Phân tích và xây dựng hệ thống đo và điều khiển nhiệt độ cho lò ấp trứng công nghiệp

Phân tích và xây dựng hệ thống đo và điều khiển nhiệt độ cho lò ấp trứng công nghiệp

-ĐỀ TÀI BỘ MÔN

ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN PHÂN TÍCH VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ CHO LÒ ẤP TRỨNG CÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : CNKT Điện

Hà Nội -2011

Mục lục :

 Đặt vấn đề: 5

 Giải quyết vấn đề: 5

PHẦN 1:TỔNG QUAN VỀ LÒ ẤP TRỨNG 7

CHƯƠNG 1:Cấu tạo của Lò Ấp Trứng 7

1.Thùng máy và giàn khay trứng 7

2.Bộ tạo nhiệt và bộ điều nhiệt 7

3.Bộ tạo ẩm 7

4.Bộ thông gió và bộ điều gió 8

5.Bộ đảo trứng 8

6.Bộ điều khiển và báo hiệu 8

7.Bộ phận phụ trợ 8

CHƯƠNG 2 :KĨ THUẬT ẤP TRỨNG 10

1.Thu trứng, bảo quản trứng 10

2 Quá trình ấp trứng 10

3 Soi trứng kiểm tra sự phát triển của phôi sau ngày ấp trứng 12

PHẦN II: XÂY DỰNG HỆ THỐNG LÒ ẤP TRỨNG CÔNG NGHIỆP 13

Chương 1:KIẾN THỨC CƠ SỞ 13

1.Cảm biến nhiệt độ: 13

2 Cảm biến độ ẩm: 20

3.Bộ chuyển đổi ADC 20

4 Các thiết bị khác 23

CHƯƠNG 2 :THIẾT KẾ HỆ THÔNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ ẤP TRỨNG 23

I)Thiết kế sơ đồ khối 23

II)Lựa chọn thiết bị cho hệ thống 25

III)Nguyên lý hoạt động của hệ thống 28

1 Khối cảm biến và ADC 28

2.Khối xử lý và nút ấn 29

3.Khối điều khiển quạt đèn 30

4.khối hiển thị 31

5.Khối nguồn 32

6.Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển nhiệt độ 33

II)Thiết kế mô hình lò ấp trứng gà 34

Kích thước các loại lò ấp trứng gà: 34

PHẦN III: KẾT LUẬN 39

Lời nói đầu

N

gày nay,nông nghiệp đang phát triển theo xu hướng hiện đại hóa sản xuất với nhiều trang trại có quy mô lớn trồng nhiều loại cây và nuôi nhiều loại con đặc biệt là các loại gia cầm và thủy cầm.Với việc cần có số lượng lớn các loại gia cầm như vậy việc ấp trứng để phát triển số lượng đàn gia cầm thủy cầm là vấn

đề rất quan trọng mà để ấp tự nhiên thì sẽ rất tốn thời gian cho một lứa gia cầm, thủy cầm và hiệu quả kinh tế không cao.Vì vậy, chúng ta cần phải phải chế tạo lò ấp trứng để giải quyết vấn đề đó Và đối với lò ấp trứng yêu cầu kĩ thuật quan trọng nhất là phải ổn định nhiệt trong lò.Và đây cũng là vấn đề cần giải quyết trong đề tài bộ môn Đo lường và Cảm biến

Đồ án được thực hiện với nhiều tài liệu tham khảo và được chia làm 3 phần chính:

+Ưu điểm: đo và điều khiển nhiệt độ chính xác, , tỷ lệ nở cao, đem lại hiệu quả kinh tế phù hợp với sản suất số lượng lớn và các lò ấp công nghiệp chủ yếu thường sử dụng phương pháp này.

