Đo mức bằng cảm biến laserlight

Đây là bài giảng môn thiết bị đo trong tệp tài liệu của môn do thầy hướng dẫn tìm hiểu. Đây là slide tập trung tìm hiểu sâu về Đo mức bằng cảm biến laserlight. Tài liệu có đầy đủ cả word, video, hình ảnh đầy đủ thông tin về thiết bị. Cảm ơn các bạn đã quan tâm.

Thiết bị đo và điều khiển công

nghiệp

ĐỀ TÀI: Đo mức bằng cảm biến laser/light

Giáo viên hướng dẫn: Võ Quang Vinh

Nhóm 6: Bùi Xuân Kiên Nguyễn Trung Kiên

Hoàng Thị Lệ Nguyễn Diệu Linh

Trần Tú Linh Lớp: Đ7-ĐCN1

5/22/16

Nội dung

1 Giới thiệu chung về cảm biến

2 Một số loại cảm biến

3 Giới thiệu cảm biến laser

4 Cấu tạo cảm biến laser

5 Nguyên lý hoạt động cảm biến laser

6 Một số loại cảm biến laser

7 Ứng dụng cảm biến laser đo mức

8 Ưu, nhược điểm của cảm biến laser

9 Một số ứng dụng trong công nghiệp

5/22/16

1 Giới thiệu chung

Bộ cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận

những trạng thái hay quá trình vật lý hay hóa học

ở môi trường cần khảo sát, và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó.

5/22/16

2 Một số loại cảm biến

5/22/16

3 Giới thiệu cảm biến đo mức LASER/LIGHT

• Tia laser là nguồn sáng đơn sắc, độ chói lớn, rất định

hướng và đặc biệt là tính liên kết mạnh

• Trong tia laser tất cả các bức xạ cấu thành đều cùng

pha,cùng phân cực vì vậy khi chồng chéo lên nhau

chúng tạo thành một sóng duy nhất và rất xác định

5/22/16

3 Giới thiệu cảm biến đo mức

LASER/LIGHT

• Cảm biến đo mức Laser/Light là một trong những ứng dụng sử dụng công nghệ hiện

đại, có thể dùng trong những môi trường mà một số cảm biến khác khó có thể hoạt động

Cảm biến đo mức Laser/Light được thiết kế để xác định mức của dầu, nhớt, bùn, và các chất lỏng đục như hầm chứa bẩn, sữa, và socola vv

• Cảm biến đo mức Laser/Light dùng tia laser tạo ra sóng điện từ có bước sóng rất ngắn

(nhỏ hơn 2μm) Tín hiệu laser thường dùng là: xung ngắn với thời gian tồn tại nhỏ hơn 1ns hoặc tia laser được điều chế biên độ với tần số cỡ megahertz.

• Laser hoạt động trên một nguyên tắc rất giống với cảm biến siêu âm.Thay vì sử dụng

tốc độ của âm thanh để tìm ra mức độ, ta sử dụng tốc độ của ánh sáng

5/22/16

4 Cấu tạo cảm biến đo mức LASER/LIGHT

Cấu tạo gồm: + Phần tử phát

+ Phần tử cảm nhận + Gương

5/22/16

5 Nguyên lý hoạt động cảm biến đo mức

LASER/LIGHT

Sử dụng phương pháp điều biến sóng sin để điều khiển laser diot và sử dụng photodetector để thu ánh sáng laser phản hồi

Sau đó đo độ lệch pha từ sóng phát và sóng thu để tính toán ra được khoảng cách

5/22/16

5 Nguyên lý hoạt động cảm biến đo mức

LASER/LIGHT

5/22/16

6 Một số loại cảm biến laser

- Công suất :1,5w

- Khả năng chống chịu với môi trường

+ Nhiệt độ xung quanh khi vận hành: -10-55oC

+ Độ ẩm tương đối: 35-85%

+ Chống chịu rung: 10-55Hz

Bộ cảm biến laser kỹ thuật số

5/22/16

6 Một số loại cảm biến laser

- Phạm vi hiển thị: ±9999.99 mm đến ±9999.99 μm (Có thể lựa chọn từ 6 mức)

