báo cáo cuối kỳ môn kỹ thuật thủy lực và khí nén thiết bị đo và hiển thị thiết kế hệ thống khoan bàn tự động cấp phôi

Chủ dé này bao gồm các loại thiết bị, công cụ và hệ thống được sử dụng để đo lường, giám sát và hiển thị thông tin về các đại lượng vật lý, hóa học, điện, cơ khí và các đại lượng khác tr

Trang 1

TRUONG DAI HOC TON DUC THANG

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BAO CAO CUOI KY

MON KY THUAT THUY LUC VA KHI

NEN

THIET BI DO VA HIEN THI - THIET KE HE

THONG KHOAN BAN TU DONG CAP PHOI

Người hướng dẫn: TS LỄ ANH TUẦN

Trang 2

TRUONG DAI HOC TON DUC THANG

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BAO CAO CUOI KY

KY THUAT CO ĐIỆN TỬ MÔN KỸ THUẬT VÀ KHÍ NÉN

THIẾT BỊ ĐO VÀ HIẾN THỊ - THIET KE HE

THONG KHOAN BAN TU DONG CAP PHOI

Người hướng dẫn: TS LỄ ANH TUẦN

Người thực hiện: NHÓM 9

Lớp: 20040401

Khóa: K24

THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH, NĂM 2023

Trang 3

Nhóm sinh viên thực hiện xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy, cô bộ môn quan

tâm, theo dõi và hướng dân nhóm trong khoảng thời gian vừa qua Các thay, cd đã trang

bị cho nhóm sinh viên thực hiện đây đủ kiên thức và hiệu biết về những vân đề trong cuộc sông, và truyện cảm hứng cho nhóm đê hôm nay có đủ khả năng, ty tin lam bai bao cáo này

Nhưng đặc biệt hơn, nhóm sinh viên thực hiện xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lê

Anh Tuân người đã dân dắt, hướng dân trong suốt khoảng thời gian này, đề nhóm có thê

thực hiện bài báo cáo này Nhóm sinh viên thực hiện xin gửi lời cảm ơn chân thành nhật

Mặc dù trong khoảng thời gian làm bài báo cáo nhóm còn có những thiếu sót và có thê có

những khuyết diém, han chê trong cách làm bài Nhóm sinh viên thực hiện rât mong nhận

được những sự chỉ bảo, các quan điểm, ý kiên đê nhómcó thê bỗ sung và hoàn thiện bài

báo cáo này một cach tôt nhật

Nhóm sinh viên thực hiện xin chân thành cảm ơn]

TP Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2023

Tác gia

Nhóm sinh viên thực hiện

Trang 4

ĐỨC THÁNG

Nhóm sinh viên thực hiệnh xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng nhóm và được sự hướng dẫn khoa học của thầy Lê Anh Tuấn Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Ngoài ra, trong bài báo cáo còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của

các tác giả khác, cơ quan tô chức khác đều có trích dẫn và chủ thích nguồn gốc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào nhóm sinh viên thực hiện xin hoàn toàn trách

nhiệm về nội dung bài báo cáo của nhóm Trường đại học Tôn Đức Thăng không liên

quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do nh gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có)

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023

Tác giả

Nhóm sinh viên thực hiện

Trang 5

bị đo lưu lượng chất khí

và chất lỏng

Tìm các thông sô, ví dụ

Trang 6

bị do vị trí và các loại

thiết bị hiển thị

Tìm kiểm tư liệu, thông

số, khái niệm của máy khoan và các thiết kệ sử

dụng trong bài báo cáo 80%

Tim kiém hinh anh lién

Trang 7

BANG PHAN CONG NHIEM VU s.cscsccscscssscssssscsssssssescsssssesesssessvssesevsssavessssvsvesscsnscsessssssssssssssssvsvasssavavsssevess iv

CHUONG 1: TONG QUAN DE TAI 2

CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ ĐO LƯU LƯỢNG CHẤT KHÍ VÀ CHẤT LỎNG - S522 3 2.1 Tông quan về thiết bị đo lưu lượng chất khí và chất lỏng: - ¿5-6552 SE SE 1111311311122 3

CHUONG 3: THIET BI BO AP SUAT VA CHAT LONG 14

3.1 Thiết bị đo áp suất: 14

43 Phan loai cac thiét bi do vi tri hién nay: 24

4.7 _ Bản vẽ thiết kế của cảm biến: 31

vi

Trang 8

CHƯƠNG 5: TONG QUAN ĐỂ TÀI 2221 tre 34

5.1 Mục đích thực hiện đề tai: 34

3.1.4 Uu điểm của máy khoan ĐÀH: s12 12212 xe 35

3.2.1 Máy khoan Cẩm tay âPortable drilling machin€): à co 36

3.2.3 Máy khoan đứng âPillar driling Machine):

3.2.5 Máy khoan nhi2u đầu âMulti-Spindle Drilling Miachine): à c2 38 3.2.6 Máy khoan lỗ sâu ÄDeep-hole drilling machiH€): ca 39 5.3 Các công cụ cắt là phụ kiêy máy khoan bàn không thé thiếu các công cụ cắt được dùng trong máy