+Nhược điểm: cần phải có kiến thức sâu rộng điện tử, cảm biến, vi xử

lý, lập trình

PHẦN 1:TỔNG QUAN VỀ LÒ ẤP TRỨNG CHƯƠNG 1:Cấu tạo của Lò Ấp Trứng

1.Thùng máy và giàn khay trứng

-Thùng máy thường có dạng hình hộp bằng gỗ và có thể bọc tôn, nhôm ngoài mặt đáy để tăng cứng vững, có cửa lớn phía trước để đưa trứng vào ra, có cửa kính để quan sát trong máy, nhiệt kế, ẩm kế; có cửa sổ phía sau để mở và chăm sóc máy bên trong Ngoài ra còn có cửa thoát gió, thoát khí thải trong máy -Giàn là một bộ khung, thường bằng kim loại, để đặt các khay trứng, có thể xoay nghiêng bên phải, bên trái để đảo trứng Giàn thường có 2 kiểu: giàn trống và giàn tầng.

-Khay xếp trứng ấp (khay ấp) thường hình chữ nhật, bằng gỗ, kim loại hoặc nhựa có những thanh ngăn giữ trứng Khe giữa các thanh có thể thay đổi rộng hẹp để phù hợp kích thước to nhỏ của các loại trứng.

-Khay xếp trứng nở (khay nở) cũng hình chữ nhật, có đáy bằng lưới thép (lỗ vuông hoặc tròn) Khi tới ngày nở trứng được chuyền từ các khay ấp sang khay

nở để việc nở của trứng được dễ ràng Khi đảo trứng, các khay ấp sẽ nghiêng cùng với khung giàn một góc 45-47 0 so với mặt ngang, lần lượt theo 2 phía đối xứng.

2.Bộ tạo nhiệt và bộ điều nhiệt

Bộ tạo nhiệt làm việc theo các nguyên lý sau:

- Bằng nước nóng: nước đun ngoài đổ vào bình tạo nhiệt đặt trong máy, phía trên

- Nước nóng đun bằng đèn dầu: nước nóng lưu thông theo ống dẫn trong máy bằng cách đối lưu để cấp nhiệt cho trứng.

- Bằng điện: dùng các dây điện trở đốt nóng, khi có dòng điện qua sẽ toả nhiệt cho máy.

Bộ điều nhiệt thường gồm một bộ cảm biến nhiệt đặt trong máy, tác động vào

bộ đóng ngắt mạch điện cung cấp cho dây điện trở tạo nhiệt.

Ở máy ấp trứng bằng nước nóng và đun đèn dầu thường dùng bộ cảm biến nhiệt kiểu bầu ête để tác động vào bộ phận đóng mở ống khói nóng của đèn dầu đun nước, nhờ đó mà tự động điều nhiệt được

3.Bộ tạo ẩm

Làm việc theo nguyên lý sau:

- Dẫn nước hay đổ nước vào máng tạo ẩm đặt trong máy để nước bốc hơi tạo

ẩm Cách này thủ công, đơn giản, không đảm bảo tốt yêu cầu độ ẩm ổn định, khó điều ẩm tốt được.

- Vung nước qua cánh quạt trong máy, nước từ bình chứa đặt cao hay từ mạng ống cung cấp chung của trại, qua van nước, ống dẫn vào bầu, để rồi theo ống dẫn hàn dọc các cánh quạt gió mà vung ra xung quanh, xuyên qua các lỗ nhỏ của vành lưới thép bao xung quanh, sẽ tạo thành lớp sương mù gây ẩm trong máy.

4.Bộ thông gió và bộ điều gió

-Bộ thông gió ở các máy ấp trứng đều là quạt hướng trục,

lắp ở giữa thành sau bên trong máy Cửa hút gió được bố trí gần trục quạt có nắp điều gió, điều chỉnh độ mở bằng tay Cửa thoát gió thường bố trí trên nóc máy hay ở thành trước máy, có nắp điều gió, đóng mở bằng tay.

5 Bộ đảo trứng

Bao gồm có các nguyên lý làm việc sau:

- Động cơ điện quay: dùng cho mọi kiểu giàn trứng, thường gồm động cơ điện,

bộ giảm tốc, bộ truyền động và cụm tiếp điểm cuối.

- Dây kéo: dùng ở một số máy ấp trứng cỡ nhỏ, trong đó khay trứng có các đũa tròn xoay được, quấn một dây chung sao cho khi đảo, ta kéo một đầu dây thì các đũa xoay đủ để khay trứng xoay theo một góc nào đó.

