Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nước

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nướcLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Thiết kế máy tự động đo độ kiềm của nước

Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ PHAN THÀNH TRUNG THIẾT KẾT MÁY TỰ ĐỘNG ĐO ĐỘ KIỀM CỦA NƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN HỮU PHÁT HẢI DƯƠNG – NĂM 2018 Học viên: Phan Thành Trung Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu đưa khóa luận tốt nghiệp kết thu q trình nghiên cứu riêng tơi với hướng dẫn thầy Nguyễn Hữu Phát, không chép kết nghiên cứu tác giả khác Nội dung nghiên cứu có tham khảo sử dụng số thông tin, tài liệu từ nguồn tài liệu liệt kê danh mục tài liệu tham khảo Nếu sai xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Hải Dương, ngày 15 tháng năm 2018 Tác giả luận văn Phan Thành Trung Học viên: Phan Thành Trung Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN .2 1.1 Tổng quan .2 1.2 1.3 Mục tiêu phạm vi .2 Một số sản phẩm có thị trường 1.3.1 Máy phân tích độ kiềm model APA6000 công ty Hach [1] .2 1.3.2 Máy đo kiềm Hanna HI755 công ty Hanna Instruments [2] .3 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý thuyết độ kiềm 2.1.1 Các khái niệm chung 2.1.2 Các phương pháp biểu diễn độ kiềm [8] 10 2.2 Các phương pháp đo độ kiềm [10] .12 2.2.1 Phương pháp chuẩn độ 13 2.2.2 Phương pháp chênh lệnh ion 14 2.3 Ảnh hưởng độ kiềm tới thủy - hải sản 15 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 17 3.1 Chỉ tiêu kỹ thuật 17 3.1.1 Yêu cầu chức 17 3.1.2 Yêu cầu phi chức 17 3.2 Các sơ đồ thiết kế 17 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG .22 4.1 Khối cấp axit 22 4.2 Khối điều khiển 28 4.3 Khối đo đạc 35 4.4 Khối cấp nước 37 4.5 Khối nguồn 39 4.6 Một số sơ cấu khí 40 4.7 Lưu đồ hoạt động máy 42 CHƯƠNG KÊT QUẢ THỰC NGHIỆM 45 5.1 Môi trường đo kiểm đầu vào 45 Học viên: Phan Thành Trung Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ 5.2 Luận văn Thạc sĩ Kết .45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC 51 Phụ lục Mạch nguyên lý 51 Phụ lục Quy trình đo độ pH nước .52 Phụ lục Thuật toán PID điều khiển tốc độ động 54 Học viên: Phan Thành Trung Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Thông số kỹ thuật máy đo kiềm APA6000 - Hach 12 Bảng Thông số kỹ thuật máy đo kiềm HI755 – Hanna 412 Bảng Các thành phần tạo nên độ kiềm Bảng 2 Độ kiềm tổng nước biển ba vùng biển [4] .9 Bảng Một số giá trị điểm cuối chuẩn độ 11 Bảng Kết thực nghiệm với đầu vào khác 58 Bảng So sánh sản phẩm với máy APA6000 – Hach 58 Học viên: Phan Thành Trung Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Sự phụ thuộc độ kiềm tổng theo pH 100 Hình 2 Phương pháp chuẩn độ 133 Hình Sơ đồ tổng thể thiết kế .28 Hình Mơ hình máy đo .28 Hình 3 Sơ đồ khối máy đo .29 Hình Sơ đồ trạng thái 31 Hình Khối cấp axit 22 Hình Cụm xilanh axit 23 Hình Kết nối cụm cấp axit 27 Hình 4 Hoạt động cấp axit 27 Hình Sơ đồ điều khiển bơm, khuấy 32 Hình Hệ thống encoder .33 Hình Hai kênh A B dạng xung kênh 34 Hình Khối đo đạc 36 Hình Hoạt động đo đạc .36 Hình 10 Mơ hình khối đo đạc 37 Hình 11 Khối cấp nước 38 Hình 12 Hoạt động cấp nước .39 Hình 13 Module LM2596 .40 Hình 14 Nguồn tổ ong 40 Hình 15 Module L298 .40 Hình 16 Tồn