170/7 na + 42 1n 0 na 42

na .ố 43

thịi:aadadaaiaiiađaaaẳẳẳẳiẳddadŸŸẢẢIIIẮỒ 45

Kưcc, iiiiiaididdaiiẳiiẳiẳẳảẳẳảẳảẳảẳẳả.-.ỶÝÝÝÝÝẢ 46

CHƯƠNG 6: CƠ SỞ LÝ THUYÉT -:ccc522222222222 2222211222222 TT 111B ggrggeuuung 48

6.1 Cấu tạo của máy khoan: 48

6.5 Cấu tạo của hệ thống thủy lực 51

vii

Trang 9

6.9 Khi nén là gì: 53

6.10.1 Đường hồi đÌM: à ác s21 2 12 2222211211112 reo 53 6.10.2 Wan dp sudt 00 Ti@u 8n n Ũ 53 6.10.3 Warr héting Whit: ooo ố 54 X7 anh s 54

6.10.5 Két giải nhiệt khí, giải nhiệt đÌM: s22 22 rese 54

6.10.ỗ Mô tơ điện và coupling:

88 7 10 8088866 he 54 0L/58::.Ề-.5./NNNNNaiiiẦẮÁẮẮỒỶỒỶỒỒỒỶỒẳäẳỶẲỒỶỒỶỒỶỒỶỒỶVỶẲVẶV 55 6.10 10 Quạt làm mắt và tmÔ fƠi s5 s21 221212222 222122121221 reu 55

09/0 8 1 1 :./ư 35

6.10.13 Cảm biến nhiệt độ: S222 212212121 56 6.10.14 Cam 17 16.7.) 78n 1ï nan ng ng ng ga gan ằB 56 6.10.15 Lọc sơ cấp máy nén khÍ: ác 2212112 ru 56

6.14 Nhược điểm của thủy lực và khí nén: 58 6.14.1 Nhược điểm của thủy ÏỰ€: các nh HH tung reo 58 6.14.2 Nhược điểm của khÍ HÉH: ác S221 xe 58

6.20.1 Cdu tao van tiét heu: 64

viii

Trang 10

6.22 Cấu tạo của relay: ó5

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 2- 22225222212 112121221712121712.2217220222222222 20kg 68

Trang 11

: Đồng hồ đo lưu lượng dạng màng

: Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng quay

: Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng tuabin

: Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng siêu âm

: Mô hình đo lưu lượng chất khí

Đồng hỗ đo lưu lượng khí dạng Coriolis

Cảm biến lưu lượng

Hệ thống cân lưu lượng

: Lưỡng chất đo lưu lượng

: Thiết bị đo độ rung : Thiết bị đo lưu lượng từ xa

: Mô hình mô phỏng thiết bị đo lưu lượng chất lỏng

Bản vẽ thiết kế cảm biến áp suất

Thiết bị cảm biến dựa trên hiệu ứng Hall

28

29 29

Trang 12

: Mũi khoan đáy bang (flat drill)

: Cơ chế máy khoan bàn

: Mũi khoan xoắn ruôwgà (Twist drill)

: Sự khác biét giita PLe $7-200 va PLC S7-1200 siemens

: Cầu tạo của bộ diéu khién Siemens CPU 87-1200

: Van 5/2

: Bê dầu thủy lực

: Cấu tạo van tiết lưu

35

35 3ó

Trang 13

21: Céng tac hanh trinh

22: Cầu tạo công tác hành trình

: Sơ đồ hành trình bước

: Chia tầng : Sơ đồ mạch điện thủy lực

: Sơ đồ mạch thủy lực

: Sơ đồ đâu dây

Trang 15

Trang 2/88

CHUONG 1: TONG QUAN DE TAI

PHAN A: THIET BI DO VA HIEN THI:

Thiết bị đo và hiển thị là một chủ đề rộng lớn trong ngành kỹ thuật, điện tử và

công nghệ thông tin Chủ dé này bao gồm các loại thiết bị, công cụ và hệ thống được sử

dụng để đo lường, giám sát và hiển thị thông tin về các đại lượng vật lý, hóa học, điện, cơ

khí và các đại lượng khác trong các ứng dụng công nghiệp, khoa học, y tế và hàng ngày