- Tay quay: dùng ở máy ấp trứng có giàn trống, dùng tay quay trống nghiêng một góc 45-47 0 (so với mặt nằm ngang) lần lượt cả hai phía theo từng thời gian qui định.

6 Bộ điều khiển và báo hiệu

Thường bao gồm: những bộ khởi động từ, những cụm tiếp điểm tổng, những rơle điện từ, cầu chì, nút bấm, cụm đầu nối điện, chuông đèn báo hiệu.

7 Bộ phận phụ trợ

Máy ấp trứng còn có những bộ phận phụ trợ như: giàn chuyển trứng, bộ bánh xe chuyển giàn trứng, bàn chuyển trứng, thang, dụng cụ soi trứng.

Hình 1: Mô hình cấu tạo của lò ấp trứng

CHƯƠNG 2: KĨ THUẬT ẤP TRỨNG

Kết quả ấp nở phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trong đó kỹ thuật ấp trứng là yếu tố đặc biệt quan trọng Muốn có tỷ lệ nở cao ta phải thao tác đúng cẩn thận tất cả các khâu trong quy trình ấp

1 Thu trứng, bảo quản trứng

- Thu trứng 3-5 lần/ngày để tránh trứng bị bẩn, bị dập, vỡ do bị gà dẫm phải Khi thu trứng ta loại những quả quá to, quá bé, quả có hình dạng khác thường, những quả vỏ sần sùi Những quả trứng đạt yêu cầu ta xếp vào khay sạch, đầu nhỏ của quả trứng xếp quay xuống, đầu to có buồng khí quay lên trên

- Bảo quản trứng: Sau khi đẻ 24 giờ phôi trong trứng bắt đầu phát triển Phôi ngừng phát triển ở nhiệt độ dưới 24 0 C sau khi đẻ 6 giờ trứng phải được đưa về phòng bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn 24 0 C Nếu bảo quản trứng trong một tuần

quản phải được kiểm soát chặt chẽ ẩm độ trong phòng bảo quản nên giữ ở mức 80-85% Trứng đưa khỏi phòng bảo quản để đi ấp phải được làm ấm trở lại trước khi đưa vào máy ấp, bằng cách xếp lên giá đế ở phòng ấp 4-8 giờ sau đó mới xếp vào máy

2 Quá trình ấp trứng

-Quá trình ấp-nở-thời gian ấp nở của trứng các loại gia cầm rất khác nhau, phụ thuộc vào giống Thời gian nở trung bình của trứng gà 21 ngày, trứng vịt

28 ngày, trứng ngan 35 ngày, trứng đà điểu 42-45 ngày

Trong quá trình ấp nở phải lưu ý các yếu tố nhiệt độ, ẩm độ trong máy, độ thông thoáng và lưu thông không khí, chế độ đảo trứng Đối với máy ấp bằng điện quy mô nhỏ gia đình cách vận hành đảm bảo quy trình ấp như sau:

- Nhiệt độ: Tuy có nhiệt kế đo độ và có chuông báo động nhưng ta vẫn phải luôn quan sát để kịp điều chỉnh nhiệt độ trong máy bằng rơle điện theo đúng quy trình ấp đế đảm bảo kết quả ấp cao

- Ẩm độ: Máy ấp hiện đại có hệ thống điều hòa ẩm độ tự động bằng cách phun sương còn loại máy bán tự động tự thiết kế lắp ráp của ta thì ẩm độ được điều chỉnh bằng bề mặt bốc hơi của các khay nước Trong khoang máy ta thiết kế nơi đặt khay nước (thường ở phía dưới) Bộ khay thường có kích cỡ khác nhau

để khi cần độ ẩm cao thì đặt khay to còn cần độ ẩm thấp thì đặt khay nhỏ Quạt

thổi không khí lên bề mặt nước trong khay sẽ làm nước bốc hơi vào không khí trong máy tạo độ ẩm cần thiết

