3_buivucuong_dc1201_3316

20
MC LC LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................ 1 CHƢƠNG 1. VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIN VÀ GIÁM SÁT LÒ NHIT ..................... 2 1.1. TNG QUAN VLÒ NHIỆT ĐIỆN TR..................................................... 2 1.1.1. Gii thiu chung vlò điện tr..................................................................... 2 1.1.2. Cu to của lò điện tr.................................................................................. 2 1.1.3. Ƣu nhƣợc điểm của lò điện so vi các lò sdng nhiên liu ....................... 3 1.1.5. Hthống điều khin lò nhit ......................................................................... 5 1.2.CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ........................................................... 6 1.2.1. Đo nhiệt độ bằng phƣơng pháp tiếp xúc ....................................................... 6 1.2.2. Đo nhiệt độ cao bằng phƣơng pháp tiếp xúc................................................. 7 1.2.3. Đo nhiệt độ bằng phƣơng pháp không tiếp xúc ............................................ 8 1.3. CÁC LOI CM BIẾN ĐO NHIỆT ĐỘ ........................................................ 8 1.3.1. Nhiệt điện tr................................................................................................ 8 1.3.2. Cm biến cp nhit ngu ............................................................................. 14 1.3.3. Cm biến quang đo nhiệt độ ....................................................................... 16 1.4. MT SPHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIN LÒ NHIT ................................ 20 1.4.1. Mô ttoán hc ca lò nhit trong phòng thí nghim .................................. 20 1.4.2. Phƣơng pháp điều khin on off ............................................................... 21 1.4.3. Phƣơng pháp điều khin PID ...................................................................... 23 1.5. GII THIU MT SLOI CM BIẾN THƢỜNG DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP ĐỂ ĐO NHIỆT ĐỘ ................................................................... 27 1.5.1. Máy đo nhiệt độ siêu nh............................................................................ 27 1.5.2. Thiết bđo nhiệt độ ................................................................................. 27 1.5.3. Thiết bđo nhiệt độ chuyên nghip P400/P410 .......................................... 28 1.5.4. Đồng hđo nhiệt độ .................................................................................... 28 CHƢƠNG 2. GII THIU CARD PCI 1710 ...................................................... 29

Upload: vantienbk

Post on 03-Oct-2015

212 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Guide

TRANSCRIPT

  • MC LC

    LI NI U ........................................................................................................ 1

    CHNG 1. VN IU KHIN V GIM ST L NHIT ..................... 2

    1.1. TNG QUAN V L NHIT IN TR ..................................................... 2

    1.1.1. Gii thiu chung v l in tr ..................................................................... 2

    1.1.2. Cu to ca l in tr .................................................................................. 2

    1.1.3. u nhc im ca l in so vi cc l s dng nhin liu ....................... 3

    1.1.5. H thng iu khin l nhit ......................................................................... 5

    1.2.CC PHNG PHP O NHIT ........................................................... 6

    1.2.1. o nhit bng phng php tip xc ....................................................... 6

    1.2.2. o nhit cao bng phng php tip xc................................................. 7

    1.2.3. o nhit bng phng php khng tip xc ............................................ 8

    1.3. CC LOI CM BIN O NHIT ........................................................ 8

    1.3.1. Nhit in tr ................................................................................................ 8

    1.3.2. Cm bin cp nhit ngu ............................................................................. 14

    1.3.3. Cm bin quang o nhit ....................................................................... 16

    1.4. MT S PHNG PHP IU KHIN L NHIT ................................ 20

    1.4.1. M t ton hc ca l nhit trong phng th nghim .................................. 20

    1.4.2. Phng php iu khin on off ............................................................... 21

    1.4.3. Phng php iu khin PID ...................................................................... 23

    1.5. GII THIU MT S LOI CM BIN THNG DNG TRONG

    CNG NGHIP O NHIT ................................................................... 27

    1.5.1. My o nhit siu nh ............................................................................ 27

    1.5.2. Thit b o nhit l ................................................................................. 27

    1.5.3. Thit b o nhit chuyn nghip P400/P410 .......................................... 28

    1.5.4. ng h o nhit .................................................................................... 28

