Đo lường nhiệt Phần 5

Chia sẻ: Phong Phu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

0
89
lượt xem
37
download

Đo lường nhiệt Phần 5

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đo mức cao nhất của môi chất : Trong thực tế thường phải đo mức cao của mặt phân giới nhiên liệu thể nước hoặc nhiên liệu thể rắn ở dạng hạt , để biết được rõ số lượng trong bình chứa nhằm đảm bảo kế hoạch sản xuất

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đo lường nhiệt Phần 5

  1. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 109 - CH¦¥NG 5 : §O MøC CAO CñA M¤I CHÊT Trong thùc tÕ th−êng ph¶i ®o møc cao cña mÆt ph©n giíi nhiªn liÖu thÓ n−íc hoÆc nhiªn liÖu thÓ r¾n ë d¹ng h¹t, ®Ó biÕt ®−îc râ sè l−îng trong b×nh chøa nh»m b¶o ®¶m kÕ ho¹ch s¶n xuÊt... Tïy theo ph−¬ng ph¸p ®o vµ cÊu t¹o cña ®ång hå mµ cã thÓ chia dông cô ®o møc cao thµnh nhiÒu lo¹i kh¸c nhau. Cã c¸c ph−¬ng ph¸p ®Ó ®o møc cao chñ yÕu nh−: - Ph−¬ng ph¸p c¬ khÝ (dïng phao). - Ph−¬ng ph¸p b»ng thñy tinh (b×nh th«ng nhau). - Ph−¬ng ph¸p cét ¸p (®o hiÖu ¸p gi÷a b×nh cÇn ®o vµ b×nh chuÈn nµo ®ã). - Ph−¬ng ph¸p khÝ nÐn (sö dông ¸p suÊt cña chÊt khÝ kh¸c ®Ó thæi vµo b×nh cÇn ®o). Ngoµi ra cßn cã c¸c ph−¬ng ph¸p gi¸n tiÕp kh¸c nh− ph−¬ng ph¸p dïng nång ®é phãng x¹ vµ ph−¬ng ph¸p ®iÖn dung. 5.1. §O MøC CAO CñA M¤I CHÊT B»NG PH¦¥NG PH¸P TIÕP XóC 5.1.1. Ph−¬ng ph¸p c¬ khÝ Phao th¶ næi trªn mÆt chÊt n−íc nªn vÞ trÝ cña phao ph¶n ¸nh møc cao cña chÊt n−íc. §©y lµ mét trong nh÷ng dông cô ®o ®¬n gi¶n nhÊt vµ còng ®−îc sö dông sím nhÊt. - Tr−êng hîp b×nh kh«ng cã ¸p lùc: lo¹i min nµy lµ lo¹i ®¬n gi¶n nhÊt. - Khi b×nh cã ¸p lùc : Ta còng dïng phao dïng cho b×nh cã ¸p suÊt sai sè ®o cÇn max gi¶m ®Õn møc tèi thiÕu do cã lùc ma s¸t. Nguyªn lý lµm viÖc: Phao th−êng lµm b»ng kim lo¹i rçng, khi møc chÊt láng thay ®æi th× lùc t¸c dông lªn c¸nh tay ®ßn t¹o thµnh m«men vµ cã c¬ cÊu truyÒn tÝn hiÖu ra ngoµi (®ã lµ mét èng thµnh máng chÞu xo¾n), tÝn hiÖu ®ã cã thÓ lµ ®iÖn hoÆc khÝ nÐn.
  2. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 110 - 5.1.2. Ph−¬ng ph¸p ®o møc kiÓu thñy tinh Víi lo¹i nµy nhê èng thñy tinh trong suèt nªn nh×n râ ®−îc møc n−íc vµ max thÊy ®−îc trùc tiÕp sè ®o do møc chÊt ρb H h n−íc chØ trªn th−íc chia ®é. §ång hå nµy th−êng ®−îc gäi lµ èng thñy ®o min møc. èng thñy lµm b»ng èng thñy tinh ρä th× chØ chÞu ®−îc ¸p suÊt thÊp, cßn