- Thông thoáng và lưu thông không khí: Hệ thống quạt và cửa sổ hoa thị sẽ giúp cho việc lưu thông các luồng khí trong máy làm điều hòa nhiệt độ

- Đảo trứng: Trứng ấp nên đảo ít nhất 3-5 lần một ngày Mục đích của việc đảo trứng là để tránh phôi bị dính vào vỏ trứng và tăng sự hoạt động của lòng đỏ, lòng trắng trứng Khi đưa khay trứng ra ngoài đảo còn để làm mát trứng -Chuyển trứng: Trứng được chuyển từ khay ấp sang khay nở 3 ngày trước khi trứng nở: Khi chuyển trứng nên cẩn thận để tránh làm dập vỡ trứng.

Hình 2: Quy trình ấp của một số loại trứng gia cầm thông dụng

Nhiệt

độ ( 0 C)

ẩm độ (%)

Nhiệt độ ( 0 C)

ẩm độ (%)

3 Soi trứng kiểm tra sự phát triển của phôi sau ngày ấp trứng

Dụng cụ soi trứng gồm: Bóng đèn 60W, đặt trong một hộp gỗ, hộp carton kín, riêng mặt trước khoét một lỗ hình tròn đủ để ánh sánh phát ra trùm kín

Nếu soi với số lượng trứng lớn sử dụng thiết bị soi - thùng hình hộp, cao 0.7-0.8m Năm mặt kín còn mặt trên để trống, đặt khít khay trứng định soi Trong thùng có 1 bóng điện công suất 100W Hiện nay cũng đã có máy soi trứng và loại trứng tự động.

a Đặc điểm của phôi phát triển tốt sau 6 ngày ấp

- Phôi lớn nằm chìm sâu trong lòng đỏ, chỗ phôi nằm có màu trắng đục mờ, túi nước ối lớn lên quanh phôi.

-Bên ngoài túi nước ối có hệ thống mạch máu của lòng đỏ, mạch máu phân bố giống như mạng nhện Vì vậy trứng có màu hồng.

- Khi soi phải xoay trứng hơi mạnh mới thấy phôi.

b Đặc điểm của phôi phát triển yếu ,chết sau 6 ngày ấp

- Nếu trứng trong suốt , xoay trứng thấy lòng đỏ và lòng trắng trộn lẫn là trứng không phôi.

- Phôi nhẹ nằm lên sát mặt vỏ trứng, nhìn rõ tâm phôi.

- Túi nước ối nhỏ.

- Hệ thống mạch máu phát triển yếu, mờ nhạt.

- Đôi khi buồng khí khá lớn.

- Trứng bị chết phôi, khi xoay trứng phôi di động nhanh, có vết đen nằm sát buồng khí, mạch máu sẫm, vòng máu chạy ngang.

c Nguyện nhân chết phôi

- Trứng bảo quản không tốt, quá lâu.

- Chăm sóc nuôi dưỡng đàn gà sinh sản kém: bị thiếu vitamin A, D,E,B kéo dài, thiếu khoáng vi lượng.

- Chế độ ấp không thích hợp, nhiệt quá cao.

Sau khi soi, loại bỏ trứng không phôi, chết phôi, tính tỉ lệnh trứng không phôi, chết phôi.

d Soi trứng kiểm tra sự phát triển của phôi sau 11 ngày ấp

+Phương pháp: Đây là lần kiểm tra sinh vật học thứ 2 từ khi trứng vào ấp Các bước tiến hành như sau:

Lấy khay trứng trong máy ra, đưa vào phòng kiểm tra , yêu cầu phòng phải tối, kín gió.

- Đặt khay trứng về phía phải đèn soi, bên trái đặt khay ấp không có

trứng.Trước mặt người soi đặt trứng bằng nhựa.

- Loại bỏ trứng chết phôi, trứng dập và dặt vào khay nhựa.

- Sau khi soi hết một khay, kiểm đém số trứng chết phôi, tính số trứng phôi sống, xếp lại và đặt vào máy.

- Đối với trứng ấp 11 ngày phải soi đầu nhọn của trứng, cần chú ý xem màng niệu nang đã khép kín chưa.