Các thiết bi đo và hiển thị có thể được cài đặt cố định hoặc di động, tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu của người dùng Chúng cũng có thê được kết nối với các hệ thông

tự động hóa, điều khiến và giám sát dé thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu đo lường, giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất và quản lý tài nguyên một cách hiệu quả

PHAN B: THIET KE HE THONG KHOAN BAN TU DONG CAP PHOI

Hệ thống khoan bàn tự động cấp phôi là một chủ đề quan trọng trong ngành công

nghiệp chế tạo máy và kỹ thuật cơ khí Đây là một hệ thống được thiết kế để tự động hóa quá trình khoan lỗ trên các bề mặt của vật liệu như kim loại, nhựa, gỗ và các vật liệu

khác Mục đích của hệ thông này là giảm thiểu sự can thiệp của con người, tăng năng

suất, chính xác và độ ôn định của quá trình khoan

Khi thiết kế hệ thống khoan bàn tự động cấp phôi, các yếu tố quan trọng cần xem xét bao gồm độ chính xác của quá trình khoan, tốc độ sản xuất, linh hoạt trong việc thay đôi đường kính lỗ khoan và vật liệu, tinh dé dang bao trì và nâng cấp, cũng như chỉ phí

Trang 16

Trang 3/88

PHAN A: THIET BI DO VA HIEN THI

CHUONG 2: THIET BI DO LUU LUQNG CHAT KHI VA CHAT

LONG 2.1 Téng quan vé thiết bị do lưu lượng chất khí và chất long:

Thiết bị đo lưu lượng chất khí và chất lỏng là một công cụ quan trọng trong các quy trình sản xuất và vận hành hệ thông cung cập và xử lý chât lỏng và khí Các thiết bị này được sử dụng để đo lượng chất lỏng hoặc khí trôi qua một bề mặt cụ

thê trong một thời gian nhất định Các thiết bị đo lưu lượng chất lỏng và khí có độ

chính xác cao và cho phép người sử dụng theo dõi và kiếm soát lưu lượng chât lỏng và khí trong quá trình sản xuất

2.2 Thiết bị đo lưu lượng chất khí

2.2.1 Câu tạo thiết bị đo lưu lượng chât khí:

Thiết bị đo lưu lượng chất khí có cầu tạo bao gồm:

1 Thân thiết bị: thường được làm bằng vật liệu thép không gỉ, nhôm hoặc nhựa;

2 Ông dẫn đầu vào: ở phía đầu vào của thiết bị để dẫn chất khí vào;

3 Mạch đo: gồm cảm biến và bộ xử lý dữ liệu, được đặt trong thân thiết bị để đo lường

2.2.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo lưu lượng khí

Hiểu một cách đơn giản, tốc độ của dòng khí được thể hiện bằng tỉ lệ thể tích tính được

của dòng khí trong một đơn vị thời gian nhất định Cũng từ đó mà lưu lượng khí tính ra

Thiết Bị Đo Và Hiển Thi

Thiết Kê Hệ Thông Khoan Bàn Tự Động Câp Phôi

Trang 17

Trang 4/88 được người ta đo bằng đơn vị m3/giờ hoặc Mm3/ giờ

Lưu ý

Đặc biệt, chất khí khác với chất lỏng đó là nó có thê nén được vì vậy thể tích của chúng

phụ thuộc nhiều vào áp suất và nhiệt độ Chính vì vậy, khi đo lưu lượng khí bắt buộc bạn phải chú ý đến vẫn đề này Các giá trị thu được ban đầu sao khi đo khí ở điều kiện thường

sẽ được chuyên đôi thành cơ sở nhiệt độ và áp suât ở điều kiện bình thường hoặc cơ sở

nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn

® Nguyên lý

Trong mỗi thiết bị đo lưu lượng khí nén, sẽ có 1 thanh chắn có gắn cảm ứng cơ khí được gắn vào giữa đường ống để tác động đến dòng chảy Cảm biến cơ khí có thể cảm nhận

được sự chênh lệch áp suất trong lưu chât ở mức độ nhỏ nhát

Khi không có lưu chất chảy vào thì không xuất hiện dòng xoáy đồng nghĩa với việc không thể đo được lưu lượng khí Nhưng khi có lưu chất chuyên động đến một vận tốc nhất định phía sau thanh chắn bắt đầu xuất hiện dòng xoáy ở cả 2 phía của thanh chắn các dòng xoáy được hình thành đều đặn và chảy theo dòng chảy của lưu chất

Thể tích của lưu chất được xác định bằng khoảng cách giữa hai dòng xoáy liên tiếp Tổng thê tích của lưu chất là tổng số vòng xoáy đi qua đồng hồ Tốc độ dòng chảy tỉ lệ thuận với tần số vòng xoáy và lưu lượng khí đo được

