Nghiên Cứu Chế Tạo Thiết Bị Đo Thủy Phần

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tính ổn định của hệ vi phân tuyến tính chịu nhiễu, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất giải pháp cải thiện thực tiễn.

• Tác giả: Bùi Thị Dung
• Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Quốc Triệu
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vật lý Vô tuyến và Điện tử
• Đề tài: Nghiên Cứu Chế Tạo Thiết Bị Đo Thủy Phần Trong Nguyên Liệu Nông Nghiệp
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Thiết Bị Đo Thủy Phần Nông Sản

Việt Nam là một quốc gia nông nghiệp với sản lượng nông sản phong phú. Việc bảo quản, thu mua và giao dịch các loại nông sản như thóc gạo, ngô, đỗ, lạc, vừng, cà phê, thuốc lá,... đều yêu cầu kiểm soát chặt chẽ chỉ tiêu về độ ẩm (lượng nước trong sản phẩm hay thủy phần). Nhiều nghiên cứu khoa học và các hãng sản xuất trên thế giới đã quan tâm đến việc chế tạo các thiết bị đo thủy phần phục vụ mục đích này. Tại Việt Nam, đã có đề tài cấp nhà nước nghiên cứu và chế tạo thành công máy đo thủy phần thóc gạo dùng nguyên lý điện dẫn. Luận văn này tập trung nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một loại thiết bị đo thủy phần sử dụng nguyên lý cảm biến điện dung. Ưu điểm của cảm biến này là có khả năng đánh giá thủy phần trong các sản phẩm nông nghiệp đa dạng hơn về chủng loại, đồng thời kết cấu nhỏ gọn, bền và dễ vận hành tại hiện trường.

1.1. Tầm Quan Trọng Của Kiểm Soát Độ Ẩm Nông Sản

Kiểm soát độ ẩm nông sản là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng, bảo quản và giá trị thương mại. Độ ẩm cao tạo điều kiện cho nấm mốc và vi khuẩn phát triển, gây hư hỏng, giảm chất lượng dinh dưỡng và thậm chí gây độc hại. Ngược lại, độ ẩm quá thấp có thể làm giảm trọng lượng, gây nứt vỡ và ảnh hưởng đến các đặc tính cảm quan của sản phẩm. Việc đo lường chính xác và nhanh chóng độ ẩm giúp người sản xuất, kinh doanh đưa ra các quyết định kịp thời về quy trình sấy, bảo quản và chế biến.

1.2. Các Phương Pháp Đo Độ Ẩm Truyền Thống

Trước khi có các thiết bị hiện đại, việc đo độ ẩm thường được thực hiện bằng các phương pháp thủ công như sấy mẫu đến khối lượng không đổi và xác định lượng nước bay hơi. Phương pháp này tuy đơn giản nhưng tốn thời gian, công sức và có thể không chính xác đối với một số loại nông sản. Ngoài ra, còn có các phương pháp hóa học sử dụng thuốc thử để phản ứng với nước và đo lượng chất phản ứng, nhưng chúng thường phức tạp và đòi hỏi kỹ thuật viên có trình độ cao.

II. Thách Thức Trong Đo Thủy Phần Nguyên Liệu Nông Nghiệp

Việc đo thủy phần trong nguyên liệu nông nghiệp đặt ra nhiều thách thức. Thứ nhất, thành phần và cấu trúc của các loại nông sản rất đa dạng, ảnh hưởng đến tính chất điện môi và độ dẫn điện, gây khó khăn cho việc phát triển các phương pháp đo lường chung. Thứ hai, độ ẩm phân bố không đều trong mẫu, đòi hỏi phải lấy mẫu đại diện và sử dụng kỹ thuật đo thích hợp để đảm bảo độ chính xác. Thứ ba, các yếu tố môi trường như nhiệt độ và độ ẩm tương đối có thể ảnh hưởng đến kết quả đo, cần phải được kiểm soát hoặc bù trừ.

2.1. Sự Khác Biệt Về Thành Phần Và Cấu Trúc Nông Sản

Mỗi loại nông sản có thành phần hóa học và cấu trúc tế bào khác nhau, ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ và giữ nước. Ví dụ, các loại hạt có vỏ cứng như lúa, ngô có khả năng giữ ẩm tốt hơn so với các loại rau quả mềm. Sự khác biệt này đòi hỏi phải có các phương pháp đo lường và hiệu chuẩn riêng cho từng loại sản phẩm.