+ Đặc điếm nhận biết phôi bị chết trong giai đoạn 11 ngày ấp

- Phôi không chuyển động.

- Trứng có màu nâu sẫm, do mạch máu bị vỡ, máu đen.

- Sờ vỏ trứng lạnh.

- Phôi yếu biểu hiện niệu nang bị hở, phôi nhỏ, chuyển động yếu.

Cần chú ý: soi trứng phải nhanh, để đưa vào máy ngay kẻo trứng bị mất nhiệt Phòng soi trứng phải đảm bảo ấm, sạch và không bật quạt máy.

PHẦN II: XÂY DỰNG HỆ THỐNG LÒ ẤP TRỨNG CÔNG NGHIỆP Chương 1: KIẾN THỨC CƠ SỞ

1 Cảm biến nhiệt độ:

Phân loại cảm biến nhiệt độ:

- Cặp nhiệt điện ( Thermocouple ).

- Nhiệt điện trở ( RTD-resitance temperature detector ).

- Thermistor.

- Bán dẫn ( Diode, IC ,….).

- Ngoài ra còn có loại đo nhiệt không tiếp xúc ( hỏa kế- Pyrometer ) Dùng hồng ngoại hay lazer.

a) Cặp nhiệt điện( Thermocouples ).

- Cấu tạo: Gồm 2 chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính một đầu.

- Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho ra sức điện động thay đổi ( mV).

- Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao.

- Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số Độ nhạy không cao.

- Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,…

- Tầm đo: -100 o C <1400 o C

- Gồm 2 dây kim loại khác nhau được hàn dính 1 đầu gọi là đầu nóng ( hay đầu đo), hai đầu còn lại gọi là đầu lạnh ( hay là đầu chuẩn ) Khi có sự

chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh thì sẽ phát sinh 1 sức điện động V tại đầu lạnh Một vấn đề đặt ra là phải ổn định và đo được nhiệt độ ở đầu lạnh, điều này tùy thuộc rất lớn vào chất liệu Do vậy mới cho ra các chủng loại cặp nhiệt độ, mỗi loại cho ra 1 sức điện động khác nhau: E, J, K,

R, S, T Các bạn lưu ý điều này để chọn đầu đo và bộ điều khiển cho thích hợp.

- Dây của cặp nhiệt điện thì không dài để nối đến bộ điều khiển, yếu tố dẫn đến không chính xác là chổ này, để giải quyết điều này chúng ta phải bù trừ cho nó ( offset trên bộ điều khiển ).

Lưu ý khi sử dụng:

- Từ những yếu tố trên khi sử dụng loại cảm biến này chúng ta lưu ý là

không nên nối thêm dây ( vì tín hiệu cho ra là mV nối sẽ tiêu hao rất nhiều năng lượng) Cọng dây của cảm biến nên để thông thoáng ( đừng cho cọng dây này dính vào môi trường đo ) Cuối cùng là nên kiểm tra cẩn thận việc Offset thiết bị.

- Lưu ý: Vì tín hiệu cho ra là điện áp ( có cực âm và dương) do vậy cần chú

ý kí hiệu để lắp đặt vào bộ khuếch đại cho đúng.

Hình cặp nhiệt điện

b) Nhiệt điện trở

Cấu tạo của nhiệt điện trở RTD

- Cấu tạo của RTD gồm có dây kim loại làm từ: Đồng, Nikel, Platinum,… được quấn tùy theo hình dáng của đầu đo Khi nhiệt độ thay đổi điện trở giữa hai đầu dây kim loại này sẽ thay đổi, và tùy chất liệu kim loại sẽ có độ tuyến tính trong một khoảng nhiệt độ nhất định.Phổ biến nhất của RTD là loại cảm biến Pt, được làm từ Platinum Platinum có điện trở suất cao,

chống oxy hóa, độ nhạy cao, dải nhiệt đo được dài Thường có các loại: 100,

200, 500, 1000 ohm tại 0 o C Điện trở càng cao thì độ nhạy nhiệt càng cao.

- RTD thường có loại 2 dây, 3 dây và 4 dây.

