TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO Thí nghiệm kỹ thuật đo lường và lý thuyết điều khiển tự động Sinh viên thực hiện Vũ Duy Long Mã lớp 133698 Giảng.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO Thí nghiệm kỹ thuật đo lường lý thuyết điều khiển tự động Sinh viên thực hiện: Vũ Duy Long Mã lớp : 133698 Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Tuấn Linh CN Nguyễn Ngọc Viễn Hà Nội, 6/2022 B ÀI THÍ NGHIỆM 1: Đo lường điều khiển nhiệt độ thực ngày: 13/6/2022 Gvhd: thầy Linh I Mục đích thí nghiệm Nắm vững quy trình xây dựng hàm truyền đối tượng từ số liệu thu thập thực tế Nắm vững bước xác định hàm truyền đối tượng từ đặc tính thời gian II Cơ sở lý thuyết Mơ hình đối tượng điều khiển Trong q trình nghiên cứu thiết kế hệ thống, tuỳ theo tốn cụ thể người ta sử dụng mơ hình đối tượng dạng phương trình vi phân, hệ phương trình trạng thái, dạng hàm truyền, hàm trọng lượng hàm độ đối tượng Do vậy, toán nhận dạng thường nhằm vào mục đích mơ hình hóa đối tượng bốn dạng Các dạng mơ hình dễ dàng chuyển đổi lẫn nên cần tìm dạng Để giải tốn nhận dạng cách đơn giản hiệu quả, đồng thời thuận tiện cho việc sử dụng sau này, cần chọn dạng mô hình thích hợp Đặc điểm mơ hình đối tượng cơng nghiệp thực phẩm Tính chất tính động học đối tượng thể đặc tính tần số đặc tính thời gian, đó, đặc tính độ (đáp ứng bước) phản ánh đầy đủ trực quan đặc điểm động học đối tượng Điểm đặc trưng đối tượng công nghiệp có trễ vận tải có qn tính lớn Trễ vận tải gọi trễ tuyệt đối, trễ thời gian chết (dead time), v,v…, thời gian kể từ thời điểm xuất xung đầu vào đến đại lượng bắt đầu thay đổi so với giá trị xác lập ban đầu Độ quán tính đối tượng phản ánh tốc độ phản ứng nó, kể từ đại lượng bắt đầu thay đổi Do có qn tính lớn trễ vận tải nên hầu hết đối tượng điều khiển công nghiệp hệ thống điều khiển tương ứng lọc tần số thấp Trong thực tế, đối tượng tĩnh có khả thiết lập trạng thái cân tương ứng với độ lớn xung đầu vào, nên có tên gọi đối tượng “có tự cân bằng” Các đối tượng điều chỉnh nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, v.v… nói chung đối tượng có tự cân Sự phân tích đặc tính độ đối tượng có tự cân thực tế cho thấy chúng có bốn dạng phổ biến Hình 1: Dạng đặc tính q độ phổ biến đối tượng tự cân Trên hình 1-a, đường cong độ thể đặc điểm động học khâu quán tính bậc Tốc độ biến thiên đại lượng đạt giá trị lớn thời điểm xuất xung đầu vào Trên hình 1-b, đường cong q độ có điểm uốn tu (điểm dốc nhất) có hình dạng chữ S Đó dáng điệu khâu qn tính bậc cao, bao gồm số khâu quán tính bậc mắc nối tiếp Độ quán tính đối tượng loại tương đương với tổng độ quán tính khâu qn tính bậc hợp