ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 4 -85-

4.2.3. Đồng hồ đo tốc độ
Các loại đồng hồ dùng đo trực tiếp tốc độ dòng chảy thờng đợc dùng khá phổ
biến, nhất là khi tốc độ dòng chảy tơng đối nhỏ, khi đó dùng ống đo áp suất động
để đo tốc độ dòng chảy không đảm bảo đợc độ chính xác cần thiết. a- Đồng hồ đo tốc độ của gió: Anêmômet
Cấu tạo : gồm 1 bộ phận nhạy cảm là một chong chóng rất nhẹ với các cánh
hớng theo bán kính, làm bằng nhôm (mêca). n = C.
n : Số vòng đợc xác định n =
12


N
( vg/ph)
C : hệ số đợc xác định bằng thực nghiệm.
Loại cánh phẳng thì có trục của nó song song dòng chảy và cánh nghiêng 45

C , P = 15 kG/ cm
2

và Q < 6 m

/h
Các loại đồng hồ nớc chong
chóng xoắn thay cánh phẳng bằng trục vít đo đợc lu lợng Q = 400 ữ 600 m

/h
n = K .
tb
/l
l : bớc răng trục vít.
Chú ý : Nếu lu lợng quá nhỏ thì nớc lọt qua khe hở giữa cánh nớc chong
chóng và vỏ đồng hồ, ma sát tại điểm đỡ chong chóng sẽ làm quan hệ n và

tb
sẽ
sai lệch => sai số. Muốn giảm bớt sai số do ma sát thì phải làm chong chóng và
trục thật nhẹ (làm bằng vật liệu nhẹ, rỗng).
Khi phân bố tốc độ dòng nớc thay đổi thì quan hệ giữa n và
tb
cũng biến đổi,
muốn tránh nguyên nhân này gây nên thì phải đặt đồng hồ xa những nơi đờng
ống có trở lực cục bộ (van, cút, tê) làm dòng chảy bị rối loại.
Đồng hồ nớc chỉ đợc đặt trên những đoạn ống thẳng ngang đờng kính ống
bằng cửa vào và cửa ra của đồng hồ, đoạn ống thẳng trớc đồng hồ phải đảm bảo
30D và phía sau phải > 15D.
Có thể đặt ống xiên và nớc đi từ dới lên.
Chất nớc có áp suất P
1
sau khi
q
ua
lu lợng kế sẽ có áp suất P
2
. Vậ
y

độ chênh lệch áp suất của dòng chảy
P1 P2P1
P2
Buọửng õong
II
I

Thờn
g
dùn
g
loại nà
y
để đo
môi chất có độ nhớt cao nh

số 8. Độ chính xác có thể đạt đợc (1ữ1,6)%.

4.3.2. Lu lợng kế kiểu piston Bên ngoài xilanh của lu lợng kế có thể thêm hộp áo hơi để gia nhiệt giảm độ
nhớt môi chất.
Van 4 n
g
ả đợc tự độn
g
tha
y
đổi vị tr
í
nhờ tran
g
bị đặc biệt và có liên hệ với
chu
y
ển độn
g
của
p

/h ữ 80m
3
/h.
Loại này dùng đo chất lỏng độ nhớt lớn (dầu madút) sai số (1 ữ 1,5)%.
4.3.3. Thùng đong và phễu lật
Dùng để đo môi chất lỏng và rắn.
Phơng pháp đo lu lợng bằng thùng đong và phễu lật rất đơn giản dung tích của
thùng đong và phễu lật đều đã biết cho nên chỉ cần đếm số lần máy dẫn và phễu
lật chuyển động tơng ứng trong 1 thời gian nào đó thì sẽ tính đợc lu lợng chất
nớc. Loại này chỉ đo lu lợng của chất nớc ở áp suất khí quyển.
- Kiểu thùng đong rất chính xác.
- Kiểu phễu lật không đợc chính xác lắm vì chất nớc sẽ bị bắn ra ngoài phễu,
nhất là khi đo lu lợng lớn mặt nớc trong phễu bị sóng.
Hiện nay đây là phơng pháp đo lu lợng thông dụng nhất.
-Thiết bị TL qui chuẩn là thiết bị TL mà quan hệ giữa lu lợng và giáng áp hoàn
toàn có thể dùng phơng pháp tính toán để xác định. Thiết bị tiết lu quy chuẩn gồm 3 loại :
1- Định nghĩa : TBTL là
thiết bị đặt tron
g
đờn
g
ốn
g
làm dòn
g
chả
y
có hiện
tợn
g
thu hẹ
p
cục bộ do tác
dụn

