Điểm đông tại 1 Atm(°F) -256°F

Nhiệt độ tới hạn °F 186.86°F

Áp suất hơi bão hòa 86°F

Tiêu chuẩn an toàn Nhóm A1(theo tiêu chuẩn USA) Ứng dụng trong công nghiệp lạnh

Môn học: ĐO LƯỜNG ĐIỆN LẠNH

1 ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN

1.1.Đo dòng điện

Cấu tạo, nguyên lý làm việc của dụng cụ đo dòng điện:

Dụng cụ được sử dụng để đo dòng điện là Ampe kế hay Ampemet

Ký hiệu là: A

Dụng cụ đo dòng điện có nhiều loại khác nhau tuy nhiên phổ biến nhất hiện nay

là đồng hồ vạn năng (VOM) và Ampe kìm

áp DC, đo điện áp AC và đo dòng điện

Ưu điểm của đồng hồ là đo nhanh, kiểm tra được nhiều loại linh kiện, tuy nhiên đồng hồ này có hạn chế về độ chính xác và có trở kháng do vậy khi đo vào các mạch có dòng thấp chúng bị sụt áp

Đo dòng điện là một chế độ đo của đồng hồ vạn năng (VOM).Về bản chất có thể

mô tả là đồng hồ vạn năng đo hiệu điện thế do dòng điện gây ra trên một điện trở nhỏ

gọi là shunt Các thang đo khác nhau được điều chỉnh bằng việc chọn các shunt khác

nhau Cường độ dòng điện được suy ra từ hiệu điện thế đo được qua định luật Ohm 1.1.2 Ampe kìm:

Khi một dây dẫn mang dòng điện sẽ tạo ra quanh nó một từ trường Nếu dòng điện chạy trong dây dẫn là dòng xoay chiều thì từ trường do nó tạo ra là từ trường biến đổi Cường độ của từ trường tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện

Ampe kìm dùng một biến dòng ‘tăng áp – giảm dòng’ để thực hiện việc đo dòng điện

Đồng hồ ampe kìm có một cơ cấu dạng mỏ kẹp làm bằng sắt từ để kẹp vòng quanh dây dẫn có dòng điện xoay chiều cần đo Mỏ kẹp còn đóng vai trò là mạch từ của máy biến dòng Cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng được bố trí nằm trong vỏ đồng hồ, các đầu dây ra của nó được nối với một đồng hồ đo dòng tiêu chuẩn Và có thêm chức năng đo Volt AC / DC và đo Ohm nữa cơ cấu chỉ thị có loại dùng kim, có loại dùng digital Bộ phận chỉ thị đồng hồ sẽ chỉ dòng điện xoay chiều cần đo Ampe kìm có nhiều loại tùy thuộc vào nhà sản xuất, mỗi loại có những thông số kỹ thuật khác nhau, đặc biệt

là về các cỡ đo Trong qua trình sử sụng nên đọc kỹ tài liệu hướng dẫn kèm theo của đồng hồ trước khi sử dụng

Hình 2.6 :Ampe kìm

1.1.3.Các phương pháp đo dòng điện:

- Phương pháp đo trực tiếp: dùng các dụng cụ đo dòng điện như Ampemet, mili Ampemet, micro Ampemet…để đo dòng và trực tiếp đọc kết quả trên thang chia độ của dụng cụ đo

- Phương pháp đo gián tiếp: có thể dùng Vônmét đo điện áp rơi trên một điện trở mẫu (mắc trong mạch có dòng điện cần đo chạy qua); thông qua phương pháp tính toán

ta sẽ được dòng điện cần đo

- Phương pháp so sánh: đo dòng điện bằng cách so sánh dòng điện cần đo với dòng điện mẫu, chính xác; ở trạng thái cân bằng của dòng cần đo và dòng mẫu sẽ đọc được kết quả trên mẫu

* Sử dụng đồng hồ vạn năng (VOM):