    CHNG 2. GII THIU CARD PCI 1710 ...................................................... 29

  • 2.1. CARD PCI-1710 V CC THNG S K THUT ................................. 29

    card PCI - 1710 ........................................................... 29

    2.1.2. Bus PCI Plug and Play ................................................................................ 29

    2.1.3. Nhng kiu u vo v vic thit lp nhng phm vi linh hot ................. 29

    2.1.4. Vng nh FIFO trn bng mch (First In First Out) .................................. 29

    2.1.5. B m lp trnh c trn bng mch ....................................................... 30

    .................................................................................. 31

    CHNG 3. XY DNG CHNG TRNH GIM ST NHIT L

    NHIT S DNG CARD PCI 1710 ................................................................... 33

    3.1. S KHI CA MCH O NHIT ................................................ 34

    3.1.1. Khi ngun cp ........................................................................................... 34

    3.1.2. Khi ngun dng ......................................................................................... 34

    3.1.3. Khi khuch i .......................................................................................... 36

    3.1.4. Khi PCI-1710 ............................................................................................ 36

    3.2. S NGUYN L .................................................................................... 36

    3.2.1. Mch ngun dng ........................................................................................ 36

    3.2.2. Mch khuch i ......................................................................................... 37

    3.2.3. Mch iu khin .......................................................................................... 38

    3.2.4. Mch ng lc ............................................................................................. 41

    3.2. GIAO TIP PHN MM MATLAB VI CARD PCI-1710 ....................... 43

    3.3. THUT TON .............................................................................................. 51

    3.4. GIAO DIN CHNG TRNH GIM ST ............................................... 52

    3.4.1. M hnh l nhit trn simulink .................................................................... 52

    3.4.2. Giao din chng trnh ............................................................................... 58

    KT LUN ........................................................................................................... 60

    TI KIU THAM KHO .................................................................................... 61

  • 1

    LI NI U

    Trong nhiu lnh vc sn xut cng nghip hin nay, nht l ngnh

    cng nghip luyn kim, ch bin thc phmVn o v khng ch nhit

    c bit c ch trng n v n l mt yu t quyt nh n cht lng

    ca sn phm. Nm c tm quan trng ca vn trn em chn ti

    tt nghip:

    Nghin cu vn iu khin l nhit. i su xy dng chng trnh

    gim st nhit l nhit trong phng th nghim s dng card PCI 1710.

    n ca em c trnh by trong 3 chng:

    Chng 1. Vn iu khin v gim st l nhit

    Chng 2. Gii thiu v card PCI 1710

    Chng 3. Xy dng chng trnh gim st nhit l nhit s dng

    card PCI 1710

    Mc d em rt c gng hon thnh n ca mnh nhng khng

    th trnh khi nhng thiu st em mong thy c cng cc bn ng gp

    kin em c th hon thin ti ca mnh hn.

    Sinh vin thc hin

    Bi V Cng

  • 2

    CHNG 1. VN IU KHIN V GIM ST L

    NHIT

    1.1. TNG QUAN V L NHIT IN TR

    1.1.1. Gii thiu chung v l in tr

    L in l mt thit b in bin in nng thnh nhit nng dng trong

    cc qu trnh cng ngh khc nhau nh nung hoc nu luyn cc vt liu, cc

    kim loi v cc hp kim khc nhau v.v...

    L in c s dng rng ri trong cc lnh vc k thut :

    + Sn xut thp cht lng cao

    + Sn xut cc hp kim phe-r

    + Nhit luyn v ho nhit luyn

    + Nung cc vt phm trc khi cn, rn dp, ko si

    + Sn xut c v kim loi bt

    Trong cc lnh vc cng nghip khc :

    + Trong cng nghip nh v thc phm, l in c dng sy,

    m vt phm v chun b thc phm

    + Trong cc lnh vc khc, l in c dng sn xut cc vt

    phm thu tinh, gm s, cc loi vt liu chu la v.v...

