ĐỀ TÀI 2 : Triết rót chất lỏng

LỜI NÓI ĐẦUNgày nay việc ứng dụng khoa học công nghệ vào lao động sản xuất là một nhu cầu không thể thiếu.Nó quyết định việc tăng năng suất lao động,hạ giá thành sản phẩm,giảm nhẹ sức lao động cho người lao động,nâng cao hiệu quả kinh tế,chất lượng sản phẩm.Đối với một nước đang phát triển trong thời kì phát triển của sự nghiệp công hóahiện đại hóa như nước ta hiện nay,việc từng bước cở giới hóa hoạt động sản xuất là rất quan trọng và là một việc làm hết sức cần thiết.Xuất phát từ nhu cầu sản xuất đó,nhóm chúng em đã tìm hiểu đề tài:Xét khâu rót chất lỏng vào thùng trong hệ thống sản xuất”,nhằm phục vụ cho việc chiết rót sản phẩm cho các ngành sản xuất có nhu cầu.Việc thực hiện bài tập lớn này rất là bổ ích cho các sinh viên, nó sẽ giúpcác sinh viên tự tìm tòi học hỏi, và hiểu ra nhiều quy trình chiết rót và cách vận hành của nó, từ đó sẽ làm nền tảng và nguồn kiến thức dồi dào chocác sinh viên khi hoạt động trong các công tác chuyên ngành của mình vàcác hoạt động trong đời sống về lĩnh vực thiết kế, thi công, quản lý hệ thốngchiết rót. Các hệ chiết rót chất lỏng được ứng dụng rất rộng rãi .Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng trong quá trình làm đề tài không tránh khỏi những sai sót trong cách trình bày cũng như phần thể hiện đề tài của mình.Mong các thầy,cô và các bạn góp ý và bổ sung thêm để đề tài của em có thể hoàn thiện hơn nữa.Em xin chân thành cảm ơn.Yêu cầu :1.Trình bày tổng quan về công nghệ và ứng dụng của hệ thống chiết rót chất lỏng.2.Mô tả nguyên lý vận hành hệ thống?3.Liệt kê các cảm biến có trong hệ thống.4.Các phương án lựa chọn cảm biến cho hệ thống?5.Trình bày về loại cảm biến lựa chọn?6.Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến va tính toán xử lý tín hiệu đầu ra của cảm biến để tác động đến các đối tượng điều khiển?7.Đánh giá về sai số của hệ thống (giới hạn, nguyên nhân và biện pháp khắc phục)1:Tổng quan về công nghệ và ứng dụng của hệ thống triết rót chất lỏngXét khâu rót chất lỏng vào thùng trong hệ thống sản xuất,mô tả công nghệ như hình vẽ: Hình 4.1aHệ thống gồm : Động cơ kéo băng tải, hai nút khởi động và dừng hệ thống : Start, Stop, Bồn chứa chất lỏng cần rót, thùng rỗng được đẩy ra từ kho chứa hang, Van 2 đươc điều khiển để rót chất lỏng vào thùng, Van 1 được điều khiển để đưa chất lỏng vào bồn chứa.Các thông số cần giám sát là mức chất lỏng trong bồn chứa và mức chất lỏng rót vào các thùng, vị trí các thùng trên băng tải. Đối tượng điều khiển là động cơ kéo băng tải, Van 1, Van 2 và thiết bị đẩy thùng rỗng từ kho xuống băng tải. Bồn chứa cao 2m và các thùng cao 0.5m. Chất lỏng cần rót có tính dẫn điện, không có tính chất ăn mòn hóa học.2 Mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống.Về cơ bản khâu rót chất lỏng vào thùng gồm các thành phần sau:•Động cơ kéo băng tải.•Hệ thống khởi động gồm 2 nút start, stop.•Bồn chứa chất lỏng cần rót,ác thùng rỗng được đẩy ra từ kho chứa thùng.•2 van điều khiển để rót chất lỏng vào thùng và đưa chất lỏng vào bồn chứa. Ngoài ra,ở mỗi dây truyền sản xuất cần có sự giám sát của con người để đảm bảo dây truyền hoạt động an toàn ,sữa chữa các thiết bị khi có sự cố xảy ra để qua trình sản xuất không bị gián đoạn gây thiệt hại về kinh tế cho cho doanh nghiệp sử dụng dây truyền.Bên cạnh đó việc tính toán và chọn van điều khiển cũng phải chính xác tuyệt đối không được xảy ra sai xót .Chính vì vậy người ta thường sử dụng các cảm biến để diều tiết lượng chất lỏng và mức chất lỏng qua các van,như vậy đóng vai trò quan trọng nhất trong dây truyền