Cách 1: Dùng thang đo dòng

Để đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng, ta đo đồng hồ nối tiếp với tải tiêu thụ

và chú ý là chỉ đo được dòng điện nhỏ hơn giá trị của thang đo cho phép, ta thực hiện theo các bước sau

Bước1: Đặt đồng hồ vào thang đo dòng cao nhất

Bước 2: Đặt que đồng hồ nối tiếp với tải, que đỏ về chiều dương, que đen về

chiều âm

Nếu kim lên thấp quá thì giảm thang đo

Nếu kim lên kịch kim thì tăng thang đo, nếu thang đo đã để thang cao nhất thì đồng hồ không đo được dòng điện này

Chỉ số kim báo sẽ cho ta biết giá trị dòng điện

Cách 2: Dùng thang đo áp DC

Ta có thể đo dòng điện qua tải bằng cách đo sụt áp trên điện trở hạn dòng mắc nối với tải, điện áp đo được chia cho giá trị trở hạn dòng sẽ cho biết giá trị dòng điện, phương pháp này có thể đo được các dòng điện lớn hơn khả năng cho phép của đồng hồ

+ Ghi chép, đánh giá kết quả đo:

Khi đo điện áp AC thì đọc giá trị cũng tương tự đọc trên vạch AC.10V, nếu đo

ở thang có giá trị khác thì ta tính theo tỷ lệ Ví dụ nếu để thang 250V thì mỗi chỉ số của vạch 10 số tương đương với 25V

Khi đo dòng điện thì đọc giá trị tương tự đọc giá trị khi đo điện áp

- Sử dụng ampe kìm:

Cơ cấu chỉ thị của ampe kìm có 2 loại: dùng kim, dùng digital (hiển thị số)

Do đó giá trị của kết quả đo ta đọc ngay trên giá trị vạch chỉ số hoặc số hiển thị trên màn hình dụng cụ do

1.2.Đo điện áp

1.2.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của các dụng cụ đo điện áp;

Dụng cụ dùng để đo điện áp gọi là Vôn kế hay Vônmét

Khi đo điện áp bằng Vônmét thì Vônmét luôn được mắc song song với đoạn mạch cần đo

Để đo điện áp của một phần tử nào đó thì người ta mắc Vônmét như hình:

Hình 2.9 Cách mắc để đo điện áp

Các Vôn mét trong đo lường điện được phân loại căn cứ vào các tính năng sau đây:

- Dạng chỉ thị: Vôn mét chỉ thị bằng kim hay Vôn mét chỉ thị bằng số

- Thông số của điện áp đo: Vôn mét đo điện áp đỉnh, điện áp trung bình hay điện

áp hiệu dụng

- Dải trị số điện áp đo: micro Vôn mét, mili Vôn mét hay kilo Vôn mét

Đo điện áp: Sử dụng các loại vônmét:

Khi đo điện áp bằng Vônmét thì Vônmét luôn được mắc song song với đoạn mạch

cần đo;

Tuy nhiên Vônmét có nhiều chủng loại, mỗi loại có những thông số kỹ thuật khác nhau, đặc biệt là về các thang đo Do đó trong qua trình sử sụng nên đọc kỹ tài liệu hướng dẫn kèm theo của đồng hồ trước khi sử dụng

Đo điện áp: Sử dụng đồng hồ vạn năng (VOM):

a Đo điện áp xoay chiều AC:

Khi đo điện áp xoay chiều ta chuyển thang đo về các thang AC, để thang AC cao hơn điện áp cần đo một nấc, Ví dụ nếu đo điện áp AC220V ta để thang AC 250V, nếu

ta để thang thấp hơn điện áp cần đo thì đồng hồ báo kịch kim, nếu để thanh quá cao thì kim báo thiếu chính xác

* Chú ý:

Tuyệt đối không để thang đo điện trở hay thang đo dòng điện khi đo vào điện áp

xoay chiều => Nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay lập tức!