nÕu dïng 2 tÊm kim lo¹i kÑp gi÷a 1 hoÆc 2 tÊm thñy tinh th× chÞu ¸p lùc cao h¬n. NÕu b×nh kh«ng chÞu ¸p lùc th× ta chØ dïng 1 èng th«ng ra ngoµi . - Do cã chªnh nhiÖt ®é nªn h ≠ H nªn g©y sai sè. Tr−êng hîp b×nh cã chÞu ¸p lùc => ρ b . H . g = ρ o . h . g ρ b .H ρ ⇒ h = = b H ρo ρ o Tr−êng hîp cÇn ®o møc n−íc ë nh÷ng b×nh cao hoÆc xa th× ta ph¶i ®−a tÝn hiÖu ®Õn n¬i lµm viÖc. r : ®é chªnh møc chÊt láng trung gian ban ®Çu Tr−êng hîp ®Çu : Nh¸nh tr¸i : ρbHo + Hρo + rρt Nh¸nh ph¶i : (Ho + H + r )ρo ρo − ρb ⇒ r = H . ρt − ρo o §é trªn ¸p t−¬ng øng : ∆ P = r ( ρ t − ρ o ). g
  3. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 111 - VËy ta chän ρt sao cho ®é sai lÖch nhá nhÊt. Tr−êng hîp thø 2 : H b .ρ h + ( H o − hb ) ρ b + ( H − h).ρ o + ( r + 2h) ρ t = ( H o + H + r + h).ρ o Thay r trªn vµo vµ hb = h (®iÒu kiÖn ph¶i tháa m·n). ρh hb ρb Ho Ho ρb H H ρä ρä h r r 0 0 0 0 h ρt ρt 2ρo + ρb − ρ ⇒ ρt = h phô thuéc nhiÖt ®é m«i chÊt 2 §iÒu kiÖn : Dï cho m«i chÊt trong b×nh thay ®æi nhiÖt ®é th× ρt ph¶i gi÷ 1 gi¸ trÞ x¸c ®Þnh th× phÐp ®o míi chÝnh x¸c. Thay èng ch÷ U b»ng ¸p kÕ mét èng th¼ng t−¬ng tù ta cã : ρb ⎛ f ⎞ ⎜1 + ⎟ ρ + ρb − ρh ⎝ F ⎠ o f ρt = f ρä 1+ F F r Tr−êng hîp f
  4. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 112 - Thùc tÕ ta dïng Tetracluªtylen : ρt = 1623 kg/m3 5.1.3. Ph−¬ng ph¸p ®o dïng ¸p kÕ §Ó ®o møc chÊt láng ng−êi ta dïng ¸p kÕ vi sai (hiÖu ¸p kÕ) kh¾c ®é theo ®¬n vÞ chiÒu dµi khi ®o møc trong b×nh cã ¸p ng−êi ta ®Æt thªm c¸c b×nh c©n b»ng ®Ó tiÖn lîi cho viÖc tÝnh to¸n. §Ó gi¶m sai sè ®o ng−êi ta dïng s¬ ®å ®o cã b×nh c©n b»ng chÊt láng trong ®ã kh«ng Håi ngõng ®èt nãng bëi h¬i vµ Bçnh cán nhiÖt ®é chÊt láng xem b»ng bàòng nhiÖt ®é trong buång ®o, mùc n−íc trong èng nhá vµ b×nh b»ng nhau : ρb ≈ ρo ⇒ sai lÖch do nhiÖt ≈ 0 Âãún aïp kãú S¬ ®å nèi ¸p kÕ vµo hÖ thèng ®o. Tên hiãûu âi
  5. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 113 - NÕu kh«ng cho m«i chÊt trùc tiÕp vµo ®ång hå ta dïng thiÕt bÞ khÝ nÐn : Tiãút læu Tên hiãûu âi Khê neïn b»ng c¸ch nµy sai sè ®o t¨ng lªn 5.1.4. Ph−¬ng ph¸p ®o møc dïng khÝ nÐn Tr−êng hîp kh«ng dïng ®−îc c¸c lo¹i kh¸c : D Px H h ρb ρt
