Trang 1 1HỘI NGHỊ TỔNG KẾT HOẠT ĐỘNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ NHÓM SRT NĂM HỌC 2019-2020CHẾ TẠO BỘ PHUN ĐA MỤC TIÊU SỬ DỤNG KHÍ NÉN TRONG MÁY KHỬ KHUẨNMULTI-PURPOSE PNEUMATIC INJ
1 HỘI NGHỊ TỔNG KẾT HOẠT ĐỘNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ NHÓM SRT NĂM HỌC 2019-2020 CHẾ TẠO BỘ PHUN ĐA MỤC TIÊU SỬ DỤNG KHÍ NÉN TRONG MÁY KHỬ KHUẨN MULTI-PURPOSE PNEUMATIC INJECTION MACHINE IN DISINFECTANT SVTH: Trần Phước Dinh1, Nguyễn Văn Hưng1 ,Tăng Tấn Đoan ,Huỳnh Huy Vũ2, Lý Xuân Đoan2 1Lớp 17OTO2, Khoa Cơ khí , 2Lớp 17OTO1, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng GVHD: ThS Phạm Minh Mận Khoa Cơ khí, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng Tóm tắt - Bài báo trình bày kết nghiên cứu, thiết Abstract - This article is about the results of research, design kế chế tạo “Bộ phun đa mục tiêu dùng khí nén máy phun and fabrication of "multi-purpose compressed air compressor in khử khuẩn” Giúp tăng hiệu trình sát khuẩn disinfection machine" Helps to increase efficiency during the cách phun dung dịch sát khuẩn Góp phần đẩy lùi dịch bệnh Mơ antiseptic process by spraying an antiseptic solution Contribute hình thực nghiên đưa hướng chế tạo phun đa mục tiêu với to the repel of disease The practical research model offers the góc quay rộng, kết hợp áp lực từ khí nén để tăng khoản cách aim of making multi-target atomizer with wide rotating angle, phun để duyệt khuẩn máy hỗ trợ duyệt khuẩn cho môi combining pressure from compressed air to increase the spray trường xung quanh nơi cộng đồng Với phun đa hướng way to browse bacteria on a machine that supports the giúp cho hiệu cao hệ thống khác bacteriophage for the surrounding community environment With multi-directional atomizer will help for greater efficiency in other Từ khóa - Bộ phun đa mục tiêu; khí nén; máy phun khử systems khuẩn; dung dịch sát khuẩn; áp lực Key words - The sprayer targets; the compression; the sprinkler; the sprinkler is bacterial bacteria; the pressure Đặt vấn đề trường làm việc khác cần thiết Hiện nay, với ảnh hưởng từ virus Covid-19 đối Hình 1: Bộ phun đa mục tiêu sử dụng khí nén máy với tất học sinh, sinh viên, người dân Việt Nam khử khuẩn nhiều nước giới Với số lớn đưa toàn cầu với số người nhiễm nhiều Thiết kế chế tạo quốc gia Hiện số trường học, nhóm sinh viên Máy phun khử khuẩn chế tạo từ nguyên nghiên cứu thiết bị, mơ hình máy móc để rửa tay máy diệt khuẩn, trợ thở để góp phần vào giảm thiểu khả dịch bệnh lây lan nhanh Nhiều kết nghiên cứu việc rửa tay chưa thực cách nguyên nhân chủ yếu không đủ thời gian không đủ phương tiện cho việc rửa tay Để khắc phục tình trạng này, chúng em nhóm sinh viên ngành tơ nghiên cứu thực nghiệm đưa hướng chế tạo phun đa mục tiêu với góc quay rộng, kết hợp áp lực từ khí nén để tăng khoảng cách phun diệt khuẩn Dễ làm, dễ sử dụng, chi phí sản xuất thấp song hiệu hoạt động máy không thua máy phun khử khuẩn có giá trị hàng chục triệu đồng thị trường Việc phun khử khuẩn bệnh viện nói chung nơi cơng cộng có ý nghĩa vơ quan trọng nhằm đảm bảo an toàn cho cộng đồng người xung quanh, điều trở nên cấp thiết thời điểm dịch Covid-19 diễn biến phức tạp Hiện nay, với tinh thần phòng chống dịch Covid-19 số cá nhân tổ chức thiết kế chế tạo thiết bị khử trùng, kháng khuẩn công cộng Trên thực tế thiết bị có tính hiệu khơng