    L in khng nhng c mt trong cc ngnh cng nghip m ngy cng

    c dng ph bin trong i sng sinh hot hng ngy ca con ngi mt

    cch phong ph v a dng: Bp in, ni nu cm in, bnh un nc in,

    thit b nung rn, sy in v.v...

    1.1.2. Cu to ca l in tr

    L in tr thng gm 3 phn chnh l: v l, lp lt v dy nung.

    a. V l

  • 3

    V l in tr l mt khung cng vng, ch yu chu trng ti trong qu

    trnh lm vic ca l. Mt khc v l cng dng gi lp cch nhit v m

    bo s kn ca l.

    i vi cc l lm vic vi kh bo v cn thit v l phi hon ton kn,

    cn i vi cc l in tr bnh thng , s kn ca v l ch cn gim tn

    tht nhit v trnh s la ca khng kh lnh vo l.

    Khung v l cn lm cng vng chu trng ti ca lp lt, ph ti l

    v cc c cu c kh gn trn v l.

    b. Lp lt

    Lp lt l in tr thng gm 2 phn vt liu chu la v cch nhit.

    Phn vt liu chu la c th xy bng gch tiu chun, gch hnh hoc

    gch hnh c bit ty theo hnh dng kch thc ca bung l. Cng c khi

    ngi ta m bng cc loi bt chu la v cc cht kt dnh gi l cc khi

    m. Khi m c th tin hnh ngay trong l v cng c th tin hnh ngoi

    nh cc khun.

    Phn cch nhit thng nm gia v l v phn chu la. Mc ch ch

    yu ca phn ny l gim tn tht nhit. Ring i vi y phn cch nhit

    i hi phi c bn c hc nht nh. Phn cch nhit c th xy bng gch

    cch nhit hoc cc lp cch nhit.

    c. Dy nung

    Dy nung l b phn pht nhit ca l, lm vic trong nhng iu kin

    khc nhit do phi m bo c cc yu cu cn thit.Theo c tnh ca

    vt liu dng lm dy nung ngi ta chia dy nung lm 2 loi: dy nung kim

    loi v dy nung phi kim loi. m bo yu cu ca dy nung trong hu

    ht cc l in tr cng nghip, dy nung kim loi c ch to bng hp kim

    Crm Nhm v Crm Niken l hp kim c in tr sut ln.

    1.1.3. u nhc im ca l in so vi cc l s dng nhin liu

    a. u im

  • 4

    + C kh nng to c nhit cao

    + m bo tc nung ln v nng sut cao

    + m bo nung u v chnh xc do d iu chnh ch in v

    nhit

    + Kn

    + C kh nng c kh ho v t ng ho qu trnh cht d nguyn

    liu v vn chuyn vt phm.

    b. Nhc im

    + Nng lng in t

    + Yu cu c trnh cao khi s dng.

    1.1.4. Nguyn l lm vic ca l in tr

    L in tr lm vic da trn c s khi c mt dng in chy qua mt

    dy dn hoc vt dn th s to ra mt lng nhit theo nh lut Jun-

    Lenx[8]:

    2. . (1.1)Q I R t

    Q - Lng nhit tnh bng Jun (J)

    I - Dng in tnh bng Ampe (A)

    R - in tr tnh bng ( )

    t - Thi gian tnh bng giy (s)

    T cng thc trn ta thy in tr R c th ng vai tr :

    + Vt nung: Trng hp ny gi l nung trc tip

    + Dy nung: Khi dy nung c nung nng n s truyn nhit cho

    vt nung bng bc x, i lu, dn nhit hoc phc hp. Trng hp ny gi

    l nung gin tip.Trng hp th nht t gp v n ch dng nung nhng

    vt c hnh dng n gin ( tit din ch nht, vung v trn ).

  • 5

    Trng hp th hai thng gp nhiu trong thc t cng nghip. Cho nn

    ni n l in tr khng th khng cp n vt liu lm dy nung, b

    phn pht nhit ca l.