thành Trên hình 1-c, đường cong độ thể đặc điểm đối tượng qn tính bậc có trễ, tạo khâu quán tính bậc mắc nối tiếp với khâu trễ Trên hình 1-d, đường cong q độ có hình chữ S với điểm uốn, nằm dịch bên phải khoảng τ , kể từ gốc toạ độ Đó đặc tính q độ đối tượng qn tính bậc cao có trễ, hình thành mạch mắc nối tiếp số khâu quán tính bậc khâu trễ Tóm lại, đối tượng có tự cân với đặc tính độ hình 1, biểu diễn khâu qn tính bậc n mắc nối tiếp với khâu trễ Hàm truyền chúng có dạng: Trong đó: τ - trễ vận tải đối tượng K - hệ số truyền T1, T2,…, Tn - số quán tính, tương ứng với khâu quán tính bậc n - bậc quán tính, số khâu quán tính bậc hợp thành III Hướng dẫn xử lý số liệu Xác định mơ hình qn tính bậc có trễ Hình 2: Đáp ứng độ đối tượng quán tính bậc có trễ Mơ hình qn tính bậc có trễ có dạng: Các tham số mơ hình qn tính bậc có trễ, xác định theo đồ thị (hình 2).Trước hết, kẻ đường tiệm cận ngang xác định giá trị tiệm cận y(∞) Tiếp theo, kẻ tiếp tuyến qua A, cắt đường tiệm cận ngang y(∞) B Từ B hạ đường vuông góc cắt trục Ox C Các tham số mơ hình Q1T xác định sau: Hệ số truyền: đó, u0 - độ lớn xung bậc thang đầu vào Hệ số quán tính: T = Ta, Ta = AC - hình chiếu AB trục hoành Thời gian trễ: τ - hoành độ điểm A Xác định mơ hình qn tính bậc hai có trễ Hình 3: Đáp ứng q độ đối tượng qn tính bậc hai có trễ Mơ hình qn tính bậc có trễ có dạng: Cơng thức để tính tham số mơ hình theo trình tự sau: - Bước 1: Xác định đại lượng theo đáp ứng bước đối tượng (hình 3): + y(∞) - giá trị tiệm cận, tức giá trị xác lập đáp ứng bước + U(tu, yu) - điểm uốn, xác định đồng thời với việc kẻ tiếp tuyến + Ta - số quán tính biểu trưng - Bước 2: Tính hệ số truyền tung độ tương đối điểm uốn: + Hệ số truyền: với u0 - độ lớn xung bậc thang đầu vào + Tung độ tương đối điểm uốn: - Bước 3: Các tham số cịn lại, tính theo hai trường hợp sau: a Nếu + Tính tham số trung gian: + Các số quán tính: + Thời gian trễ: b Nếu + Tính độ vượt ngưỡng: + Các số quán tính: + Thời gian trễ: IV Số liệu thí nghiệm V Xử lý số liệu nhận xét Đồ thị thể mối quan hệ nhiệt độ thời gian hệ thống điều khiển tự động A C Tính tốn hàm truyền đối tượng O(s) = T = AC = 667-34=633(s) K= 62/1=62 Vậy hàm truyền là: O(s) = Nhận xét: - Đồ thị có dạng gần tuyến tính - Qua đồ thị ta thấy nhiệt độ đạt đo qua thời điểm quan hệ tiệm cận với nhiệt độ đặt - Như vậy, ta thực mục đích ban đầu đặt thí nghiệm kiểm tra khả bám nhiệt độ đặt đặt cách thay đổi nhiệt độ đặt thông qua bàn phím thiết bị điều khiển khả kháng nhiễu công nghệ cách bổ sung thêm nước mát sau nhiệt độ ổn định điểm đặt (khi nhiệt độ bình có xu hướng bị giảm nên điều khiển tiến hành cấp thêm nhiệt cho bình để