- Tỷ lệ màn hình hiển thị: Xấp xỉ 10 lần/s

- Ngõ ra điện áp Analog: 0 đến 5 V

- Ngõ ra dòng điện analog: 4 đến 20 mA

- Ngõ ra điều chỉnh: Ngõ ra cực thu để hở (có thể chuyển đổi NPN, PNP/Có thể chuyển đổi Thường

mở, Thường đóng)

- Điện áp nguồn: 10 đến 30 VDC

- Khả năng chống chịu với môi trường

- Nhiệt độ xung quanh khi vận hành: -10 đến +50°C (không ngưng tụ hoặc đóng băng)

- Độ ẩm tương đối: 35 đến 85% RH (không ngưng tụ)

- Chống chịu rung: 10-55 Hz, 1,5 mm biên độ kép theo các hướng X, Y, và Z, 2 giờ tương ứng)

Laser Displacement Sensor IL1000

5/22/16

7 Ứng dụng cảm biến đo mức LASER/LIGHT

a Đo mức chất lỏng

Sử dụng cực phát, thu để phát và thu tia laser để

xác định chiều cao chất lỏng, cảm biến này nhạy và

có độ chính xác cao

5/22/16

7 Ứng dụng cảm biến đo mức

LASER/LIGHT

b Phát hiện mực chất lỏng trong bể socola

Thiết bị này giám sát liên tục mức của bề mặt chất lỏng mà không cần tiếp xúc với chất lỏng Sử dụng đầu cảm biến phạm vi rộng cho thể giúp phát hiện các mức từ xa, ngay

cả trong các không gian chật hẹp.

5/22/16

7 Ứng dụng cảm biến đo mức LASER/LIGHT

c Phát hiện mức đầy trong phễu

Cảm biến sẽ bỏ qua các mục tiêu rơi, mà chỉ phát hiện các mục tiêu được tích lũy, khi các mục tiêu tích lũy đầy và che đi tia laser giữa cực phát và thu Khi đó người ta sẽ dùng đổ mục tiêu vào Khi mục tiêu xuống dưới giới hạn thì người

ta lại tiếp tục đổ vào để đảm bảo khối lượng nhất định cần có.

5/22/16

8 Ưu, nhược điểm

a Ưu điểm

 Đo mà không cần tiếp xúc

 Có độ chính xác cao, kết quả chính cao

 Hầu như không có các chùm lan(0,2 chùm phân kì) nên có thể sử dụng ở nơi không gian chặt hẹp

 Có thể sử dụng ở một số nơi mà ngay cả siêu âm và radar không hoạt động được

 Hiệu suất không bị ảnh hưởng bởi hằng số điện môi vật liệu hoặc vận tốc lan truyền trong không gian hơi tương ứng

5/22/16

8 Ưu, nhược điểm

b Nhược điểm

 Hệ thống có chức năng giống như mắt người để quan sát bề mặt sản phẩm , do đó sẽ sai lệch khi đo trong môi trường khói bụi.

 Rất nhạy cảm với vết bẩn bám trên cảm biến.

 Thiết bị đắt tiền.

 Đối với đo mức nước thì thường có sóng, do đó nếu sóng lớn góc hợp bởi phương chiếu tia và sóng lớn hơn 30 thì tia phản xạ sẽ không về tới được cực thu làm cho cảm biến khó có thể hoạt động bình thường Chính vì vậy nó thường được dùng để đo dầu, nhớt, bùn và các chất lỏng đục như hầm chứa bẩn, sữa, styrene lỏng vv

5/22/16

Kết luận

• Các cảm biến laser được sử dụng ở những nơi có các đối tượng nhỏ hoặc các vị trí chính xác sẽ được phát hiện Chúng được thiết kế như bộ cảm biến chùm xuyên qua, cảm biến phản xạ ngược hoặc các cảm biến phản xạ khuếch tán

• Mặc dù còn bị ảnh hưởng nhiều bởi môi trường, nhưng với ứng dụng và những ưu điểm tối ưu của mình, cảm biến laser được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị đo điều khiểu công nghiệp, góp phần tích cực vào việc chính xác hóa các thông số của đối tượng cần đo

5/22/16

• Trên đây là bài thuyết trình về cảm biến Laser/Light của nhóm 6 bọn em Trong quá trình làm còn nhiều thiếu sót mong thầy giáo và các bạn góp ý để nhóm 6 hoàn thành tốt hơn.

• Xin cảm ơn thầy giáo và các bạn đã chú ý lắng

nghe!

5/22/16