    1.1.5. H thng iu khin l nhit

    Nhit l mt i lng vt l,n hin din khp ni c trong sn

    xut ln sinh hot hng ngy. Qu trnh o v kim sot nhit trong sn

    xut cng nghip ng vai tr to ln trong h thng iu khin t ng, gp

    phn quyt nh cht lng sn phm.Khi thu thp d liu cho qu trnh iu

    khin v gim st trong nh my th nhit l mt thng s khng th b

    qua.

    Ty theo yu cu v tnh cht ca qu trnh iu khin m ta s dng

    phng php iu khin thch hp.Tnh chnh xc v n nh nhit cng

    t ra vn cn gii quyt.

    H thng iu khin nhit thng c chia lm hai loi:

    + H thng iu khin hi tip (feedback control system): thng

    xc nh v gim st kt qu iu khin,so snh vi tn hiu t v t ng

    iu chnh li cho ng.

    + H thng iu khin tun t (sequence control system): thc hin

    tng bc iu khin ty theo hot ng iu khin trc khi xc nh tun

    t.

    Mt h thng mun t c chnh xc cn thit cn thit phi thc

    hin hi tip, tn hiu phn hi v so snh vi tn hiu vo v sai lch s c

    a ti b iu chnh u ra. H thng iu khin ny c nhiu u im c

    s dng nhiu trn thc t trong cc h thng iu khin t ng. Dng tng

    qut ca h thng iu khin c m t trn nguyn tc nh hnh sau[4]:

  • 6

    Hnh 1.1. Nguyn tc iu khin hi tip

    1.2. CC PHNG PHP O NHIT

    Nhit l mt trong nhng thng s quan trng nht nh hng n c

    tnh ca vt cht nn trong cc qu trnh k thut cng nh trong i sng

    hng ngy rt hay gp yu cu o nhit . Ngy nay hu ht cc qu trnh

    sn xut cng nghip, cc nh my u c yu cu o nhit .

    Ty theo nhit o c th dng cc phng php khc nhau, thng

    phn loi cc phng php da vo di nhit cn o. Thng thng nhit

    o c chia thnh ba di: nhit thp, nhit trung bnh v cao.

    nhit trung bnh v thp: phng php thng o l phng php

    tip xc ngha l cc chuyn i c t trc tip ngay mi trng cn o.

    i vi nhit cao: o bng phng php khng tip xc, dng c t

    ngoi mi trng o.

    1.2.1. o nhit bng phng php tip xc

    Phng php o nhit trong cng nghip thng c s dng l cc

    nhit k tip xc. C hai loi nhit k tip xc, gm: nhit k nhit in tr v

    nhit k nhit ngu .

    Ngoi ra i vi cc ng dng n gin, di nhit c -5500 C 20000

    C hin nay ngi ta thng ng dng cc IC bn dn ng dng tnh cht nhy

    nhit ca cc it, tranzito o nhit .

  • 7

    Cu to ca nhit k nhit in tr v cp nhit ngu cng nh cch lp

    ghp chng phi m bo tnh cht trao i nhit tt gia chuyn i vi mi

    trng o:

    + i vi mi trng kh v nc: chuyn i c t theo hng

    ngc li vi dng chy.

    + Vi vt rn kh: t nhit k st vo vt, nhit lng s truyn t vt

    sang chuyn i v d gy tn hao vt, nht l vi vt dn nhit km. Do vy

    in tip xc gia vt o v nhit k cng ln cng tt.

    + Khi o nhit ca cc cht dng ht (ct, t...): cn phi cm su

    nhit k vo mi trng cn o v thng dng nhit in tr c cp ni ra

    ngoi.

    1.2.2. o nhit cao bng phng php tip xc

    mi trng nhit cao t 1600 0C tr ln, cc cp nhit ngu khng

    chu c lu di, v vy o nhit cc mi trng ngi ta da trn

    hin tng qu trnh qu t nng ca cp nhit. Qu trnh qu khi t

    nng cp nhit c phng trnh[8]:

    ( ) .(1 ) (1.2) t

    f t T e

    Trong : : Lng tng nhit ca u nng trong thi gian t.