chiết rót chất lỏng công nghiệp chính là các cảm biến. Hình ảnh về khâu chiết rót chất lỏng trong công nghiệp mà chúng ta đang xét tới: HÌNH 6.1 Khi ta ấn nút khởi động start động cơ kéo băng tải bắt đầu làm việc, các thùng rỗng được đưa từ kho chứa thùng đặt lên băng tải đưa tới phía dưới bồn chứa chất lỏng cần rót van 2 điều chỉnh lượng chất lỏng vừa đủ(đã được cài đặt mặc định từ trước) vào thùng chứa,nếu lượng chất lỏng ở bồn chứa không đủ van 1 sẽ mở để đưa thêm chất lỏng vào thùng bồn chứ3.liệt kê các loại cảm biến có trong hệ thống.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN - - BÀI TẬP LỚN MÔN ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN ĐỀ TÀI : Triết rót chất lỏng Hà Nội 2015 LỜI NÓI ĐẦU Ngày việc ứng dụng khoa học công nghệ vào lao động sản xuất nhu cầu khơng thể thiếu.Nó định việc tăng suất lao động,hạ giá thành sản phẩm,giảm nhẹ sức lao động cho người lao động,nâng cao hiệu kinh tế,chất lượng sản phẩm Đối với nước phát triển thời kì phát triển nghiệp cơng hóa-hiện đại hóa nước ta nay,việc bước cở giới hóa hoạt động sản xuất quan trọng việc làm cần thiết Xuất phát từ nhu cầu sản xuất đó,nhóm chúng em tìm hiểu đề tài:Xét khâu rót chất lỏng vào thùng hệ thống sản xuất”,nhằm phục vụ cho việc chiết rót sản phẩm cho ngành sản xuất có nhu cầu Việc thực tập lớn bổ ích cho sinh viên, giúpcác sinh viên tự tìm tịi học hỏi, hiểu nhiều quy trình chiết rót cách vận hành nó, từ làm tảng nguồn kiến thức dồi chocác sinh viên hoạt động cơng tác chun ngành vàcác hoạt động đời sống lĩnh vực thiết kế, thi cơng, quản lý hệ thốngchiết rót Các hệ chiết rót chất lỏng ứng dụng rộng rãi Mặc dù có nhiều cố gắng q trình làm đề tài khơng tránh khỏi sai sót cách trình bày phần thể đề tài mình.Mong thầy,cơ bạn góp ý bổ sung thêm để đề tài em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn Yêu cầu : Trình bày tổng quan công nghệ ứng dụng hệ thống chiết rót chất lỏng Mơ tả nguyên lý vận hành hệ thống? Liệt kê cảm biến có hệ thống Các phương án lựa chọn cảm biến cho hệ thống? Trình bày loại cảm biến lựa chọn? Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến va tính tốn xử lý tín hiệu đầu cảm biến để tác động đến đối tượng điều khiển? Đánh giá sai số hệ thống (giới hạn, nguyên nhân biện pháp khắc phục) 1:Tổng quan công nghệ ứng dụng hệ thống triết rót chất lỏng Xét khâu rót chất lỏng vào thùng hệ thống sản xuất,mô tả công nghệ hình vẽ: Hình 4.1a Hệ thống gồm : Động kéo băng tải, hai nút khởi động dừng hệ thống : Start, Stop, Bồn chứa chất lỏng cần rót, thùng rỗng đẩy từ kho chứa hang, Van đươc điều khiển để rót chất lỏng vào thùng, Van điều khiển để đưa chất lỏng vào bồn chứa Các thông số cần giám sát mức chất lỏng bồn chứa mức chất lỏng rót vào thùng, vị trí thùng băng tải Đối tượng điều khiển động kéo băng tải, Van 1, Van thiết bị đẩy thùng rỗng từ kho xuống băng tải Bồn chứa cao 2m thùng cao 0.5m Chất lỏng cần rót có tính dẫn điện, khơng có tính chất ăn mịn hóa học Mơ tả ngun lý hoạt động hệ thống Về khâu rót chất lỏng vào thùng gồm thành phần sau: • Động kéo băng tải • Hệ thống khởi động gồm nút start, stop • Bồn chứa chất lỏng cần rót,ác thùng rỗng đẩy từ kho chứa thùng • van điều khiển để rót chất lỏng vào thùng đưa chất lỏng vào bồn chứa Ngoài ra,ở dây truyền sản xuất cần có giám sát người để đảm bảo dây truyền hoạt động an tồn ,sữa chữa thiết bị có cố xảy để qua trình sản xuất khơng bị gián đoạn gây thiệt hại kinh tế cho cho doanh nghiệp sử dụng dây truyền.Bên cạnh việc tính tốn chọn van điều khiển phải xác tuyệt đối khơng xảy sai xót Chính người