Lưu ý khi sử dụng:

- Loại RTD 4 dây giảm điện trở dây dẫn đi 1/2, giúp hạn chế sai số

- Cách sử dụng của RTD khá dễ chịu hơn so với Thermocouple Chúng ta có thể nối thêm dây cho loại cảm biến này ( hàn kĩ, chất lượng dây tốt, có chống nhiễu ) và có thể đo test bằng VOM được.

- Vì là biến thiên điện trở nên không quan tâm đến chiều đấu dây.

c) Thermistor

- Cấu tạo: Làm từ hổn hợp các oxit kim loại: mangan, nikel, cobalt,…

- Nguyên lý: Thay đổi điện trở khi nhiệt độ thay đổi.

- Ưu điểm: Bền, rẻ tiền, dễ chế tạo.

- Khuyết điểm: Dãy tuyến tính hẹp.

- Thường dùng: Làm các chức năng bảo vệ, ép vào cuộn dây động cơ, mạch điện tử.

- Tầm đo: 50 <150 0 C.

Cấu tạo Thermistor.

- Thermistor được cấu tạo từ hn hợp các bột ocid Các bột này được hòa trộn theo tỉ lệ và khối lượng nhất định sau đó được nén chặt và nung ở nhiệt

độ cao Và mức độ dẫn điện của hỗn hợp này sẽ thay đổi khi nhiệt độ thay đổi.

- Có hai loại thermistor: Hệ số nhiệt dương PTC- điện trở tăng theo nhiệt độ; Hệ số nhiệt âm NTC – điện trở giảm theo nhiệt độ Thường dùng nhất là loại NTC.

- Thermistor chỉ tuyến tính trong khoảng nhiệt độ nhất định 50-150 0 C do vậy người ta ít dùng để dùng làm cảm biến đo nhiệt Chỉ sử dụng trong các mục đích bảo vệ, ngắt nhiệt.

- Ta dễ dàng bắt gặp các cảm biến loại này dưới dạng diode

( hình dáng tương tự Pt100), các loại IC như: LM35, LM335, LM45 Nguyên lý của chúng là nhiệt độ thay đổi sẽ cho ra điện áp thay đổi Điện áp này được phân áp từ một điện áp chuẩn có trong mạch

IC cảm biến nhiệt LM35 Cảm biến nhiệt dạng Diode Gần đây có cho ra đời IC cảm biến nhiệt cao cấp, chúng hỗ trợ luôn cả chuẩn

truyền thông I2C ( DS18B20 ) mở ra một xu hướng mới trong “ thế giới cảm biến”.

IC cảm biến nhiệt DS18B20 Lưu ý khi sử dụng:

- Vì được chế tạo từ các thành phần bán dẫn nên cảm biến nhiệt Bán Dẫn kém bền, không chịu nhiệt độ cao Nếu vượt ngưỡng bảo vệ có thể làm hỏng cảm biến.

- Cảm biến bán dẫn mỗi loại chỉ tuyến tính trong một giới hạn nào đó, ngoài dải này cảm biến sẽ mất tác dụng Hết sức quan tâm đến tầm đo của loại cảm biến này để đạt được sự chính xác.

-Loại cảm biến này kém chịu đựng trong môi trường khắc nghiệt: Ẩm cao, hóa chất có tính ăn mòn, rung sốc va chạm mạnh.

Cấu tạo: Làm từ các loại chất bán dẫn.

- Nguyên lý: Sự phân cực của các chất bán dẫn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.

- Ưu điểm: Rẻ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu tốt, mạch xử lý đơn giản.

- Khuyết điểm: Không chịu nhiệt độ cao, kém bền.

- Thường dùng: Đo nhiệt độ không khí, dùng trong các thiết bị đo, bảo vệ các mạch điện tử.

- Tầm đo: -50 ÷150 o C

e) Hỏa kế- pyrometer

- Cấu tạo: Làm từ mạch điện tử, quang học.

- Nguyên lý: Đo nhiệt độ dựa trên tính chất bức xạ năng lượng của môi

trường mang nhiệt.