    T: Hiu nhit ca mi trng o v cp nhit.

    : Hng s thi gian ca cp nhit ngu.

    Da trn quan h ny c th xc nh c nhit ca i tng o m

    khng cn nhit u cng tc ca cp nhit ngu phi t n nhit y.

    Bng cch nhng nhit ngu vo mi trng cn o trong khong 0,4 0,6 s

    ta s c phn u ca c tnh qu trnh qu ca nhit ngu v theo

    tnh c nhit ca mi trng.

  • 8

    Nu nhit u cng tc ca cp nhit ngu trong thi gian nhng vo

    mi trng cn o t nhit vo khong mt na nhit mi trng th

    nhit tnh c c sai s khng qu hai ln sai s ca nhit k nhit ngu

    o trc tip. Phng php ny thng dng o nhit ca thp nu chy.

    1.2.3. o nhit bng phng php khng tip xc

    y l phng php da trn nh lut bc x ca vt en tuyt i, tc

    l vt hp th nng lng theo mi hng vi kh nng ln nht. Bc x nhit

    ca mi vt th c trng bng mt ph E ngha l s nng lng bc x

    trong mt dn v thi gian vi mt n v din tch ca vt xy ra trn mt

    n v ca di sng. Quan h gia mt ph bc x ca vt en tuyt i

    vi nhit v di sng c biu din bng cng thc [8]:

    2/( )0 5 1

    1 ( 1) (1.3)C TE C e

    Trong : C1, C2 hng s, - di sng, T nhit tuyt i.

    C1=37,03.10-17

    Jm2/s; C2=1,432.10

    -2 m..

    1.3. CC LOI CM BIN O NHIT

    1.3.1. Nhit in tr

    Nguyn l hot ng ca cc loi nhit in tr ch yu l da trn s

    thay i gi tr in tr ca cc loi vt liu dn in v bn dn khi c s

    thay i nhit ca chng. Chnh v vy m ngi ta s dng nhit in tr

    lm phn t cm bin nhit ; tuy nhin ty theo yu cu s dng m ngi

    ta c th dng nhit in tr kim loi hoc nhit in tr bn dn[8].

    a. Nhit in tr kim loi

    i vi nhit in tr kim loi th vic ch to n thch hp hn c l s

    dng cc kim loi nguyn cht nh: platin, ng, niken. tng nhy cm

    nn s dng cc kim loi c h s nhit in tr cng ln cng tt. Tuy nhin

  • 9

    ty thuc vo khong nhit cn kim tra m ta c th s dng nhit in

    tr loi ny hay khc. C th: nhit in tr ch to t dy dn bng ng

    thng lm vic trong khong nhit t -500 1500C vi h s nhit in

    tr =4,27.10-3; Nhit in tr t dy dn platin mnh lm vic trong khong

    nhit -1900 6500C vi =3,968.10-3 C

    0

    1; Nhng khi lm vic ngn

    hn, cng nh khi t in tr nhit trong chn khng hoc kh trung tnh th

    nhit lm vic ln nht ca n c th cn cao hn.

    Cu trc ca nhit in tr kim loi bao gm: dy dn mnh kp i

    qun trn khung cch in to thnh phn t nhy cm, n c t trong

    chic v c bit c cc cc a ra. Gi tr in tr nhit c ch to t

    10 100 .

    i vi nhit in tr kim loi th quan h gia in tr vi nhit c

    dng sau[8]:

    R( ) = R0(1+ . + . 2+ .

    3+...) (1.4)

    Trong : R0 -in tr dy dn ng vi nhit ban u 00C.

    R -in tr dy dn ng vi nhit .