đạt lai nhiệt độ ban đầu điểm đặt công nghệ) B ÀI THÍ NGHIỆM 2: Đo lường độ ẩm khơng khí thực ngày: 13/6/2022 Gvhd: thầy Linh I Cơ sở lý thuyết Các khái niệm liên quan đến độ ẩm khơng khí Thơng số khơng khí đo thường độ ẩm tương đối Từ thông số kết hợp với thông số nhiệt độ (thường đính kèm cảm biến), tính thơng số khác nhiệt độ đọng sương, lượng chứa ẩm thông số khác entanpi Trước tìm hiểu loại cảm biến đo độ ẩm, việc làm rõ khái niệm q bão hịa khơ, bão hịa ẩm, nhiệt, thông số: độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tương đối tượng vật lý liên quan cần thực q trình: q trình bay hơi, q trình sơi trình ngưng tụ: Quá trình bay hơi: Ở nhiệt độ bề mặt chất lỏng luôn xảy tượng số phần tử có động lớn thắng lực hút phân tử thoát khỏi khối chất lỏng “bay hơi” khỏi khối chất lỏng Cường độ bay phụ thuộc vào chất chất lỏng thông số trạng thái chất lỏng: áp suất nhiệt độ Quá trình nảy nhiệt độ bề mặt thống khối chất lỏng Q trình sơi: Q trình sơi q trình hóa xảy tồn khối chất lỏng (khơng bề mặt) Nó xảy nhiệt độ định phụ thuộc vào áp suất chất chất lỏng (nhiệt độ sôi tăng với áp suất lớn: T s = f(p) có đạo hàm dương) Nhiệt độ ứng với trạng thái lúc chất lỏng sôi áp suất định gọi nhiệt độ sơi Q trình ngưng tụ: Quá trình ngưng tụ trình ngược lại với q trình bay hơi, nước nhả nhiệt ngưng tụ lại thành lỏng Trong trình ngưng tụ trì áp suất khơng đổi nhiệt độ môi chất không thay đổi Trạng thái bão hịa: Khi chất lỏng khơng gian có nhiệt độ áp suất chúng đạt đến giá trị định (t s; ps) đồng thời với q trình bay có q trình ngưng tụ Nếu tốc độ bay tốc độ ngưng tụ, hỗn hợp hai pha (lỏng hơi) trạng thái cân động Trạng thái gọi trạng thái bão hịa Trong trạng thái bảo hòa phần nước gọi nước bảo hòa phần gọi bảo hòa: Hơi bảo hòa có loại là: bão hịa khơ bão hịa ẩm Hơi bão hịa khơ nứớc bảo hịa mà khơng cịn hạt nước liti Hơi bão hòa ẩm bảo hòa mà cịn có chứa hạt nước liti, hổn hợp bão hịa khơ nước sôi Tại trạng thái không cân xảy trên, nước không bị ngưng tụ trở lại Trạng thái nước gọi nhiệt Hơi nhiệt có áp suất với bão hịa ps có nhiệt độ t > ts có nhiệt độ bảo hịa ts áp suất p < ps Hiệu số nhiệt độ nhiệt bão hòa áp suất gọi độ nhiệt, ký hiệu ∆tqn = t – ts Độ nhiệt cao thể tích riêng lớn, trạng thái gần với trạng thái lý tưởng Trạng thái nhiệt đặc trưng hai thông sô trạng thái vật lý: P, V, T Độ ẩm: Độ ẩm đại lượng đặc trưng cho lượng nước tồn khơng khí, có hai loại độ ẩm độ ẩm tuyệt đối độ ẩm tương đối Độ ẩm biểu diễn dạng độ ẩm tuyệt đối độ ẩm tương đối Độ ẩm tuyệt đối ρ (kg/m3) khối lượng nước (kg) có khơng khí tích V=1m3, với cơng thức ước lượng đây: Trong đó: Gh khối lượng nước hịa tan 1m3 khơng