Để hiển thị dữ liệu đo lưu lượng chất khí, ta cần sử dụng một mạch hiển thị Trong đó,

mạch hiển thị thường bao gồm các phần tử như sau:

1 Bộ chuyên đôi Analog-Digital (ADC): Chuyên đối tín hiệu analog từ cảm biến lưu lượng thành tín hiệu kỹ thuật số để xử lý

2 Mạch xử lý: Tính toán, xử lý đữ liệu từ ADC và chuẩn bị dữ liệu dé hiền thị

3 Màn hình hiển thị: Hién thị dữ liệu đo lưu lượng chất khí theo đơn vị phù hợp

4 Chuẩn đoán lỗi: Phát hiện và báo cáo lỗi trong quá trình đo

5 Các phan tử điện tử khác như điện trở, tụ, đèn LED, để thực hiện các chức năng khác nhau trong mạch

Các loại mạch hiển thi thường có trên thị trường hiện nay như LED, LCD hoặc OLED,

Trang 18

Trang 5/88 tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và độ phức tạp của thiết bị đo lưu lượng chất khí

NSVTH:Nhóm 9

Trang 19

ứng dụng đo mà mỗi loại đồng hồ đo lưu lượng lại có những ưu điểm vượt trội Dưới đây

là một số loại đồng hồ đo lưu lượng khí nén được sử dụng nhiều trong công nghiệp và đời sông

® - Đồng hồ đo lưu lượng dạng màng

Hình 1 2: Đồng hồ đo lưu lượng dạng màng

Đồng hồ đo lưu lượng khí CO2 được sử dụng nhiều nhất trong cả đời sống và công nghiệp Dòng đông hô này có câu tạo với 2 hoặc nhiêu buông với lớp màng bên trong

NSVTH:Nhóm 9

Trang 20

Trang 4/88

Khi có luỗng khí đi qua sẽ tạo ra áp lực lên lớp màng, tạo nên cơ cầu trục truyền động Lúc này các trục sẽ quay theo dòng chảy của khí Và trong quá trình quay, chúng sẽ tiên hành đêm lượng khí đã đi qua đồng ho

® - Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng quay

Hình 1 3: Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng quay

Đồng hồ đo lưu lượng khí gas chính xác gần như tuyệt đối với hai cánh quạt có hình dạng

sô 8 Mỗi một lượt khí dịch chuyển qua đồng hồ là cánh quạt quay và tạo ra xung điện cho máy tính lưu lượng từ đó tính được ra lưu lượng khí đã đi qua

s - Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng tuabin

Đây là đồng hồ đo lưu lượng khí nén từ thẻ tích tính ra lưu lượng của dòng chảy trong

điều kiện là dòng chảy phải tốt Khi dòng khí chảy qua, tuabin nhỏ sẽ đo tốc độ khí sau

đó truyền cơ học đến bộ đêm Tuy nhiên, với thiết bị đo lưu lượng khí dang tuabin nay chỉ đo được tốc độ dòng khí ở mức thấp hoặc vừa phải

dạng thiết bị đo lưu lượng khí vi sai, lượng khí được tính ra bằng cách đo chênh lệch áp

suất thông qua vòi phun với sự xáo trộn của dòng chảy Dòng thiết bị đo lưu lượng này thường được dùng chủ yêu trong công nghiệp với ứng dụng nhỏ và dải đo thập

Trang 21

Trang 5/88

Thiết bị này đo bằng cách đo tốc độ của âm thanh khi di chuyển trong ống Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng có áp suất lớn Tỷ lệ chính xác đạt đến mức gần như tối

da

{

Hinh 1 5: Đồng hồ đo lưu lượng khí dạng siêu âm

Đồng hồ đo lưu lượng khí nitơ dang Coriolis ngoài dùng với chất khí còn được dùng với chất lỏng Nó thường được cầu tạo gồm có | ống có tiết diện dọc hoặc trục được vận hành rung ở tần số cộng hưởng Tần số rung động giúp cho đồng hồ xác định được chính xác tốc độ chảy của dòng khí trong thời gian dòng khí di chuyền trong ống

NSVTH:Nhóm 9

Trang 22

2 Kiêm soát chất lượng không khí: Thiết bị đo lưu lượng chất khí có thể giúp đo lượng khí thải được thải ra từ các thiết bị và đảm bảo chất lượng không khí trong các khu vực

đô thị hoặc trang trại

3 Giám sát khí và các chất độc hại: Thiết bị đo lưu lượng chất khí có thể được sử dụng

để giám sát lượng khí và các chất độc hại khác trong không khí, nước hoặc đất Điều này giúp bảo vệ môi trường và giảm thiểu tác động của các chất độc hại