ta thường sử dụng cảm biến để diều tiết lượng chất lỏng mức chất lỏng qua van,như đóng vai trị quan trọng dây truyền chiết rót chất lỏng cơng nghiệp cảm biến Hình ảnh khâu chiết rót chất lỏng công nghiệp mà xét tới: HÌNH 6.1 Khi ta ấn nút khởi động start động kéo băng tải bắt đầu làm việc, thùng rỗng đưa từ kho chứa thùng đặt lên băng tải đưa tới phía bồn chứa chất lỏng cần rót van điều chỉnh lượng chất lỏng vừa đủ(đã cài đặt mặc định từ trước) vào thùng chứa,nếu lượng chất lỏng bồn chứa không đủ van mở để đưa thêm chất lỏng vào thùng bồn 3.liệt kê loại cảm biến có hệ thống Trong thực tế việc kiểm tra mức chất lỏng, tính tốn điều chỉnh lưu lượng chất lỏng qua van phức tạp nên người ta thường sử dụng loại cảm ứng: • Cảm biến lưu lượng chất lỏng qua van • Cảm biến mức chất lỏng bể chứa Qua tìm hiểu hệ thống nhóm chúng em lựa chọn rõ số loại cảm biến phù hợp với hệ thống chiết rót chất lỏng như: - Cảm biến vị trí Cảm biến siêu âm Cảm biến mức quang Cảm biến tiệm cận Cảm biến quang( hồng ngoại) Cảm biến mức dạng phao 4, Phương pháp lựa chọn cảm biến cho hệ thống Khi lựa chọn phương pháp cho ứng dụng cụ thể , nhiều yếu tố ngồi chi phí ban đầu phải xem xét Các yếu tố quan trọng mà nhà sản xuất cảm biến cần biết ứng dụng đo lường mức độ là: • Tên đặc điểm vật liệu đo , cho dù rắn, lỏng , bùn, bột, dạng hạt K số điện môi đặc biệt quan trọng , độ nhớt, mật độ , độ dẫn điện , quán ( độ thấm dầu , độ thấm ẩm , vv ) • Xử lý thơng tin , chẳng hạn áp lực nhiệt độ , mức độ bất ổn bồn chứa vật liệu chứa • Yêu cầu nhân lực Sử dụng tàu có chứa có vật liệu đo ( lưu trữ, nước tách, thùng đựng nước thải , vv ) , kích thước hình dạng , vị trí vật cản.sau số phương pháp lựa chọn cảm biến: 4.1 Cảm biến lưu lượng chất lỏng qua van Lưu lượng kế cảm biến đo thiếu để đo lưu lượng chất khí, chất lỏng,hay hỗn hợp khí-lỏng ứng dụng công nghiệp thực phẩm-nước giải khát, dầu mỏ- khí đốt, hóa chất-dược phẩm, sản xuất giấy, điện, xi măng … Trên thị trường, loại lưu lượng kế đa dạng ln sẵn có cho ứng dụng công nghiệp hay dân dụng Việc chọn lựa cảm biến đo lưu lương loại cho ứng dụng cụ thể thường dựa vào đặc tính chất lỏng (dịng chảy hay hai pha, độ nhớt, độ đậm đặc, …), dạng dòng chảy (chảy tầng, chuyển tiếp, chảy hỗn loạn, …), dải lưu lượng yêu cầu độ xác phép đo.ra mở rộng ảnh hưởng đến định chọn lựa Nói chung độ xác lưu lượng kế cịn phụ thuộc vào môi trường đo xung quanh Các ảnh hưởng áp suất, nhiệt độ, chất lỏng/khí hay tác động bên ngồi ảnh hưởng đến kết đo Điều đòi hỏi cảm biến đo lưu lượng phải hoạt động bình thường với xung điện áp bù nhiễu để đảm bảo đưa tín hiệu đo với độ xác cao Thơng thường, cơng nghiệp hay sử dụng giao diện truyền dẫn tín hiệu 4-20mA truyền tín hiệu đo với thiết bị điều khiển Bộ truyền tín hiệu đo gắn với cảm biến đo lưu lượng cấp nguồn mạch vịng 4-20mA nguồn riêng Bộ truyền tín hiệu đo sử dụng mạch vịng 420mA có u cầu khắt khe công suất: tất thiết bị điện thu thập/xử lý truyền tin cần phải hoạt động độc lập với nguồn cấp từ mạch vòng 4-20mA, vi xử lý/vi điều khiển tiêu thụ điện (ví dụ dịng vi điều khiển DSP) kết hợp dùng chung nguồn mạch vòng 4-20mA Bộ truyền tín hiệu với kết nối truyền số liệu dạng số tích hợp giao diện bus trường (Profibus, I/O Link) kết nối không dây ngày phổ biến, chúng làm giảm thời gian khởi động cho phép giám sát liên tục, chẩn đốn lỗi Tất yếu tố góp phần cải thiện đáng kể suất hiệu hệ thống tự động hóa.Các cảm biến lưu lượng phân làm bốn nhóm dựa vào ngun lý hoạt động chúng: cảm biến lưu lượng dựa vào chênh lệch áp suất, cảm biến lưu lượng điện từ, cảm