Giáo trình Đo lường nhiệt

Hoµng d−¬ng hïng - lª xu©n hoµ - hoµng an quèc 
Tr−êng ®¹i häc s− ph¹m kü thuËt tp. hå chÝ minh 
Gi¸o tr×nh 
®o l−êng nhiƯt 
9/2007 
Gi¸o tr×nh ®o l−êng nhiƯt - 1 - 
§O L¦êNG NHIƯT 
Më §ÇU 
CH¦¥NG 1 : NH÷NG KH¸I NIƯM VỊ §O L¦êNG 
CH¦¥NG 2 : §O NHIƯT §é 
CH¦¥NG 3 : §O ¸P SUÊT Vµ CH¢N KH¤NG 
CH¦¥NG 4 : §O L¦U L¦ỵNG M¤I CHÊT 
CH¦¥NG 5 : §O MøC CAO M¤I CHÊT 
CH¦¥NG 6 : PH¢N TÝCH CHÊT THµNH PHÇN TRONG HçN HỵP 
Gi¸o tr×nh ®o l−êng nhiƯt - 2 - 
 Më §ÇU 
 Trong quạ trçnh âáúu tranh våïi thiãn nhiãn, con ngỉåìi cáưn phaíi 
nghiãn cỉïu cạc qui luáût cuía sỉû váût khạch quan, vç váûy phaíi tçm hiãøu 
quan hãû giỉỵa lỉåüng vaì cháút cuía sỉû váût cho nãn khäng thãø tạch råìi 
khoíi âo lỉåìng. 
 Khoa hoüc kyỵ thuáût bàõt nguäưn tỉì âo lỉåìng. Sỉû phạt triãøn cuía khoa 
hoüc, kyỵ thuáût liãn quan chàût cheỵ våïi sỉû khäng ngỉìng hoaìn thiãûn cuía 
kyỵ thuáût âo lỉåìng. Khäng cọ âo lỉåìng thç khäng thãø cọ báút kyì mäüt 
khoa hoüc tinh vi naìo, mäüt khoa hoüc ỉïng dủng naìo, mäüt thê nghiãûm 
naìo ... 
 Kyỵ thuáût âo lỉåìng nhiãût cọ liãn quan âãún nhiãưu ngaình kinh tãú 
quäúc dán, vç cạc tham säú cuía quạ trçnh nhiãût cuỵng laì nhỉỵng tham 
säú quan troüng trong ráút nhiãưu quạ trçnh saín xuáút cäng nghiãûp, 
näng nghiãûp... Âo lỉåìng nhiãût laì quạ trçnh âo cạc thäng säú trảng 
thại cuía mäi cháút cuía cạc quạ trçnh xaíy ra trong thiãút bë nhiãût . Vê 
dủ nhỉ âo nhiãût âäü t, âo ạp suáút p, âo lỉu lỉåüng Q, ... 
 Thiãút bë nhiãût ngaìy caìng phạt triãøn våïi cạc tham säú cao, dung 
lỉåüng låïn, do âọ cáưn phaíi cọ cạc dủng củ vaì phỉång phạp âo lỉåìng 
thêch håüp. Màût khạc muäún tỉû âäüng họa quạ trçnh saín xuáút nhiãût thç 
trỉåïc hãút phaíi âaím baío täút kháu âo lỉåìng nhiãût .Do âọ laì cạn bäü kyỵ 
thuáût nhiãût khäng nhỉỵng chè nàõm roỵ qụa trçnh saín xuáút cuía cạc 
thiãút bë nhiãût maì coìn phaíi thaình thảo caí viãûc lỉûa choün vaì sỉí dủng 
cạc loải dủng củ cuìng våïi cạc phỉång phạp âo khạc nhau, cọ khaí 
nàng xạc âënh cạc sai säú âo lỉåìng, biãút âoạn nháûn cạc nguyãn 
nhán gáy sai säú vaì biãút cạch khỉí máút cạc nguyãn nhán gáy sai säú 
âọ ./. 
Gi¸o tr×nh ®o l−êng nhiƯt - 3 - 
MơC LơC Sè trang 
CH¦¥NG 1 : NH÷NG KH¸I NIƯM C¥ B¶N VỊ §O L¦êNG 
 1.1. §o l−êng vµ dơng cơ ®o l−êng 
 1.1.1. §Þnh nghÜa ®o l−êng 
 1.1.2. Ph©n lo¹i ®o l−êng 
 1.1.3. Dơng cơ ®o l−êng 
 1.2 . C¸c tham sè cđa ®ång hå 
 1.2.1. Sai sè vµ cÊp chÝnh x¸c 
 1.2.2. BiÕn sai 
 1.2.3. §é nh¹y vµ h¹n kh«ng nh¹y 
 1.2.4. KiĨm ®Þnh ®ång hå 
 1.3. Sai sè ®o l−êng 
 1.3.1. C¸c lo¹i sai sè 
 1.3.2. TÝnh sai sè ngÉu nhiªn trong phÐp ®o trùc tiÕp 
 1.3.3. TÝnh sai sè ngÉu nhiªn trong phÐp ®o gi¸n tiÕp 
CH¦¥NG 2 : §O NHIƯT §é 
 2.1. Nh÷ng vÊn ®Ị chung 
 2.1.1. Kh¸i niƯm vỊ nhiƯt ®é 
 2.1.2. §¬n vÞ vµ th−íc ®o nhiƯt ®é 
 2.1.3. C¸c ph−¬ng ph¸p ®o nhiƯt ®é 
 2.2. NhiƯt kÕ d·n në 
 2.2.1. NhiƯt kÕ d·n në chÊt r¾n 
 2.2.2. NhiƯt kÕ d·n në chÊt láng 
 2.2.3. NhiƯt kÕ kiĨu ¸p kÕ 
 2.3. NhiƯt kÕ nhiƯt ®iƯn 
 2.3.1. Nguyªn lý ®o nhiƯt ®é cđa cỈp nhiƯt 
 2.3.2. VËt liƯu vµ cÊu t¹o cđa cỈp nhiƯt 
 2.3.3. Bï nhiƯt ®é ®Çu l¹nh cđa cỈp nhiƯt 
 2.3.4. C¸c c¸ch nèi cỈp nhiƯt vµ kh¾c ®é 
 2.3.5. §o suÊt nhiƯt ®iƯn ®éng cđa cỈp nhiƯt 
 2.4. NhiƯt kÕ ®iƯn trë 
 2.4.1. Nguyªn lý ®o nhiƯt ®é b»ng nhiƯt kÕ ®iƯn trë 
 2.4.2. CÊu t¹o nhiƯt kÕ ®iƯn trë 
7 
7 
10 
12 
 22 
22 
27 
33 
47 
Gi¸o tr×nh ®o l−êng nhiƯt - 4 - 
 2.4.3. C¸c c¸ch ®o ®iƯn trë Rt 
 2.5. Sai sè ®o nhiƯt ®é theo ph−¬ng ph¸p tiÕp xĩc 
 2.5.1. §o nhiƯt ®é dßng ch¶y trong èng 
 2.5.2. §o nhiƯt ®é khi gÇn èng ®o cã v¸ch l¹nh 
 2.5.3. §o nhiƯt ®é v¸ch - bỊ mỈt 
 2.5.4 Mét sè tr−êng hỵp kh¸c 
 2.6. §o nhiƯt ®é b»ng ph−¬ng ph¸p gi¸n tiÕp 
 2.6.1. Nguyªn lý 
 2.6.2. Nh÷ng ®Þnh luËt c¬ së vỊ bøc x¹ nhiƯt 
 2.6.3. Háa kÕ quang häc 
 2.6.4. Háa kÕ quang ®iƯn 
 2.6.5. Háa kÕ bøc x¹ toµn phÇn 
CH¦¥NG 3 : §O ¸P SUÊT Vµ CH¢N KH¤NG 
 3.1. §Þnh nghÜa vµ thang ®o 