4 Quản lý hệ thống khí đốt: Thiết bị đo lưu lượng chất khí cũng được sử dụng để giám sát và kiểm soát lưu lượng khí đốt trong các hệ thống đốt cháy và lò hơi

5 Nghiên cứu khoa học: Thiết bị đo lưu lượng chất khí là công cụ quan trọng cho các nhà khoa học và nghiên cứu đề nghiên cứu sự phân tán khí và các quá trình sản xuất khí

NSVTH:Nhóm 9

Trang 23

Thiết bị đầu vào Thiết bị đầu ra

Dau bao khói @ò

i bao chay dén chop

Hình 1 7: Mô hình đo lưu lượng chất khí

2.3 Thiết bị đo lưu lượng chất lỏng

2.3.1 Cấu tạo thiết bị đo lưu lượng chất lỏng:

Thiết bị đo lưu lượng chất lỏng được cau tao bao gom cac thanh phan chinh sau:

1 Đầu dò: Là phần tiếp xúc với chat lỏng, có chức năng truyền tín hiệu đo lưu lượng về

cho bộ đêm hoặc bộ điều khiến Đâu do co thé được làm băng nhiêu vật liệu khác nhau,

phù hợp với tính chất của chất lỏng đo lưu lượng

2 Bộ đếm hoặc bộ điều khiển: Là phần xử lý và hiển thị tín hiệu đo đạc, thường được trang bị màn hình LCD hoặc đèn LED dé hién thị kết quả đo Bộ đếm hoặc bộ điều khiển

có chức năng điều khiến đầu dò và/hoặc phát tín hiệu điều khiến cho các thiết bị khác để

điêu chỉnh lưu lượng chất lỏng

3 Đường ống và van: Là phần dẫn chất lỏng đến đầu dò và được trang bị các van đề điều

chỉnh lưu lượng chất lỏng

4 Các thiết bị xử lý tín hiệu: Gồm các phần như bộ gia tăng tín hiệu, bộ lọc tín hiệu, bộ

xử lý sô đê xử lý tín hiệu đo và chuyên đôi nó thành tín hiệu điện tử

NSVTH:Nhóm 9

Trang 24

biểu diễn giá trị lưu lượng của chất lỏng

2.3.3 Mạch hiền thị:

Tùy vào thiết bị đo chất lỏng cụ thê, mạch hiển thị có thể khác nhau Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị đo chất lỏng hiện đại đều sử dụng một màn hình hiền thị kỹ thuật số đề hiển thị giá trị đo được Dữ liệu được cảm biến thu thập được sẽ được chuyền đối thành tin

hiệu điện tử, sau đó xử lý và hiển thị trên màn hình Ngoài ra, một số thiết bị đo chất lỏng

có thể có nhiều màn hình hiên thị hoặc đèn LED dé thé hién các thông tin cụ thể khác

nhau, như độ chính xác, tỉnh trạng hoạt động và câu hình thiết lập

NSVTH:Nhóm 9

Trang 25

Có nhiều loại thiết bị đo lưu lượng chất lỏng, ví dụ như:

1 Bom đo lưu lượng (fow metering pumps): dùng đề đo lưu lượng chất lỏng bằng cách bơm chất lỏng

Hình I 9: Bơm ẩo lưu lượng

2 Thiét bi do mach kin (positive displacement flow meters): do duoc luu luong chat lỏng bằng cách đo khối lượng hoặc thể tích chất lỏng chảy qua thiết bị

NSVTH:Nhóm 9

Trang 26

Trang 10/88

Hinh 1 10: Thiét bi do mach kin

3 Cảm biến lưu lượng (flow sensors): dùng để đo tốc độ chất lỏng chảy qua thiết bi

và tính toán đặc tính lưu lượng

Hình 1 11: Cảm biến lưu lượng

4 Hệ thống cân lưu lượng (weighing flow metering systems): đo chính xác lưu lượng chất lỏng theo trọng lượng

NSVTH:Nhóm 9

Trang 27

Hình 1 13: Lưỡng chất đo lưu lượng

6 Thiết bị đo độ rung (vibration flow meters): dùng để đo lưu lượng chất lỏng bằng cách đo các dao động rung

NSVTH:Nhóm 9

Trang 28

Trang 12/88

Hinh 1 14: Thiét bi đo độ rung

7 Thiét bị đo lưu lượng từ xa (non-contact flow meters): đo lượng chất lỏng mà không tiÊp xÚc với nó

Hình I 16: Thiết bị đo áp suất

"=a

8 Thiét bi do áp suat (pressure flow meters): do lưu lượng chất lỏng bằng cách ghi nhận

áp suất của chất lỏng khi chảy qua thiết bị

Trang 29

Trang 13/88 Thiết bị đo chất lỏng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