biến lưu lượng Coriolis, cảm biến lưu lượng siêu âm 4.1a: cảm biến lưu lượng dựa vào chênh lệch áp suất Lưu lượng kế loại hoạt động dựa vào nguyên lý Bernoulli Tức chênh lệch áp suất xảy chỗ thắt ngẫu nhiên đường chảy, dựa vào chênh áp suất để tính tốn vận tốc dịng chảy Cảm biến lưu lượng loại thường có dạng lỗ orifice, ống pitot ống venture Hình 8.1 thể loại cảm biến tâm lỗ orifice, lỗ tạo nút thắt dòng chảy Khi chất lỏng chảy qua lỗ này, theo định luật bảo toàn khối lượng, vận tốc chất lỏng khỏi lỗ tròn lớn vận tốc chất lỏng đến lỗ Theo nguyên lý Bernoulli, điều có nghĩ áp suất phía mặt vào cao áp suất mặt Tiến hành đo chênh lệch áp suất cho phép xác định trực tiếp vận tốc dòng chảy Dựa vào vận tốc dịng chảy tính lưu lượng thể tích dịng chảy Hình 10.1: Cảm biến lưu lượngchênh lệch áp suất kiểu lỗ tròn (orifice): chênh lệch áp suất trước sau lỗ trịn Δp=p1-p2; lưu lượng thể tích Q xác định từ biểu thức Q2=KΔp, p1 - áp suất trước lỗ, p2 - áp suất sau lỗ,hệ số, phụ thuộc vào tỷ trọng chất lỏng, đường kính Khi chọn lựa, lắp đặt thiết bị đo lưu lượng loại ứng dụng công nghiệp cần lưu ý điểm sau: • cảm biến chế tạo dựa công nghệ cổ điển, hoạt động ổn địnhbền vững, dễ bảo trì-bảo dưỡng • phù hợp cho dịng chảy hỗn hợp • độ xác thấp dải lưu lượng nhỏ • sử dụng kỹ thuật đo lưu lượng chiết tách đoạn ống dẫn, đỏi hỏi phải tiêu hao thêm lượng chạy bơm 10 - Khối tạo xung đếm lên (Up) khối tạo xung đếm xuống (Down) tạo chương trình Điều khiển Chu kỳ xung tính q trình lập trình dựa thể tích bồn bể,lưu lượng chất lỏng đưa vào đưa bồn bể Sau đó, phải hiệu chỉnh thực tế cho phù hợp Để nhận tín hiệu kích hoạt mở van số 2.Số xung mà khối đếm nhận từ tín hiệu điện biến đổi điện là: N== 50 xung Trong đó: Tdo=1s ; Tx= với fx= 50Hz Vậy sau khoảng thời gian T= (giây) với Q lưu lượng qua van 1s tần số kế thị số nhận 50(xung) đưa tín hiệu cờ để đóng van 2.Lúc mức chất lỏng bể mức đầy( mức H) Ở mức H ta đổ đầy chất lỏng vào =64 thùng Sai số tương đối phép đo tần số tính sau: γf==+ Trong đó: Thành phần phụ thuộc vào tỉ số thời gian đo chu kỳ tín hiệu cần đo Tx= Sai số lượng tử theo thời gian trình khơng trùng thời điểm bắt đầu thời gian Tdo thời điểm bắt đầu thời gian Tx.Nếu Tdo Tx bội số sai số ∆N=0, T x Tdo không bội số sai số lớn trình lượng tử hóa ∆N±1 xung thuộc dãy bé đếm Cảm biến vi sai dạng màng chế tạo theo phương pháp cổ điển nên giá thành khơng đắt, độ xác khơng cao trình vận hành màng cảm biến phải tiếp súc trực tiếp với chất lỏng gây nên sai số trình đo.Việc bảo trì cảm biến loại gặp nhiều khó khăn cảm biến phải đặt vào bể lắp đặt trước có chất lỏng chảy vào bể chứa 27 5.trình bày loại cảm biến chọn Cảm biến lưu lượng sử dụng việc theo dõi kiểm sốt nhiều ứng dụng, đo khơng khí dịng chảy chất lỏng Có nhiều cách xác định dòng chảy(lưu lượng, lưu lượng dòng chảy, dòng chảy thành lớp, dòng chảy hỗn loạn) Có nhiều cơng nghệ đáng tin cậy loại cảm biến sử dụng cho mục đích Một số công nghệ áp dụng cho không khí đo lưu lượng chất lỏng, nguyên tắc hoạt động giữ hai ứng dụng Các cơng nghệ khác cho vay để luồng khơng khí dịng chảy chất lỏng cụ thể Trong chương này, thảo luận số kỹ thuật thường sử dụng để đo hai luồng khơng khí dịng chảy chất lỏng Bổ sung cho dòng chảy đo lường đo mức Sử dụng nhau, cảm biến lưu lượng mức độ trả lời câu hỏi "bao nhiêu" phịng thí nghiệm ngành cơng nghiệp tồn giới Cả hai q trình đo lường chia sẻ phân biệt phức tạp 10.1 phương pháp để đo dòng chảy Tốc độ dòng chảy thường thu cách firt đo vận tốc chất lỏng ống, ống dẫn, cấu trúc khác sau nhân với diện tích mặt cắt