máy đo 41 Hình 17 Phễu nước thải 42 Hình 18 Hệ thống chứa axit 42 Hình 19 Lưu đồ hoạt động 42 Hình 20 Hoạt động dọn dẹp 43 Hình 21 Máy đo thực tế 44 Học viên: Phan Thành Trung Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, nghề nuôi trồng thủy – hải sản ngày phát triển Việt Nam Cùng với đó, việc áp dụng tiến khoa học công nghệ cần thiết để nâng cao chất lượng số lượng sản phẩm Độ kiềm thông số quan trọng nước, có ảnh hưởng trực tiếp đến sức sống phát triển thủy – hải sản Do đó, thông số độ kiềm cần theo dõi thường xuyên, liên tục để có phương pháp ni dưỡng khắc phục vấn đề xảy cách hiệu kịp thời Trước nhu cầu đó, em định thực luận văn “Thiết kế máy tự động đo độ kiềm nước” Chiếc máy có khả đo độ kiềm tổng nước theo chu kỳ định sẵn, giá trị đo hiển thị lên hình để dễ dàng theo dõi Trong việc thực luận văn này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo TS Nguyễn Hữu Phát – giảng viên viện Điện Tử Viễn Thông Đồng thời, em xin cảm ơn bạn sinh viên thuộc phòng nghiên cứu SANSLAB, phòng 618 thư viện Tạ Quang Bửu, phòng nghiên cứu Cơ điện tử, nhà C8B, đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ em nhiều đề tài Học viên: Phan Thành Trung Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan Trong nuôi trồng thủy - hải sản, việc giữ thông số nước nuôi phù hợp ổn định đóng vai trị quan trọng đến suất, chất lượng sản phẩm Do đó, thông số nước cần theo dõi thường xuyên, liên tục để giúp người ni nắm bắt tình trạng ao nuôi Độ kiềm tổng nước nuôi thông số quan trọng cần theo dõi Việc đo độ kiềm tổng thực tay với công cụ, máy đo thương mại hóa nhiều giới Tuy nhiên, làm gây tốn nhân công, thời gian cho người nuôi trồng thủy - hải sản Thêm nữa, máy đo tự động lại có giá cao, khiến người nuôi trồng không dễ dàng bỏ tiền để đầu tư Để giải vấn đề trên, luận văn mong muốn đạt kết thiết kế thành công máy tự động đo độ kiềm tổng nước giá trị đo hiển thị lên hình để phục vụ theo dõi, giám sát Ngồi ra, giá sản phẩm phải mức cạnh tranh với sản phẩm bán giới 1.2 Mục tiêu phạm vi Luận văn chia hai phần lớn Phần đầu trình bày lý thuyết độ kiềm nước phương pháp, quy trình đo độ kiềm tổng tay Phần sau trình bày trình thiết kế máy đo kiềm tổng kết đạt 1.3 Một số sản phẩm có thị trường 1.3.1 Máy phân tích độ kiềm model APA6000 công ty Hach [1] Học viên: Phan Thành Trung Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Chiếc máy phát triển sản xuất công ty Hach – công ty chuyên sản xuất, phân phối thiết bị, hóa chất phân tích dùng kiểm tra chất lượng nước loại chất lỏng khác phịng thí nghiệm hay ngồi trường Sản phẩm có khả độ kiềm tổng độ kiềm phenolphthalein cách tự động Việc hiệu chuẩn thực tự động Bảng thông số kỹ thuật máy Bảng 1 Thông số kỹ thuật máy đo kiềm APA6000 - Hach Thông số Giá trị Độ xác > ± % giá trị đọc hay ± 1.0 mg/L, chọn giá trị cao Tín hiệu Analog 4-20 mA Thang đo đến 250 mg/L Chu kì hiệu chuẩn 60 phút Chu kì phút Kích thước (CxRxD) 522 mm x 627 mm x 526 mm (21 x 25 x 21") Nguồn điện 90 - 240 V 50/60 Hz ± Hz Thời gian phản hồi Nhỏ 10 phút Nhiệt độ mẫu đến 50 °C Khối lượng 25.5 kg 1.3.2 Máy đo kiềm Hanna HI755 công ty Hanna Instruments [2] Hanna Instruments cơng ty tồn cầu thiết bị phân tích chất lượng Máy đo kiềm Hanna HI755 máy đo bán tự động, người dùng phải