ch 7

CHƯƠNG VII CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐO Chất lượng sản phẩm yếu tố mang tính chất định phát triển Cơ khí chế tạo máy Đảm bảo chất lượng sản phẩm sản xuất đảm bảo hiệu kinh tế cho sản xuất Trong trình chế tạo chi tiết máy, để kiểm tra chất lượng sản phẩm cần phải đo để đảm bảo chi tiết làm đạt yêu cầu kỹ thuật Vì vậy, kỹ thuật đo khâu khơng thể thiếu trình sản xuất Việc đảm bảo chất lượng sản phẩm không đơn việc kiểm tra sản phẩm sau chế tạo mà vạch nguyên nhân sai hỏng gia cơng, để có quy trình cơng nghệ hợp lí, điều chỉnh q trình gia công nhằm tạo sản phẩm đạt chất lượng Mức độ đưa thiết bị kỹ thuật đo vào công nghệ chế tạo thể mức độ tiên tiến sản xuất 7.1 - Các khái niệm đo lường: 7.1.1 - Khái niệm :  Đo lường việc định lượng độ lớn đối tượng đo, dựa việc thiết lập quan hệ đại lượng cần đo đại lượng có tính chất vật lý quy định dùng làm đơn vị đo Khi kết đo biểu diễn là: X d  q.w Việc chọn độ lớn đơn vị đo khác so sánh có trị số q khác Chọn độ lớn đơn vị đo cho việc biểu diễn kết đo gọn, đơn giản tránh nhầm lẫn ghi chép tính tốn Kết đo cuối cần biểu diễn theo đơn vị đo hợp pháp 7.1.2 - Đơn vị đo - Hệ thống đo: Đơn vị đo yếu tố chuẩn dùng để so sánh Vì vậy, độ xác đơn vị đo ảnh hưởng tới độ xác đo Độ lớn đơn vị đo cần quy định theo chuẩn đảm bảo việc thống giao dịch, mua bán, chế tạo sản phẩm để dễ thay lắp lẫn ? ? Tính đổi lẫn chức có liên quan đến quy định này? Để đảm bảo tính thống đo lường, đơn vị đo đơn vị đo dẫn xuất hợp thành hệ thống đơn vị đo : “ Hệ thống đơn vị quốc tế ” ( SI : System Internationale des unites ) Hệ thống SI tránh cần thiết phải nghiên cứu tỉ mỉ nhiều hệ thống đơn vị Hệ thống đơn vị bao gồm hai nhóm: - Nhóm đơn vị - Nhóm đơn vị kéo theo( đơn vị dẫn xuất)  Đơn vị bản: thể đơn vị chuẩn với độ xác cao mà khoa học kỹ thuật đại thực Trong hệ SI gồm đơn vị bản: (1) Đơn vị chiều dài -Mét (m) : quãng đường ánh sáng chân không khoảng thời gian 1/29979258 giây (2) Đơn vị đo nhiệt độ -Kelvin (0K): 0K nhiệt độ có giá trị 1/273,16 phần nhiệt độ đơng điểm thứ nước (3) Đơn vị đo cường độ dòng điện-Ampe (A) (4) Đơn vị đo thời gian -Giây (s): Giây 9192631770 chu kì xạ tương ứng với chuyển đổi mức siêu tĩnh trạng thái Xe-133 Thực chất việc đo lường việc so sánh đại lượng cần đo với đơn vị đo để tìm tỉ lệ chúng Độ lớn đối tượng cần đo biểu diễn trị số tỉ lệ nhận kèm theo đơn vị đo dùng so sánh  Ví dụ: Đại lượng cần đo Xd , đơn vị dùng để so sánh W Khi tỉ lệ chúng là: Xd q W (5) Đơn vị đo cường độ ánh sáng –Candela: cường độ ánh sáng theo phương xác định nguồn phát xạ đơn sắc có tần số 540 x 1012 Hz có cường độ xạ theo phương 1/683 Oat Steradian (6) Đơn vị đo khối lượng - Kilogam(Kg): đơn vị đo khối lượng khối lượng mẫu kilogram quốc tế đặt trung tâm mẫu cân quốc tế Paris (7)Đơn vị đo số lượng vật chất - Mol:là lượng vật chất có số phân tử (hay nguyên tử, hạt ) số nguyên tử chứa 12C với khối lượng 0,012(kg) -Đặc tính động mạch đo phải đảm bảo cho sai số mạch đo không vượt sai số cho phép thiết bị Do xét đặc tính động ta cần phải xét đến hàm truyền đạt mạch đo phụ thuộc vào tần số W(p) * Công suất tiêu thụ mạch đo: P p  Pmax Pra  Pt   Pra 3/Các loại mạch đo: - Mạch tỷ lệ - Mạch khuếch đại - Mạch gia cơng tính tốn - Mạch so sánh - Mạch tạo hàm - Mạch biến đổi A/D, D/A - Mạch vi xử lý Thiết bị đo phức tạp xác mạch đo phức tạp Chứng minh? 7.3.3 - Các biến đổi tương tự - số A/D, biến đổi số - tương tự D/A 1/ Nguyên lý biến đổi A/D: - Trong kỹ thuật đo lường sử dụng dụng cụ đo thị số hay đưa tín hiệu đo vào máy tính, phải có biến đổi tín hiệu cần đo Analog thành số tỉ lệ với Thiết bị thực nhiệm vụ mạch chuyển đổi tương tự - số (A/D) Có phương pháp khác nhau: - Phương pháp song song - Phương pháp trọng số - Phương pháp số Các chuyển đổi A/D 7.3.4 - Ghép nối hệ thống đo lường với máy tính: Trong hệ thống đo thu thập liệu, tín hiệu sau cảm biến chuẩn hóa biến đổi thành tín hiệu số nhờ chuyển đổi A/D sau đưa vào máy tính để xử lý thể kết đo điều khiển Khi ghép nối với máy tính ta thực theo cách sau: Ghép nối trực tiếp qua cổng song song nối tiếp Dùng Card ghép nối qua rãnh cắm ISC, PIC 1/Ghép nối qua cổng song song: Đây ổ cắm 25 chân phía sau máy tính dùng để nối máy in với máy tính sử dụng máy tính vào mục đích đo lường điều khiển Qua cổng này, liệu truyền song song với tốc độ truyền đạt đến mức cao Các chân cắm tương thích điện áp 0-5V, nên điện áp đưa vào phải thích hợp Trên cổng có đường vào, 12 đường Khi cần sử dụng cần có thêm mạch phụ 2/Ghép nối qua cổng nối tiếp: Cổng nối tiếp RS232 giao diện phổ biến gọi cổng COM Cổng nối tiếp RS232 sử dụng thuận tiện để đo lường điều khiển Các bit liệu gửi nối đường dẫn Ưu điểm loại truyền số liệu với khoảng cách lớn bị nhiễu Nó cho phép tạo giao tiếp điểm hai máy tính trao đổi thơng tin với thành viên thứ ba không tham gia vào 7.4 - Các cảm biến đo lường: 7.4.1 - Khái niệm chung: Để thực trình đo lường - điều khiển cần phải thu thập thông tin, đo đạc, theo dõi biến thiên biến trạng thái trình thực chức thiết bị cảm biến Bao gồm: * Phần tử nhạy: khâu thiết bị đo chịu tác động trực tiếp đại lượng đo Phần tử nhạy khơng có đặc tính riêng Sai số hạn chế sai số thiết bị mà tham gia •Chuyển đổi đo lường: khâu thiết bị đo, thực quan hệ hàm đơn trị hai đại lượng vật lý với độ xác định Chuyển đổi đo lường có nhiệm vụ biến đổi từ đại lượng vật lý sang đại lượng vật lý khác Mối quan hệ hàm tuyến tính hay phi tuyến * Cảm biến đo lường: phương tiện (thiết bị) đo thực biến đổi tín hiệu đầu vào thành tín hiệu thuận lợi cho q trình biến đổi truyền đạt, gia công thiết bị tính lưu trữ số liệu (nhưng khơng quan sát được) ... thợ điều ch? ??nh thao tác trung bình +) Chu kỳ điều ch? ??nh đo, sửa ch? ??a dài +) Thiết bị đo đơn giản, rẻ tiền, dễ kiếm, dễ ch? ?? tạo Ch? ? ý: 7. 3 -Xử lý tín hiệu đo: 7. 3.1 - Mục đ? ?ch, yêu cầu: 7. 3.2 –... m? ?ch đo phụ thuộc vào tần số W(p) * Công suất tiêu thụ m? ?ch đo: P p  Pmax Pra  Pt   Pra 3/Các loại m? ?ch đo: - M? ?ch tỷ lệ - M? ?ch khu? ?ch đại - M? ?ch gia công tính tốn - M? ?ch so sánh - M? ?ch. . .Ch? ??t lượng sản phẩm yếu tố mang tính ch? ??t định phát triển Cơ khí ch? ?? tạo máy Đảm bảo ch? ??t lượng sản phẩm sản xuất đảm bảo hiệu kinh tế cho sản xuất Trong trình ch? ?? tạo chi tiết máy,