khí, Trong đó: Gmax lượng nước cực đại hịa tan 1m khơng khí có nhiệt độ T xác định Khi ấy, ta có cơng thức sau: 10 Với trạng thái độ ẩm tương đối đạt 100%, khơng khí bão hịa nước: nước khơng thể bốc tiếp vào khối khơng khí Nếu nhiệt độ khơng khí t k < 100oC tăng nhiệt độ lên, khả hịa tan nước vào khơng khí tăng lên (P max tăng lên) Như tk < 100oC tăng nhiệt độ chuyển trạng thái khơng khí bão hịa nước sang khơng bão hịa Ngược lại giảm nhiệt độ chuyển trạng thái khơng khí khơng bão hịa nước sang trạng thái bão hòa nước Chi tiết khái niệm cơng thức có tìm đọc tài liệu kỹ thuật nhiệt kỹ thuật sấy kỹ thuật điều hịa khơng khí Ngun lý hoạt động cấu tạo đầu đo độ ẩm theo phương pháp điện học Đây phương pháp đại dùng phổ biến Dụng cụ đo loại dễ dàng tự động hóa ứng dụng rộng rãi hệ thống điều khiển trình thuận tiện việc biến đổi thành tín hiệu điện truyền xa nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt, chỉnh Nguyên tắc phép đo điện học dựa biến đổi thông số điện học đầu đo độ ẩm thay đổi, thông tin đo biến đổi theo phản ánh biến đổi Tuy nhiên, hầu hết thông số điện học cảm biến phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ không khí cần đo độ ẩm Chính vậy, dụng cụ đo hoạt động theo phương pháp tích hợp thêm dụng cụ đo nhiệt độ Hình 1.1 Các tín hiệu gửi hiển thị điều khiển thường gửi kèm tín hiệu nhiệt độ để xác định thơng số khác độ chứa ẩm khối khơng khí, độ ẩm tuyệt đối, Hình 1.1 Đầu đo nhiệt độ độ ẩm tích hợp phiến Các cảm biến đo độ ẩm theo phương pháp có hai loại phổ biến: Cảm biến đo có điện trở biến thiên theo độ ẩm hay gọi ẩm kế điện trở có nguyên lý sau: điện trở vật liệu cách điện xác định độ ẩm nó, mà độ ẩm vật liệu lại trực tiếp phụ thuộc vào độ ẩm môi trường khơng khí bao quanh Mối quan hệ điện trở với độ ẩm tương đối thường có dạng hàm mũ với hệ số mũ âm hình (Hình 1.2) 11 Đặc trưng mối quan hệ suy giảm nhanh chóng điện trở độ ẩm vật liệu tăng lên độ ẩm khơng khí mơi trường tăng lên Một vật liệu cách điện sử dụng làm cảm biến đo độ ẩm phải tuân thủ yêu cầu nêu độ nhạy, tính quán tính nhạy cảm với thay đổi độ ẩm mơi trường xung quanh Cũng sử dụng chất hút ẩm để làm cảm biến đo nhiệt độ theo nguyên lý điện dẫn Bởi độ ẩm mơi trường khí thay đổi độ ẩm mà hút thay đổi để đảm bảo cân áp suất nước khơng khí bề mặt chất hút ẩm, dẫn đến hệ số điện dẫn chất hút ẩm thay đổi theo Có thể sử dụng nguyên lý tạo cân áp suất nước khí áp suất nước bão hòa bề mặt chất hút ẩm cách thay đổi nhiệt độ chất hút ẩm Hình 1.2 Quan hệ điện trở với độ ẩm tương đối 12 Hình 1.3 Quan hệ điện dung với độ ẩm tương đối Cảm biến có điện dung biến thiên theo độ ẩm hay gọi ẩm kế tụ điện polyme