- Ưu điểm: Dùng trong môi trường khắc nghiệt, không cần tiếp xúc với môi trường đo.

- Khuyết điểm: Độ chính xác không cao, đắt tiền.

- Thường dùng: Làm các thiết bị đo cho lò nung.

- Tầm đo: -54 <1000 o C

- Nhiệt kế bức xạ ( hỏa kế ) là loại thiết bị chuyên dụng dùng để đo nhiệt độ của những môi trường mà các cảm biến thông thường không thể tiếp xúc được ( lò nung thép, hóa chất ăn mòn mạnh, khó đặt cảm biến).

- Gồm có các loại: Hỏa kế bức xạ, hỏa kế cường độ sáng, hỏa kế màu sắc Chúng hoạt động dựa trên nguyên tắc các vật mang nhiệt sẽ có hiện tượng

bức xạ năng lượng Và năng lượng bức xạ sẽ có một bước sóng nhất định Hỏa kế sẽ thu nhận bước sóng này và phân tích để cho ra nhiệt độ của vật cần đo

Lưu ý khi sử dụng:

Tùy theo thông số của nhà sản xuất mà hỏa kế có các tầm đo khác nhau, tuy nhiên đa số hỏa kế đo ở khoảng nhiệt độ cao Và vì đặc điểm không tiếp xúc trực tiếp với vật cần đo nên mức độ chính xác của hỏa kế không cao, chịu nhiều ảnh hưởng của môi trường xung quanh.

Theo các phân tích ở trên Cảm biến nhiệt này hoạt động tốt trong môi trường có nhiệt độ cao và có biên độ thay đổi nhiệt lớn.Phù hợp với yêu cầu

đề bài đo nhiệt độ từ 50-300 o C và sai số là 3 o C.

-Các loại cảm biến phổ biến:

Sai số khoảng 1 0 C trong khoảng 100 0 C

LM35

Ngõ ra điện áp

Độ nhạy là 10 mV/ 0 C

Phạm vi hoạt động: -55 0 C đến 150 0 C

Ở nhiệt độ 25 0 C sai số không quá 1%.

Dòng làm việc 400µA đến 5mA

2 Cảm biến độ ẩm:

Độ ẩm có mặt khắp mọi nơi trong khí quyển Độ ẩm đóng vai trò quan trọng đối với cơ thể sống Việc đo độ ẩm khó khăn hơn việc đo các đại lượng khác như lưu lượng, nhiệt độ, mức và áp suất Lý do chủ yếu là giới hạn độ ẩm rất rộng từ vài phần triệu đến hơi nước ở 100 o C Do vậy cần có nhiều kỹ thuật và dụng cụ đo độ ẩm khác nhau, vấn đề là cần chọn kiểu cảm biến và phương pháp đo thích hợp đối với từng hoàn cảnh cụ thể.Các thông số đặc trưng cho độ ẩm:

- Áp suất hơi bão hòa P s (T) là áp suất hơi nước ở trạng thái cân bằng với nước ở nhiệt độ T đây là giá trị lớn nhất mà áp suất riêng phần P v có thể đạt tới ở nhiệt độ T, trên áp suất này sẽ xảy rag hiện tượng ngưng tụ.

- Độ ẩm tương đối RH% là tỉ số giữa áp suất riêng của hơi nước và áp suất hơi bão hòa ở nhiệt độ T.

RH%=P v /P s (T).100 -Nhiệt độ tạo sương T d ( o C) là nhiệt độ cần phải làm lạnh không khí ẩm xuống tới đó để đạt được trạng thái bão hòa

P v =P s (Td)

- Nhiệt độ ẩm T h ( o C) là nhiệt độ cân bằng của một khối lượng nước hóa hơi

và không khí trong trường hợp nhiệt lượng cần thiết để hóa hơi

 Các loại ẩm kế có thể được chia ra làm 2 loại chính:

+ Ẩm kế dựa trên nguyên lý đo tính chất của vật liệu có liên quan đến độ ẩm gồm có: ẩm kế biến thiên trở kháng, ẩm kế tinh thể thạch anh…