ngang biết đến thời điểm đo Phương pháp để đo lường luồng khơng khí bao gồm phong kế nhiệt, hệ thống đo lường áp lực khác biệt, xoáy đổ cảm biến.Phương pháp sử dụng để đo lưu lượng chất lỏng bao gồm hệ thống đo lường áp lực khác biệt, cảm biến xoáy đổ, cảm biến lưu lượng chuyển tích cực, tuabin dựa cảm biến tảng, cảm biến lưu lượng từ, cảm biến lưu lượng siêu âm Phong kế nhiệt Dây nhiệt phong kế sử dụng nguyên tắc lượng nhiệt loại bỏ khỏi cảm biến nhiệt độ làm nóng chất lỏng chảy liên quan đến vận tốc chất lỏng.Các cảm biến thường sử dụng cảm biến 28 nhiệt độ với nhóm điều khiển thứ hai để bù đắp cho biến đổi nhiệt độ khơng khí.Cảm biến dây nóng có sẵn cơng cụ điểm cho mục đích thử nghiệm, mảng đa điểm cho lắp đặt hệ cố định 10.5 Cảm biến mức Loại cảm biến mức chất lỏng Như nói , mức độ cảm biến có liên quan chặt chẽ với dịng chảy cảm biến Ứng dụng com-mon hầu hết sử dụng cho cấp cảm biến đo lường bể chứa trình kiểm sốt điều khiển Một số cơng nghệ cảm biến cấp độ có sẵn bao gồm áp suất thủy tĩnh , siêu âm , RF điện dung, từ giảo[hiện tượng hình dạng, kích thước vật từ (thường sắt từ) bị thay đổi tác dụng từ trường (từ giảo thuận) ngược lại, tính chất từ vật từ bị thay đổi có thay đổi hình dạng kích thước (từ giảo nghịch)] radar hệ thống Thủy tỉnh Đo lường mức độ sử dụng khác biệt áp suất thủy tĩnh dựa nguyên tắc khác biệt áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng có liên quan đến mật độ chất lỏng chiều cao cột Các truyền áp suất lắp đặt cho ứng dụng giám sát mức độ Các truyền áp suất đặt xa Tuy nhiên , điều đòi hỏi tập tin hiệu chuẩn máy phát để bù đắp cho khác biệt độ cao cảm biến mức độ đo Loại bọt xà sử dụng công nghệ cảm biến thủy tĩnh phát triển để ứng dụng bồn chứa atmo -spheric, hầm chứa nước thải,bể chứa ứng dụng khác mà khơng thể có máy phát gắn mức cảm nhận , dễ bị cắm Hệ thống bọt xà chảy lượng nhỏ khí nén (hay chất khí khác) thông qua ống ngâm chất lỏng, với lối thoát thấp mức chất lỏng theo dõi thấp Tốc độ dịng chảy khơng khí điều chỉnh để tổn thất áp suất 29 khơng khí ống khơng đáng kể áp lực dẫn điểm ống xấp xỉ với đầu thủy tĩnh chất lỏng bồn chứa Tính xác cơng nghệ cảm biến thủy tĩnh liên quan đến tính xác cảm biến áp suất mà sử dụng sss Điểm đặc biệt thơng minh áp suất (DP) máy phát điều chỉnh để đo mức độ cảm biến sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp, công nghệ cảm biến sử dụng phổ biến Máy phát thông minh 4-20 mA tương tác với hệ thống điều khiển phân tán từ xa (DCS), điều khiển logic lập trình (PLC), hệ thống điều khiển khác Thủy tĩnh bồn chứa(HTG) ứng dụng Kỹ thuật ứng dụng để đo xác lượng chất lỏng cịn lại theo dõi trình bồn chứa Việc đo mức chất lỏng kết nối với bảng kỹ thuật số để truy cập máy tính từ xa Sóng Siêu Âm Cảm biến mức sóng siêu âm phát sóng âm bề mặt chất lỏng phản ánh sóng âm trở lại nguồn Thời gian vận chuyển tỷ lệ thuận với khoảng cách bề mặt chất lỏng máy phát Các cảm biến lý tưởng cho mức không tiếp xúc cảm biến chất lỏng nhớt cao su dầu nặng bùn Thực tế có giới hạn phương pháp bao gồm: • Bọt bề mặt hấp thụ âm • Tốc độ âm thay đổi theo nhiệt độ • Sự hỗn loạn gây đọc khơng xác • Tấn số vô tuyến Điện Dung số cải tiến so với phương pháp điện dung tần số vô tuyến bao gồm Thiết bị phát mức độ điện dung làm việc theo nguyên tắc mạch điện dung hình thành tàu thăm dị thành mạch Sự thay đổi điện dung có thay đổi mức độ chất lỏng tất 30 chất lỏng thơng thường có số điện mơi cao so với khơng khí Máy dị kết nối với máy phát RF gắn bên xe tăng Truyền tải đo mức độ dạng khác công cụ nhận máy tính máy ghi biểu