Ẩm kế tụ điện sử dụng điện mơi màng mỏng polyme có khả hấp thụ phân tử nước Hằng số điện môi tương đối ε r lớp polyme thay đổi theo độ ẩm, điện dung tụ điện polyme phụ thuộc vào giá trị độ ẩm Điều hồn tồn dễ hiểu giải thích thơng qua cơng thức tính điện dung C tụ điện sau: Trong đó: εr số điện môi màng polyme, ε0 số điện môi chân khơng, A diện tích cực, cịn L chiều dày màng polyme Quan hệ điện dung độ ẩm tương đối biểu thị Hình 1.3 Quan hệ xấp xỉ hồi qui thành dạng quan hệ tuyến tính với hệ số biến thiên điện dung theo độ ẩm tương đối phụ thuộc vào nhiệt độ Vì phân tử nước có cực tính cao, số điện mơi tương đối nước 80 vật liệu polyme có số điện mơi từ đến ẩm kế tụ điện polyme phủ điện cực thứ Tantan, sau lớp Cr phủ tiếp lên polyme phương pháp bốc bay chân không (một kỹ thuật bao phủ công nghệ sản xuất bán dẫn) 13 Hình 1.4 So sánh cấu tạo phân lớp hai loại cảm biến Hình 1.4 thể khác biệt mặt cấu tạo (lỗ trống hình chữ U nối tiếp: cài lược) hai loại cảm biến đo độ ẩm Hai loại cảm biến trình bày chi tiết nội dung hình dạng, lắp đặt, cấu tạo theo yêu cầu đo cụ thể Đặc điểm hình dạng bên ngồi lưu ý lắp đặt cảm biến đo độ ẩm theo phương pháp điện học Xét góc độ lắp đặt cảm biến, hai loại cảm biến có phương pháp lắp đặt giống với đặc trưng tính chất tích hợp mạch điện tử đưa tín hiệu chuẩn Các mạch điện tử đầu cảm biến thường bảo vệ vỏ nhựa Trong số trường hợp, đầu cảm biến mạch điện tử tách với yêu cầu đo độ ẩm môi trường có nhiệt độ cao có đặc trưng hóa chất (ăn mịn) u cầu lắp đặt (nhỏ gọn) Hình 1.5 thể đặc điểm cảm biến có đầu đo (phần tử nhạy cảm) tách rời (2 chân) tích hợp với mạch điện tử (4 chân) 14 Hình 1.5 Cảm biến đo độ ẩm cỡ nhỏ Dạng cảm biến có chân cắm thị ln địi hỏi kỹ sư lắp đặt thiết kế cắm phù hợp Nhằm thuận tiện kết nối với hệ thống công nghiệp ứng dụng dân dụng, cảm biến thường có dạng điển sau: Hình 1.6 Cảm biến kèm đầu bảo vệ dạng tròn (tiện lắp đặt) với dây kéo dài (tiện đấu nối) 15 Hình 1.7 Cảm biến có hiển thị chỗ với dạng treo tường kết nối với q trình cơng nghệ quai đầu đo dạng tròn kèm tách biệt với mạch xử lý tín hiệu (truyền xa khơng truyền tín hiệu xa - điều khiển chỗ) Việc lắp đặt thiết bị đo nhiệt ẩm cần ý việc tiếp xúc trực tiếp đầu đo với môi trường dầu nhớt, dịch đường, làm đầu đo bị hỏng hoàn toàn Trong trường hợp đầu đo nhạy, cần vệ sinh lại đầu đo tách bụi khỏi phận chống bụi II Mô tả thiết bị thí nghiệm thực thí nghiệm Tương tự cảm nhiệt độ, cảm biến đo độ ẩm cơng nghiệp có kết cấu chống ẩm thoát nước thường kết nối tới điều khiển cơng nghiệp có hệ số bảo vệ cơng nghiệp (IP) định (ví dụ IP65, IP67 ) Thiết bị thí nghiệm có hình dáng cấu tạo đầu đo tương