BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ
TIỂU LUẬN MÔN ĐO LƯỜNG NÂNG CAO
TÊN TIỂU LUẬN
ĐỒNG HỒ NƯỚC ĐIỆN TỪ ĐO LƯU LƯỢNG
NƯỚC SỬ DỤNG CẢM BIẾN
GVHD: PGS-TS. Thái Thị Thu Hà
HVTH: Trần Thái Nguyên – 1104454 (91104003(
Năm 2011
NỘI DUNG BÁO CÁO TIỂU LUẬN
ĐO LƯỜNG NÂNG CAO
PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẢM BIẾN LƯU
LƯỢNG
PHẦN II: ỨNG DỤNG CẢM BIẾN LƯU LƯỢNG
TRONG NGÀNH CẤP NƯỚC
- Chất lưu là các môi trường vật chất ở dạng
lỏng hoặc khí tồn tại dưới những điều kiện nhiệt
độ, áp suất và thể tích được xác định bởi các
định luật nhiệt động học.
- Dưới tác dụng của lực bên ngoài, thí dụ:
sự chênh lệch áp suất, chất lưu có thể chuyển
động. Nghiên cứu chuyển động này là đối tượng
của cơ học chất lưu.
PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẢM BIẾN LƯU
LƯỢNG
1. Lưu lượng.
- Lĩnh vực ứng dụng của chất lưu bao gồm:
hàng không, khí tượng học, sinh lý học. Để đáp
ứng các lĩnh vực ứng dụng đa dạng này, các
cảm biến đo lưu lượng của chất lưu cũng rất đa

giống nhau về hình học, hai dòng chảy không
nén và đẳng nhiệt được coi là giống nhau nếu
chúng có thông số Reynolds bằng nhau.
Để thoả mãn điều kiện Re1 = Re2 thì:
U1 x D1 / v1 = U2 x D2 / v2
Như vậy, nếu biết vận tốc u1 ở điểm cách thành
ống của ống thứ nhất một khoảng x1 thì có thể xác
định vận tốc u2 ở thành ống của ống thứ hai một
khoảng x2 = x1(D2/D1) từ biểu thức:
U1 / u1 = U2 / u2
Cũng như vậy, có thể coi u1 / U1 là hàm
của số Reynolds: u1 / U1 = f(Re)
2. Đặc trưng của dòng chảy
Nói một cách tổng quát, mỗi đại lượng không
thứ nguyên liên quan đến dòng chảy đều có thể
biểu diễn dưới dạng hàm số phụ thuộc vào số
Reynolds của dòng chảy đó.
Trong trường hợp phức tạp hơn khi nhiệt độ và khối
lượng riêng thay đổi, số thông số cần thiết được mô
tả một đại lượng A bổ sung sẽ tăng lên. Thí dụ, với
chất khí có vận tốc lớn:
A = f(Re,Ma)
2. Đặc trưng của dòng chảy
Trong đó: Ma = U1/c, c = γrT là vận tốc âm
với γ = Cp / Cv (tỷ số giữa nhiệt dung riêng ở áp
suất không đổi và thể tích cố định, trong không
khí
γ =1,4).
r là hằng số của chất khí lý tưởng và T là nhiệt độ
tuyệt đối.

chất lưu dẫn điện chảy trong đường ống đường kính D
có vận tốc U vuông góc với B: suất điện động cảm ứng
dọc theo đường kính vuông góc với U và B có dạng:
a) Lưu lượng kế điện từ:
e = B. l. U
Trên thực tế vận tốc thay đổi tùy vị trí của điểm trên
bán kính ống, nhưng nó phân bố quanh trục của ống, cho
nên U đo được là vận tốc trung bình của dòng chảy. Trong
những điều kiện như vậy, tín hiệu e tỉ lệ với lưu lượng.
Cấu tạo của cảm biến:
Từ trường từ 10-3 ÷ 10-2 T được tạo ra bằng cách
dùng hai cuộn dây đặt ở hai phía đường ống. Đường
ống dẫn được làm bằng vật liệu không từ tính, mặt bên
trong ống được phủ chất cách điện hai điện cực lấy tín
hiệu đặt ở hai đầu đường kính vuông góc với đường sức
của từ trường. Các cuộn dây được nuôi bằng nguồn
xoay chiều tần số 30 Hz.
a) Lưu lượng kế điện từ:
Tín hiệu thu được ở đầu ra có dạng:
e = UDB
0
.cos(ω t + θ)
Trong đó B
0
là trị cực đại của cảm ứng từ B
0
= B
max

ω là tần số của cảm ứng từ.

Trong đó:
V :là thể tích và ρ
0
là khối lượng riêng của phao.
U:là vận tốc và ρ là khối lượng riêng của chất lưu.
C
x
: là hệ số lực cản và S là diện tích của hình chiếu
của phao trên mặt phẳng vuông góc với vận tốc U, S
= D
2
/4.
g: là gia tốc trọng trường.
b) Lưu lượng kế cơ dùng chuyển đổi điện
Mục đích của việc đo và phát hiện mức chất lưu là xác
định mức độ hoặc khối lượng chất lưu trong các bình
chứa.
Có hai dạng đo: đo liên tục và xác định theo ngưỡng.
Khi đo liên tuc, biên độ hoặc tần số của tín hiệu đo cho
biết thể tích chất lưu còn lại trong bình chứa.
Khi xác định theo ngưỡng, cảm biến đưa ra tín
hiệu dạng nhị phân cho biết thông tin về tình trạng
hiện tại mức ngưỡng có đạt hay không.
Vị trí của phao được xác định sao cho vận tốc của
U được biểu diễn bởi biểu thức (tại điều kiện cân
bằng của các lực tác dụng lên phao):
b) Lưu lượng kế cơ dùng chuyển đổi điện
Đường kính D của ống dẫn thay đổi tuyến tính theo
chiều cao z: D = D0 + az
Cho nên biểu thức của lưu lượng có dạng:

2. Cấu tạo - Nguyên lý hoạt động

Trích đoạn Màn hình hiển thị

---