1 Trong ngành công nghiệp thực phâm: để đo và kiểm tra độ cồn, độ đường và pH của

thực phâm

2 Trong ngành y tế: dé do lượng thuốc cần phải sử dụng trong một liều dùng, đề đo độ

PH của dịch tiêu hóa, đề đo lượng chất lỏng thừa trong cơ thể

3 Trong ngành hóa học: để đo lượng hóa chất cần thiết cho phản ứng, đề đo lượng chất tan trong dung môi và đánh giá tác động của các chất trong quá trình sản xuât

4 Trong ngành năng lượng: đê đo lượng dầu thô hoặc khí đốt, đo lượng nước trong hệ thống đường ông

5 Trong các ứng dụng khác như kiểm tra nước và độ cồn trong rượu bia, đánh giá chất lượng nước ngầm, kiểm soát chất lượng của các sản phẩm chăm sóc da và mỹ phẩm

Với các ứng dụng khác nhau, thiết bị đo chất lỏng là một công cụ hữu ích và thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp và ngành khoa học

Hình I 17: Mô hình mô phỏng thiết bị đo lưu lượng chất lỏng

NSVTH:Nhóm 9

Trang 30

Trang 14/88

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ ĐO ÁP SUAT VA CHAT LONG

3.1 Thiết bị đo áp suất:

Áp suất là một đại lượng vật lí được định nghĩa là độ lớn của lực tác dụng lên một đơn vị

diện tích và có phương vuông góc với bề mặt bị ép

Hệ đo lường chuẩn quốc té (SI), đơn vị đo của áp suất dựa theo đơn vị của lực trên bề mặt tác động đó là N/m2 và nó có don vi la Pascal (Pa)

Đề đo á áp suất của chất lỏng (nước), khí (gas), hơi trong các nha may, xi nghiệp, khí quyền người ta sử dụng thiết bị đo áp suất chuyên dụng Tùy vào từng môi chất cần đo

mà ta có loại thiết bị đo áp suất riêng như: Máy đo áp suất nước, máy đo áp suất khí gas, máy ổo áp suất trong xăng dầu, môi chất hóa chất và các chất lỏng khác

Dai đo thông thường của các máy ổo áp suất dao động từ 0 - 1000 bar Tuy nhiên, cũng

có một sô loại thiết bị đo áp suât cho hệ nước và hệ khí nén có dải đo lớn hơn 1000 bar

NSVTH:Nhóm 9

Trang 31

Trang 15/88

cảm biến áp suất thông dụng

Hình 2 1: Các cảm biến áp suất thông dụng

Đặc điểm:

Đối với một dụng cụ là cảm biến, sản phâm giúp người sử dụng kiểm soát và giám sát hàng nghìn ứng dụng mỗi ngày

Chúng cũng có thể được sử dụng đề đo gián tiếp các biến khác như lưu lượng chất lỏng /

khí, tôc độ, mực nước và độ cao

Được thiết kế để đo ở chế độ tự động dé ghi lai tốc độ thay đổi áp suất rất cao Các ứng

dụng ví dụ cho các cảm biên như vậy là đo áp suat dot cháy trong x1 lanh động cơ hoặc tuabm khi Các cảm biến này thường được chê tạo băng vật liệu áp điện như thạch anh

Một số cảm biến áp suất là công tắc áp suất mở hoặc đóng ở một áp suất cụ thê Ví dụ, một máy bơm nước có thê được điều khiến bởi một công tắc áp suât đề khởi động khi nước được xả ra khỏi hệ thông, do đó làm giảm áp suât trong bê chứa

Trang 32

Trang 16/88

ngăn bên trong được do và chuyên thành năng lượng điện Điều này cho phép sử dụng bộ

vi xử lý, bộ điêu khiên lập trình và máy tính cũng như thiết bị điện tử tương tự dé theo dõi áp suất

Ưu điểm:

® Lắp đặt đơn giản

e - Giá thành rẻ va độ bền cao hơn

® - Khả năng chống sốc, rung và thay đối áp suất động tối

® Mạch rất đơn giản và cho phép đo độ phân giải cao

® - Đầu ra tuyến tinh và thời gian phản hồi mili giây

® - Hoạt động ở nhiệt độ cao hơn

Hinh 2 2: Ban vé thiét ké cam bién ap suat

Thiét Bi Do Va Hién Thi

NSVTH:Nhom 9

Trang 33

Trang 17/88 3.5 Mạch đo lường:

Sử dụng để theo dõi áp suất trong hệ thông khí nén bằng cách cung cấp đầu ra khi đạt đến

áp suất cài đặt, cũng như cải thiện hoạt động và an toàn Ví dụ, một công tắc áp suất

không khí được sử dụng để duy trì áp suất không đổi và có thê tắt máy nén khi bình đạt

