Cảm biến đo áp suất bằng phương pháp cân bằng thủy tĩnh

Trình bày về cảm biến đo áp suất bằng phương pháp cân bằng thủy tĩnh ( cảm biến áp suất kiểu phao và kiểu chuông) Theo công thức tính áp suất của chất lỏng thì áp suất của chất lỏng tỉ lệ thuận với chiều cao của chất lỏng và khối lượng riêng của chất lỏng đó, chiều cao cột nước càng cao thì áp suất càng lớn

Xin chào cô giáo và các

ban !

KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG

NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

Trình bày về cảm biến đo áp suất bằng phương pháp cân bằng thủy tĩnh

( cảm biến áp suất kiểu phao và kiểu chuông)

Phần 1 : CÂN BẰNG THỦY TĨNH

I Áp suất thủy tĩnh có nghĩa là gì ?

VD : đổ nước vào ly, nước trong ly

sẽ tạo ra áp suất thủy tĩnh lên đáy

ly và thành ly.

Áp suất thủy tĩnh là áp suất được tạo

ra từ chất lỏng đứng yên

II Nguyễn lý hoạt động cảm biến áp suất

thủy tĩnh

p=d.h p: áp suất

d: trọng lượng riêng chất lỏng h: chiều cao cột chất lỏng

Theo công thức tính áp suất của chất lỏng thì áp

suất của chất lỏng tỉ lệ thuận với chiều cao của chất lỏng và khối lượng riêng của chất lỏng đó, chiều

cao cột nước càng cao thì áp suất càng lớn 

- Sự thay đổi áp suất theo chiều cao của mức chất lỏng tính từ đáy, không phụ thuộc vào thể tích bình chứa, mà phụ thuộc vào khối lượng riêng của chất lỏng

- Bên trong các cảm biến đo áp suất hoặc cảm biến đo mức nước thủy tĩnh (thả chìm) sẽ có ống thông để hở Mục đích chính là dùng để so sánh giữ áp suất tác động lên màng của cảm biến và áp suất của khí quyển

Phần 2 : Kiểu cảm biến áp suất

I Cảm biến áp suất kiểu phao

Cấu tạo:

Gồm 2 bình thông nhau, bình lớn có tiết

diện F và bình nhỏ có tiết diện f Chất lỏng

làm việc là thủy ngân( hoặc dầu biến áp)

Khi đo, áp suất lớn (p1) được đưa vào bình lớn qua van 5, áp suất bé (p2) được đưa vào bình nhỏ qua van 6 Để tránh chất lỏng làm việc phun ra

ngoài khi có áp suất tác động về một phía người

ta mở van 4 và khi hai bên cân bằng thì van 4

được khóa lại

Áp suất p1 lớn hơn áp suất p2 nên chất lỏng làm việc ở bình thông nhau sẽ dâng lên về phía ống nhỏ cho tới khi cân bằng Phao (2) tụt xuống và kim chỉ thị (3) liên kết với nó sẽ quay chỉ độ chênh lệch áp suất

Theo phương pháp cân bằng thủy

tĩnh

Khi mức chất lỏng trong bình lớn thay

đổi( h1 thay đổi), phao của áp kế dịch

chuyển và qua cơ cấu liên kết làm quay kim chỉ thị trên đồng hồ đo.

Áp kế kiểu phao dùng để đo áp suất tĩnh không lớn hơn 25MPa Khi thay đổi tỉ số F/f (bằng cách thay ống nhỏ) thì ta có thể thay đổi được phạm vi đo.

I Cảm biến áp suất kiểu chuông

1) Chuông

2) Bình

chứa

3) Chỉ thị

Cấu tạo kiểu chuông gồm chuông (1) nhúng trong chất lỏng làm việc chứa trong bình (2) và có kim chỉ thị (3).

Nắp chuông úp chìm vào chất lỏng làm việc và dịch chuyển tự do do

chênh lệch áp suất Nếu áp suất

trong và ngoài chuông như nhau

(hình a) thì mực chất lỏng trong và

ngoài chuông như nhau (mức 0) Nếu

có chênh lệch áp p1> p2 thì chuông được nâng lên ( hình b)

Ở trạng thái cân bằng, ta có:

Chênh lệch mức ở ngoài và trong chuông

Cân bằng thể tích:

Cân bằng áp suất tĩnh:

Cân bằng lực:

Giải 4 phương trình trên ta được phương trình

đặc tuyến tĩnh của áp kế vi sai kiểu chuông:

h d   d

f    F  F  f H

( p  p )  h ( m   ) g

1 2 1

( p  p ) F  ( H  d )( F  f ) ( g m   )

1 2

( ) ( ) ( m )

H

f

 

Cảm biến đo áp suất thủy tĩnh là một trong các phương pháp đo mức liên tục dựa trên nguyên lý đo áp suất chất lỏng Cảm biến đo áp suất thủy tĩnh ngày nay được

nhiều công ty , nhà máy , nhà máy nước , khu xử lý

nước thải sử dụng Với ưu điểm vượt trội cảm biến đo

áp suất thủy tĩnh có giá thành thấp , độ chính xác & độ

ổn định cao nên dần thay thế được cảm biến siêu âm

hay chênh áp có giá thành khá cao.

Phần 3 : Ứng dụng

Thanks for watching !

The end