    -nhit [0C]

    , , -cc h s nhit in tr = const. C

    0

    1

    thy r hn na v bn cht ca nhit in tr kim loi, chng ta c

    th xem qua in tr sut ca n c tnh theo cng thc[8] :

    1

    n.e. (1.5)

  • 10

    Trong : n- -s in t t do trong mt n v th tch.

    e -in tch ca in t t do.

    - -tnh linh hot ca in t, c c trng bi tc ca

    trong trng c cng 1vn/cm.

    Cc kim loi dng lm in tr nhit thng c in tr sut nh

    10-5

    10-6

    /cm, v c mt in t ln (khng ph thuc vo nhit ).

    Khi nhit tng ph thuc vo s dao ng ca mng tinh th kim loi,

    tc l n c xc nh bi tnh linh hot ca cc in t. Nh vy khi c s

    thay i nhit th cng lm cho tnh linh hot ca cc in t thay i theo.

    Tuy nhin tnh linh hot ca cc in t cn ph thuc vo mt tp cht

    trong kim loi. C th in tr sut ca kim loi nguyn cht c th xc nh

    theo dng: = 0 + ( ), trong 0 khng ph thuc vo nhit ; cn ( )

    l mt hm ph thuc khng c nh: ng vi nhit trong khong no

    th n l tuyn tnh ( ) = K. , nhng ng vi nhit rt thp ( 00C) th

    quan h l hm bc nm ca nhit . Trn hnh 1.2.a biu din mi quan

    Hnh1.2. c tnh nhit (a) v c tnh vn_ampe

    ca nhit in tr kim loi (b).

    ng

    platin

    R

    10

    5

    0 20 40 60 K

    U

    I

    0

    a) b)

  • 11

    h gia in tr v nhit , hnh 1.2.b l dng c tnh vn-ampe ca nhit

    in tr kim loi.

    nhy cm ca nhit in tr c xc nh theo biu thc[8]:

    R

    d

    dRS (1.6)

    Trong : R -s thay i in tr khi c s thay i nhit . Vic

    s dng nhit in tr kim loi o nhit cao rt tin cy, m bo

    chnh xc cao n 0,0010C v sai s o khng qu 0,5 n 1%; Tuy nhin khi

    dng ti qua n c gi tr khng ln lm. Nu nh c dng in ln lun

    chy qua nhit in tr, th s qu nhit ca n s ln hn rt nhiu so vi

    mi trng xung quanh. Khi qu nhit xc lp s c xc nh bi

    iu kin truyn nhit trn b mt ca nhit in tr (tc chuyn ng ca

    mi trng cn kim tra so vi nhit in tr, v t trng ca mi trng ).

    Hin tng ny c s dng o tc thng lng (dng chy) ca cht

    lng v kh, cng nh o t trng ca kh.... Bn cnh u im trn th bn

    thn nhit in tr kim loi c nhng nhc im sau:

    Th nht n l khu phi chu k c m t bng phng trnh vi phn

    bc nht n gin:

    (TP+1)R(t) = K (t) (1.7)

    Trong hng s thi gian T ca n c gi tr t vi giy n vi trm

    giy. K chnh l nhy S.

    Th hai rt c bn l kch thc ca nhit in tr kim loi ln nn

    hn ch vic s dng n o nhit ni hp.

  • 12

    b. Nhit in tr bn dn

    Nhit in tr c ch to t vt liu bn dn c gi l termistor;

    Chng c s dng rng ri trong cc h thng t ng kim tra v iu

    khin. Termistor c ch to t hp kim ca ng - mng gan hoc c ban -

    mng gan di dng thi, a trn hoc hnh cu. Loi ny hon ton tri

    ngc vi nhit in tr kim loi: khi nhit tng th in tr ca n li

    gim theo quy lut[8]:

    R( ) = R0.e-

    = R0(1- + 2

    2

    2

    - ...) (1.8)

    Trong h s nhit in tr ca termistor thng c gi tr

    = (0,03 0,06). C

    0

    1

    in tr sut ca termistor c tnh theo cng thc[8]:

    = A.e B/

    (1.9)