 3.1.1. §Þnh nghÜa 
 3.1.2. Thang ®o 
 3.2. ¸p kÕ chÊt láng 
 3.2.1. C¸c lo¹i dïng trong phßng thÝ nghiƯm 
 3.2.2. C¸c lo¹i dïng trong c«ng nghiƯp 
 3.3. Mét sè lo¹i ¸p kÕ ®Ỉc biƯt 
 3.4. C¸c c¸ch truyỊn tÝn hiƯu ®i xa 
 3.6.1. HƯ thèng ®iƯn dïng biÕn trë 
 3.6.2. HƯ thèng truyỊn xa kiĨu c¶m øng 
 3.6.3. M¸y biÕn ¸p sai ®éng 
 3.6.4. Bé chuyĨn ®ỉi s¾t ®éng 
 3.6.6. Bé chuyĨn ®ỉi dïng khÝ nÐn 
CH¦¥NG 4 : §O L¦U L¦ỵNG M¤I CHÊT 
 4.1. §Þnh nghÜa vµ ®¬n vÞ l−u l−ỵng 
 4.1.1. §Þnh nghÜa 
 4.1.2. §¬n vÞ l−u l−ỵng 
 4.2. §o l−u l−ỵng theo l−u tèc 
 4.2.1. Nguyªn lý 
 4.2.2. èng pit« 
 4.2.3. §ång hå ®o vËn tèc 
56 
61 
68 
68 
69 
75 
76 
84 
84 
84 
Gi¸o tr×nh ®o l−êng nhiƯt - 5 - 
 4.3. §o l−u l−ỵng theo ph−¬ng ph¸p dung tÝch 
 4.3.1. Nguyªn lý 
 4.3.2. L−u l−ỵng kÕ kiĨu b¸nh r¨ng 
 4.3.3. Thïng ®ong vµ phƠu lËt 
 4.4. §o l−u l−ỵng theo ph−¬ng ph¸p tiÕt l−u 
 4.4.1. ThiÕt bÞ tiÕt l−u quy chuÈn 
 4.4.2. ThiÕt bÞ tiÕt l−u ngo¹i quy chuÈn 
 4.4.3. L−− l−ỵng kÕ kiĨu hiƯu ¸p kÕ 
 4.4.4. Bé tÝch ph©n 
 4.4.5. Chia ®é vµ kiĨm tra th−íc chia ®é cđa l−u l−ỵng kÕ 
 kiĨu hiƯu ¸p kÕ 
 4.4.6. L¾p ®Ỉt hiƯu ¸p kÕ vµ ®−êng dÉn tÝn hiƯu ¸p suÊt 
 4.5. L−u l−ỵng kÕ cã gi¸ng ¸p kh«ng ®ỉi 
 4.5.1. R«tamÐt 
 4.5.2. L−u l−ỵng kÕ kiĨu Piston 
 4.6. Mét vµi l−u l−ỵng kÕ ®Ỉc biƯt 
 4.6.1. L−u l−ỵng kÕ kiĨu nhiƯt ®iƯn 
 4.6.2. L−u l−ỵng kÕ kiĨu ®iƯn tõ 
 4.6.3. L−u l−ỵn kÕ siªu ©m 
 4.6.4. L−u l−ỵng kÕ dïng ®ång hå phãng x¹ 
CH¦¥NG 5 : §O MøC CAO CđA M¤I CHÊT 
 5.1. §o møc cao m«i chÊt b»ng ph−¬ng ph¸p tiÕp xĩc 
 5.1.1. Ph−¬ng ph¸p c¬ khÝ 
 5.1.2. Ph−¬ng ph¸p ®o møc kiĨu thđy tinh 
 5.1.3. Ph−¬ng ph¸p ®o møc dïng ¸p kÕ 
 5.1.4. Ph−¬ng ph¸p ®o møc dïng khÝ nÐn 
 5.1.5. Dơng cơ ®o møc cao cđa chÊt r¾n 
 5.2. §o møc cao m«i chÊt b»nag ph−¬nag ph¸p gi¸n tiÕp 
 5.2.1. Ph−¬nag ph¸p dïng chÊt phãng x¹ 
 5.2.2. Ph−¬ng ph¸p dïng sãng siªu ©m 
CH¦¥NG 6 : ph©n tÝch c¸c chÊt thµnh phÇn trong hỉn hỵp 
 6.1. Mơc ®Ých vµ néi dung 
 6.2. Nguyªn lý ph©n tÝch thµnh phÇn hçn hỵp 
 6.3. Bé ph©n tÝch kiĨu c¬ khÝ 
90 
93 
107 
109 
112 
112 
118 
120 
120 
121 
123 
Gi¸o tr×nh ®o l−êng nhiƯt - 6 - 
 6.4. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu nhiƯt 
6.4.1. C¸c bé ph©n tÝch khÝ kiĨu dÉn nhiƯt 
6.4.2. C¸c bé ph©n tÝch khÝ kiĨu nhiƯt hãa häc 
 6.5. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu ®iƯn 
6.5.1. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu Ion hãa 
6.5.2. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu ®iƯn hãa 
 6.6. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu tõ 
 6.7. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu quang häc 
6.7.1. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu giao thoa kÕ 
6.7.2. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu quang ©m 
6.7.3. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu hÊp thơ tia tư ngo¹i 
6.7.4. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu quang phỉ 
 6.8. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu so mµu s¾c 
 6.9. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu s¾c ký 
 6.10. Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu khèi phỉ 
 CH¦¥NG 7 : ®o ®é Èm 
 7.1. Kh¸i niƯm chung 
 7.2. C¸c ph−¬ng ph¸p ®o ®é Èm 
tµI liƯu tham kh¶o 
123 
127 
129 
129 
134 
136 
137 
138 
138 
140 
145 
§O L¦êNG NHIƯT – CH¦¥NG 1 - 7 - 
CH¦¥NG 1 : NH÷NG KH¸I NIƯM C¥ B¶N VỊ §O L¦êNG 
1.1. §O L¦êNG Vµ DơNG Cơ §O L¦êNG 
1.1.1. §Þnh nghÜa 
§o l−êng lµ mét qu¸ tr×nh ®¸nh gi¸ ®Þnh l−ỵng mét ®¹i l−ỵng cÇn ®o ®Ĩ cã kÕt 
qu¶ b»ng sè so víi ®¬n vÞ ®o. HoỈc cã thĨ ®Þnh nghÜa r»ng ®o l−êng lµ hµnh 
®éng cơ thĨ thùc hiƯn b»ng c«ng cơ ®o l−êng ®Ĩ t×m trÞ sè cđa mét ®¹i l−ỵng 
ch−a biÕt biĨu thÞ b»ng ®¬n vÞ ®o l−êng. Trong mét sè tr−êng hỵp ®o l−êng 
nh− lµ qu¸ tr×nh so s¸nh ®¹i l−ỵng cÇn ®o víi ®¹i l−ỵng chuÈn vµ sè ta nhËn 
®−ỵc gäi lµ kÕt qu¶ ®o l−êng hay ®¹i l−ỵng bÞ ®o . 