Để nhầm thang đo dòng điện, đo vào nguồn AC => sẽ hỏng đồng hồ

Để nhầm thang đo điện trở, đo vào nguồn AC => sẽ hỏng các điện trở trong đồng hồ

Nếu để thang đo áp DC mà đo vào nguồn AC thì kim đồng hồ không báo, nhưng đồng hồ không ảnh hưởng Để thang DC đo áp AC đồng hồ không lên kim tuy nhiên đồng hồ không hỏng

b Đo điện áp một chiều DC:

Khi đo điện áp một chiều DC, ta nhớ chuyển thang đo về thang DC, khi đo ta đặt que đỏ vào cực dương (+) nguồn, que đen vào cực âm (-) nguồn, để thang đo cao hơn

điện áp cần đo một nấc Ví dụ nếu đo áp DC 110V ta để thang DC 250V, trường hợp để thang đo thấp hơn điện áp cần đo => kim báo kịch kim, trường hợp để thang quá cao => kim báo thiếu chính xác

Dùng đồng hồ vạn năng đo điện áp một chiều DC

* Trường hợp để sai thang đo:

Nếu ta để sai thang đo, đo áp một chiều nhưng ta để đồng hồ thang xoay chiều thì đồng hồ sẽ báo sai, thông thường giá trị báo sai cao gấp 2 lần giá trị thực của điện áp

DC, tuy nhiên đồng hồ cũng không bị hỏng Để sai thang đo khi đo điện áp một chiều

=> báo sai giá trị

* Trường hợp để nhầm thang đo:

Chú ý: Tuyệt đối không để nhầm đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang đo

điện trở khi ta đo điện áp một chiều (DC), nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay !!

Trường hợp để nhầm thang đo dòng điện khi đo điện áp DC => đồng hồ sẽ bị

hỏng !

Trường hợp để nhầm thang đo điện trở khi đo điện áp DC => đồng hồ sẽ bị hỏng

các điện trở bên trong

* Ghi chép đánh giá kết quả đo:

+ Sử dụng các loại Vônmét:

Kết quả đo được chỉ thị bằng kim hay hay bằng số ngay trên đồng hồ đo

+ Sử dụng đồng hồ vạn năng (VOM):

Kết quả đo được chỉ thị bằng kim hay hay bằng số ngay trên đồng hồ đo

1.3.Đo công suất

1.3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của dụng cụ đo công suất:

Công suất là đại lượng cơ bản của phần lớn các đối tượng, quá trình và hiện tượng vật lý Vì vậy việc xác định công suất là một phép đo rất phổ biến Việc nâng cao độ chính xác của phép đo đại lượng này có ý nghĩa rất to lớn trong nền kinh tế quốc dân,

nó liên quan đến việc tiêu thụ năng lượng đến việc tìm những nguồn năng lượng mới, đến việc tiết kiệm năng lượng

Các phương pháp đo công suất:

Ở các mạch điện một chiều, mạch xoay chiều tần số công nghiệp (50Hz, 60Hz),

âm tần, cao tần thì phép đo công suất được thực hiện bằng phương pháp đo trực tiếp hay

đo gián tiếp

Đo trực tiếp công suất có thể thực hiện bằng Oát – mét Oát – mét có bộ biến đổi đại lượng điện là một thiết bị “nhân” điện áp và dòng điện trên tải

Đo gián tiếp công suất thì được thực hiện bằng phép đo dòng điện, điện áp và trở kháng

Nếu đo dòng điện ở cao tần: phép đo được thực hiện bằng các phương pháp biến đổi năng lượng điện từ thành các dạng năng lượng khác để đo Các dạng năng lượng này như là quang năng, nhiệt năng hay cơ năng …

Đo công suất mạch xoay chiều một pha:

Trong trường hợp khi dòng và áp có dạng hình sin thì công suất tác dụng được tính là: P = U.I.cos

hệ số cosφ được gọi là hệ số công suất

Còn đại lượng S = U.I gọi là công suất toàn phần được coi là công suất tác dụng khi phụ tải là thuần điện trở tức là, khi cosφ = 1