3- Nguyên lý đo lu lợng:


=
=
min
2
1
2
1
.
FF
F
F
F
dP
gd


(1)
Dựa vào phơng trình liên tục ta có :

Pm
F1, P1, 1
F2, P2, 2
Fo=F2
p
P1'
P1
Pm
Fo=F2
P2=P2'
- Voỡng chừn tióỳt lổu - ng phun - ng Venturi quy chuỏứn
( cổớa ngheợn)

Ta chỉ xét vòng chắn :
Nhờ sự tổn thất của dòn
g
khi
q
ua
thiết bị tiết lu, dựa vào
p
hơn
g
trình Bécnuli tìm đợc tốc độ
trung bình dòng tại tiết diện đo.
Xét tiết diện I và II ta có sự thay
đổi động năng và thế năng :

P = p1- p2
Fo F2

0
2
1
2
1

F
F
F
F

=

Ký hiệu n
F
F
o
=
2
đặc trng cho chế độ dòng chảy.
m
F
F
o
=
1
đặc trng cho kích thớc hình học.

1
= m .n .

22
0
0222
PPg
nm
Fn
FnFQ


===

Do F
2
phụ thuộc vào chế độ dòng (n)
=> Q phụ thuộc vào chế độ dòng, độ mất mát áp suất và kích thớc tấm tiết lu.
Trong thực tế F
2
rất khó xác định và khoảng cách giữa F
2
đến tấm chắn cũng
không thể xác định đợc. Do đó thực tế ta đo áp suất P
1
và P
2
ngay trớc và sau
tấm tiết lu và => ta đa ra hệ số .

P
g
FQ = .

= f ( m ,
1
P
P
, số mũ đoạn nhiệt k )
Trong một số trờng hợp không cần độ chính xác cao ta tính theo công thức sau
( < a ) :
ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 4 -93-




















k
k
PP
P
P
P
mn
mn
1
1
2
/2
1
2
21
1
/2
1
2
2.2
22
1

1
.1




Trong trờng hợp ống Venturi = 1 :


- Dòng chảy rối Re > Re
th

Ngời ta xác định Re bằng cách dự đoán lu lợng nằm trong khoảng nào đó =>
vận tốc dòng




D
D
Q
== Re
4.
2

Sau khi xác định đợc Re ta suy ra các giá trị khác => Q rồi so sánh 2 giá trị đó
cho đến khi sai số nằm trong khoảng cho phép.
b- Hệ số lu lợng

= f {m, n sự phân bố tốc độ dòng, tổn thất do ma sát và cách lấy áp suất P}
Bằng thực nghiệm thì = f ( m, Re )
Đồ thị tính :
Nếu Re > Re
th
thì = f ( m ) = e
t
Nếu Re < Re
th


- a
3
= f (D, m) đặc trng độ côn của đờng ống a
3
đợc tính cho trờng hợp ống
chắn. Trong trờng hợp này m = 0,05 ữ 0,7.
Trong công nghiệp thờng m = 0,2
ữ 0,4.
c- Hệ số hiệu chỉnh

= f ( m,
P
P
1
, k )
đợc tra bảng hoặc đồ thị.
Trong trờng hợp này coi quá
trình xảy ra là đoạn nhiệt.
Thờng đồng hồ đo ta chọn

ứng với P trong khoảng 2/3 Q
max

Trờng hợp
P
P
1
< 0,06
Thì ta sử dụng công thức :