tự hình 1.6 hệ thống hiển thị điều khiển chỗ tương tự hình 1.7 Hình 1.8 Hình ảnh mơ tả đầu đo hiển thị - điều khiển độ ẩm BTN 16 Sinh viên thực thí nghiệm lấy liệu nhiệt độ (t: oC) độ ẩm tương đối (φ: %) khơng khí điểm đo so sánh thay đổi lượng chứa ẩm (d: g ẩm/kg KKK) trường hợp khác Bài thí nghiệm làm thiết bị sấy bơm nhiệt ptn Để thực thí nghiệm ta sử dụng thiết bị sấy bơm nhiệt , thiết bị cảm biến dạng điện trở cắm vị trí sau buồng sấy trước buồng sấy sau nhiệt trở, ,mẫu vật sử dụng để sấy khăn lau bảng ẩm Trên sơ đồ nguyên lý sấy bơm nhiệt với đường nét đứt màu đỏ đường môi chất lạnh đường liền màu xanh đường tác nhân sấy khơng khí 17 Sơ đồ làm việc hệ thống lạnh cấp Ban đầu môi chất lạnh được máy nén hút lên từ dàn bay hơi( dàn lạnh) máy nén nén lại áp suất cao ( nén đoạn nhiệt) Sau nén lên áp suất cao môi chất lạnh đưa vào dàn ngưng tụ( dàn nóng) mơi chất lạnh ngưng tụ nên tỏa nhiệt ngồi dàn nóng ( ngưng tụ đẳng nhiệt) Sau ngưng tụ môi chất lạnh đưa sang van tiếp lưu để giảm áp suất môi chất lạnh( giãn nở đoạn nhiệt) Sau hạ áp suất đưa sang dàn lạnh ( dàn bay hơi) mơi chất lạnh bị bay nên hấp thu nhiệt từ môi trường làm hạ nhiệt môi trường KL: dàn ngưng tụ nhiệt tỏa ngồi mơi trường dàn ngưng tụ nhiệt hấp thụ làm lạnh môi trường Nguyên lý làm việc hệ thống sấy bơm nhiệt: Tác nhân sấy qua dàn ngưng tụ gia nhiệt lên đẩy vào suồng sấy để trao đổi nhiệt trao đổi ẩm với vật liệu sấy tác nhân sấy khỏi buồng sấy có nhiệt độ thấp độ ẩm tương đối lại cao so với lúc vào Sau tác nhân sấy qua dàn lạnh( dàn bay hơi) tác nhân sấy bị hút nhiệt nên nhiệt độ giảm xuống tới mức qua nhiệt độ đọng sương dẫn đến độ ẩm tương đối giảm , nước ngưng tụ lại dẫn đến ẩm tác nhân sấy tách Tiếp theo tác nhân sấy đưa quay dàn nóng để nâng nhiệt dẫn đến độ ẩm tương đối giảm ta thu tác nhân sấy có độ ẩm tương đối thấp nhiệt độ khoảng 40℃ Hai cảm biến điện trở đo nhiệt độ độ ẩm không khí mơi chất sấy điểm sơ đồ hệ thống sấy bơm nhiệt 18 Cách thức tiến hành thí nghiệm Đặt hai cảm biến vào vị trí , đặt khăn lau bảng tiến hành sấy bơm nhiệt bắt đầu Cứ 5p quan sát hình cảm biến lần ghi lại toàn số liệu nhiệt độ độ ẩm tương đối môi chất sấy III Bảng liệu kết thí nghiệm Tháo thiết bị đo để ngồi mơi trường phút thông số: T = 33.3°C, φ = 75.5% Áp suất bão hịa tương ứng với nhiệt độ tính theo cơng thức: pbh = exp( ) (bar) Lượng chứa ẩm d (g ẩm/kg kk): d = 621* Với: p = 1.013 bar IV Xử lý số liệu nhận xét Đồ thị lượng ẩm theo thời gian STT tgian t1( ϕ1(%) 10 15 20 25 30 35 30,0 39,9 40,7 37,1 35,7 35,7 35,3 74,4 45,1 46,7 54,4 58,1 59,0 59,1 58,7 d1(g/k g) 19,863 22,400 22,517 21,603 21,369 21,711 21,284 21,020 58,9 