2.2. Vấn Đề Lấy Mẫu Đại Diện Để Đo Độ Ẩm

Để đảm bảo kết quả đo độ ẩm chính xác, việc lấy mẫu đại diện là rất quan trọng. Cần lấy nhiều mẫu nhỏ từ các vị trí khác nhau trong lô hàng và trộn đều trước khi tiến hành đo. Số lượng mẫu cần lấy phụ thuộc vào kích thước lô hàng và mức độ đồng đều của sản phẩm.

2.3. Ảnh Hưởng Của Môi Trường Đến Kết Quả Đo Độ Ẩm

Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của môi trường có thể ảnh hưởng đến kết quả đo độ ẩm nông sản. Ví dụ, nhiệt độ cao có thể làm tăng tốc độ bay hơi nước, dẫn đến kết quả đo thấp hơn thực tế. Do đó, cần thực hiện các biện pháp kiểm soát hoặc bù trừ ảnh hưởng của môi trường để đảm bảo độ chính xác.

III. Cách Chế Tạo Thiết Bị Đo Thủy Phần Điện Dung Cho Gạo

Luận văn tập trung vào việc chế tạo cảm biến thủy phần dùng tụ trụ và khảo sát sự phụ thuộc của điện dung tụ theo hàm lượng nước (thông số điện môi trong điện trường của tụ). Đề xuất mạch điện tử xử lý tín hiệu đo và đối chiếu với thiết bị Riceter của hãng Kett (Nhật Bản). Kết quả thu được cho thấy thiết bị dùng cảm biến điện dung có khả năng đo thủy phần các sản phẩm nông nghiệp.

3.1. Thiết Kế Cảm Biến Điện Dung Dạng Tụ Trụ

Thiết kế cảm biến điện dung dạng tụ trụ bao gồm hai điện cực kim loại hình trụ đồng tâm, cách nhau một khoảng không gian nhất định. Khoảng không gian này được lấp đầy bằng nguyên liệu nông nghiệp cần đo độ ẩm. Điện dung của tụ trụ phụ thuộc vào hằng số điện môi của vật liệu giữa hai điện cực, và hằng số điện môi của nước lớn hơn nhiều so với các thành phần khác trong nông sản. Do đó, điện dung của tụ sẽ tăng lên khi hàm lượng nước trong mẫu tăng.

3.2. Xây Dựng Mạch Điện Tử Xử Lý Tín Hiệu Cảm Biến

Mạch điện tử xử lý tín hiệu cảm biến điện dung có nhiệm vụ chuyển đổi sự thay đổi nhỏ của điện dung thành tín hiệu điện áp có thể đo được. Mạch thường bao gồm một bộ dao động, một mạch cầu đo điện dung, một bộ khuếch đại và một bộ hiển thị. Bộ dao động tạo ra tín hiệu xoay chiều tần số cao để kích thích tụ điện. Mạch cầu đo điện dung so sánh điện dung của cảm biến với một điện dung chuẩn. Sự khác biệt giữa hai điện dung được khuếch đại và hiển thị trên màn hình.

3.3. Hiệu Chuẩn Thiết Bị Đo Thủy Phần Với Mẫu Gạo

Để đảm bảo độ chính xác, thiết bị đo thủy phần cần được hiệu chuẩn với các mẫu gạo có độ ẩm đã biết. Quá trình hiệu chuẩn bao gồm việc đo điện dung của các mẫu gạo chuẩn và xây dựng đường cong hiệu chuẩn biểu diễn mối quan hệ giữa điện dung và độ ẩm. Đường cong hiệu chuẩn này được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu đo được từ cảm biến thành giá trị độ ẩm thực tế.

IV. Nguyên Lý Hoạt Động Của Cảm Biến Điện Dung Đo Độ Ẩm

Thiết bị sử dụng nguyên lý cảm biến điện dung để đo độ ẩm. Điện dung của cảm biến thay đổi theo hàm lượng nước trong mẫu nguyên liệu nông nghiệp. Mạch điện tử xử lý tín hiệu và hiển thị kết quả.