= d
20
[1-C (t -20 )]
Chú ý : trong công thức là
1
(cha ảnh hởng của tiết lu), đối với chất nớc thì
chỉ quan hệ với t
0
, khi ở áp suất cao thì mới chịu ảnh hởng của áp suất, khi đo lu
lợng khí và hơi bão hòa thì phải tính đến điều kiện làm việc để có các hệ số hiệu
chỉnh.
4- Cách đặt thiết bị tiết lu:
Các thiết bị tiết lu có thể đặt trên đờng ống nằm ngang, thẳng đứng, hoặc giữa
hai mặt bích và phải đảm bảo đúng vị trí mới giảm đợc sai số đo. Đoạn ống
P
P1

k
m
ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 4 -95-

thẳng trớc van khoảng L
1
5D, phía sau L 2D. Dùng ống trong khoảng 2D
phải nhẵn.
Tiết lu phải đặt đúng tâm. Môi chất phải nằm trong trạng thái nhất định. Nếu hơi
nớc thì nên ở trạng thái quá nhiệt, nếu khí thì không nên có tạp chất và hơi nớc.

loại thứ hai là sai số giới hạn (gấp 3 lần sai số trung bình bình phơng khi đo liên
tục).
L1
L2
ĐO LƯờNG NHIệT CHƯƠNG 4 -96-

4.4.2. Thiết bị tiết lu ngoại qui chuẩn
Thiết bị tiết lu ngoại qui chuẩn là các thiết bị tiết lu cha đủ các số liệu thí
nghiệm hoàn chỉnh, công thức tính lu lợng hoàn toàn do tính toán tìm ra, không
chắc chắn hoàn toàn đáng tin cậy và cũng khó ớc đoán đợc sai số đo.
Tuy vậy nếu khi sử dụng chúng, ngoài việc tính toán ta dùng thí nghiệm để chia
độ dụng cụ đo thì độ tin cậy của kết quả đo khá cao. Trong một số trờng hợp đặc
biệt ta dùng loại thiết bị tiết lu ngoại qui chuẩn thích hợp hơn loại thiết bị tiết lu
qui chuẩn. Ví dụ : khi Re nhỏ, khi D < 50mm, môi chất bẩn,
Các loại thiết bị tiết lu ngoại qui chuẩn hay dùng:


- Hiệu áp kế kiểu đàn hồi do hiệu áp hoặc giáng áp theo độ xê dịch của cơ cấu đàn
hồi tạo nên khi lực đàn hồi đã cân bằng với hiệu áp hoặc giáng áp cần đo, loại này
gồm hiệu áp kế có màng đàn hồi bằng kim loại hoặc loại hộp màng. P1
P2 = P1
G
P
2 < P1
G

2
. Cấp chính xác 1
hay 1,6.
Loại chuông : cho áp suất các nhánh < 2,5 kG/cm
2
còn P = 10 ữ 100 kG/m
2
. Cấp
chính xác 1 hay 1,6. Nếu đo P càng nhỏ thì cấp chính xác tăng (độ chính xác
giảm )
Loại phao : P = 630 kG/m
2
ữ 1 kG/cm
2
áp suất các nhánh P
1
, P
2
có thể đến 400
kG/m

.
Loại kiểu màng: Cho phép áp suất của nhánh max = 4 kG/cm
2

P = 160 ữ 63000 kG/m

; CCX 1 ; 1,6 ; 0,6
Loại kiểu hộp: áp suất các nhánh đến 4 kG/m
2

- Qi - là lu lợng trung bình trong khoảng t.
Trong bộ tích phân có thể có 4 phần liên quan với nhau nh sau :
+ Phần xác định chu kỳ tích phân t.Ta sử dụng động cơ đồng bộ qua bộ giảm tốc
(thờng t = 15)
+ Phần thể hiện lu lợng Qi
+ Phần thể hiện tích t . Qi
+ Phần chuyển số (đa ra số liệu đọc đợc)
Bộ tích phân cơ khí: Có nhiều loại nhng loại đơn giản nhất là kiểu bộ đếm số, ta
thờng gặp trong các đồng hồ nớc; ở loại này, chuyển động của phần quay chong