  6. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 114 - C¸ch lµm viÖc : Dïng dßng khÝ thæi vµo chÊt láng ë ®é s©u nµo ®ã d−íi mÆt tho¸ng, luång kh«ng khÝ ®−îc khèng chÕ bëi cöa ng¨n D cã thÓ ®iÒu chØnh ®−îc sao cho vËn tèc nhá => coi tæn thÊt ¸p suÊt sau cöa ng¨n = 0. ⇒ P − Px = H .ρ b .g = h .ρ .g ρb ⇒ h = .H ρ ρ ⇒ H = .h = K .h ρb Ph−¬ng ph¸p nµy dïng phæ biÕn ®Ó ®o nh÷ng b×nh ®Æt d−íi ®Êt, b×nh khã ®Õn gÇn vµ c¸c b×nh chøa chÊt ®éc. Lo¹i nµy sai sè t−¬ng ®èi lín. 5.1.5. Dông cô ®o møc chÊt n−íc kiÓu ®iÖn ChÊt n−íc cÇn ®o møc cao th−êng cã tÝnh dÉn ®iÖn nhÊt ®Þnh, v× vËy cã thÓ dïng c¸c phÇn tö nh¹y c¶m kiÓu ®iÖn ®Ó x¸c ®Þnh møc cao cña chÊt n−íc. VÝ dô : Dïng phÇn tö nh¹y c¶m lµ ®iÖn trë hoÆc ®iÖn dung cã trÞ sè thay ®æi theo møc cao cña chÊt n−íc. Lo¹i nµy c¸c cùc cña phÇn tö nh¹y c¶m th−êng hay bÞ b¸m bÈn, do ®ã gi¶m ®é chÝnh x¸c. 5.1.6. Dông cô ®o møc cao cña chÊt r¾n
  7. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 115 - Ph−¬ng ph¸p dïng phao Nh− than bét Lo¹i nµy sö dông nguyªn t¾c c¬ ®iÖn nh»m dïng truyÒn tÝn hiÖu ®i xa Ph−¬ng ph¸p dïng m« men c¶n ( mas¸t ) 5.2. §O MøC CAO M¤I CHÊT B»NG PH¦¥NG PH¸P GI¸N TIÕP Dông cô ®o møc cao kiÓu tiÕp xóc cã nhiÒu h¹n chÕ vµ kh«ng thÝch hîp víi nh÷ng ®iÒu kiÖn ®o l−êng ®Æc biÖt, v× vËy trong c«ng nghiÖp ®· dïng nhiÒu dông cô ®o møc cao m«i chÊt kiÓu gi¸n tiÕp (kh«ng tiÕp xóc trùc tiÕp). 5.2.1. Ph−¬ng ph¸p dïng chÊt phãng x¹
  8. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 116 - Nguyªn lý : Dùa vµo sù hÊp thô cña líp vËt chÊt ®èi víi c¸c h¹t phãng x¹, líp vËt chÊt cµng dµy th× t¸c dông hÊp thô cµng m¹nh (tÊt nhiªn lµ tÝnh chÊt hÊp thô nµy phô thuéc vµo tÝnh chÊt cña c¸c h¹t phãng x¹ ( α, β, γ,...). Kh¶ n¨ng hÊp thô cña mçi lo¹i m«i chÊt ®èi víi mçi h¹t ®−îc biÓu thÞ b»ng mèi quan hÖ gi÷a hÖ sè hÊp thô, ®é dµy l cña líp m«i chÊt vµ c−êng ®é tia phãng x¹ ®i qua líp m«i chÊt ®ã. I = Io. e-µ .l Trong ®ã I0, I lµ c−êng ®é tia phãng x¹ tr−íc vµ sau khi qua líp m«i chÊt. 5.2.2. Ph−¬ng ph¸p dïng sãng siªu ©m Lo¹i dông cô nµy cã ®é chÝnh x¸c cao, qu¸n tÝnh nhá vµ ngµy cµng ®−îc dïng réng r·i trong c«ng nghiÖp nh− : x¸c ®Þnh ®é s©u cña s«ng biÓn, x¸c ®Þnh ®é dµy kim lo¹i, x¸c ®Þnh møc cao cña c¸c m«i chÊt ®éc h¹i nguy hiÓm. Nhê c¸c phÇn tö ®Æt ë d−íi b×nh chøa lÇn l−ît thay nhau lµm nhiÖm vô ph¸t vµ thu tÝn hiÖu chÊn ®éng xung cã tÇn sè sãng siªu ©m, ta cã thÓ ®o kho¶ng thêi gian tõ lóc ph¸t xung ®Õn lóc nhËn ®−îc xung ph¶n x¹ l¹i tõ mÆt ph©n giíi gi÷a 2 líp m«i chÊt, vµ tõ gi¸ trÞ thêi gian nµy ta tÝnh ®−îc ®é dµy líp m«i chÊt.
Đồng bộ tài khoản