4.1. Mối Liên Hệ Giữa Độ Ẩm Và Hằng Số Điện Môi

Nguyên lý hoạt động của cảm biến điện dung dựa trên sự thay đổi của hằng số điện môi của vật liệu khi độ ẩm thay đổi. Nước có hằng số điện môi rất cao so với không khí và các thành phần khác trong nông sản. Do đó, khi độ ẩm tăng, hằng số điện môi của mẫu nông sản cũng tăng, dẫn đến sự thay đổi trong điện dung.

4.2. Phương Pháp Chuyển Đổi Điện Dung Thành Tín Hiệu Điện Áp

Sự thay đổi nhỏ của điện dung thường được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp bằng mạch cầu đo điện dung. Mạch cầu bao gồm bốn điện trở và một tụ điện, trong đó một trong các điện trở được thay thế bằng cảm biến điện dung. Khi điện dung của cảm biến thay đổi, mạch cầu trở nên mất cân bằng, tạo ra một điện áp chênh lệch. Điện áp này được khuếch đại và hiển thị trên màn hình.

4.3. Ảnh Hưởng Của Tần Số Đến Độ Chính Xác Của Phép Đo

Tần số của tín hiệu xoay chiều được sử dụng để kích thích cảm biến điện dung có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Ở tần số thấp, điện trở của mẫu nông sản có thể ảnh hưởng đến kết quả đo. Ở tần số cao, hiệu ứng điện dung ký sinh có thể làm giảm độ nhạy của cảm biến. Tần số tối ưu thường được lựa chọn dựa trên đặc tính của mẫu nông sản và thiết kế của cảm biến.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Ứng Dụng Thiết Bị Đo Thủy Phần Cho Gạo

Các kết quả thu được cho thấy thiết bị đo thủy phần dùng cảm biến điện dung có khả năng đo thủy phần các sản phẩm nông nghiệp. Tuy nhiên, để trở thành thương phẩm áp dụng trên thị trường, cần có thêm thời gian nghiên cứu, hiệu chỉnh, chuẩn hóa số liệu trên từng đối tượng cụ thể.

5.1. So Sánh Kết Quả Đo Với Thiết Bị Thương Mại

Để đánh giá độ chính xác của thiết bị đo thủy phần tự chế, kết quả đo được so sánh với kết quả đo bằng thiết bị Riceter của hãng Kett (Nhật Bản). So sánh được thực hiện trên nhiều mẫu gạo khác nhau với độ ẩm khác nhau. Kết quả cho thấy có sự tương quan tốt giữa hai thiết bị, nhưng vẫn còn một số sai lệch nhất định cần được cải thiện.

5.2. Đánh Giá Sai Số Và Độ Ổn Định Của Thiết Bị

Sai số của thiết bị đo thủy phần được đánh giá bằng cách lặp lại phép đo nhiều lần trên cùng một mẫu gạo. Độ ổn định của thiết bị được đánh giá bằng cách theo dõi sự thay đổi của kết quả đo theo thời gian. Kết quả cho thấy thiết bị có sai số chấp nhận được và độ ổn định tương đối tốt.

5.3. Phân Tích Ưu Nhược Điểm Của Thiết Bị Tự Chế

Ưu điểm của thiết bị đo thủy phần tự chế là giá thành rẻ, dễ chế tạo và có khả năng đo độ ẩm của nhiều loại nông sản khác nhau. Nhược điểm của thiết bị là độ chính xác chưa cao bằng thiết bị thương mại, cần được hiệu chuẩn thường xuyên và dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường.

VI. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Thiết Bị Đo Độ Ẩm Nông Sản

Nghiên cứu đã chứng minh khả năng ứng dụng của cảm biến điện dung trong việc đo độ ẩm nông sản. Cần tiếp tục nghiên cứu để nâng cao độ chính xác, độ ổn định và mở rộng phạm vi ứng dụng.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu Về Đo Độ Ẩm

Nghiên cứu đã thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thành công một thiết bị đo thủy phần sử dụng cảm biến điện dung. Thiết bị có khả năng đo độ ẩm của gạo với độ chính xác chấp nhận được. Kết quả nghiên cứu là cơ sở để phát triển các thiết bị đo độ ẩm tiên tiến hơn, phục vụ cho sản xuất và chế biến nông sản.