KÕt qu¶ ®o l−êng lµ gi¸ trÞ b»ng sè cđa ®¹i l−ỵng cÇn ®o AX nã b»ng tû sè cđa 
®¹i l−ỵng cÇn ®o X vµ ®¬n vÞ ®o Xo. 
 => AX = 
X
X 0
 => X = AX . Xo (1.1) 
 VÝ dơ : ta ®o ®−ỵc U = 50 V ta cã thĨ xem kÕt qu¶ ®ã lµ U = 50 u 
 50 - lµ kÕt qu¶ ®o l−êng cđa ®¹i l−ỵng bÞ ®o 
 u - lµ l−ỵng ®¬n vÞ 
Mơc ®Ých ®o l−êng lµ l−ỵng ch−a biÕt mµ ta cÇn x¸c ®Þnh. 
§èi t−ỵng ®o l−êng lµ l−ỵng trùc tiÕp bÞ ®o dïng ®Ĩ tÝnh to¸n t×m l−ỵng ch−a 
biÕt . 
Tïy tr−êng hỵp mµ mơc ®Ých ®o l−êng vµ ®èi t−ỵng ®o l−êng cã thĨ thèng nhÊt 
lÉn nhau hoỈc t¸ch rêi nhau. 
VÝ dơ : S= ab mơc ®Ých lµ m2 cßn ®èi t−ỵng lµ m. 
1.1.2. Ph©n lo¹i 
Th«ng th−êng ng−êi ta dùa theo c¸ch nhËn ®−ỵc kÕt qu¶ ®o l−êng ®Ĩ ph©n lo¹i, 
do ®ã ta cã 3 lo¹i ®ã lµ ®o trùc tiÕp, ®o gi¸n tiÕp vµ ®o tỉng hỵp vµ ngoµi ra 
cßn cã 1 lo¹i n÷a lµ ®o thèng kª. 
§o trùc tiÕp: Lµ ta ®em l−ỵng cÇn ®o so s¸nh víi l−ỵng ®¬n vÞ b»ng dơng cơ 
®o hay ®ång hå chia ®é theo ®¬n vÞ ®o. Mơc ®Ých ®o l−êng vµ ®èi t−ỵng ®o 
l−êng thèng nhÊt víi nhau. §o trùc tiÕp cã thĨ rÊt ®¬n gi¶n nh−ng cã khi cịng 
rÊt phøc t¹p, th«ng th−êng Ýt khi gỈp phÐp ®o hoµn toµn trùc tiÕp. Ta cã thĨ 
chia ®o l−êng trùc tiÕp thµnh nhiỊu lo¹i nh− : 
- PhÐp ®äc trùc tiÕp: VÝ dơ ®o chiỊu dµi b»ng m, ®o dßng ®iƯn b»ng AmpemÐt, 
®o ®iƯn ¸p b»ng V«nmÐt, ®o nhiƯt ®é b»ng nhiƯt kÕ, ®o ¸p suÊt b»ng ¸p kÕ 
hoỈc ch©n kh«ng kÕ. 
§O L¦êNG NHIƯT – CH¦¥NG 1 - 8 - 
- PhÐp chØ kh«ng (hay phÐp bï). Lo¹i nµy cã ®é chÝnh x¸c kh¸ cao vµ ph¶i 
dïng ngo¹i lùc ®Ĩ tiÕn hµnh ®o l−êng. Nguyªn t¾c ®o cđa phÐp bï lµ ®em 
l−ỵng ch−a biÕt c©n b»ng víi l−ỵng ®o ®· biÕt tr−íc vµ khi cã c©n b»ng th× 
®ång hå chØ kh«ng. 
VÝ dơ : c©n, ®o ®iƯn ¸p 
- PhÐp trïng hỵp : Theo nguyªn t¾c cđa th−íc cỈp ®Ĩ x¸c ®Þnh l−ỵng ch−a biÕt. 
- PhÐp thay thÕ : Nguyªn t¾c lµ lÇn l−ỵt thay ®¹i l−ỵng cÇn ®o b»ng ®¹i l−ỵng 
®· biÕt. 
VÝ dơ : T×m gi¸ trÞ ®iƯn trë ch−a biÕt nhê thay ®iƯn trë ®ã b»ng mét hép ®iƯn 
trë vµ gi÷ nguyªn dßng ®iƯn vµ ®iƯn ¸p trong m¹ch. 
- PhÐp cÇu sai : thay ®¹i l−ỵng kh«ng biÕt b»ng c¸ch ®o ®¹i l−ỵng gÇn nã råi 
suy ra. Th−êng dïng hiƯu chØnh c¸c dơng cơ ®o ®é dµi. 
§o gi¸n tiÕp: L−ỵng cÇn ®o ®−ỵc x¸c ®Þnh b»ng tÝnh to¸n theo quan hƯ hµm ®· 
biÕt ®èi víi c¸c l−ỵng bÞ ®o trùc tiÕp cã liªn quan. 
- §¹i l−ỵng cÇn ®o lµ hµm sè cđa l−ỵng ®o trùc tiÕp Y = f ( x1 .....xn ) 
VÝ dơ : §o diƯn tÝch , c«ng suÊt. 
