BTL đo lường cảm biến

Đây là bài tập lớn môn Kx thuật đo lường và cảm biến do sinh viên K8 trường Công Nhiệp Hà Nội thực hiện. Đề tài: Thiết kế hệ thống chiết rót chất lỏng tự động. Sử dụng các cảm biến đã được học trên trường.

BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN Đề tài Thiết kế hệ thống chiết rót chất lỏng Nhóm 2 Danh sách SV trong nhóm: H Và Tên Mã SV 1. Trần Quốc Duy 0841240271 2. Lê Văn Hà 0841240013 3. Phạm Bá Hải 0841240029 4. Phạm Ngọc Hải 0841240074 5. Nguyễn Đắc Hạnh 0841240042 6. Nguyễn Đức Hiếu 0841240031 7. Nguyễn Văn Hoà 0841240272 8. Lê Văn Hoà 0841240079 9. Nguyễn Sinh Hoà 0841240039 Giáo viên hướng dẫn: Hà Văn Phương ĐAỊ HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN Trang 2 Chương 1: Tổng quan về hệ thống thiết kế Ngày nay vic ng dng khoa hc công ngh ng sn xut là mt nhu cu không th thiu.Nó quynh ving, h giá thành sn phm, gim nh sng, nâng cao hiu qu kinh t, chng sn phm. i vi mn trong thi kì phát trin ca s nghip công hóa-hic ta hin nay, vic tc c gii hóa hong sn xut là rt quan trng và là mt vic làm ht sc cn thit. Xut phát t nhu cu sn xu nhóm c tài: Xét khâu rót chất lỏng vào thùng trong hệ thống sản xuất nhm phc v cho vic chit rót sn phm cho các ngành sn xut có nhu cu.  các   các sinh      Mu c g tài không tránh khi nhn th hi tài ca mình. Mong các thy, cô và các bn góp ý và b   tài ca nhóm em có th hoàn thia. Nhóm xin chân thành c!! Trang 3 I. Tổng quan về công nghệ và ứng dụng của hệ thống chiết rót chất lỏng V công ngh, h thng chit rót cht lng s dng các cm bin, các ng  u khi u khin cho h thng hong chính xác, nhanh chóng, hiu qu. H thng gm có:  Kho: cha các thùng rng.  Thùng: s cha cht lng cn rót.  i.  Hai nút khng và dng h thng: Start, Stop.  Bn cha: cha cht lng cn rót vào thùng.  u khi t lng vào bn cha.  u khi rót cht lng vào thùng. H thng chit rót cht lc ng dng rt ph bin trong các nhà máy, xí nghip. Nó giúp cho vinh mng tr nên chính m bo v sinh. Trong thc t yêu cu v c ng cht lng xut hin trong nhic:  Sn xut nông nghim bi tiêu cho cây trng, m bo c trong các b, h nuôi thy hi sn.  Công nghip sn xuu, bia.  u trong khai thác du khí.  Khng ch mc trong thn, nhin.  c cht lng trong các phòng thí nghim, xét nghim.  X lý c thi trong các nhà máy, thành ph. Tùy theo yêu c chính xác v mng cht lng trong tng ng dng mà la chn các loi cm bin khác nhau. Trang 4 II. Nguyên lý vận hành của hệ thống                          .         1,9m và  Trang 5 Trang 6 Chương 2: Nội dung thực hiện I. Yêu cầu của đề tài   r              II. Các hướng giải quyết  -               -  a) Cảm biến quang Trang 7 Cm bin (Photoelectric Sensor, PES) nói mt cách nôm na, thc cht chúng là do các linh kin to thành. Khi có ánh sáng thích hp chiu vào b mt ca cm bin quang, chúng s i tính cht. Tín hic bii thành tín hin nh hin ng phát x n t  cc catng ánh sáng chiu vào. Công dng ch yu ca cm bi phát hin nhiu dng vt th khác nhau. Cm bit quan trc công nghip t ng hóa. Nu không có cm bi     .  