intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Giáo trình đo lường nhiệt - Chương 5 đo mức cao môi chất

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

139
lượt xem
17
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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 bảo đảm kế hoạch sản xuất... Tùy theo phương pháp đo và cấu tạo của đồng hồ mà có thể chia dụng cụ đo mức cao thành nhiều loại khác nhau. Có các phương pháp để đo mức cao chủ yếu như: - Phương pháp cơ khí (dùng phao). - Phương pháp bằng thủy tinh (bình thông nhau). - Phương pháp cột áp (đo hiệu áp giữa bình cần đo và bình chuẩn nào...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình đo lường nhiệt - Chương 5 đo mức cao môi chất

  1. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 112 - 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 H×nh 5.1 Ph−¬ng ph¸p c¬ khÝ hoÆc khÝ nÐn.
  2. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 113 - 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 min nµy th−êng ®−îc gäi lµ èng thñy ®o ρä møc. èng thñy lµm b»ng èng thñy tinh H×nh 5.2 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 H×nh 5.3 Ph−¬ng ph¸p ®o møc kiÓu thñy tinh 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 : ρbHo + Hρo + rρt Nh¸nh tr¸i : (Ho + H + r )ρo Nh¸nh ph¶i : ρo − ρb ⇒ r=H . ρt − ρo o §é trªn ¸p t−¬ng øng : H×nh 5.4 ∆ P = r ( ρ t − ρ o ). g VËy ta chän ρt sao cho ®é sai lÖch nhá nhÊt.
  3. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 114 - Tr−êng hîp thø 2 : H b .ρ h + ( H o − hb ) ρ b + ( H − h).ρ o + ( r + 2 h) ρ t = ( H o + H + r + h).ρ o Th ay r trªn vµo vµ hb = h (®iÒu kiÖn ph¶i tháa m·n). ρh hb ρb Ho Ho ρb H H ρ« ρ« h r r 0 0 0 0 h ρt ρt H×nh 5.5 Ph−¬ng ph¸p ®o møc kiÓu thñy tinh dïng èng ch÷ U 2ρ + ρb − ρ ⇒ ρt = o 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 ρb t−¬ng tù ta cã : ⎛ f⎞ ⎟ρ +ρ −ρ ⎜1 + f ⎝ F⎠ o b h ρ = t f ρ« 1+ F r F Tr−êng hîp f
  4. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 115 - 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 Håi b»ng chÊt láng trong ®ã kh«ng Bçnh cán ngõng ®èt nãng bëi h¬i vµ bàòng nhiÖt ®é chÊt láng xem b»ng nhiÖt ®é trong buång ®o, mùc n−íc trong èng nhá vµ b×nh b»ng nhau : ρb ≈ ρo ⇒ sai Âãún aïp kãú lÖch do nhiÖt ≈ 0 H×nh 5.7 Ph−¬ng ph¸p ®o dïng ¸p kÕ S¬ ®å nèi ¸p kÕ vµo hÖ thèng ®o. Tên hiãûu âi H×nh 5.8 Ph−¬ng ph¸p ®o dïng ¸p kÕ
  5. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 116 - 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 H×nh 5.9 Ph−¬ng ph¸p ®o dïng ¸p kÕ 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 H×nh 5.10 Ph−¬ng ph¸p ®o møc dïng khÝ nÐn
  6. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 117 - 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. H×nh 5.11 Dông cô ®o møc chÊt n−íc kiÓu ®iÖn 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.
  7. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 118 - 5.1.6. Dông cô ®o møc cao cña chÊt r¾n Ph−¬ng ph¸p dïng phao nh− than bét H×nh 5.12 Dông cô ®o møc cao cña chÊt r¾n 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).
  8. §O L¦êNG NHIÖT – CH¦¥NG 5 - 119 - 5.2.1. Ph−¬ng ph¸p dïng chÊt phãng x¹ 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. H×nh 5.13 Ph−¬ng ph¸p dïng chÊt phãng x¹ 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. H×nh 5.14 Ph−¬ng ph¸p dïng sãng siªu ©m
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2