cao chưa nhiều chức tiện ích Vậy việc thiết kế chế tạo máy phun khử khuẩn, với tính phù hợp với mơi Trần Phước Dinh; Huỳnh Huy Vũ; Nguyễn Văn Hưng; Tăng Tấn Đoan; Lý Xuân Đan vật liệu cũ như: mơ tơ, bình chữa cháy, quạt gió, ống Hình 4: Sơ đồ khối kết cấu tạo sương khử khuẩn nhựa, can nhựa, nguồn tổ ong, máy tạo sương … Nguyên tắc hoạt động máy đơn giản, sau Để tối ưu hiệu phun khử trùng toàn thân, cấu chuẩn bị sẵn dung dịch Clonamin B, người dùng cần phun sương khử trùng thiết kế giống hệ thống cho ống dẫn vào can qua lỗ nhỏ đục sẵn, bật tạo ấm máy bay, gồm: nút khởi động máy Khi khởi động, máy sử dụng bình khí nén với cơng suất lớn, dung dịch tự động hút theo luồng - 1: Ống dẫn khí gió đẩy ngồi dạng sương Nhóm chúng em định bắt tay vào chế tạo, người công đoạn từ - 2: Máy tạo sóng siêu âm mua nguyên vật liệu, chuẩn bị phận để lắp ghép, hàn xì, lắp mơ tơ, tính tốn … tất công đoạn - 3: Quạt hút khí nhóm chúng em làm thủ cơng Khó cơng đoạn chế tạo máy làm bình khí nén thiết bị phun 2.3 Cơ cấu bình chứa khí nén Đây coi trái tim máy, giúp máy phun hóa chất dạng sương hoạt động ưu việt Ưu việt máy phun khử khuẩn chi phí thấp hiệu cao phương pháp kết hợp tạo sương từ chất khử khuẩn lỏng máy nén khí Hình 2: Sơ đồ khối “Bộ phun đa mục tiêu sử dụng khí nén Hình 5: Sơ đồ khối cấu bình chứa khí nén máy sát khuẩn” Cơ cấu sưởi ấm thơng gió bố trí nằm ẩn hai bên 2.1 Bộ phun đa mục tiêu buồng khử khuẩn, gồm: Hình 3: Mô phun đa mục tiêu phần mềm - 1: Máy nén khí Inventor - 2: Van xả Bộ phun đa mục tiêu hoạt động với góc quay rộng - 1: Đầu phun dung dịch - 3: Van chiều - 2: Van nạp dung dịch sương - 3: Van khí nén - 4: Rơ le điện - 4: Bộ phun đa mục tiêu với chất liệu mica 2.2 Cơ cấu phun sương khử trùng - 5: Van xả - 6: Đồng hồ áp suất - 7: Bình chứa khí nén 2.4 Cơ sở lý thuyết 2.4.1 Áp suất gì? Áp lực lực tác động diện tích bề mặt vật hay lực ép vng góc với mặt chịu lực Theo nghĩa chung, khái niệm lực tổng quát, áp lực đại lượng véc-tơ Tuy nhiên xác định phương (vng góc với mặt chịu lực) chiều (hướng vào mặt chịu lực) nên nói áp lực, người ta nói độ lớn (cường độ) Đơn vị đo áp lực là: Newton N Cơng thức tính áp lực P= F ; Đơn vị N (Newton) S (1) Trong đó: P - Áp suất HỘI NGHỊ TỔNG KẾT HOẠT ĐỘNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ NHÓM SRT NĂM HỌC 2019-2020 F - Lực ép lên diện tích chịu lực bảng excel vẽ đồ thị S - Diện tích chịu lực Dùng thiết bị đo để mô thông số phần mềm MATLAB So sánh kết đồ thị đo 2.4.2 Cách tính bình tính áp cho hệ thống khí nén phần mềm Arduino IDE MATLAB Công thức tính bình tích áp cho hệ thống khí nén 2.6 Nguyên lý hoạt động mô hình Để chọn bình tích áp, bạn cần tính tốn theo công thức Khi tạo sương cấp nguồn điện màng đây: tạo sương dao động Các phân tử nước cố bắt kịp giao động màng quán [ ] ( ) ( ) V=T∗ c +Po − c +PoP1P2 tính khối lượng riêng nước tương đối lớn Do sóng nước bị trễ pha so với sóng màng giao động, tạo (2) vùng áp suất thấp sóng gọi lỗ trống Các lỗ trống chứa nhiều lượng phát nổ Trong đó: gần bề mặt nước tạo đỉnh sóng nhấp nhơ bề mặt, đồng thời đỉnh sóng, giọt nước nhỏ cung V – Dung tích bình tích áp cho hệ thống khí nén cấp lượng từ lỗ trống phát nổ có đủ lượng để thoát khỏi bề mặt nước bắn vào khơng khí T – Thời gian chu kỳ có tải khơng tải (phút) dạng sương Kích thước hạt sương nhỏ, cỡ micro mét P1 – Áp suất thấp