đến mức áp suất không khí cần thiết Nếu áp suất không khí giảm và yêu cầu nhiều hơn, công tắc cũng có thê bật máy nén

Hình 2 4: Công tắc áp suất Đặc điểm:

Một công tắc thông thường sẽ không cho biết áp suất thực tế; chúng được thiết kế đề tạo

NSVTH:Nhóm 9

Trang 34

Trang 18/88 hoặc ngất tiếp điểm khi đạt đến phạm vi áp suất mong muốn

Thiết bị khá nôi tiếng với thời gian phản hồi nhanh chóng Và đây là một sản phẩm đáng

tin cậy và cung cập tuôi thọ làm việc lâu dài

Công tắc thường có kích thước nhỏ và chúng có giá thành thấp hơn so với các thiết bị cảm biến áp suất khác

mo trong cong tac NC

Điều này sẽ khởi động động cơ và cho phép hệ thông hoạt động bình thường Tuy nhiên, khi áp suất vượt quá điểm cài đặt, công tắc không đóng ngay lập tức Có một độ trễ (trễ) hoặc chênh lệch đề tránh giảm áp suất đột ngột (công tắc nhanh hỏng)

Nói một cách dễ hiểu, công tắc áp suất ở dạng cơ bản nhất của nó có hai thành phần: cảm biến áp suất và tiếp điểm công tắc Bất cứ khi nào áp suất trong các đường hệ thống đạt đến giá trị đặt trước (gọi là điểm chuyên mạch), công tắc tiếp điểm hoạt động và cho phép hoặc dừng dòng điện trong mạch điều khiên

Ưu điểm:

e Tự động đóng ngắt kết nổi

® - Loại cơ không cần cung cấp điện áp

¢ Man hinh hién thị đèn LED siêu đẹp — loại điện từ

NSVTH:Nhóm 9

Trang 35

Là một thiết bị được sử dụng đề do áp suất của chất khí hoặc chất lỏng trong một bộ phận

của thiết bị mà chúng được kết nối với nhau Chúng thường được tìm thay trong một loạt

các thiết bị bao gồm đường ông, bộ lọc, bình áp lực và máy bơm Và thiết bị đo áp suất này được gọi với nhiều tên khác nhau, tượng trung cho hệ thông mà chúng làm việc Ví

dụ như đồng hồ đo áp suất khí nén là kiểu mẫu thiết bị chuyên dùng cho hệ thống khí nén

NSVTH:Nhóm 9

Trang 36

Trang 20/88

Hình 2 6: Đồng hồ áp suất Đặc điểm:

Là sản phẩm, là thiết bị được tin dùng nhiều nhất trong các nhà máy, xí nghiệp, chúng được sử dụng đề theo dõi và kiêm soát áp suât — thường là nhụ câu thiết yêu trong quá trỉnh chê biên công nghiệp Nêu không có đồng hồ đo áp suật, các hệ thông xử lý công nghiệp sẽ khó dự đoán và không đáng tin cậy

Sản pham duoc thiét ké dé hoat động trong phạm vị áp suất đã đặt Với đồng hồ đo được

lắp đặt đúng cách, các rò rỉ và thay đối áp suất không mong muốn có thể được theo dõi và giải quyết ngay lập tức

2.10 Nguyên lý hoạt động:

Loại thiết bị đo lưu lượng này được chế tạo theo nhiều chủng loại cũng như nhiều cách

thức hoạt động nhất Nhưng nói chung mẫu áp kế này hầu hết đều giống nhau, dựa trên

sự dãn nở của một vật dẫn thông quá các kết cầu cơ học liên kết với nhau cho ra kết quả

và hiển thị lên trên mặt đồng hồ

Ví dụ như đối với áp kế ông Bourdon, chúng hoàn toàn hoạt động dựa trên sự dãn nở về nhiệt của kim loại, màng ngăn thì dựa trên kết câu tay đây và sự phòng lên (dãn) do áp lực tác động, đông hồ áp suât nước là một dạng điện hình của ap ké Bourdon

NSVTH:Nhóm 9

Trang 37

Trang 21/88

Uu diém:

¢ Tăng tốc độ chạy thử vì có thé cho biết rất nhanh nêu máy bơm đang hoạt động theo áp suất thiết kế của nó

® - Cung cấp hướng rõ ràng về việc có vấn đề về hệ thông hoặc máy bơm hay không

® - Hỗ trợ bơm cân bằng đảm bảo bơm không bị xoáy dẫn đến hỏng hóc sớm hoặc thay thế phụ tùng thay thể thường xuyên