đồ hệ thống điều khiển phân tán điều khiển logic lập trình Các cảm biến hữu ích cảm nhận mức độ loạt chất lỏng bùn hóa chất lỏng dung dịch nước vơi hữu Cũng có thăm dị kép cảm biến mức điện dung sử dụng để cảm nhận giao diện hai chất lỏng có số điện mơi khác Các cảm biến chắn dễ sử dụng không chứa phận chuyển động đơn giản để làm Chúng thiết kế cho nhiệt độ cao áp lực ứng dụng Có khác biệt hệ thống gọi tần số vô tuyếntrở kháng tần số vô tuyến nhận vào (trở kháng tổng chống lại dòng điện xoay chiều hay tần số vô tuyến mạch nạp đối ứng trở kháng biện pháp cách dễ dàng dòng điện kỹ thuật cung cấp độ tin cậy tốt phạm vi lớn ứng dụng mạch Từ giảo Thiết bị phát cấp từ giảo dựa nguyên tắc từ trường bên ngồi sử dụng để gây phản ánh sóng điện từ ống dẫn sóng xây dựng vật liệu từ giảo Thăm dị gồm có ba thành viên đồng tâm thành viên ống bảo vệ bên Bên đường ống bên ống dẫn sóng, mà yếu tố hình thành xây dựng vật liệu từ giảo xung thẩm vấn thấp tạo máy phát Điện tử truyền xuống ống dẫn sóng tạo trường điện từ dọc theo chiều dài ống dẫn sóng Khi từ trường nam châm gắn bên phao, Một xung dòng xoắn ống dẫn sóng xoắn, Kết ống xoắn dẫn sóng bị xung trở lại thời gian thời điểm bắt đầu xung 31 ban đầu phát xung trở lại sử dụng để xác định tỉ lệ đo lường mức độ xác cao độ tin cậy Trong mười năm vi sóng radar cơng nghệ q khứ dung dể đo lường mức độ thường sử dụng Đây lĩnh vực thay đổi nhanh chóng, Trước công nghệ sử dụng độ xác cao, phát triển cảu kĩ thuật sản xuất hang loạt dẫn đến radar trở thành chi phí cho ứng dụng đa dạng Mức độ nhận biết sóng radar Tất loại sóng radar đo lường sử dụng nguyên tắc bắn vi sóng Từ cảm biến Nằm đầu đến tàu xe tăng khác, Một phần lượng phản xạ trở lại cảm biến từ bề mặt vật đo thời gian sóng phản xạ trờ lại tín hiệu dung để đo tốc độ Mức radarcos thể chia thành hai khu vực radar thơng qua khơng khí hướng dẫn sóng radar(GWR)cịn gọi radar xung vi 32 sóng(MIR)radar thơng qua khơng khí tiếp tục chia thành hai loại: Thời gian sóng xung bay tần số điều chế sóng liên tục(FMCW Mặc dù hai tín hiệu sử dụng vi sóng bắn vào khơng gian nơi chất đo, Xử lý tín hiệu trở lại, Thao tác kết tính tốn khoảng cách khác GWR Không giống thông qua hệ thống radar khơng khí GWR cơng nghệ xâm lấn Nó xuất tương tự cơng nghệ cảm biến RF nhận vào Nhưng khơng có khả tương tự cống lại ấp suất,nhiệt độ sơn sản phẩm Xung lượng điện từ phát từ đầu máy phát xung ống dẫn sóng Khi tín hiệu đạt đến điểm mà thay đổi số điện môi xảy ra,thường bề mặt chất,một số tín hiệu phản xạ trở lại.Số lượng tín hiệu phản xạ trở lại tỉ lệ thuận với khác biệt điện môi liên tục ống đẫn sóng chất.Trong thời gian ngắn,chất có điện mơi cao dẫn tín hiệu trở lại mạnh mẽ Đo lường mức độ chức thời gian từ tín hiệu điện từ phát vào thời gian mà kết nhận tiếng vang nhận Công nghệ radar thường gọi thời gian reflectometry miền (TDR) radar Cơng tác tun truyền tín hiệu ống dẫn sóng khơng loại bỏ tiếng vọng sai lầm giúp giảm thiểu tín hiệu bụi Ngồi ra, hoạt động có ứng dụng với việc thay đổi độ ẩm không gian dao động sản phẩm số điện môi Nó nên, nhiên, lưu ý rằng, tất loại máy đo radar, vật liệu điện môi thấp gây vấn đề Ngồi ra, hướng dẫn bị hư hỏng bị ăn mịn.Hệ thống có sẵn với ống dẫn sóng đơn đôi, tùy thuộc vào ứng dụng Hệ thống ống dẫn sóng kép có xu hướng cung cấp linh hoạt lớn chút thích hợp cho phép đo giao diện, vật liệu với điện môi thấp, nơi bọt Vị trí giao diện chất lỏng đo cách sử dụng phần xung điện từ ban đầu không 33 phản ánh bề mặt giai đoạn Năng lượng tiếp tục xuống ống dẫn sóng đáp ứng giao diện chất lỏng / chất lỏng tỷ lệ phần trăm phản hối đo lường Hằng số điện môi giai đoạn biết đến phép đo xác thực hiện, kể từ thiết bị điện tử đo phải bồi thường cho thay đổi dẫn đến tốc độ xung điện thơng qua giai đoạn trên, khác so với tốc độ thơng qua khơng gian khơng khí Radar thơng qua khơng khí Radar xung, chuyến bay thời gian-xung, tương tự phương pháp siêu âm đo mức Một xung radar nhằm vào bề mặt chất đo thời gian cho xung trở lại sử dụng để tìm thấy mức độ Phương pháp sử dụng lượng thấp so với FMCW hiệu bị ảnh hưởng bọt, chướng ngại vật tàu, vật liệu điện môi thấp Hệ thống FMCW không xâm lấn liên tục phát tín hiệu tần số quét.Trong loại công nghệ radar, khoảng cách suy từ khác biệt tần số truyền nhận tín hiệu thời điểm Mặc dù kỹ thuật cung cấp phép đo suy luận, xác Mức độ xử lý tín hiệu kết hợp với đồng hồ đo FMCW radar yêu cầu lượng kết có nghĩa thiết bị đo hai dây loại thích hợp cho ứng dụng đơn giản, với hầu hết ứng dụng đòi hỏi thiết bị bốn dâ Lựa chọn loại ăng-ten thích hợp kích thước yếu tố quan trọng để đạt chùm tia tập trung đầy đủ trở lại tiếng vang Cả hai hình nón ăng-ten parabol để vào sử dụng cho kỹ thuật thơng qua khơng khí Ăng-ten hình nón có xu hướng giữ tín hiệu hẹp , đường xuống ăng-ten có xu hướng tạo đường dẫn tín miền (TDR) radar Cơng tác tuyên truyền tín hiệu ống dẫn sóng khơng loại bỏ tiếng vọng sai lầm giúp giảm thiểu tín hiệu bụi Ngồi ra, hoạt động có ứng dụng với việc thay đổi 34 độ ẩm không gian dao động sản phẩm số điện mơi Nó nên, nhiên, lưu ý rằng, tất loại máy đo radar, vật liệu điện mơi thấp gây vấn đề Ngoài ra, hướng dẫn bị hư hỏng bị ăn mịn.Hệ thống có sẵn với ống dẫn sóng đơn đơi, tùy thuộc vào ứng dụng Hệ thống ống dẫn sóng kép có xu hướng cung cấp linh hoạt lớn chút thích hợp cho phép đo giao diện, vật liệu với điện môi thấp, nơi bọt Vị trí giao diện chất lỏng đo cách sử dụng phần xung điện từ ban đầu không phản ánh bề mặt giai đoạn Năng lượng tiếp tục xuống ống dẫn sóng đáp ứng giao diện chất lỏng / chất lỏng tỷ lệ phần trăm phản hối đo lường Hằng số điện môi giai đoạn biết đến phép đo xác thực hiện, kể từ thiết bị điện tử đo phải bồi thường cho thay đổi dẫn đến tốc độ xung điện thơng qua giai đoạn trên, khác so với tốc độ thơng qua khơng gian khơng khí Radar thơng qua khơng khí Radar xung, chuyến bay thời gian-xung, tương tự phương pháp siêu âm đo mức Một xung radar nhằm vào bề mặt chất đo thời gian cho xung trở lại sử dụng để tìm thấy mức độ Phương pháp sử dụng lượng thấp so với FMCW hiệu bị ảnh hưởng bọt, chướng ngại vật tàu, vật liệu điện môi thấp Hệ thống FMCW không xâm lấn liên tục phát tín hiệu tần số qt.Trong loại cơng nghệ radar, khoảng cách suy từ khác biệt tần số truyền nhận tín hiệu thời điểm Mặc dù kỹ thuật cung cấp phép đo suy luận, xác Mức độ xử lý tín hiệu kết hợp với đồng hồ đo FMCW radar yêu cầu lượng kết có nghĩa thiết bị đo hai dây loại thích hợp cho ứng dụng đơn giản, với hầu hết ứng dụng đòi hỏi thiết bị bốn dâ 35 Lựa chọn loại ăng-ten thích hợp kích thước yếu tố quan trọng để đạt chùm tia tập trung đầy đủ trở lại tiếng vang Cả hai hình nón ăng-ten parabol để vào sử dụng cho kỹ thuật thông qua khơng khí Ăng-ten hình nón có xu hướng giữ tín hiệu hẹp , đường xuống ăng-ten có xu hướng tạo đường dẫn tín hiệu rộng Các yếu tố bọt bể, chướng ngại vật , hỗn loạn ảnh hưởng đến loại ăng-ten lựa chọn kích thước 6.Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến xử lý tín hiệu đầu 6.1.Thiết kế vị trí lắp đặt kho V1 E2 E1 CB3 CB1 V2 CB2 BĂNG TẢI Chú thích sơ đồ: Kho:chứa thùng rỗng CB1: Cảm biến quang E3Z-R61( phát thùng rỗng) CB2: Cảm biến vị trí phát thùng rỗng để mở van CB3: Cảm biến siêu âm( phát mức chất lỏng) V1,V2: van1,van E1,E2: cảm biến điện dung (phát mức chất lỏng bồn chứa) 6.2.Xử lí tín hiệu đầu cảm biến 36 Mạch lực mạch điều khiển: MẠCH ĐIỀU KHIỂN + STOP START - P P K Đ1 R CB1 L1 R L2 K CB2 Đ R L R L K E1 E2 K Đ CB3 K Đ RL4 R L 55 T3 RL3 LR1 T2 RL5 T1 T1 RL2 P RL2 37 T4 RL5 MẠCH LỰC 220V ~ CB T1 T2 T3 T4 V1 M2 V2 M1 Động bang tải động đẩy thùng van van Thuyết minh: -Công đoạn 1:Đấy thùng từ kho xuống băng tải Khi ấn nút stast cuộn T2 có điện,động đẩy thùng( M2) hoạt động đẩy thùng xuống băng tải=> cảm biến (CB1) có điện,cuộn Rl1 có điện, T2 điện động M2 ngừng hoạt động Khi thùng rỗng qua CB1, CB1 điện, Rl1 điện, T2 có điện động M2 hoạt động -Công đoạn 2:điều khiển động băng tải 38 Khi ấn stast cuộn T1 có điện động băng tải( M1) hoạt động, thùng chứa chạm vào cảm biến 2(CB2) cuộn Rl2 có điện, cuộn T1 điện=> động băng tải ngừng hoạt động Khi thùng qua cảm biến CB2 điện cuộn Rl2 điện , T1 có điện=> động băng tải hoạt động -Cơng đoạn 3: rót chất lỏng vào thùng rỗng Khi thùng rỗng tới vị trí cảm biến 2, CB2 có điện=> cuộn Rl2 có điện=> cuộn T4 có điện, tiếp điểm T4 mạch lực đóng lại van 2(V2) mở chất lỏng rót vào thùng rỗng Khi chất lỏng van rót vào thùng rống đến mức soi cảm biến siêu âm tiếp điểm CB3 đóng lại cuộn Rl5 có điện=> cuộn T4 điện, tiếp điểm T4 mạch lực mở V2 điện van ngừng rót chất lỏng vào thùng chứa -Cơng đoạn 4:bơm chất lỏng vào thùng chứa Khi chất lỏng mức cảm biến điện dung E1 E2 cuộn Rl3,Rl4 khơng có điện=> cuộn T3 có điện, tiếp điểm T3 mạch lực đóng lại => van 1( V1) có điện mở chất lỏng rót vào bể chứa Khi chất lỏng ngập đến cảm biến điện dung E2 ta có tiếp điểm E1 E2 có điện=> cuộn Rl3,Rl4 có điện=> cuộn T3 điện, tiếp điểm T3 mạch lực đóng lại => van1 đóng lại van ngừng rót chất lỏng vào bể chứa 39 Chương Kết luận 3.1 Kết đạt Từ kiến thức ôn đo lường cảm biến số môn khác chúng em nghiên cứu đề tài chiết rót chất lỏng tự đơng.Hệ thống chiết rót chất lỏng tự động sử dụng cảm biến,role cơng tác tơ,tạo hệ thống rót tự động mà người vận hành dễ dàng điều khiển hệ thống 3.2 Các hạn chế thực Tình trạng xảy sai số hệ thống tránh khỏi Có thể sai số tương đối, sai số tuyệt đối sai số hệ thống Nguyên nhân sai số có nhiều nguyên nhân, thiết bị cảm biến, môi trường tác động người vào hệ thống 3.3 Biện pháp khắc phục Làm giảm sai số xuống mức thấp cách lựa chọn loại cảm biến phù hợp với hệ thống làm việc Điều giúp cho dây chuyền sản xuất làm việc cách hiệu tối ưu 40 MỤC LỤC CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG …………………3 CHƯƠNG 2:NỘI DUNG THỰC HIỆN 2.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống ………………… 2.2 Phương án lựa chọn cảm biến……………………….6 2.2.1 Cảm biến lưu lượng chất lỏng qua van ………… 2.2.2 Cảm biến mức chất lỏng bể chứa ………….25 Chương 3: KẾT LUẬN 3.1 kết đạt ……………………………… .41 3.2 Các hạn chế thực ………………………… 41 3.3 Biện pháp khắc phục ……………………………… 41 41 ... R L2 K CB2 Đ R L R L K E1 E2 K Đ CB3 K Đ RL4 R L 55 T3 RL3 LR1 T2 RL5 T1 T1 RL2 P RL2 37 T4 RL5 MẠCH LỰC 22 0V ~ CB T1 T2 T3 T4 V1 M2 V2 M1 Động bang tải động đẩy thùng van van Thuyết minh: -Công... phụ thuộc vào tỷ trọng chất lỏng chảy qua ống • khơng đo lưu lượng chất lỏng dạng đặc biệt (ví dụ chất lỏng với chất khí hay hạt rắn; chất khí với chất lỏng có bọt) hạt/vật chất đặc biệt làm giảm... tiết lượng chất lỏng mức chất lỏng qua van,như đóng vai trị quan trọng dây truyền chiết rót chất lỏng cơng nghiệp cảm biến Hình ảnh khâu chiết rót chất lỏng cơng nghiệp mà xét tới: HÌNH 6.1 Khi