bình chứa khí (kg/cm2G) P2 – Áp suất cao bình chứa khí (kg/cm2G) P0 – Áp suất khí (kg/cm2G) C – Lưu lượng khí 2.5 Thiết bị đo thông số Hình 6: Thiết bị đo thơng số Hình 7: Quá trình tạo sương Trước đo đạt thơng số mơ hình cần phải Sương tạo mặt dung dịch quạt chuẩn bị dụng cụ thiết bị cần thiết Bao gồm: thổi đưa đến phun Lúc khí nén cấp đến phun đẩy lượng sương sát khuẩn bề măt STT Tên Số lượng Yêu Cầu Đồng tời động quay làm cho phun chuyển động qua lại làm tăng diện tích sát khuẩn Máy tính Có phần mền arduino IDE PLX-DAQ Kết nghiên cứu Board arduino UNO Chính xác 3.1 Đồ thị kết Cảm biến DHT11 Chính xác 3.1.1 Đồ thị đo Arduino IDE Cảm biến nhiệt độ DS18B20 dây mền Chính xác Dưới đồ thị thông số đo đạt phần mềm Arduino IDE Dây nối 20 Nhiều màu Dây kết nối board arduino với máy Hoạt động tốt tính Các thơng số cần đo bao gồm: - Đo độ ẩm nhiệt độ môi trường - Đo độ ẩm nhiệt độ dung dịch phun - Đo nhiệt độ nước dung dịch trình máy hoạt động Sau trình đo, xuất kết đo Trần Phước Dinh; Huỳnh Huy Vũ; Nguyễn Văn Hưng; Tăng Tấn Đoan; Lý Xuân Đan Qua số liệu đo từ mơ hình cho thấy phun sương dùng cho dung dịch khử khuẩn nhiệt độ đo lòng dung dịch từ 33.25⁰C đến 3C đến 34.88⁰C đến 3C Độ ẩm phun lên đến 100 % sát khuẩn cách hiệu tiết kiệm dung dịch khử khuẩn Sau làm mơ hình nhóm rút kết luận Để máy phun khử phẩn đạt hiệu thì: Tốc độ gió đưa thùng dung dịch phải vừa đủ không nhanh làm giảm lượng sương phun Ống dẫn sương gấp khúc để sương khơng ngưng tụ thành nước Hình 8: Đồ thị đo đạt thơng số Mơ hình phun sương khử khuẩn có ưu điểm 3.1.2 Đồ thị mơ phần mềm MATLAB dung dịch phun dạng sương 100% làm tăng hiệu trình khử khuẩn Dung dịch phun dạng sương nên làm giảm lượng dung dịch khử khuẩn phun lại làm tăng hiệu phương pháp phun khử khuẩn cách phun dung dịch khử khuẩn Nhưng bên cạnh cịn khuyết điểm mơ hình chưa tối ưu lượng phun ra, khí nén yếu chưa đủ cung cấp liên tục cho vòi phun Bộ phun sương khử khuẩn tiền đề để nhóm sinh viên chúng em phát triển dự án sau Mơ hình có thể ứng dụng vào sản phẩm khử khuẩn khử khuẩn thị trường Với mong muốn phát huy tối đa ưu điểm, nhóm nghiên cứu chúng em dự định nâng cấp tối ưu hóa cơng dụng máy có kế hoạch nâng cơng suất máy lên đến lần để có thể khử khuẩn không gian lớn hơn, đồng thời nghiên cứu giảm độ ồn máy thời gian sớm nhóm điều khiển “Bộ phun đa mục tiêu dùng khí nén máy phun khử khuẩn” tự động để đạt hiệu cao sử dụng Kết luận Hình 9: Đồ thị mơ phần mềm MATLAB Bài báo cáo trình bày kết nghiên cứu, thiết kế 3.2 Kết tổng kết chế tạo mơ hình hồn chỉnh “Bộ phun đa mục tiêu khí nén máy khử trùng” Nhóm thi cơng hoàn tất mục tiêu đề ra, cấu hoạt động ổn định, sản phẩm hoạt động linh hoạt 3.2.1 Phân tích kết mơ hình Tài liệu tham khảo Từ số liệu đo cho thấy mơ hình khử [1] Nguyễn Ngọc Phương - Nguyễn Trường Thịnh, Hệ thống tự khuẩn sương độ ẩm khơng khí lên đến động khí nén, NXB Khoa học & kỹ thuật, tr -280 100% Mơ hình sát khuẩn dung dịch Clonamin B nhiệt độ lòng dung dịch [2] TS Phạm Văn Thảo – KS Phạm Tất Thắng, Truyền động - tự nhiệt độ phun từ 29,3 ⁰C đến 3C đến 34,81⁰C đến 3C động điều khiển khí nén, NXB Bách Khoa Hà Nội tr 30 – 100 3.2.2 Đánh giá định hướng kết đề tài [3] Bùi Quốc Thái, Máy nén khí, NXB Bách Khoa Hà Nội, tr – 200 [4] https://maynenkhi247.vn/cach-lam-binh-nen-khi/ [5] https://bomnuocmini.com/vi-tao-am-48v-300w-8-5lit