® - Cung cấp điểm tham chiếu tức thì để đảm bảo theo dõi thường xuyên Nếu đồng

hồ đo chỉ được sử dụng trong quá trình vận hành thử và sau đó tháo ra thì có thê khó xác định thiết bị nào cần bảo dưỡng

3.11 Bản vẽ thiết kế:

Hình 2 7: Bản vẽ thiết kế

3.12 Ứng dụng trong thực tế:

Trong hệ thống phanh ô tô, thiết bị đo được sử dụng đề phát hiện các tình trạng lỗi trong

hệ thống phanh thủy lực có thê ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của chúng

Trong máy thở y tế, theo dõi áp suất oxy và giúp kiêm soát sự trộn lẫn giữa không khí và oxy cung cấp cho bệnh nhân

Hệ thống phân phối thuốc tự động truyền thuốc vào bệnh nhân dưới dạng dịch truyền tĩnh

mạch sử dụng thiết bị đo để cung cấp liều lượng thích hợp vào thời điểm chính xác trong

ngày

Trong hệ thống HVAC, bình gas, máy bơm khí, theo dõi tình trạng của bộ lọc không

NSVTH:Nhóm 9

Trang 38

Trang 22/88 khi

Dùng trong lò nung hoặc lò hơi

Trang 39

Trang 23/88

CHƯƠNG 4: THIẾT BỊ ĐO VỊ TRÍ CHẤT KHÍ VA CHAT LONG

4.1 Thiết bị đo vị trí:

Thiết bị đo vị trí là các thiết bị sử dụng đề đo và xác định các vị trí của các đối tượng

trong không gian Các thiết bị đo vị trí phô biến gồm bản đồ, GPS, máy theodolite, máy

đo độ cao, máy đo khoảng cách, máy quét laser, máy ảnh địa lý và máy bay không người lái được trang bị hệ thông GPS và camera Các thiết bị đo vị trí được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như xây dựng, địa chất, nông nghiệp, địa lý học, đo lường công

nghiệp và khoa hoc dia tầng

Hình 3 I: Thiết bị đo vị trí

4.2 Cấu tạo thiết bị đo vị trí:

® Thiết bị đo vị trí thường được gọi là máy đo vị trí hoặc máy đo độ chính xác Cầu

tạo của một thiết bị đo vị trí bao gồm các thành phan chinh sau:

* B6 dé: Gém các bộ phận cảm biến và để cân bằng để đo độ cao, độ nghiêng và đo

khoảng cách tới các mục tiêu

e - Bộ chuyên đổi: Bộ chuyển đối giúp chuyên đổi tín hiệu đo từ bộ dò sang tín hiệu

kỹ thuật số hoặc tín hiệu analog để xử ly

e - Bộ xử lý: Bộ xử lý là trung tâm tính toán của thiết bị do vị trí và thực hiện các phép tính đề trả về kết quá đo chính xác

¢ Man hinh hién thị: Màn hình hiển thị giúp người sử dụng theo dõi kết quả do va

NSVTH:Nhóm 9

Trang 40

Trang 24/88

đưa ra thông tin hé trợ phân tích

® - Bộ lưu trữ: Bộ nhớ lưu trữ các kết quả đo trước đề thực hiện phân tích đánh giá Sau nảy

e - Phần mèm đọc và phân tích dữ liệu: Phần mềm đọc và phân tích dữ liệu giúp lưu

trữ, hiển thị và chuyên đối dữ liệu sau khi thiết bị đo vị trí thực hiện đo

shaft seal

Precision-ground stainless-steol probe shaft Sealed with Heavy-duty | an O-ring on

low-friction

probe guide

Hinh 3 2: Cau tao thiét bi do vi tri

4.3 Phân loại các thiết bị đo vị trí hiện nay:

Đây là thiết bị cảm biến được vận hành dựa theo nguyên tắc hiệu ứng điện trở Khi có I

rãnh điện trở hoạt động giống như là một yếu tố cảm biến Một thiết bị gạt nước gắn vào trong cảm biến hay một phần cảm biến có khả năng dịch chuyển được Vậy nên phần cần gạt này chuyên động thì phần đầu rãnh và gạt nước sẽ tiếp xúc được với vật thê cần đo

Cau tao của cảm biên này gôm: dây điện trở hoặc loai vat ligu piezoresistive va carbon

NSVTH:Nhóm 9

Tiêu đề	Thiết Bị Đo Và Hiển Thị - Thiết Kế Hệ Thống Khoan Bàn Tự Động Cấp Phôi
Tác giả	Lư Đăng Khoa, Phan Văn Hoàng
Người hướng dẫn	TS. LỄ ANH TUẦN
Trường học	Trường Đại Học Tôn Đức Thắng
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Thủy Lực Và Khí Nén
Thể loại	Báo cáo cuối kỳ
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	109
Dung lượng	17,85 MB