Cảm biến quang loại thu phát độc lập: Là loi cm bin có phn phát và phn thu  trong 2 b phc lp nhau và   i din nhau: ng xut hin  v a tia sáng thì  b phn nhn  mc thp   ng xut hin                b phn nhn   s  mc cao   . Trang 8  m :   tin cy cao.  Thích hp vi vi phát hing m c, không trong sung có tính phn chiu.  Không thích h phát hing trong sut.  Tm hong xa nht so vi 2 loi còn li.    có th hot n c li 274m.  Khong cách phát hin xa.  Không b ng bi màu sc, b mng.  Cảm biến quang loại phản xạ: Cm bin quang loi phn x có b phát và nhn tích hp chung trong 1 v hay còn gi là 2 trong 1. V trí 2 b phn này song song nhau: c chin b phn phn x và quay tr li b phn tip nhn. ng chn ánh sáng, ngõ ra ca cm bii trng thái. c nhn bit khi ánh sáng b ngt không phn x li. Trang 9  m   :   tin cy cao.  Gim bt dây dn.  Có th phân bic vt trong sut, m, bóng loáng. Do các thùng cha cht lng có th làm bng thu tinh trong sut nên ta dùng cm bin quang loi phn x. Cm bin quang ít chu ng ca cht lng, tn s hong cao, chính xác, ln nên ta chn CB quang loi phn x. b) Cảm biến tiệm cận L           . 1    . . :  (     ).        .          .      67 (   ). Trang 10  , ,     , không gian .                     . 3  :     ,     .  Cảm biến tiệm cận điện dung: - Cu to:  B phn cm bin(các bn cn).  Mch ghi nhn tín hiu; mn  ngõ ra.  Mng. - Nguyên lý hong: da trên s n dung khi vt th xut hing, t s i này, trng thái nh. - m:  Phát hic mi vt liu.  nh và t cao.   phân gii tt.  Giá thp.  Cảm biến tiệm cận điện cảm. - Cu to: [...]... với tần số Ta chọn cảm biến tiệm cận điện dung để đo mực nước trong thùng chứa do cảm biến điện dung có thể phát hiện được mọi vật liệu (cảm biến điện cảm chỉ có thể phát hiện được kim loại), giá thành hợp lý và do thùng chứa luôn ở vị trí cố định Ta dùng cảm biến tiệm cận siêu âm để đo mức nước trong thùng rỗng do ta không biết thể tích của thùng chứa nên không thể dùng cảm biến đo lưu lượng, đồng... cần gắn cảm biến vào những vị trí và môi trường có thể dự đo n trước Cảm biến siêu âm hoạt động bằng cách phát đi 1 xung tín hiệu và đo thời gian nhận được tín hiệu trở vể Sau khi đo được tín hiệu trở về trên cảm biến siêu âm, ta tính được thời gian từ lúc phát đến lúc nhận được tín hiệu Từ thời gian này có thể tính ra được khoảng cách Nếu đo được chính xác thời gian và không có nhiễu, mạch cảm biến siêu... hiện được vật thể là kim loại  Cảm biến tiệm cận siêu âm: - Cấu tạo: Cảm biến gồm 2 phần :phần phát ra sóng siêu âm và phần thu sóng siêu âm phản xạ về - Nguyên lý hoạt động: : Cảm biến siêu âm sử dụng nguyên lý phản xạ sóng siêu âm Thời gian sóng âm thanh đi từ cảm biến Trang 11 đến đối tượng và quay trở lại liên hệ trực tiếp đến chiều dài quãng đường - Ưu điểm:  Đo được khoảng cách của vật di chuyển... cực kì chính xác Chọn cảm biến siêu âm HC- SR04 + Nguồn làm việc: 5V + Dòng tiêu thụ : < 2mA + Tín hiệu đầu ra: xung HIGH (5V) và LOW (0V) + Khoảng cách đo: 2cm - 300cm (3 mét) + Độ chính xác: 0.5cm Cảm biến gồm có 4 chân Trang 17 +Vcc -> nguồn 5V +Trig -> nối vi điều khiển (ngõ phát) +Echo -> nối vi điều khiển (ngõ thu) +Gnd -> nối âm  Cảm biến tiêm câ ̣n điên dung ̣ ̣ Cảm biến tiệm cận E18-D50NK... nên không thể dùng cảm biến điện dung như ở thùng chứa Trang 12 III Thiết kế vị trí lắp đặt Chú thích sơ đồ:  Kho: chứa các thùng rỗng  CB1: Cảm biến quang phản xạ để phát hiện và đóng mở kho để thùng rỗng được đưa ra băng tải  CB2: Cảm tiê ̣m quang phản xạ xác định thùng rỗng để băng tải ngừng quay đồng thời xuất tín hiệu cho hệ thống mở van 2 rót chất lỏng vào thùng  CB3: Cảm biến siêu âm phát... chấ t lỏng có trong thùng đã đạt ngưỡng hay chưa đồ ng thời xuấ t tin hiê ̣u đo ng mở van 2 cho ́ Trang 13 đúng trình tự (đa ̣t ngưỡng thì đo ng van 2, chưa đa ̣t ngưỡng thì van 2 lại mở)  Cảm biến tiệm cận điện dung CB4 và CB5 đo mức chất lỏng trong thùng và điều khiển van 1 đóng hoặc mở Thuyết minh: - Công đo n 1: Đẩy thùng rỗng từ kho xuống băng tải: Khi ấn nút start động cơ (M) hoạt... tiếp tục mở van 2 Nếu đạt ngưỡng của cảm biến thì đóng van 2 đồng thời tiếp tục cho động cơ M hoạt động Quy trình lă ̣p đi lă ̣p la ̣i - Công đo n 4: Bơm chất lỏng vào bồ n chứa: Khi chấ t lỏng trong bồ n chứa dưới ngưỡng cảm biế n A2 xuấ t tín hiệu về trung tâm cho mở van 1 để chấ t lỏng đa ̣t ngưỡng của cảm biến A1 xuấ t tin hiê ̣u về trung tâm đo ng van 1 Quy trinh ́ ̀ lă ̣p đi lă... là các cảm biến nhóm đã chọn ra đều có các ưu điểm dễ lắp đặt, hoạt động ổn định, đô ̣ nha ̣y cao, đáp ứng trong thời gian ngắ n, đô ̣ trễ thấ p, đô ̣ bề n cơ khí cao, nhỏ gọn,… đă ̣c biê ̣t so sánh với các cảm biế n cùng loa ̣i thì giá thành rất phải chăng nên vốn đầu tư ban đầu không cần quá cao mà chất lươ ̣ng mang về vẫn rấ t hiê ̣u quả  Cảm biến quang loại phản xạ Cảm biến quang... vận hành của hệ thống 4 Chương 2: Nội dung thực hiện 6 I Yêu cầu của đề tài 6 II Các hướng giải quyết 6 a) Cảm biến quang 6 b) Cảm biến tiệm cận 9  Cảm biến tiệm cận điện dung: 10 III Thiết kế vị trí lắp đặt 13 Tính chọn thiết bị 15 Thông Số Kỹ Thuật: 18 Chương... Cảm biến tiệm cận cảm ứng bao gồm một cuộn dây được cuốn quanh một lõi từ ở đầu cảm ứng  Mạch giám sát - Nguyên lý hoạt động: Sóng cao tần đi qua lõi dây này sẽ tạo ra một trường điện từ dao động quanh nó Trường điện từ này được một mạch bên trong kiểm soát Khi vật kim loại di chuyển về phía trường này, sẽ tạo ra dòng điện (dòng điện xoáy) trong vật Những dòng điện này gây ra tác động như máy biến . BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN Đề tài Thiết kế hệ thống chiết rót chất lỏng Nhóm 2 Danh sách SV trong nhóm: H. ,                               Cảm biến quang loại phản xạ Cảm biến quang phản xạ BM200-DDT Trang 20 Thông s k thut: - n th cung. Chọn cảm biến siêu âm HC- SR04 + Ngun làm vic: 5V + Dòng tiêu th : < 2mA + Tín hiu ra: xung HIGH (5V) và LOW (0V) + Kho- 300cm (3 mét)  chính xác: 0.5cm Cảm