40 35,2 35,3 t2( ϕ2(%) 40,0 40,0 39,0 36,0 34,9 34,6 34,7 34,8 76,2 46,1 52,2 59,8 62,7 63,3 63,3 62,8 d2(g/k g) 21,448 21,400 23,032 22,049 22,091 22,936 22,060 22,004 Δd=d2d1 1,585 -1,000 0.515 0,446 0,722 1,225 0,776 0,984 21,210 35,0 62,4 22,105 0,895 19 10 11 12 13 45 50 55 60 35,4 35,7 36,1 36,3 58,9 58,2 57,7 57,7 21,325 21,407 21,709 20,461 35,2 35,5 35,8 36,0 62,6 61,8 61,1 61,0 22,467 22,535 22,673 21,672 1,142 1,128 0,964 1,211 Đồ thị lượng ẩm theo độ ẩm nhiệt độ 20 Nhận xét: Đồ thị miêu tả biến thiên độ ẩm tương đối theo thời gian Từ kết thí nghiệm đồ thị ta thấy: + Khi nhiệt độ tăng độ ẩm lượng chứa ẩm có xu hướng tăng tăng không ổn định đồng biến + Đồ thị có hình dạng gần giống khâu qn tính bậc 2, nhiên sai số trình đo nên đồ thị giai đoạn độ khơng có hình dạng giống chuẩn khơng đạt ổn định Các giá trị đo biến thiên khơng có quy luật, q trình đo nhiều ảnh hưởng thao tác, sai số thiết bị, cách đo, yếu tố khách quan khác mơi trường 21 22 B ÀI THÍ NGHIỆM 3: Thiết lập sơ đồ chức đo điều khiển thiết bị sản xuất thực phẩm ngày thực hiện: 20/6/2022 GVHD: thầy Viễn I Mục đích thí nghiệm Nâng cao kiến thức thực tiễn sinh viên môn học Kỹ thuật đo lường lý thuyết điều khiển tự động CNTP Giúp sinh viên hiểu nguyên lý cấu tạo số thiết bị đo lường phổ biến số hệ thống điều khiển thiết bị sản xuất thực phẩm Bên cạnh đó, sinh viên phân tích hiểu cách chọn vị trí đặt thiết bị đo lường để đảm bảo yêu cầu công nghệ Củng cố trang bị cho sinh viên khả phân tích, thiết lập sơ đồ chức đo điều khiển thiết bị/hệ thống thực tế II Cơ sở lý thuyết Tóm tắt lý thuyết sơ đồ chức đo điều khiển - Các đại lượng đo lường thường gặp thiết bị/hệ thống thiết bị CNSH & CNTP - Các chức đo lường đại lượng thiết bị - Các nguồn lượng (điện, khí, hơi, nước, hóa chất) cung cấp cho hoạt động thiết bị - Các ký hiệu sơ đồ chức năng; cách thức lập sơ đồ chức đo điều khiển thiết bị - Vai trò sơ đồ chức vận hành thiết bị/hệ thống thiết bị - Phân biệt sơ đồ chức vẽ khác Giới thiệu thành phần nguyên lý hoạt động thiết bị/hệ thống Thiết bị cô đặc chân không thiết bị trùng liên tục Giới thiệu phương thức đo điều khiển thiết bị - Nguyên lý, phương thức điều khiển thiết bị - Các cảm biến, nguyên lý hoạt động, lý lựa chọn vị trí lắp đặt cảm biến, đối chiếu với lý thuyết lớp 23 - Các cấu chấp hành có hệ thống - Nguyên tắc lựa chọn, lắp đặt tủ điện; nguyên tắc dây; nguyên tắc bố trí linh kiện tủ điện hệ thống điều khiển - Bộ điều khiển - Bật nguồn điện, vận hành không tải Giới thiệu nguồn lượng, phương thức lắp đặt, bảo vệ - Nguồn điện - Nguồn - Nguồn nước - Các nguồn khác Lập sơ đồ chức đo điều khiển thiết bị III Sơ đồ chức thiết