tự bỏ thuốc thử, nước Học viên: Phan Thành Trung Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ mẫu vào ống nghiệm Máy sử dụng cơng nghệ phân tích cường độ màu để thực đo đạc Một số thông số kỹ thuật máy cho Bảng 1.2 Bảng Thông số kỹ thuật máy đo kiềm HI755 – Hanna Thông số Giá trị Thang đo đến 300 ppm Độ phân giải 1ppm Độ xác ± % ppm (mg/L) ± % Nguồn sáng LED @ 610nm Môi trường hoạt động - 50 °C Nguồn PIN 1,5V AAA Tự động tắt 10 phút sau sử dụng Kích thước 81,5mm x 61mm x 37.5mm Khối lượng 64 g Từ bảng thông số kỹ thuật trên, ta thấy máy đo độ kiềm tự động hóa hồn tồn có kích thước lớn hẳn, đương nhiên, giá cao Đây gợi ý cho việc thực luận văn em Học viên: Phan Thành Trung Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ nuôi lớn 24V nên ta chọn AC – DC từ điện lưới xoay chiều biến đổi thành điện chiều 24V, từ ta chọn nguồn tổ ong với ưu điểm đầu ổn định, dòng lớn, giá thành rẻ tiện lợi Với mức điện áp nguồn nuôi 12V, ta dùng biến đối DC – DC từ 24V thành 12V Có nhiều phương án thực điều này, thiết kế tác giả sử dụng module DC – DC LM2596 (mạch ổn áp Buck) có điện áp đầu điều chỉnh dải 1.23V ÷ 35V Ưu điểm module giá thành rẻ, nhỏ gọn, sử dụng linh hoạt, dòng điện đầu lớn (tối đa 3A) Tương tự, ta dùng module cho mức điện áp 9V Đối với nguồn nuôi 5V, ta lấy từ module L298 Các module minh họa hình Hình 13 Module LM2596 Hình 14 Nguồn tổ ong Hình 15 Module L298 4.6 Một số sơ cấu khí Các phần bên trình bày hai cấu khí quan trọng cụm xilanh axit cụm lọ mẫu Phần trình bày tiếp số cấu khác mơ hình khí tồn máy đo Trong q trình hoạt động, máy đo có thực đổ nước thải khỏi lọ mẫu Để đảm bảo nước thải không làm ảnh hưởng đến phận khác, ta thiết kế phễu nước thải Hình 4.17 đặt vị trí đổ lọ mẫu (Hình 4.16) Đối với hệ thống chứa axit (Hình 4.18), ta áp dụng ngun lý bình thơng nhau, bên bình thơng nhau, ta dùng bình nhựa lớn (dung tích cỡ 500ml) để chứa axit dự trữ Với cấu Học viên: Phan Thành Trung 40 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ này, hút axit vào xilanh, axit bình chứa tự động chảy xuống bình thơng làm cho kim xilanh ln chìm axit, giúp lượng khơng khí bị hút hạn chế mức thấp Như trình bày trên, máy có nhiều linh kiện/module điện tử kit Arduino, DC -DC, … nên ta sử dụng hộp kín để chứa tất phận này, giúp bảo vệ chúng trước tác hại mơi trường, đồng thời cố định vị trí chúng máy đo Đối với khung máy, ta dùng nhôm để đảm bảo đủ chắn giá thành rẻ Các phận khí khác dùng mica trắng với ưu điểm khối lượng nhỏ, giá thành thấp mà đáp ứng đủ độ bền, chắn cho máy đo Hình 4.16 thể tồn cấu máy Trong đó: – hộp điện – xilanh khí nén – phễu nước thải – lọ mẫu – pH kế – bình thơng – cụm xilanh axit – bình axit dự trữ – van khí nén Hình 16 Toàn máy đo Học viên: Phan Thành Trung 41 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Hình 17 Phễu nước thải 4.7 Hình 18 Hệ thống chứa axit Lưu đồ hoạt động máy Đến đây, ta thiết kế xong toàn máy đo Phần này trình bày quy trình hoạt động đầy đủ máy lần đo (Hình 4.19) Hình 19 Lưu đồ hoạt động Học viên: Phan Thành Trung 42 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Khởi đầu chu trình đo, cụm xilanh axit vị trí lọ mẫu, hai xilanh khí nén thụt vào Khi có tín hiệu bắt đầu, máy đo dịch cụm xilanh axit sang lọ axit (bình thơng nhau), bao