Khi tính toán các thiết bị điện để đánh giá hiệu quả của chúng, người ta còn sử dụng khái niệm công suất phản kháng Đối với áp và dòng hình sin thì công suất phản kháng được tính theo :

Q = U.I.sinφ

Trong trường hợp chung nếu một quá trình có chu kỳ với dạng đường cong bất

kỳ thì công suất tác dụng là tổng các công suất của các thành phần sóng hài

Hệ số công suất trong trường hợp này được xác định như là tỉ số giữa công suất tác dụng

và công suất toàn phần:

1.3.2.Công suất mạch xoay chiều 3 pha:

Biểu thức tính công suất tác dụng và công suất phản kháng là :

với: P: công suất tiêu thụ

t: thời gian tiêu thụ

Trong mạch 3 pha có:

W= WA+ WB + WC

1.3.3 Ghi chép, đánh giá kết quả đo:

Đo trực tiếp công suất: Sử dụng công tơ thì giá trị công suất thì giá tri đo hiển thị

ngay trên đồng hồ đo

Đo gián tiếp công suất thì được thực hiện bằng phép đo dòng điện, điện áp và trở kháng Sau đó sử dụng công thức để tính toán công suất

Nếu đo dòng điện ở cao tần: phép đo được thực hiện bằng các phương pháp biến đổi năng lượng điện từ thành các dạng năng lượng khác để đo Các dạng năng lượng này như là quang năng, nhiệt năng hay cơ năng … ,Sau đó dùng định luật bảo toàn năng lượng để xác định giá trị công suất

1.4.Đo điện trở

1.4.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của dụng cụ đo điện trở:

Dụng cụ đo điện trở phổ biến nhất hiện nay là Ôm kế và đồng hồ vạn năng (VOM)

1.4.2 Các phương pháp đo điện trở:

- Đo trực tiếp: sử dụng Vôn mét, đồng hồ vạn năng (VOM)

- Đo gián tiếp: Sử dụng các dụng cụ đo trung gian như Ampe kế, Vôn kế, công tơ Sau

đó dựa vào các công thức tính toán để xác định giá trị điện trở

Ta dùng đồng hồ vạn năng để đo điện trở

Để đo trị số điện trở ta thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Để thang đồng hồ về các thang đo trở Ω, nếu điện trở nhỏ thì để thang x1Ω hoặc x10Ω, nếu điện trở lớn thì để thang x1kΩ hoặc 10kΩ => sau đó chập hai que đo và chỉnh triết áp để kim đồng hồ báo vị trí 0Ω

Bước 2: Chuẩn bị đo

Bước 3: Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số trên thang đo

1.4.5 Đo điện trở bằng Ôm mét có chỉ số không phụ thuộc vào điện áp nguồn:

Ta dùng Ôm mét để đo điện trở

Hình 2.15 Ôm mét

Để đo trị số điện trở ta thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Để thang đồng hồ về các thang đo trở, nếu điện trở nhỏ thì để thang x1Ω hoặc x10Ω, nếu điện trở lớn thì để thang x1kΩ hoặc 10kΩ => sau đó chập hai que

đo và chỉnh triết áp để kim đồng hồ báo vị trí 0Ω

Bước 2: Chuẩn bị đo

Bước 3: Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số trên thang đo

Chú ý :

- Nếu ta để thang đo quá cao thì kim chỉ lên một chút , như vậy đọc trị số sẽ không chính xác

- Nếu ta để thang đo quá thấp, kim lên quá nhiều, và đọc trị số cũng không

chính xác

Khi đo điện trở ta chọn thang đo sao cho kim báo gần vị trí giữa vạch chỉ số

sẽ cho độ chính xác cao nhất

1.4.6 Ghi chép, đánh giá kết quả đo:

Giá trị đo được = chỉ số thang đo X thang đo

Ví dụ: Nếu để thang x 100Ω và chỉ số báo là 27

Thì giá trị là = 100 x 27 = 2700Ω = 2,7 kΩ

1.5.Đo áp suất và chân không

Khái niệm về áp suất và thang đo áp suất:

1.5.1 Áp suất và đơn vị đo áp suất:

a Khái niệm:

Áp suất là lực tác dụng vuông góc lên một đơn vị diện tích

ký hiệu là p p = F/S [kg/cm2]

b.Các đơn vị của áp suất:

Tùy theo đơn vị mà ta có các thang đo khác nhau như: kg/cm2 ; mmH2O… Nếu chúng ta sử dụng các dụng cụ đơn vị: mmH2O, mmHg thì H2O và Hg phải ở điều kiện nhất định

1.5.2 Phân loại các dụng cụ đo áp suất:

* Loại dùng trong phòng thí nghiệm:

- Áp kế Pitston

* Loại dùng trong công nghiệp:

- Áp kế và hiệu áp kế đàn hồi

1.2.3 Một số loại áp kế đặc biệt:

- Chân không kế kiểu dẫn nhiệt

- Chân không kế Ion

- Áp kế kiểu áp từ

- Áp kế áp suất điện trở

1.6.Đo áp suất bằng áp kế đàn hồi

1.6.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của dụng cụ đo áp suất bằng áp kế đàn hồi:

Bộ phận nhạy cảm các loại áp kế này thường là ống đàn hồi hay hộp có màng đàn hồi, khoảng đo từ 0 ÷ 10 000 kg/ cm2 và đo chân không từ 0,01 ÷ 760 mm Hg Đặc điểm của loại này là kết cấu đơn giản, có thể chuyển tín hiệu bằng cơ khí, có thể sử dụng trong phòng thí nghiệm hay trong công nghiệp, sử dụng thuận tiện và rẻ tiền

Nguyên lý làm việc: Dựa trên sự phụ thuộc độ biến dạng của bộ phận nhạy cảm hoặc lực do nó sinh ra và áp suất cần đo, từ độ biến dạng này qua cơ cấu khuếch đại và làm chuyển dịch kim chỉ (kiểu cơ khí)

Hình 4.6 Áp kế màng

Nếu làm bằng kim loại thì dùng để đo áp suất cao

Nếu làm bằng cao su vải tổng hợp, tấm nhựa thì đo áp suất nhỏ hơn (loại này thường có hai miếng kim loại ép ở giữa)

Còn loại có nếp nhăn nhằm tăng độ chuyển dịch nên phạm vi đo tăng

Có thể có lò xo đàn hồi ở phía sau màng

ít thay đổi thì có khi chọn 3/4 thang đo

Hình 4.6 Cấu tạo áp kế loại ống buốc đông

Chú ý: Khi lắp đồng hồ cần có ống xi phông để cản lực tác dụng lên đồng hồ và

phải có van ba ngả để kiểm tra đồng hồ

Khi đo áp suất bình chất lỏng cần chú ý đến áp suất thủy tĩnh

Khi đo áp suất các môi trường có tác dụng hóa học cần phải có hộp màng ngăn

Khi đo áp suất môi trường có nhiệt độ cao thì ống phải dài 30 ÷ 50 mm và không

bọc cách nhiệt

Các đồng hồ dùng chuyên dụng để đo một chất nào có tác dụng ăn mòn hóa học

thì trên mặt người ta ghi chất đó Thường có các lò xo để giữ cho kim ở vị trí 0 khi

không đo

1.6.2 Điều chỉnh các dụng cụ đo:

Nguyên tắc điều chỉnh dụng cụ đo:

- Chọn đúng chế độ đo của dụng cụ

- Chọn thang đo phù hợp để tránh làm hỏng dụng cụ hoặc làm kết quả đo

1.6.3 Đo áp suất bằng áp kế hình khuyên ( Ống buốc đông ):

Hình 4.8 Áp kế loại ống buốc đông

Sử dụng áp kế phao để đo áp suất ta tiến hành như sau:

Bước 1: Chọn áp kế có thang đo phù hợp với áp suất cần đo

Bước 2: Nối áp kế vào thiết bị cần đo áp suất

Bước 3: Quan sát đồng hồ, đọc kết quả đo