6.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Thiết Bị

Hướng nghiên cứu tiếp theo là tối ưu hóa thiết kế cảm biến, cải thiện mạch điện tử xử lý tín hiệu, phát triển phần mềm điều khiển và hiển thị, nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến kết quả đo, xây dựng cơ sở dữ liệu hiệu chuẩn cho nhiều loại nông sản khác nhau, và ứng dụng công nghệ IoT để giám sát độ ẩm từ xa.

6.3. Ứng Dụng IoT Trong Giám Sát Độ Ẩm Nông Sản Từ Xa

Việc ứng dụng IoT (Internet of Things) vào thiết bị đo thủy phần sẽ cho phép giám sát độ ẩm nông sản từ xa, thu thập và phân tích dữ liệu, đưa ra cảnh báo khi độ ẩm vượt quá ngưỡng cho phép, và tự động điều chỉnh các quy trình sấy và bảo quản. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1- CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU THỦY PHẦN 1. Cảm biến độ "m không khí [5] Độ Nm cao của không khí và của chất khí nói chung có thể có hậu quả nghiêm trọng đối với các quá trình lý hóa và sinh lý. Bởi vậy đo độ Nm là điều bắt buộc trong nhiều thiết bị và môi trường làm việc vì những lý do có thể liệt kê dưới đây. Trong đời sống, độ Nm tương đối cần phải duy trì để đảm bảo cảm giác dễ chịu cho con người thay đổi trong một khoảng tương đối rộng: từ 35% đến 70%.

Nếu độ Nm tương đối thấp hơn 70%, bộ máy tiêu hóa bị kích thích, còn nếu lớn hơn 70% thì sự ra mồ hôi bị giảm nghiêm trọng. Nói chung độ Nm ảnh hưởng đến tiêu thụ năng lượng; độ Nm càng cao thì càng tốn phí năng lượng để có điều kiện môi trường. Trong công nghiệp, các điều kiện về độ Nm rất khác nhau phụ thuộc vào sản phNm cụ thể. Trong một số trường hợp, phải duy trì độ Nm không đổi trong môi trường làm việc, thí dụ, trong công nghiệp dệt, bởi vì sự thay đổi độ Nm làm thay đổi các đặc tính của sợi (như sức căng cơ học).

Trong công nghiệp thực phNm, điều kiện bảo quản thực phNm tối ưu phụ thuộc vào loại sản phNm, thường là nhiệt độ T = 00 C và độ Nm trong khoảng 85% - 90%. Độ Nm cao quá làm cho thực phNm bị hỏng, và thấp quá làm giảm trọng lượng do bay hơi nước. Vấn đề phát hiện vết hơi nước: trong nhiều quá trình công nghiệp, việc tránh vết hơi nước trong không khí hoặc trong các chất khí (cacbon, etylen, khí tự nhiên…) là rất quan trọng, bởi vì sự có mặt của hơi nước ở một lượng đáng kể có thể gây nên những phản ứng phụ hoặc gây nên quá trình ngưng tụ. Nhu cầu phát hiện độ Nm rất nhỏ cỡ phần triệu thể tích (ppm) đặc biệt quan trọng đối với một số ứng dụng công nghiệp như năng lượng hạt nhân, vi điện tử, luyện kim, gia công nhiệt, điện áp cao.

Những định nghĩa cơ bản về không khí "m Xét không khí Nm có thể tích V ở nhiệt độ T. Khối lượng M không khí Nm chứa trong thể tích V là tổng của khối lượng không khí khô ma và khối lượng của hơi nước là mV. Gọi áp suất tổng của áp suất riêng phần của không khí khô pa và TIEU LUAN MOI download : [e-mail] của hơi nước pV ( P = pa + pV ). Khi đó một số khái niệm chung được định nghĩa như sau: - Tỷ lệ trộn r (kg/kg): Tỷ lệ trộn r là tỷ số giữa khối lượng hơi nước và khối lượng không khí khô mà lượng hơi nước trộn trong đó: mV r= (1.1) ma - Áp suất hơi bão hòa: Áp suất hơi bão hòa ps (T ) (đo bằng Pa) là áp suất hơi nước ở trạng thái cân bằng với nước (lỏng) ở nhiệt độ T.