gồm ba cơng đoạn: lên xilanh, dịch sang lọ axit (dịch trái phải) xuống xilanh Cuối cùng, cụm xilanh axit nằm vị trí bình thơng sẵn sàng hút axit Nghiêng lọ lần nhằm mục đích đổ nước thải từ lần đo trước Tiếp theo, bơm nước lần một, quay khuấy từ nghiêng lọ lần hai để tráng lọ mẫu Tại đây, lọ mẫu khơng có nước Bơm nước lần hai nghiêng lọ lần giữ lại lọ mẫu 50ml nước mẫu Do độ kiềm tổng pH ≤ 4.5 nên máy đo tiến hành đo pH lần sau lấy xong mẫu nước Nếu pH>4.5, máy thực quay khuấy từ hút axit vào xilanh dịch xilanh sang lọ mẫu Giai đoạn tương đương với hoạt động cấp axit mục trước Tiếp đó, việc đo đạc (chính chuẩn độ nước mẫu) diễn Quá trình kết thúc, máy thực dọn dẹp hiển thị kết đo Hoạt động dọn dẹp gồm nhiều cơng đoạn trình bày chi tiết Hình 4.20 Hình 20 Hoạt động dọn dẹp Học viên: Phan Thành Trung 43 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Hình 4.21 hình ảnh thực tế máy đo Ta dễ dàng nhận thấy phận giống mơ Hình 4.16 Với sản phẩm này, giá thành khoảng 7000000 VND Tuy nhiên, nghiên cứu thiết kế lần đầu, thành công sản xuất thương mại, ta hồn tồn tiếp cận mức giá 5000000 VND/sản phẩm Tiếp theo, ta cần thiết kế vỏ máy Tuy nhiên, với mục đích nghiên cứu kiểm thử phịng thí nghiệm nên bước chưa cần thiết bỏ qua Hình 21 Máy đo thực tế Như vậy, ta cần viết mã nguồn cho điều khiển hoàn thiện thiết kế Chi tiết việc viết mã nguồn khơng trình bày mà số đoạn mã quan trọng đưa phần Phụ lục Chương tiếp theo, ta xem xét kết kiểm thử thực tế máy đo Học viên: Phan Thành Trung 44 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ CHƯƠNG KÊT QUẢ THỰC NGHIỆM Trong trình đo kiểm thực tế, ta cần lưu ý vấn đề sau Do số phận máy đo dễ gẫy hỏng, ví dụ kim xilanh đầu hút thân xilanh dễ gẫy xilanh khí nén hoạt động khơng xác, mà thay phận tốn nhiều thời gian, nên để hạn chế vấn đề xảy ra, ta điều chỉnh xilanh khí nén tay cách dùng nút bấm van khí nén Với hai xilanh khí nén, bấm nút tương ứng xilanh nhả nút thụt vào 5.1 Môi trường đo kiểm đầu vào Việc đo kiểm thực phịng thí nghiệm, nhiệt độ phòng khoảng 29 oC, xilanh axit, lọ mẫu cá khuấy rửa nước cất để khô, pH kế chuẩn làm khô điện cực ngâm vào nước sinh hoạt, axit pha trước dùng Đầu vào dùng gồm loại: loại một mẫu nước, dùng nước sinh hoạt có pH trung tính; loại hai nước sinh hoạt pha thêm NaOH pha thêm axit để làm thay đổi pH Như vậy, việc ngâm điện cực pH vào nước có tác dụng làm pH kế có kết đo nhanh xác Đây lý sau lần đo, ta để nguyên dung dịch nước thải lọ mẫu mà không đổ Đối với loại mẫu nước, ta thực đo nhiều lần kết trình bày phần sau 5.2 Kết Biểu đồ 5.1 thể kết đo với mẫu nước, giá trị pH ban đầu 6.9 độ kiềm kiểm định 115 mg/L CaCO3 Với kết đo này, ta tính sai số lớn phép đo ±3.54 mg/L (lần đo thứ 10) Trường hợp đầu vào loại hai, kết đo trình bày Bảng 5.1 Từ đây, ta tính sai số lớn Học viên: Phan Thành Trung 45 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ ±2.27 mg/L (lần đo thứ 9) Về thời gian đo, lần đo kéo dài từ đến phút Từ kết này, ta so sánh số thơng số quan trọng với máy đo APA6000 – Hach (Bảng 5.2) đánh giá sản phẩm sau: Về độ xác, sai lệnh thơng số hai máy không lớn, mà ta lại biết rằng, khoảng độ kiềm tổng thích hợp với thủy – hải sản 75 ÷ 200 mg/L nên sai số ±3.54 mg/L sản phẩm hoàn toàn chấp nhận Về thời