Trong phÐp ®o gi¸n tiÕp mơc ®Ých vµ ®èi t−ỵng kh«ng thèng nhÊt, l−ỵng ch−a 
biÕt vµ l−ỵng bÞ ®o kh«ng cïng lo¹i. Lo¹i nµy ®−ỵc dïng rÊt phỉ biÕn v× trong 
rÊt nhiỊu tr−êng hỵp nÕu dïng c¸ch ®o trùc tiÕp th× qu¸ phøc t¹p. §o gi¸n tiÕp 
th−êng m¾c sai sè vµ lµ tỉng hỵp cđa sai sè trong phÐp ®o trùc tiÕp. 
§o tỉng hỵp: Lµ tiÕn hµnh ®o nhiỊu lÇn ë c¸c ®iỊu kiƯn kh¸c nhau ®Ĩ x¸c ®Þnh 
®−ỵc mét hƯ ph−¬ng tr×nh biĨu thÞ quan hƯ gi÷a c¸c ®¹i l−ỵng ch−a biÕt vµ c¸c 
®¹i l−ỵng bÞ ®o trùc tiÕp, tõ ®ã t×m ra c¸c l−ỵng ch−a biÕt. 
VÝ dơ : §· biÕt qui luËt d·n në dµi do ¶nh h−ëng cđa nhiƯt ®é lµ : 
 L = Lo ( 1 + αt + βt2 ). VËy muèn t×m c¸c hƯ sè α, β vµ chiỊu dµi cđa vËt ë 
nhiƯt ®é 0 0C lµ Lo th× ta cã thĨ ®o trùc tiÕp chiỊu dµi ë nhiƯt ®é t lµ Lt, tiÕn 
hµnh ®o 3 lÇn ë c¸c nhiƯt ®é kh¸c nhau ta cã hƯ 3 ph−¬ng tr×nh vµ tõ ®ã ta x¸c 
®Þnh ®−ỵc c¸c l−ỵng ch−a biÕt b»ng tÝnh to¸n. 
§o thèng kÕ : §Ĩ ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cđa phÐp ®o nhiỊu khi ng−êi ta ph¶i 
sư dơng ph−¬ng ph¸p ®o thèng kª, tøc lµ ta ph¶i ®o nhiỊu lÇn sau ®ã lÊy gi¸ trÞ 
trung b×nh. 
C¸ch ®o nµy ®Ỉc biƯt h÷u hiƯu khi tÝn hiƯu ®o lµ ngÉu nhiªn hoỈc khi kiĨm tra 
®é chÝnh x¸c cđa mét dơng cơ ®o. 
1.1.3. Dơng cơ ®o l−êng 
§O L¦êNG NHIƯT – CH¦¥NG 1 - 9 - 
Dơng cơ ®Ĩ tiÕn hµnh ®o l−êng bao gåm rÊt nhiỊu lo¹i kh¸c nhau vỊ cÊu t¹o, 
nguyªn lý lµm viƯc, c«ng dơng ... XÐt riªng vỊ mỈt thùc hiƯn phÐp ®o th× cã thĨ 
chia dơng cơ ®o l−êng thµnh 2 lo¹i, ®ã lµ: vËt ®o vµ ®ång hå ®o. 
 VËt ®o lµ biĨu hiƯn cơ thĨ cđa ®¬n vÞ ®o, vÝ dơ nh− qu¶ c©n, mÐt, ®iƯn trë tiªu 
chuÈn... 
§ång hå ®o: Lµ nh÷ng dơng cơ cã thĨ ®đ ®Ĩ tiÕn hµnh ®o l−êng hoỈc kÌm víi 
vËt ®o. Cã nhiỊu lo¹i ®ång hå ®o kh¸c nhau vỊ cÊu t¹o, nguyªn lý lµm viƯc... 
nh−ng xÐt vỊ t¸c dơng cđa c¸c bé phËn trong ®ång hå th× bÊt kú ®ång hå nµo 
cịng gåm bëi 3 bé phËn lµ bé phËn nh¹y c¶m, bé phËn chØ thÞ vµ bé phËn 
chuyĨn ®ỉi trung gian. 
- Bé phËn nh¹y c¶m : (®ång hå s¬ cÊp hay ®Çu ®o) tiÕp xĩc trùc tiÕp hay gi¸n 
tiÕp víi ®èi t−ỵng cÇn ®o. Trong tr−êng hỵp bé phËn nh¹y c¶m ®øng riªng biƯt 
vµ trùc tiÕp tiÕp xĩc víi ®èi t−ỵng cÇn ®o th× ®−ỵc gäi lµ ®ång hå s¬ cÊp. 
- Bé phËn chuyĨn ®ỉi : Lµm chuyĨn tÝnh hiƯu do bé phËn nh¹y c¶m ph¸t ra ®−a 
vỊ ®ång hå thø cÊp, bé phËn nµy cã thĨ chuyĨn ®ỉi toµn bé hay mét phÇn, gi÷ 
nguyªn hay thay ®ỉi hoỈc khuÕch ®¹i. 
 - Bé phËn chØ thÞ ®ång hå : (§ång hå thø cÊp) c¨n cø vµo tÝn hiƯu cđa bé phËn 
nh¹y c¶m chØ cho ng−êi ®o biÕt kÕt qu¶. 
C¸c lo¹i ®ång hå ®o: 
Ph©n lo¹i theo c¸ch nhËn ®−ỵc l−ỵng bÞ ®o tõ ®ång hå thø cÊp 
 + §ång hå so s¸nh: Lµm nhiƯm vơ so s¸nh l−ỵng bÞ ®o víi vËt ®o. L−ỵng bÞ 
®o ®−ỵc tÝnh theo vËt ®o. 
VÝ dơ : c¸i c©n, ®iƯn thÕ kÕ... 
 + §ång hå chØ thÞ: Cho biÕt trÞ sè tøc thêi cđa l−ỵng bÞ ®o nhê thang chia 
®é, c¸i chØ thÞ hoỈc dßng ch÷ sè. 
 H×nh 1.1 C¸c lo¹i thang chia ®é 
- Giíi h¹n ®o d−íi Amin & Giíi h¹n ®o trªn Amax. 
- Kho¶ng c¸ch gi÷a hai v¹ch gÇn nhÊt gäi lµ mét ®é chia. 
Th−íc chia ®é cã thĨ 1 phÝa, 2 phÝa, chøa hoỈc kh«ng chøa ®iĨm 0. 
Amin Amax Amin Amax 
§O L¦êNG NHIƯT – CH¦¥NG 1 - 10 - 
- Gi¸ trÞ cđa ®é chia: lµ trÞ sè biÕn ®ỉi cđa l−ỵng bÞ ®o lµm cho kim di chuyĨn 
1 ®é chia, ®é chia cã thĨ ®Ịu hay kh«ng ®Ịu tïy gi¸ trÞ mçi ®é chia b»ng nhau 
hay kh¸c nhau. Cã thĨ ®äc trùc tiÕp hay ph¶i nh©n thªm c¸c hƯ sè nµo ®ã. 