    Trong : A -hng s ph thuc kch thc ca termistor

    B -hng s ph thuc tp cht trong cht bn dn

  • 13

    Cng nh in tr nhit kim loi, termistor cng c hai c tnh: c tnh

    nhit l quan h gia in tr ca termistor vi nhit (hnh 1.3.a) v c

    tnh vn - ampe l quan h gia in p t trn termistor vi dng in chy

    qua n ng vi nhit no 0 (hnh 1.3.b). Chng ta thy rng c tnh

    vn - ampe ca termistor c gi tr cc i ca U ng vi I1 no , l do khi

    tng dng ln hn I1 th n s nung nng termistor v lm cho gi tr in tr

    ca n gim xung.

    Cc loi termistor thng c ch

    to t vi chc n vi chc K .

    Termistor c in tr ln cho php t n

    v tr cn kim tra kh xa so vi ni b tr h

    thng o lng. Chng c th lm vic trong

    khong nhit t 600C n +1800C, v

    cho php o nhit vi chnh xc

    0,00050C. s dng termistor nhit

    ln hn, hoc nh hn khong nhit lm

    vic bnh thng th ngi ta phi s dng

    n cc t hp cht bn dn khc. So vi in tr nhit kim loi th termistor

    c kch thc v trng lng nh hn, do cho php chng ta t n

    nhng ni cht hp kim tra nhit ca i tng no [8].

    Hnh 1.5. S mch cu hai dy nhit k nhit in tr

    +

    E

    _

    R

    1 R

    2

    R3

    UR

    RT

    U I

    R

    V

    Hnh 1.4. S cu in tr o nhit

  • 14

    gim sai s do nhit mi trng thay i ngi ta s dng cu ba

    dy nh hnh sau[8]:

    Hnh 1.6. S mch cu ba dy nhit k nhit in tr

    Trong s ny hai dy mc vo cc nhnh k ca mch cu, dy th 3

    mc vo ngun cung cp. Khi cu lm vic ch cn bng v nu R2=R4

    ; Rd1=Rd2 sai s do s thay i in tr ca ng dy s c loi tr. Khi

    cu lm vic ch khng cn bng sai s gim ng k so vi cu hai

    dy. Thc cht khi cu lm vic ch khng cn bng sai s ch yu do s

    thay

    i in p ca ngun cung cp gy nn.

    1.3.2. Cm bin cp nhit ngu

    Phng php o nhit bng cp nhit ngu l mt trong nhng

    phng

    php ph bin v thun li nht.

    Cu to ca nhit k cp nhit ngu nh hnh 1.4[8]:

    Hnh 1.7. Cu to ca nhit k cp nhit ngu

  • 15

    1: v bo v; 2: mi hn; 3: dy in cc; 4: s cch

    in;

    5: b phn lp t; 6: vt ni dy; 7: dy ni; 8: u ni

    dy;

    u lm vic ca cc in cc (3) c hn vi nhau bng hn kh

    hoc bng tia in t. u t do ni vi dy (7) ti dng c o nh cc vt (6)

    t trong u ni dy (8). cch ly cc in cc ngi ta s dng ng s

    cch in (4), s cch in phi tr v mt ha hc v bn c v nhit

    khi lm vic nhit lm vic. m bo cho cc in cc ta dng v bo

    v (1) lm bng s chu nhit hoc bng thp chu nhit.

    B cm bin cp nhit ngu l mt mch c t hai hay nhiu thanh dn

    in gm hai dy dn A v B. Ch ni gia hai thanh kim loi ny c hn

    vi nhau. Nu nhit cc mi hn t v t0 khc nhau th trong mch khp kn

    c mt dng in chy qua. Chiu ca dng nhit in ny ph thuc vo

    nhit tung ng ca mi hn, ngha l t > t0 th dng in chy theo hng

    A B

    2

    1

    t

    t0

    A B

    C

    t0 t0

    1

    2 3

    Hnh 1.8. a) S cp nhit ngu, b) S ni cp nhit ngu

  • 16

    ngc li. Nu h mt u th gia hai cc xut hin mt sc in ng

    (s) nhit. Nh vy bng cch o sc in ng ta c th tm c nhit t

    ca i tng o vi t0 = const.

