Cảm biến áp suất khí

0
545

I. Cảm biến này được sử dụng để làm gì?

Cảm biến áp suất khí được sử dụng để đo sự thay đổi áp suất chất khí trong các thí nghiệm vật lý & hóa học liên quan đến các định luật về chất khí, ví dụ như định luật Boyle (mối liên hệ giữa áp suất và thể tích chất khí) hay định luật Gay – Lussac (mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối). Trong sinh học, cảm biến áp suất khí có thể sử dụng để xác định sự thay đổi của khí ôxy hoặc khí cacbonic trong một môi trường kín, ví dụ như xác định tốc độ hô hấp của hạt trong quá trình nảy nầm. Cảm biến áp suất khí được sử dụng để nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng enzym. Ngoài ra, cảm biến có thể theo dõi áp suất của nhiều chất lỏng và dung dịch.

II. Sử dụng cảm biến như thế nào?

Cảm biến này được sử dụng với thiết bị thu thập và xử lí tín hiệu cầm tay aMixer MGA. Xin vui lòng tham khảo phần thí nghiệm minh họa phía dưới về chi tiết cách sử dụng cảm biến này với thiết bị aMixer MGA.

Những dụng cụ phụ đi kèm với cảm biến áp suất khí:

  • (a) Hai bộ phận nối khóa luer (màu trắng) lắp đặt vào một trong hai đầu của ống nhựa
  • (b) Một ống tiêm 20ml
  • (c) Hai van hình nón lắp vào nút chai số 5
  • (d) Một van hình nón lắp vào nút chai số 00
  • (e) Một van hai chiều

Lắp ráp các bộ phận với cảm biến như sau:

  • Khi sử dụng cảm biến áp suất khí với ống tiêm: lắp ống tiêm trực tiếp vào van của cảm biến áp suất khí.

  • Khi sử dụng cảm biến áp suất khí với ống nghiệm:
    • Lắp bộ phận nối khóa luer (màu trắng) tại một đầu của ống nhựa vào cảm biến áp suất khí.
    • Lắp đầu còn lại của ống nhựa vào van của nút chai số 00.
    • Lắp nút chai vào ống nghiệm để tạo ra môi trường khí kín.

  • Khi sử dụng cảm biến áp suất khí với bình cổ hẹp hình nón:
    • Lắp bộ phận nối khóa Luer (màu trắng) tại một đầu của ống nhựa vào van của cảm biến áp suất khí.
    • Nối đầu còn lại của ống nghiệm nhựa vào van của nút chai số 5.
    • Lắp van 2 chiều vào van thứ 2 của nút chai. Điều chỉnh tay cầm van 2 chiều ở vị trí thẳng đứng, khi đó vòi sẽ mở hoàn toàn.
    • Lắp nút chai vào bình cổ hẹp hình nón.
    • Điều chỉnh tay cầm tới vị trí nằm ngang. Vòi được đóng hoàn toàn tại thời điểm bắt đầu thí nghiệm.

III. Thông số kỹ thuật

  1. Chú ý

Cảm biến này được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng giáo dục, nghĩa là không được sử dụng trong bất kì các ứng dụng thương mại, công nghiệp, y học hoặc nghiên cứu nào khác.

2. Chuẩn hóa

Sự chuẩn hóa là không cần thiết đối với cảm biến này do cảm biến đã được chuẩn hóa trước khi chuyển hàng.

3. Thông số

  • Phạm vi hoạt động: 0 – 250 kPa
  • Độ chính xác: ±0.1 kPa
  • Nhiệt độ hoạt động: -40ºC đến 125ºC
  • Áp suất lớn nhất cảm biến có thể chịu được và không bị hư hại: 9.8 atm

Cảm biến áp suất khí có chức năng tự động nhận cảm biến. Chức năng này cho phép cảm biến có thể tự động đo và tự thiết lập thu nhận dữ liệu khi được kết nối với giao diện aMixer MGA.

IV. Thí nghiệm minh họa – Định luật Boyle

  1. Mục đích

Tự tìm hiểu việc sử dụng cảm biến áp suất khí thông qua một thí nghiệm đơn giản: xác định mối quan hệ giữa áp suất khí và thể tích trong bình kín.

2. Thiết bị thí nghiệm

  • Thiết bị cầm tay aMixer MGA
  • Cảm biến áp suất khí
  • Ống tiêm 20ml

3. Các bước thí nghiệm

  • Bật công tắc thiết bị aMixer MGA.

  • Kết nối cảm biến áp suất khí vào kênh 1 của thiết bị aMixer MGA. Chú ý lẫy của giắc kết nối hướng về phía vạch trắng.

  • Cảm biến áp suất khí có chức năng tự động nhận cảm biến. Khi kết nối, cảm biến sẽ tự động đo. Đảm bảo rằng dòng “Kênh 1: Áp suất khí (0 – 250 kPa)” xuất hiện; nó biểu thị cảm biến này đã được kết nối chính thức và sẵn sàng thu thập dữ liệu.
  • Chuyển sang chế độ đo “Dạng đồng hồ kim” bằng cách chọn ô 
  • Di chuyển pittong của ống tiêm cho tới khi cạnh trước của pittong đặt tại vị trí vạch 20.0 ml
  • Lắp ống tiêm vào van của cảm biến áp suất khí.
  • Chọn ô để bắt đầu thu thập dữ liệu (bạn cũng có thể ấn nút màu xanh trên thiết bị aMixer MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu). Bạn sẽ thấy dòng chữ “Giá trị đo…” khi các dữ liệu đang được thu thập. Giá trị đo áp suất khí sẽ được hiển thị trên màn hình.

  • Đọc và ghi lại kết quả áp suất khí vào bảng.
  • Di chuyển pittong của ống tiêm cho tới khi cạnh trước của pittong đặt tại vị trí vạch 18.0 ml
  • Đọc và ghi lại kết quả này.
  • Thực hiện tương tự với vị trí pittong ở các vạch 16, 14, 12, 10 ml.

4. Phân tích

  • Áp suất trong ống tiêm thay đổi như thế nào khi thể tích trong ống tiêm giảm dần?

 

Comments

comments

LEAVE A REPLY

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.