- Kho¶ng ®o lµ kho¶ng chia cđa thang tõ giíi h¹n d−íi ®Õn giíi h¹n trªn. 
+ §ång hå tù ghi: lµ ®ång hå cã thĨ tù ghi l¹i gi¸ trÞ tøc thêi cđa ®¹i l−ỵng ®o 
trªn giÊy d−íi d¹ng ®−êng cong f(t) phơ thuéc vµo thêi gian. §ång hå tù ghi cã 
thĨ ghi liªn tơc hay gi¸n ®o¹n, ®é chÝnh x¸c kÐm h¬n ®ång hå chØ thÞ. 
Lo¹i nµy trªn mét b¨ng cã thĨ cã nhiỊu chØ sè 
+ §ång hå tÝch ph©n: lµ lo¹i ®ång hå ghi l¹i tỉng sè vËt chÊt chuyĨn qua trong 
mét sè thêi gian nµo ®ã nh− ®ång hå ®o l−u l−ỵng. 
+ §ång hå kiĨu tÝn hiƯu: lo¹i nµy bé phËn chØ thÞ ph¸t ra tÝn hiƯu (¸nh s¸ng hay 
©m thanh) khi ®¹i l−ỵng ®o ®¹t ®Õn gi¸ trÞ nµo ®ã 1 ®ång hå cã thĨ cã nhiỊu bé 
phËn chØ thÞ. 
Ph©n lo¹i theo c¸c tham sè cÇn ®o: 
 + §ång hå ®o ¸p suÊt : ¸p kÕ - ch©n kh«ng kÕ 
 + §ång hå ®o l−u l−ỵng : l−u l−ỵng kÕ 
 + §ång hå ®o nhiƯt ®é : nhiƯt kÕ, háa kÕ 
 + §ång hå ®o møc cao : ®o møc cđa nhiªn liƯu, n−íc. 
 + §ång hå ®o thµnh phÇn vËt chÊt : bé ph©n tÝch 
1.2. C¸C THAM Sè CđA §åNG Hå H×nh 1.2 §ång hå ph©n tÝch 
Trong thùc tÕ gi¸ trÞ ®o l−êng nhËn ®−ỵc tõng ®ång hå kh¸c víi gi¸ trÞ thùc cđa 
l−ỵng bÞ ®o. Gi¸ trÞ thùc kh«ng biÕt ®−ỵc vµ ng−êi ta thay gi¸ trÞ thùc nµy b»ng 
gi¸ trÞ thùc nghiƯm, gi¸ trÞ nµy phơ thuéc phÈm chÊt ®ång hå ®o hay nãi c¸ch 
kh¸c lµ c¸c tham sè cđa ®ång hå. Chĩng ta chØ xÐt ®Õn nh÷ng tham sè chđ yÕu 
cã liªn quan dÕn ®é chÝnh x¸c cđa sè ®o do ®ång hå cho biÕt, ®ã lµ : Sai sè vµ 
cÊp chÝnh x¸c, biÕn sai , ®é nh¹y vµ h¹n kh«ng nh¹y. 
1.2.1. Sai sè vµ cÊp chÝnh x¸c 
Trªn thùc tÕ kh«ng thĨ cã mét ®ång hå ®o lý t−ëng cho sè ®o ®ĩng trÞ sè thËt 
cđa tham sè cÇn ®o. §ã lµ do v× nguyªn t¾c ®o l−êng vµ kÕt cÊu cđa ®ång hå 
kh«ng thĨ tuyƯt ®èi hoµn thiƯn. 
Gäi gi¸ trÞ ®o ®−ỵc lµ : A® 
Cßn gi¸ trÞ thùc lµ : At 
- Sai sè tuyƯt ®èi : lµ ®é sai lƯch thùc tÕ 
 γ = Ad - At 
§O L¦êNG NHIƯT – CH¦¥NG 1 - 11 - 
- Sai sè t−¬ng ®èi : %100.
t
o A
γγ = (1.2) 
Trong thùc tÕ ta tÝnh : %100.
d
o A
γγ = 
- Sai sè qui dÉn: lµ tØ sè gi÷a sai sè  ... Trong hƯ dÞ thĨ cã bỊ mỈt chia pha, bao giê cịng cã n¨ng l−ỵng tÝch lịy trªn 
bỊ mỈt, g¾n liỊn víi bỊ mỈt chia pha ®ã diƠn ra mét qu¸ tr×nh gäi lµ qu¸ tr×nh 
hÊp phơ. §ã lµ qu¸ tr×nh tËp trung vËt chÊt tõ trong thĨ tÝch pha vỊ bỊ mỈt chia 
pha, ng−êi ta gäi lµ sù hÊp phơ bỊ mỈt hoỈc gäi t¾t lµ sù hÊp phơ. Nguyªn nh©n 
cđa qu¸ tr×nh hÊp phơ lµ do cã lùc liªn kÕt gi÷a chÊt hÊp phơ vµ chÊt bÞ hÊp phơ 
ng−êi ta cho r»ng cã 2 lo¹i lùc liªn kÕt hÊp phơ c¬ b¶n ®ã lµ lùc vËt lý vµ lùc 
hãa häc. 
Ph©n tÝch hçn hỵp theo ph−¬ng ph¸p s¾c ký dùa trªn c¬ së hÊp phơ cđa chÊt 
hÊp phơ r¾n vµ láng. Tïy theo lo¹i chÊt hÊp phơ, phÐp s¾c ký khÝ ®−ỵc chia ra 
lo¹i khÝ -hÊp phơ vµ khÝ -chÊt n−íc. 
„ PhÐp s¾c ký khÝ hÊp phơ dùa vµo ®é hÊp phơ kh¸c nhau cđa chÊt hÊp phơ 
r¾n ®èi víi chÊt thµnh phÇn trong hçn hỵp khÝ. ChÊt hÊp phơ nµy lµm bëi vËt 
liƯu h÷u c¬ hoỈc kho¸ng chÊt tù nhiªn hay nh©n t¹o cã tÝnh xèp ®Ĩ cã thĨ tÝch 
kh«ng gian hÊp phơ lín. 
„ PhÐp s¾c ký khÝ - chÊt n−íc : Dùa vµo sù hÊp phơ kh¸c nhau ®èi víi c¸c 
chÊt thµnh phÇn ®ã trong chÊt n−íc dÉn tíi bỊ mỈt chÊt hÊp phơ. ChÊt n−íc 
th−êng hay dïng nhÊt lµm chÊt hÊp phơ lµ c¸c ete (este) cao ph©n tư, r−ỵu, dÇu 
silicon... 
Hçn hỵp khÝ cÇn ph©n tÝch chuyĨn ®éng qua mét èng dµi nhá chøa ®Çy chÊt 
hÊp phơ. Do sù hÊp phơ cã lùa chän c¸c thµnh phÇn bÞ hÊp phơ Ýt ®i qua tr−íc 
(B, D) cßn nh÷ng chÊt hßa tan tèt (C,A) bÞ gi÷ l¹i sau ®ã cã sù ph©n chia hỵp 
chÊt thµnh nhiỊu thµnh phÇn kh¸c nhau. 
 ®o l−êng nhiƯt – ch−¬ng 6 - 137 - 
 H×nh 6.10 Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu s¾c ký 
Nh÷ng thµnh phÇn nµy ®−ỵc di chuyĨn qua cét s¾c ký thµnh nh÷ng vïng riªng 
lỴ vµ theo tr×nh tù ®−ỵc dÉn ®i b»ng dßng khÝ vËn chuyĨn vµ ®Õn bé chuyĨn ®ỉi 
2 vµ vµo thiÕt bÞ tù ghi 3, ®−êng cong 4 gåm nh÷ng ®Ønh riªng lỴ, mçi ®Ønh 
t−¬ng øng víi mçi chÊt thµnh phÇn nhÊt ®Þnh. Nång ®é khèi cđa chĩng ®−ỵc 
x¸c ®Þnh theo tû sè diƯn tÝch cđa mçi kho¶ng nhän víi diƯn tÝch cđa tÊt c¶ s¾c 
phỉ. 
6.10. Bé PH¢N TÝCH KHÝ KIĨU KHèI PHỉ 
C¸c bé ph©n tÝch khÝ tuy cã nhiỊu lo¹i song xÐt vỊ mỈt ph©n tÝch c¸c chÊt cã 
thµnh phÇn phøc t¹p vµ øng dơng thuËn tiƯn th× c¸c bé ph©n tÝch khÝ kiĨu khèi 
phỉ cã mét vÝ trÝ ®Ỉc biƯt quan träng. 
Nguyªn lý lµm viƯc cđa bé ph©n tÝch lo¹i nµy lµ biÕn ph©n tư vËt chÊt cÇn ph©n 
tÝch thµnh i«n råi h×nh thµnh c¸c chïm i«n ch¹y qua tõ tr−êng hoỈc ®iƯn 
tr−êng, tïy theo khèi l−ỵng mµ c¸c i«n sÏ t¸ch riªng ra ®Ĩ tËp hỵp thµnh khèi 
phỉ ®Ỉc tr−ng cho mçi chÊt thµnh phÇn trong hçn hỵp, nång ®é cđa chÊt thµnh 
phÇn th× biĨu thÞ bëi c−êng ®é cđa dßng i«n t−¬ng øng vµ tïy theo c¸ch chia 
t¸ch dßng i«n, cã thĨ chia dơng cơ ph©n tÝch kiĨu khèi phỉ thµnh 2 lo¹i lín : 
„ Lo¹i tÜnh - dïng ®iƯn tr−êng hoỈc tõ tr−êng kh«ng ®ỉi hoỈc thay ®ỉi chËm. 
„ Lo¹i ®éng - qu¸ tr×nh diƠn ra phơ thuéc thêi gian khi i«n bay trong kh«ng 
gian cđa ®iƯn tr−êng cao tÇn hoỈc kh«ng gian kh«ng cã tõ tr−êng vµ ®iƯn 
tr−êng. Dơng cơ ®−ỵc dïng phỉ biÕn h¬n c¶ lµ lo¹i t¸ch i«n theo khèi l−ỵng 
trong tõ tr−êng ®Ịu ®i ngang. 
KhÝ ph©n tÝch ®−ỵc ®−a vµo nguån i«n hãa 1 g¾n ë ®Çu b×nh ch©n kh«ng 4. 
D−íi t¸c dơng cđa ®iƯn cùc Catèt 2, c¸c phÇn tư khÝ ®−ỵc i«n hãa vµ nhê cã hƯ 
thèng tËp trung 3 hƯ thèng nµy ®Ỉt ®iƯn ¸p t¨ng tèc U, c¸c phÇn tư i«n hãa 
h−íng vµo tõ tr−êng ®ång nhÊt cđa nam ch©m ®iƯn tõ 5 vÐc t¬ c¶m øng tõ B 
cđa tõ tr−êng nµy h−íng vu«ng gãc víi mỈt ph¼ng c¾t. 
2A.B.C.D
BA DC
D B
AB
DA
C
C
AC BD
1
4
3
 ®o l−êng nhiƯt – ch−¬ng 6 - 138 - 
 H×nh 6.11 Bé ph©n tÝch khÝ kiĨu phèi phỉ 
I«n cđa c¸c chÊt thµnh phÇn kh¸c nhau cã ®iƯn tÝch gièng nhau nh−ng cã khèi 
l−ỵng kh¸c nhau (mi) d−íi t¸c dơng cđa tõ tr−êng chĩng ®−ỵc ph©n chia thµnh 
nh÷ng chïm riªng lỴ theo khèi l−ỵng vµ cã quü ®¹o víi c¸c b¸n kÝnh kh¸c 
nhau biĨu diƠn theo ph−¬ng tr×nh : 
 ri = B
e
umi2
B»ng c¸ch thay ®ỉi tõ c¶m B hoỈc ®iƯn ¸p t¨ng tèc U c¸c chïm i«n cã khèi 
l−ỵng gièng nhau t−¬ng øng víi thµnh phÇn ®o cđa hçn hỵp ®−ỵc ®−a vµo bé 
thu i«n 6, dßng nµy ®−ỵc khuÕch ®¹i nhê bé khuÕch ®¹i 7 råi ®−a vµo thiÕt bÞ 
tù ghi 8./. 
8
1 2
3
4
5
6
7
 ®o l−êng nhiƯt – ch−¬ng 7 - 139 - 
Ch−¬ng 7: ®o ®é Èm 
7.1 kh¸I niƯm chung 
7.1.1 Các khái niệm cơ bản. 
- Độ ẩm: Là đại lượng đặc trưng cho lượng hơi nước tồn tại trong không khí. Độ ẩm được 
biểu diễn dưới dạng độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tương đối. 
+ Độ ẩm tuyệt đối là khối lượng hơi nước có trong 1m3 không khí. 
+ Độ ẩm tương đối ϕ là tỷ số phần trăm lượng hơi nước có trong 1m3 không khí so với 
lượng hơi nước cực đại có thể hòa tan trong 1m3 không khí co cùng nhiệt độ 
(%)100.
G
G
max
h=ϕ (7.1) 
Trong đó: Gh – Khối lượng hơi nước hòa tan trong 1m3 không khí, 
 Gmax – Lượng hơi nước cực đại có thể hòa tan trong 1m3 không khí có cùng 
nhiệt độ. 
Từ phương trình trạng thái của chất khí: 
RT.GV.P = 
Ta có: 
TR
VP
.PG
h
h
hh = và TR
V.PG
h
maxmax = 
Trong đó: P – áp suất khí 
 V – thể tích khí 
 T – nhiệt độ chất khí 
 R – hệ số vạn năng của chất khí 
 G – khối lượng của khí 
Các kí hiệu có chỉ số h là để cho hơi nước. Như vậy ta sẽ có: 
(%)100.
P
P
(%)100.
TR
V.P
T.R
V.P
max
h
h
max
h
h
==ϕ (7.2) 
 ®o l−êng nhiƯt – ch−¬ng 7 - 140 - 
Khi %100=ϕ thì không khí bão hòa hơi nước, nghĩa là nước không thể bốc hơi tiếp vào 
trong không khí. Nếu nhiệt độ không khí tk<100 oC thì khi tăng nhiệt độ lên, khả năng hòa 
tan hơi nước vào không khí tăng lên (Pmax tăng lên). Như vậy khi tk<100 oC thì khi tăng 
nhiệt độ có thể chuyển trạng thái không khí bão hòa hơi nước sang không bão hòa. Ngược 
lại khi giảm nhiệt độ thì có thể chuyển trạng thái không khí không bão hòa hơi nước sang 
trạng thái bão hòa hơi nước. 
7.2 c¸c ph−¬ng ph¸p ®o ®é Èm 
7.2.1 Phương pháp điểm sương 
 Cơ sở lý thuyết của phương pháp điểm sương là dựa vào tính chất chuyển trạng thái 
của không khí từ không bão hòa hơi nước sang bão hòa hơi nước khi giảm nhiệt độ. Trước 
hết đo nhiệt độ của không khí và dựa vào giá trị nhiệt độ này xác định áp suất hơi nước 
bão hòa trong khí Pmax(tra theo các bảng chuẩn). Giảm nhiệt độ của không khí cho đến khi 
nó chuyển từ trạng thái không bão hòa sang trạng thái bão hòa hơi nước và đo nhiệt độ ở 
trạng thái này. Nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ điẻm sương, bởi vì đây là nhiệt độ mà hơi 
nước trong không khí bắt đầu ngưng đọng thành sương. Để phát hiện thời khắc này thì đặt 
một cái gương để quan sát. Khi trên mặt gương bắt đầu phủ mờ bụi nước thì đấy chính là 
điểm sương. Dựa vào nhiệt độ điểm sương xác định áp suất hơi nước bão hòa Pđs. Đây 
cũng chính là áp suất hơi nước trong không khí. Độ ẩm tương đối được xác định theo công 
thức: 
max
ds
P
P=ϕ 
Như vậy phương pháp điểm sương đo được độ ẩm tuyệt đối và tương đối. 
7.2.2 Phương pháp bốc hơi ẩm: 
 Tốc độ bốc hơi nước từ một vật ẩm phụ thuộc vào độ ẩm của không khí. Khi độ ẩm 
càng tăng thì tốc độ bốc hơi ẩm càng giảm và nếu độ ẩm đạt 100% thì quá trình bốc hơi ẩm 
hầu như không xảy ra. Như vậy nếu đo được tốc độ bốc hơi ẩm thì qua đó có thể xác định 
độ ẩm của không khí. Quá trình bốc hơi nước là quá trình thu nhiệt nên thân nhiệt của vật 
ẩm sẽ giảm xuống thấp hơn nhiệt độ bình thường. Tốc độ bốc hơi nước càng tăng, cường 
độ nhiệt tổn hao càng lớn, nhiệt độ của vật ẩm càng hạ thấp. Như vậy mức độ hạ nhiệt của 
vật ẩm là đại lượng đặc trưng cho tốc độ bốc hơi ẩm và cũng chính là đại lượng mà qua đó 
xác định độ ẩm của khong khí. Để đo độ ẩm bằng phương pháp tốc độ bốc hơi ẩm có thể 
sử dụng hai nhiệt kế dịch thể. Một nhiệt kế bình thường được dùng để đo nhiệt độ không 
khí, được gọi là nhiệt kế khô có nhiệt độ tk. Nhiệt kế thứ hai có bầu dịch thể được bọc một 
lớp bông luôn luôn ẩm. Bông ẩm bốc hơi lấy nhiệt của thân nhiệt kế nên nhiệt độ của nó 
giảm xuóng có giá trị là ta và được gọi là nhiệt độ của nhiệt kế ẩm. Độ ẩm của không khí 
được xác định theo công thức: 
 ®o l−êng nhiƯt – ch−¬ng 7 - 141 - 
K
aka
P
)tt(P.AP −−=ϕ 
Trong đó: Pa – áp suất hơi nước bão hòa trong không khí có nhiệt độ ta, 
 Pk - áp suất hơi nước bão hòa trong không khí có nhiệt độ tk, 
 P – áp suất môi trường đo 
 A – hằng số phụ thuộc vào cấu tạo của ẩm kế, tốc độ của không khí 
 bao quanh nhiệt kế ẩm và áp suất môi trường đo 
Aåmm kế bốc hơi nên lắp đặt ở những vị trí kín gió để tránh ảnh hưởng của gió lên tốc độ 
bốc hơi ẩm. Phương pháp này đo được độ ẩm tương đối. 
7.2.3 Phương pháp biến dạng 
 Các chất khi thay đổi độ ẩm đều thay đổi kích thước. Tuy nhiên muốn sử dụng tính 
chất này để làm cảm biến đo độ ẩm đòi hỏi phải bảo đảm độ nhạy cần thiết, mối liên hệ 
giữa kích thước và độ ẩm phải nhất quán, quán tính của cảm biến phải nhỏ nghĩa là vật 
chất làm cảm biến đo độ ẩm phải nhạy cảm với sự thay đổi độ ẩm của môi trường xung 
quanh. Tóc là vật liệu bảo đảm đầy đủ những yêu cầu cơ bản trên đây của một cảm biến 
đo độ ẩm và đã được sử dụng để chế tạo ra ẩm kế tóc. Aåm kế tóc đo được độ ẩm tương đối 
của khong khí. 
7.2.4 Phương pháp điện dẫn 
 Các vật liệu cách điện khi thay đổi độ ẩm sẽ thay đổi khả năng cách điện của 
nó(thay đổi hệ số điện dẫn). Đo điện trở của vật liệu cách điện sẽ xác định được độ ẩm của 
nó,mà độ ẩm của vật liệu lại trực tiếp phụ thuộc vào độ ẩm của môi trường không khí bao 
quanh nó. Một vật liệu cách điện được sử dụng làm cảm biến đo độ ẩm phải tuân thủ 
những yêu cầu cơ bản đã được nêu ra trên đây về độ nhạy, về tính nhất quán và về tính 
nhạy cảm với sự thay đổi độ ẩm môi trường xung quanh 
 Cũng có thể sử dụng các chất hút ẩm để làm cảm biến đo nhiệt độ theo nguyên lý 
điện dẫn. Bởi vì khi độ ẩm môi trường khí quyển thay đổi thì độ ẩm mà nó hút được cũng 
thay đổi để đảm bảo sự cân bằng áp suất hơi nước trong không khí và trên bề mặt chất hút 
ẩm, dẫn đến hệ số điện dẫn của chất hút ẩm cũng thay đổi theo. Có thể sử dụng nguyên lý 
tạo sự cân bằng áp suất hơi nước trong khí quyển và áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt 
chất hút ẩm bằng cách thay đổi nhiệt độ của chất hút ẩm. 
7.2.5 Các ẩm kế trong công nghiệp 
7.2.5.1 Aåm kế dây tóc 
 ®o l−êng nhiƯt – ch−¬ng 7 - 142 - 
 Aåm kế dây tóc là ẩm kế làm việc theo nguyên lý: Khi độ ẩm của môi trường thay 
đổi thì chiều dài của dây tóc cũng thay đổi. Hình 7.1 là sơ đồ cấu tạo của ẩm kế dây tóc. 
1- dây tóc(30÷50)mm với đường kính 0,05mm; 2- dây kéo; 3- lò xo; 4- kim tím; 
 5- gương; 6- kim chỉ; 7- bộ điều chỉnh; 8- bảng điều khiển. 
7.2.5.2 Aåm kế ngưng tụ 
 Để đo độ ẩm của môi chất ở nhiệt độ cao người ta sử dụng ẩm kế làm việc trên 
nguyên tắc đo nhiệt độ điểm đọng sương. Hình 7.2 là một trong các sơ đồ của ẩm kế ngưng 
tụ. Oáng trụ tròn (1) mà mặt ngoài của nó được gia công nhẵn bóng đóng vai trò như một 
mặt gương tiếp xúc với môi chất cần xác định độ ẩm. Phía trong hình trụ cho một chất lỏng 
làm lạnh liên tục chảy qua với nhiệt độ được điều chỉnh bởi bộ đốt nóng bằng điện(2). Để 
duy trì nhiệt độ của dịch thể làm lạnh người ta dùng rơle điện từ (3) và tế bào quang điện 
(F). Tế bào quang điện (F) sẽ nhận được tia sáng của bóng đèn (4) qua sự phản xạ của 
gương. Khi nhiệt độ vách trụ hay nhiệt độ mặt gương bằng nhiệt độ đọng sương thì trên 
mặt gương sẽ xuất hiện sương mù. Chính sương mù đọng lại trên mặt gương đã làm giảm 
dòng ánh sáng phản xạ đến tế bào quang điện (F). Kết quả là rơle điện từ (3) tác động và 
ngắt dòng điện vào bộ đốt nóng (2). Căn cứ vào nhiệt độ đọng sương người ta xác định 
được độ ẩm của môi chất. 
Hình 7.1 Ẩm kế dây tóc
 ®o l−êng nhiƯt – ch−¬ng 7 - 143 - 
7.2.5.3 Aåm kế điện ly 
 Loại này dùng để đo lượng hơi nước rất nhỏ trong không khí hoặc trong các chất 
khí. Phần tử nhạy của ẩm kế là một đoạn ống dài khoảng 10 cm. 
 Trong ống cuốn hai điện cực bằng platin hoặc rođi, giữa chúng là lớp P2O5. Khi 
chất khí nghiên cứu chạy qua ống đo hơi nước bị lớp P2O5 hấp thụ và hình thành H2PO3. 
đặt điện áp một chiều cỡ 70V giữa hai điện cực sẽ gây hiện tượng điện phân nước và giải 
phóng O2, H2 và tái sinh P2O5. 
 Dòng điện điện phân I= k.Cv, tỉ lệ với nồng độ hơi nước Cv trong đó 
c3 Q..10.9
96500k α= , Qc là lưu lượng khí đi qua đầu đo(m3/s) 
7.2.5.4 Aåm kế tụ điện polyme 
 Aûm kế tụ điện sử dụng điện môi là một màng mỏng polyme có khả năng hấp thụ 
phân tử nước. Hằng số điện môi ε của lớp polyme thay đổi theo độ ẩm, do đó điện dung 
của tụ đệin polyme phụ thuộc vào ε , tức là phụ thuộc vào độ ẩm: 
L
A
C o
εε= 
 ε - hằng số điện môi của màng polyme 
Hình 7.2 Ẩm kế ngưng tụ
Hình 7.3 Ẩm kế điện ly 
 ®o l−êng nhiƯt – ch−¬ng 7 - 144 - 
 oε - hằng số điện môi chân không 
 A - diện tích bản cực 
 L – chiều dày của màng polyme 
Vì phân tử nước có cực tính cao, ngay cả khi hàm lượng ẩm rất nhỏ cũng dẫn tới sự thay 
đổi điện dung rất nhiều. Hằng số điện môi tương đối của nước là 80 trong khi đó vật liệu 
polyme có hằng số điện môi từ 2 đến 6 vì vậy ẩm kế tụ điện polyme được hpủ trên điện 
cực thứ nhất bằng tantan, sau đó là lớp Cr dày 100 
o
A đến 1000 
o
A được phủ tiếp lên 
polyme bằng phương pháp bay hơi trong chân không. 
Các thông số chủ yếu của ẩm kế tụ điện polyme là: 
- Phạm vi đo từ 0 đến 100% 
- Dải nhiệt độ –40 đến 100 0C 
- Độ chính xác ± 2% đến ± 3% 
- Thời gian hồi đáp vài giây 
- Ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, phần tử nhạy có thể nhúng vào nước mà không 
bị hư hỏng. 
Hình 7.3 Ẩm kế polyme
®o l−êng nhiƯt - 145 - 
 Tµi liƯu tham kh¶o 
1- C¬ së kü thuËt ®o l−êng, NXB §¹i häc b¸ch khoa Hµ néi, 1995 
 2- Kü thuËt ®o l−êng c¸c ®¹i l−ỵng vËt lý, tËp 1, 2 - Ph¹m th−ỵng Hµn, NguyƠn träng 
QuÕ , NguyƠn v¨n Hßa, NXB Gi¸o dơc, 1996 
 3- §o l−êng vµ ®iỊu khiĨn b»ng m¸y tÝnh - Ng« DiƠn TËp, NXB Khoa häc kü thuËt, 
1996 
 4- Fundamentals of Temperature, Pressure, and Flow Measurements (Third Edition) - 
Robert P. Benedict, A Wiley- Interscience Publication John Wiley & Sons