gian phản hồi, hai máy có thơng số tương đương Với mục đích hai ngày đo lần, thời gian đo ≤ 10 phút khơng có tác động lớn Về thang đo, nhiệt độ mẫu, sản phẩm luận văn chưa xác định Về giá thành, máy đo APA6000 có giá cao hẳn, sản phẩm có giá rẻ, lợi tiêu chí luận văn Như vậy, sản phẩm luận văn hoàn toàn đáp ứng nhu cầu độ xác cho người ni trồng Thêm nữa, với giá tiền so sánh trên, sản phẩm hồn tồn có sức cạnh tranh thương mại hóa Biểu đồ Kết thực nghiệm với đầu vào Học viên: Phan Thành Trung 46 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Bảng Kết thực nghiệm với đầu vào khác Lần đo Giá trị pH ban đầu Độ kiềm đo Độ kiềm kiểm định mg/L mg/L 7.2 119.43 118 7.5 124.12 124 6.8 112.03 111 8.0 131.95 133 8.4 140.15 141 8.7 152.36 154 6.46 106.94 105 7.8 128.56 129 8.9 161.73 164 10 7.5 122.87 125 Bảng So sánh sản phẩm với máy APA6000 – Hach Giá trị Thông số Máy APA6000 – Hach Sản phẩm luận văn Độ xác ± 1.0 mg/L ± 3.54 mg/L Thang đo đến 250 mg/L Chưa xác định Kích thước (CxRxD) 522 x 627 x 526 mm 440 x 205 x 500 mm Nguồn điện 90 - 240 V 50/60 Hz 110 – 220 V 50/60Hz Thời gian phản hồi Nhỏ 10 phút Nhỏ 10 phút Nhiệt độ mẫu đến 50 °C Chưa xác định Giá 1880 dolar Mỹ triệu VND Như vậy, chương trình bày kết đo đạc thực nghiệm so sánh thơng số đo với máy đo có sẵn thị trường Đến đây, sản phẩm hồn thành Phần tóm tắt kết luận quan trọng tồn luận văn trình bày đề cần giải kiến nghị vấn đề Học viên: Phan Thành Trung 47 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Như vậy, luận văn trình bày tổng quan lý thuyết độ kiềm, lý thuyết liên quan đến thực luận văn tồn cơng việc làm q trình triển khai thiết kế, kết đo đạc thực nghiệm đánh giá kết Nhìn mặt kết cuối cùng, sản phẩm máy đo kiềm tổng thực chức tự động đo độ kiềm tổng nước hiển thị kết lên hình, đáp ứng yêu cầu thiết kết độ xác, giá thành đặt ban đầu Tuy nhiên, sản phẩm có nhiều thiếu sót, kể đến thiết kế dừng mức thí nghiệm, chưa thể thương mại hóa; hoạt động chưa ổn định; cụm xilanh axit đáp ứng yêu cầu tối thiểu hút/bơm axit với độ xác tương đối, mặt độ bền khí chưa kiểm tra; dây kết nối linh kiện/module điện tử cịn phức tạp khó sửa chữa gặp cố; sản phẩm sử dụng động khí nén để dịch chuyển cụm xilanh axit, cần có máy nén khí để hoạt động, dẫn đến kích thước tồn máy cồng kềnh tăng cao giá thành, nhược điểm lớn thiết kế Để giải vấn đề trên, ta sử dụng số biện pháp sau: - Tiếp tục thiết kế vỏ hộp - Thay trục trơn dẫn hướng cụm xilanh axit thành trục có ổ bi, thay mica gắn với đầu pitong vitme, trục trơn kim loại chuyên dụng - Sắp xếp lại linh kiện dây gọn gàng, có thích cho dây - Sử dụng động DC vitme thay dùng động khí nén, việc có nhược điểm tăng độ phức tạp khí điều khiển lên nhiều Ngoài ra, sản phẩm cần thử nghiệm nhiều để tìm vấn đề khác hoàn thiện tốt Học viên: Phan Thành Trung 48 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://www.hach.vn/chi-tiet-san-pham.aspx?id=163, truy cập lần cuối ngày 3/3/2017 [2] http://hanna.vn/May-do-Kiem/trangchu/May-do-nong-do-kiem hai sanHanna-HI755-0 -300-ppm-878-0-13650-show1.html, truy cập lần cuối ngày 13/3/2017 [3] https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:9963:-1:ed-1:v1:en, truy cập lần cuối ngày 13/3/2017 [4] JOHN M EDMOND, High precision determination of titration