Đây là giá trị lớn nhất mà áp suất riêng phần pV có thể đạt tới nhiệt độ T. Lớn hơn áp suất này sẽ xảy ra ngưng tụ. - Độ m tương đối: [10] Độ Nm tương đối U (%) là tỷ số giữa áp suất riêng của hơi nước và áp suất hơi bão hòa ở nhiệt độ T: pV U=. Cũng có thể hiểu điểm ngưng tụ là nhiệt độ mà tại nhiệt độ đó, hỗn hợp khí bão hòa và không có khả năng chứa thêm hay hấp thụ hơi nước.

Như vậy, khi đó, hơi nước sẽ bắt đầu ngưng tụ thành nước và tách khỏi hỗn hợp khí đó. Giọt nước sẽ đọng trên bề mặt của các vật nằm trong thể tích khí đó. - Thí dụ về hơi nước trong khí quyển Đám mây đen giông bão có chứa tới 10 g hơi nước trong 1m3 khí (tương đương với 100.000 tấn nước trên 2,59 km2) TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Mây đen trung bình có chứa tới 0,8 g hơi nước trong 1m3 khí Đám mây mưa nhẹ có chứa tới 0,2 g hơi nước trong 1m3 khí Đám mây trắng nhẹ có chứa khoảng 0.1 g hơi nước trong 1m3 khí Trong trường hợp mây đen giông bão lượng hơi nước 10g/m3 khí tương đương với 100.000 tấn nước trên 2,59 km2. - Nhiệt độ m: Nhiệt độ Nm Th ( 0 C ) là nhiệt độ cân bằng của một khối lượng nước hóa hơi và không khí trong trường hợp khi nhiệt lượng cần thiết để hóa hơi chỉ được trích từ không khí.

- Enthalpy riêng: Tổng nhiệt lượng chứa trong không khí Nm có nguồn gốc chính là enthalpy tương ứng với không khí khô ở 0o C. Enthalpy riêng i (đo bằng kJ/kg) được tính cho một đơn vị khối lượng của không khí khô. Thí dụ, để chuyển không khí Nm có chứa khối lượng không khí khô ma xác định bởi điều kiện A ( T = TA , r = rA ) sang điều kiện ( T = TB , r = rB ) cần cung cấp một năng lượng: (i A − iB ).3) Trong đó i A và iB là enthalpy riêng ở điều kiện A và B. Tiện lợi của enthalpy riêng là có thể nhóm nhiệt lượng “nhạy” tương ứng với thay đổi nhiệt độ (TB − TA ) giữa A và B với nhiệt lượng “Nn” tương ứng với sự thay đổi ( rB − rA ) của tỷ lệ trộn giữa A và B thành một số hạng: i (T , r ) = C pa .4) Trong đó: - C pa là nhiệt dung riêng của không khí khô, 1,006kJ/kg.

0 C (T = 200 C ) ; - C pv là nhiệt dung riêng của hơi nước, 1,84kJ/kg. 0 C (T = 200 C ) ; - L0 là nhiệt lượng Nn của quá trình bay hơi ở T=0 0 C , 2501kJ/kg Mối liên hệ giữa các đại lượng đặc trưng cho độ m: TIEU LUAN MOI download : [e-mail] - Tỷ lệ trộn và áp suất hơi: pv r =δ (1.5) P − pv Trong đó: Mv δ= ≅ 0,622 Ma M a và M v là khối lượng phân tử của không khí và hơi nước. - Nhiệt độ Nm và áp suất hơi: pv = ps (Th ) − AP(T − Th ) (1.6) Trong đó: C pa P − ps (Th ) A= .7) δ LTh P Với A=0,00064 khi (Th = 200 C ). Phân loại "m kế Có thể phân chia Nm kế thành hai loại chính: - Loại thứ nhất dựa trên nguyên lý vật lý cho phép trực tiếp xác định độ Nm, thí dụ Nm kế ngưng tụ, Nm kế điện ly.

- Loại thứ hai có nguyên lý dựa trên việc do tính chất của vật có lien quan đến độ Nm, thí dụ Nm kế biến thiên trở kháng. Các loại Nm kế khác nhau này, tùy theo nguyên tắc hoạt động, cho phép tiếp cận với một trong những thông số của không khí Nm đã mô tả ở mục trước. Các thông số của không khí Nm và loại Nm kế thích hợp để đo chúng được liệt kê như sau: - Nhiệt độ hóa sương Td đo bằng Nm kế ngưng tụ, Nm kế hấp thụ, Nm kế oxit nhôm và Nm kế điện ly; - Nhiệt độ Nm Th đo bằng psychromet; - Độ Nm tương đối U đo bằng Nm kế biến thiên điện trở và Nm kế biến thiên điện dung. TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Nói chung rất khó so sánh các loại Nm kế khác nhau bởi vì chúng đo các thông số khác nhau của không khí Nm.

Trước khi chọn một Nm kế cần phải biết thông số chính muốn đo để chọn lựa thiết bị cho phép đo với độ sai lệch nhỏ nhất. Ẩm kế ngưng tụ a. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của Nm kế Khi làm lạnh một vật có thể đo nhiệt độ của nó một cách liên tục cho đến khi hình thành lớp sương hoặc lớp băng trên bề mặt của nó. Tiếp theo, ổn định quá trình làm lạnh bằng cách giữ trạng thái cân bằng giữa không khí và lớp sương.

Nhiệt độ đo chính là điểm sương Td (dew point) còn gọi là điểm băng giá T f (frost point). Bắt đầu từ điểm sương này người ta đo áp suất hơi trong không khí Nm. Các Nm kế đo điểm sương chỉ đáng tin cậy khi chúng được tự động hóa.1 biểu diễn sơ đồ nguyên lý của một Nm kế tự động theo nguyên lý ngưng tụ. Các phần tử của Nm kế ngưng tụ bao gồm: - Gương bằng kim loại và hệ thống điều chỉnh nhiệt độ của gương; - Cảm biến đo nhiệt độ của gương (điện trở platin hoặc cặp nhiệt độ); - Nguồn phát chùm tia ánh sáng và đầu đo quang.

Nguồn sáng chiếu vào gương sao cho đầu đo không nhạy cảm khi không có ngưng tụ hơi nước. Lúc này hệ thống điều khiển phát tín hiệu để làm lạnh gương (bằng hiệu ứng Peltier hoặc bằng nito lỏng) cho đến khi xuất hiện sự ngưng tụ. Khi xuất hiện lớp sương trên bề mặt gương, ánh sáng bị tán xạ đến đầu thu quang kích thích phát tín hiệu nung nóng gương thông qua bộ điều khiển. Khi nhiệt độ gương tăng, lớp sương biến mất cùng với sự chấm dứt hiện tượng tán xạ ánh sáng và một chu kỳ làm lạnh mới lại bắt đầu.

Bằng cách hiệu chỉnh thích hợp có thể nhận được lớp ngưng tụ có bề dày cố định và tạo ra trạng thái cân bằng giữa hơi nước và lớp ngưng tụ. Cảm biến nhiệt độ đặt phía sau gương cho phép xác định nhiệt độ của gương. TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Đầu thu Hiệu chỉnh quang Nguồn sáng gương Nguồn nuôi Cảm biến nhiệt độ Làm nguội Nung nóng Hình 1. Sơ đồ nguyên lý "m kế ngưng tụ b.

Các yếu tố ảnh hưởng Gradient nhiệt độ và sự dò nhiệt ảnh hưởng rất mạnh đến độ chính xác của đầu đo. Theo lý thuyết, nhiệt độ hóa sương là nhiệt độ của bề mặt phân biên giữa không khí và nước. Tuy nhiên, trên thực tế luôn luôn tồn tại gradient nhiệt độ giữa bề mặt này và cảm biến nhiệt độ vì nó đặt sau gương. Đấy là chưa kể đến sai số gây nên bởi hiệu ứng dẫn nhiệt của dây dẫn.

Tuy vậy, đây là sai số hệ thống và có thể loại bỏ bằng cách chuNn Nm kế. Khi điểm hóa sương thấp hơn 00 C , nước có thể tồn tại dưới dạng băng hoặc dạng chất lỏng chậm đông. Do vậy, với cùng tỷ lệ trộn r có thể có hai điểm cân bằng tương ứng với áp suất riêng phần khác nhau. Trong trường hợp này, với cùng tỷ lệ trộn r cho trước, nhiệt độ hóa sương và nhiệt độ băng giá có thể khác nhau.

Để tránh hiện tượng này có thể áp dụng biện pháp làm lạnh ở nhiệt độ rất thấp để chắc chắn là đã đạt được tráng thái rắn sau đó nâng lên nhiệt độ đóng băng.