bị giải thích Sơ đồ chức thiết bị cô đặc chân không Yêu cầu công nghệ sản xuất cô đặc để tăng hàm lượng chất khô không làm suy giảm hàm lượng chất dinh dưỡng nên yêu cầu cô đặc nhiệt độ thấp phải cô đặc phương pháp chân không để làm cho dịch sôi nhiệt độ 70-80 ℃ để tránh làm tổn thất chất khoáng, vitamin hoạt chất sinh học quý giá 24 nguyên lý hoạt động thiết bị Hơi bão hòa cấp vào đáy hai vỏ thiết bị Hơi bão bão hòa ngưng tụ lại nồi hai vỏ truyền nhiệt làm sôi dịch bên buồng chân không Trên đường ống cấp vào có van tay để khống chế lưu lượng vào Trên thân buồng đặc có cảm biến nhiệt độ kiểu đồng hồ kim hiển thị chỗ giúp biết nhiệt độ khối dịch buồng cô đặc Nhìn đồng hồ cảm biến nhiệt độ buồng cô đặc đồng hồ cảm biến áp suất đường ống vào bão hịa ta điều khiển tay nhiệt độ khối dịch cách điều khiển tay khối lưu lượng bão hòa vào Để tăng hiệu cho q trình đặc động bên hoạt động để khuấy trộn dịch làm tăng hiệu suất truyền nhiệt từ tốc độ đặc tăng Khi thứ bay lên theo đường ống sang thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm bên ống vỏ Nước lạnh trao đổi nhiệt bên ống chùm Nước lạnh vào bên trao đổi nhiệt với thứ , làm thứ bị ngưng tụ bên ống chùm chảy xuống ống chùm đăng bị dựng đứng Bên có cửa tháo nước ngưng từ thứ Trên đường ống trung gian buồng cô đặc thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm có van Khi tháo nước ngưng cần khóa van lại để suy trì mơi trường chân không buồng cô đặc tháo van nước ngưng Trên đường vào nước lạnh trao đổi nhiệt có van giúp điều khiển lưu lượng nước lạnh vào làm mát từ giúp ta khống chế tốc độ ngưng tụ nước ngưng Bơm chân không gắn vào bên thiết bị trao đổi nhiệt để hút khơng khí tạo môi trường chân không bên buồng cô đặc Để khống chế áp suất môi trường bên buồng cô đặc ta quan sát đồng hồ đo áp suất đầu buồng cô đặc điều chỉnh van tay đường ống hút chân không bơm chân khơng Tóm lại thiết này ta đo lường điều khiển đc: nhiệt độ dịch đặc điều khiển lưu lượng bão hịa cấp vào , áp suất chân không buồng, tốc độ ngưng tụ thứ Thiết bị sử dụng phương thức điều khiển on/off điều khiển tay 25 ... làm đầu đo bị hỏng hoàn toàn Trong trường hợp đầu đo nhạy, cần vệ sinh lại đầu đo tách bụi khỏi phận chống bụi II Mơ tả thiết bị thí nghiệm thực thí nghiệm Tương tự cảm nhiệt độ, cảm biến đo độ...B ÀI THÍ NGHIỆM 1: Đo lường điều khiển nhiệt độ thực ngày: 13/6/2022 Gvhd: thầy Linh I Mục đích thí nghiệm Nắm vững quy trình xây dựng hàm truyền đối... đặt công nghệ) B ÀI THÍ NGHIỆM 2: Đo lường độ ẩm khơng khí thực ngày: 13/6/2022 Gvhd: thầy Linh I Cơ sở lý thuyết Các khái niệm liên quan đến độ ẩm khơng khí Thơng số khơng khí đo thường độ ẩm tương