alkalinity and total carbon dioxide content of sea water by potentiometric titration, 12/2/1970 [5] https://en.wikipedia.org/wiki/Alkalinity, truy cập lần cuối ngày 13/3/2017 [6] TCVN 9637-2-2013, https://www.google.com.vn/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1& ved=0ahUKEwihk8LixYfUAhULHJQKHaq0DdgQFgglMAA&url=http%3A% 2F%2Ftieuchuan.mard.gov.vn%2FDocuments%2FUploads%2FTCVN%25209 637-22013.doc&usg=AFQjCNHKdPPLwZmGpIo 2C7VELAm6w3HQ&sig2=tT3j uaa7LKm2ewK2OCcsag, truy cập lần cuối ngày 13/3/2017 [7] http://www.bibliotecapleyades.net/ciencia/ciencia_agua19.htm, truy cập lần cuối 13/3/2017 [8] ThS Huỳnh Ngọc Phương Mai, Tài liệu Cơng ty mơi trường Tầm Nhìn Xanh, Copyright 2006 gree-vn.com, http://www.gree- vn.com/pdf/CHUONG_3_HMT.pdf, truy cập lần cuối ngày 23/5/2017 [9] https://vistech.vn/kiem-trong-kiem-soat-chat-luong-nuoc/, truy cập lần cuối ngày 13/3/2017 [10] Janice Kotuby-Amacher, Michael C Amacher, Comparison of Three Methods for Determining Total Alkcalinity in Natural Waters, 2/1995 [11] http://aquanetviet.com/post/123105707340/%C4%91%C3%B4-ki%C3%AAm-trong-nu%C3%B4i-t%C3%B4m-th%E1%BA%BB-ch%C3%A2ntr%C4%83-ng, truy cập lần cuối ngày 23/5/2017 Học viên: Phan Thành Trung 49 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ [12] TS Nguyễn Duy Hòa (SRAC, contom.com.vn), Quản lý độ Kiềm độ Cứng nước ao nuôi, http://kythuatnuoitrong.com/quan-ly-do-kiem-va-do-cungcua-nuoc-ao-nuoi/, truy cập lần cuối ngày 23/5/2017 [13] http://arduino4everyone.blogspot.com/2014/10/bai-6-oc-encoder-trenarduino.html, truy cập lần cuối ngày 23/5/2017 Học viên: Phan Thành Trung 50 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ PHỤ LỤC Phụ lục Mạch nguyên lý Học viên: Phan Thành Trung 51 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Phụ lục Quy trình đo độ pH nước Những vật dụng cần thiết: - Đầu đo pH (sử dụng cảm biến ISE) - Nước cất: lít - Giấy lau - Lọ thủy tinh: dung tích khoảng 20ml dung tích khoảng 300ml - Bột dung dịch chuẩn pH 4.0, pH 6.86 pH 9.18 Quy trình đo: - Rửa cảm biến, lọ thủy tinh nước cất lau khơ - Pha dung dịch chuẩn pH Ví dụ với bột pH 4.0 Xem hướng dẫn sử dụng để biết lượng nước cất cần dùng (thường 250ml) - Lấy lượng dung dịch chuẩn pH cần thiết cho vào lọ thủy tinh dung tích 20ml cho đủ để ngập qua điện cực cảm biến Cho cảm biến vào đợi giá trị giá trị ADC điện áp từ đầu cảm biến hiển thị máy đo ổn định, ghi lại giá trị - Lặp lại ba bước cho gói bột chuẩn pH - Sau lấy giá trị ADC đầu pH cho ba dung dịch chuẩn pH, đưa vào hàm tính pH (viết cho kit Arduino) /* = giá trị adc pH (analogRead(A1)) adc_phH = giá trị adc pH 6.86 adc_ph0 = giá trị adc pH 9.18 adc_phL Học viên: Phan Thành Trung 52 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ */ float do_pH(float adc_value) { // adc_value = read_data float adc_phL = 313; float adc_phH = 194; float adc_ph0 = 250; float pH = 0; float pH0 = 6.86; float pH_H = 9.18; float pH_L = 4.0; float Delta_pH = 0; float Slope_L = (pH0 - pH_L)/(adc_phL - adc_ph0); float Slope_H = (pH_H - pH0)/(adc_ph0 - adc_phH); if(adc_value ... nữa, máy đo tự động lại có giá cao, khiến người nuôi trồng không dễ dàng bỏ tiền để đầu tư Để giải vấn đề trên, luận văn mong muốn đạt kết thiết kế thành công máy tự động đo độ kiềm tổng nước