    Cch u dng c o vo mch b bin i nhit in trn hnh 1.8b.

    1.3.3. Cm bin quang o nhit

    Tt c cc vt th c nhit ln hn nhit tuyt i u pht ra cc

    bc x nhit. Dng c o nhit vt th bng bc x nhit c gi l ho

    k bc x hay mt cch n gin l ho k.

    Bc x nhit l cc bc x in t to ra cc cht do ni nng ca

    chng (vi bc x hunh quang do kch thch ca ngun ngoi). Ta nhn thy

    rng cng bc x nhit gim mnh khi nhit ca vt gim.

    Ho k c dng ch yu o nhit t 300 - 60000 C v cao hn.

    o nhit n 30000 C phng php duy nht l dng ho k v n

    khng phi tip xc vi mi trng o. Ta nhn thy vi phng php o

    khng tip xc c tnh u vit l khng lm sai lch nhit ca i tng o.

    a. Ho quang k pht x

    Nguyn l hot ng: i vi vt en tuyt i, nng lng bc x ton

    phn

    trn mt n v b mt c tnh[8]:

    0 4. (1.10) T pE T

    Vi: = 4,96 .10-2 J/m2.s.grad4

    Tp: Nhit ca vt theo l thuyt.

    i vi vt thc th nng lng bc x ton phn trn mt n v b

    mt c

    tnh:

  • 17

    4. . (1.11) T T tE T

    Vi: T: H s bc x tng hp, xc nh tnh cht ca vt v nhit

    ca n (T < 1)

    Tt: Nhit thc ca vt.

    Ho quang k pht x c khc theo bc x ca vt en tuyt i

    nhng khi o i tng thc, TP c tnh theo cng thc:

    4 4

    4

    . . . (1.12)

    1.

    (1.13)

    p T t

    t p

    T

    T T

    T T

    Hnh 1.9. Cu to ca ha quang k pht x

    Cu to: Bao gm ng kim loi mng (1), nhit in tr (2) t trong hp

    chn (4), gng lm (3), cc ng rnh (5), tm thy tinh hu c (6).

    Chm tia pht x c gng lm phn x hi t trn nhit in tr (2) v

    t nng n. trnh cc tia phn x t thnh ng bn trong v nhit in tr

    ngi

    ta gia cng thm nhng ng rnh (5). Nhit in tr c t trong hp

    chn (4). bo v mt trong ca ho quang k phi sch, pha u ng c

    gn tm knh thu tinh hu c trong sut (6).

  • 18

    Nhit in tr c mc vo mt nhnh cu t cn bng cung cp t

    ngun

    in xoay chiu tn s 50Hz.

    c im: Ha quang k dng o nhit t (20 1000C). Khi cn

    o nhit

    cao hn (100 25000C) m tn s bc sng ln ngi ta dng mt

    thu

    knh bng thch anh hay thy tinh c bit tp trung cc tia pht x v

    phn t nhy cm vi nhit c thay bng cp nhit ngu (v d crmel

    - copel).

    Nhc im ca tt c cc loi ho quang k pht x l i tng o

    khng

    phi l vt en tuyt i do trong vt nng c s pht x ni ti v dng

    pht

    x nhit i qua b mt. Nhit ca i tng o khi dng ho quang k pht

    x

    Tt bao gi cng nh hn nhit l thuyt tnh ton Tp, v d i vi thp s

    khc nhau gia Tp v Tt t n 1,7 C.

    b. Ho quang k mu sc

    Nguyn l hot ng: ho quang k mu sc l dng c o nhit da

    trn

    phng php o t s cng bc x ca hai nh sng c bc sng khc

    nhau

    1 v 2.

    Nng lng thu c[8]:

    2 2

    1 25 5

    1 1 1 1 2 2 1 2 (1.14) ;

    c c

    T TE C e E C e

    Ta rt ra c: