Thiết kế hệ thống đo và điều khiển lưu lượng chất lỏng

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN ĐO LƯỜNG & CẢM BIẾN Đề tài: Thiết kế hệ thống đo điều khiển lưu lượng chất lỏng Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN DUY LONG Nhóm sv thực (Nhóm 4): TRẦN XUÂN ĐỨC NGUYỄN MẠNH DŨNG NGUYỄN HỮU GIANG LƯƠNG HOÀNG HÀ GIÁP ĐÌNH HẢI HOÀNG VĂN HIẾU Hà nội - 2016 Đề tài 4: Hệ thống đo điều khiển lưu lượng chất lỏng Giới hạn điều kiện: Chất cần bơm nước ( điều kiện bình thường ) Ống kim loại cứng, đường kính 18cm Dải đo lưu lượng ( – 1500 lit/h ) Bể chứa cao 2m Thông số cần giám sát lưu lượng nước chảy qua đường ống mức nước bồn Đối tượng điều khiển Bơm Van Sai số yêu cầu 2% Yêu cầu : Trình bày tổng quan phương pháp đo lưu lượng chất lưu ? Mô 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? ( nguyên lý hoạt động, số lượng cảm biến ) Thiết kế vị trí lắp đặt, cảm biến tính toán, xử lý đo 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 ) LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, sống người có thay đổi ngày tốt hơn, với trang thiết bị đại phục vụ công công nghiệp hóa, đại hóa đất nước Đặc biệt góp phần vào phát triển ngành kĩ thuật điện góp phần không nhỏ nghiệp xây dựng phát triển đất nước Trong muôn đo lường & điều khiển phát triển mạnh mẽ dựa tiến công nghệ cảm biến có xử lý điều khiển kế hợp với với máy tính điện tử Từ thời gian đầu phát triển cho thấy ưu việt ngày tính ưu việt ngày khẳng định thêm.Những thành tựu biến tưởng chừng thành có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất tinh thần cho người Để góp phần làm sáng tỏ hiệu ứng dụng thực tế môn “ Đo lường cảm biến” chúng em sau thời gian học tập thầy , cô khoa giảng dạy kiến thức chuyên ngành đồng thời giúp đỡ nhiệt tình thầy cô chúng em tìm hiều, phân tích xây dựng hệ thống đo điều khiển lưu lượng chất lỏng Cùng với nỗ lực nhóm thời gian, kiến thức kinh nghiệm chúng em có hạn nên không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong giúp đỡ tham khảo ý kiến thầy cô bạn nhằm đóng góp phát triển đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ Hệ thống thiết kế nhằm mục đích cung cấp nước sinh hoạt cho khu vực dân cư bao gồm: +Máy bơm +Bể chứa +Ống dẫn +Thiết bị đo lưu lượng +Van +Cảm biến mức +Bộ xử lý,điều khiển thị 1.1 Tổng quan hệ thống đo lưu lượng: 1.1.1 Khái niệm chung cảm biến đo lưu lượng Một số tham số quan trọng trình công nghệ lưu lượng chất chảy qua ống dẫn Muốn nâng cao chất lượng sản phẩm hiệu hệ thống điều khiển tự động trình công nghệ cần phải đo xác Môi trường đo khác đặc trưng tính chất hóa lý,và yêu cầu công nghệ, ta có nhiều phương pháp đo dựa nguyên lý khác nhau.Số lượng vật chất xác định khối lượng thể tích tương ứng với đơn vị đo (kg, tấn) hay đơn vị thể tích (m3, lít) Thiết bị đo số lượng vật chất khoảng thời gian tuần lễ hay tháng gọi công tơ Số lượng vật chất V đơn vị thể tích chảy qua công tơ khoảng thời gian tính công thức : V=qv(N2-N1) qv : số công tơ -xác định số lượng vật chất qua đơn vị thị công tơ Lưu lượng vật chất số lương vật chất chảy qua tiết diện ngang ống đơn vị thời gian Đơn vị đo :m3/s ; m3/giờ v,v Lưu lượng khối đo kg/s; kg/giờ ; tấn/giờ v,v Khi đo lưu lượng chất khí để nhận kết đo không phụ thuộc vào áp suất nhiệt độ dòng khí , người ta biểu diễn thành đơn vị thể tích qui đổi điều kiện tiêu chuẩn , nhiệt độ tc =20độ C áp suất 101325 Pa ( tương đương với 760 mm thủy ngân ) độ ẩm tương đối 0% 1.1.2 Cảm biến đo mức Người ta gọi mức chiều cao điền đầy chất lỏng hay hạt thiết bị công nghệ Mức môi trường làm việc tham số công nghệ, thông tin dùng để kiểm tra chế độ làm việc thiếtv bị công nghệ, số trường hợp dùng để điều khiển trình sản xuất.Bằng phép đo mức nhận thông tin khối lượng chất lỏng chứa bể.Các thông tin tương tự sử dụng rộng rãi trình kiểm kê hàng hóa điều khiển trình sản xuất.Đơn vị đo mức đơn vị đo chiều dài Người ta chia phép đo mức thành: đo mức môi trường làm việc, đo khối lượng chất lỏng thiết bị công nghệ,truyền tín hiệu mức mối trường làm việc Theo phạm vi đo người ta chia thành phạm vi đo rộng hẹp.Phạm vi đo rộng(giới hạn từ 0,5-20m) dùng cho trình kiểm kê hàng, phạm vi đo giới hạn từ(0-100mm) hay (0-450mm) thường dùng hệ thống điều chỉnh tốc độ Hiện phép đo mức thực nhiều lĩnh vực công nghệ theo nguyên lý hoạt động khác nhau,nhưng phổ biến phép đo mức cột nước thủy tĩnh,cảm biến điện… CHƯƠNG 2: NỘI DUNG THỰC HIỆN 2.1-Yêu cầu đề tài 2.1.1 Tổng quan phương pháp đo lưu lượng chất lưu Đo lưu lượng đóng vai trò quan trọng không phục vụ cho mục đích kiểm kê đo đếm mà ứng dụng hệ thống tự động hóa trình sản xuất, hiểu rõ phương pháp đo, nắm vững đặc tính thiết bị đo lưu lượng điều cần thiết Lưu lượng kế cảm biến thiếu để đo lưu lượng chất khí,chất lỏng hay hỗn hợp khí lỏng ứng dụng công nghiệp như:thực phẩm, nước giải khát, dầu mỏ, khí đốt , hóa chất , dược phẩm, sản xuất điện, xi măng Trên thị trường, loại lưu lượng kế đa dạng sẵn có cho ứng dụng công nghiệp hay dân dụng Việc chọn lựa cảm biến đo lưu lượng loại cho ứng dụng cụ thể thường dựa vào đặc tính chất lỏng (dòng chảy hay pha, độ nhớt độ đậm đăc ) dạng dòng chảy (chảy tầng, chảy tiếp, chảy hỗn loạn) dải lưu lượng yêu cầu độ xác phép đo.các yếu tố khác hạn chế khí kết nối đầu mở rộng ảnh hưởng đến định lựa chọn Nói chung độ xác lưu lượng kế phụ thuộc vào môi trường đo xung quanh ảnh hưởng áp suất, nhiệt độ, chất lỏng, khí hay tác động bên ảnh hưởng đến kết đo Cảm biến đo lưu lượng công nghiệp lắp đặt môi trường nhiễu cao thường bị xung áp, điều đòi hỏi cảm biến đo lưu lượng phải hoạt động bình thường với xung điện áp bù nhiều để đảm bảo đưa tín hiệu đo với độ xác cao 2.1.2 Nguyên lý vận hành hệ thống -Máy bơm hoạt động bơm nước vào đường ống đường kính 18cm chạy bể chứa cao 2m Trên thân ống lắp đặt thiết bị cảm biến đo lưu lượng dòng chảy với mục đích đo kiểm soát lưu lượng -Nước vào bể chứa,trong bồn chứa lắp đặt thiết bị đo mức với dải đo liên tục, nhằm kiểm soát mực nước bể tự động xuất tín hiệu bơm để điều khiển máy bơm đóng, ngắt tự động -Van có tắc dụng mở nước cho trình 2.1.3 Các phương án lựa chọn cảm biến đo điều khiển lưu lượng: Chúng ta lựa chọncảm biến theo nhu cầu sử dụng với tiêu chí : ứng dụng, độ xác , giá thành với thông số cần đo “lưu lượng chảy đường ống mức nước bồn” mà lựa chọn loại cảm biến sau: 2.1.3.1 phương án lựa chọn cảm biến đo lưu lương: -Công tơ tốc độ -Công tơ thể tích -Lưu lượng kế mao dẫn -Lưu lượng kế điện từ -Cảm biến siêu âm … • Qua tìm hiểu hệ thống nhóm chúng em lựa chọn số loại cảm biến phù hợp với hệ thống đo lưu lượng -Cảm biến lưu lượng kế điện từ 2.1.3.2 phương án lựa chọn cảm biến đo mức -Cảm biến đo mức kiểu phao -Cảm biến đo mức kiểu điện dung -Cảm biến đo mức kiểu siêu âm • Qua tìm hiểu hệ thống nhóm lựa chọn số loại cảm biến phù hợp với hệ thống đo mức : -Cảm biến đo mức kiểu phao 2.1.5 Các loại cảm biến lựa chọn 2.1.5.1 Cảm biến lưu lượng điện từ Nguyên lý hoạt động lưu lượng kế điện từ dựa định luật cảm ứng điện từ Farađây Khi có dẫn chuyển động từ trường cắt đường sức, dây dẫn cảm ứng sức điện động tỉ lệ với tốc độ chuyển động dây dẫn.Nếu ta dùng chất lỏng dẫn điện chảy qua hai cực nam châm đo sức điện động sinh chất lỏng, xác định tốc độ dòng chảy hay lưu lượng thể tích.Sơ đồ hình N S Hình 1: Giữa cực N S nam châm người ta đặt đoạn ống kim loại không từ tính (3) vuông góc với đường sức từ trường Mặt ống (3) phủ lớp vật liệu cách điện( sơn êmay, thủy tinh hữu cơ) Trong mặt phẳng vuông góc với đường sức , người ta đặt điện cực (1) (2).Các điện cực nối với đồng hồ đo (4) milivon kế hay điện kế.Suất điện động cảm ứng từ trường không đổi : E= B.W.D= B: Cường độ tự cảm W: Tốc độ trung bình dòng chảy D đường kính ống dẫn Q: lưu lượng thể tích chất lỏng KHi B=const sđđ phụ thuộc tuyến tính vào lưu lượng thể tích chất lỏng.Lưu lượng kế điện từ dùng để đo chất lỏng có độ điện dẫn không nhỏ 10-5 cộng trừ 10-6 simen/m Nhược điểm chủ yếu lưu lượng kế có từ trường không đổi suất điện cực sđđ Galvanic sđđ phân cực làm yếu cảm ứng hữu ích làm tăng sai số phép đo Sđđ ký sinh phân cực thực tế loại trừ dùng nam châm điện xoay chiều Trong trường hợp sđđ cảm ứng: E=4QBmaxsin(2.f.T/(.D)) Bmax: gía trị biên độ lớn từ cảm Nhưng dùng nam châm xoay chiều lại tạo số hiệu ứng làm méo tín hiệu hữu ích Mặc dù công nghiệp người ta dùng lưu lượng kế nam châm xoay chiều Chúng có ưu điểm: trước hết đo lưu lượng thể tích đo tỉ trọng chất lỏng Ngoài ,sự thị lưu lượng kế không chịu ảnh đưa vào chất lỏng: phân tử hạt , bọt khí tham số dòng chất lỏng(áp suất, nhiệt đô, độ nhớt,tỉ trọng, ) Nếu chúng không làm thay đổi độ điện dẫn chất lỏng Lưu lượng kế điện từ cho phép đo lưu lượng phạm vi rộng từ 1-2500m3/h cho ống dẫn có đương kính từ 10-1000mm với tốc độ chuyển động từ 0,6-10m/s cấp xác lưu lượng kế :1:2,5 • Cảm biến đo lưu lượng chọn là: **Một số hình ảnh thực tế số hãng : ALIA-USA, Emerson, Krohne 10 Đồng hồ lưu lượng kiểu điện từ MAG series– Sản phẩm thiết kế sản xuất dựa theo tiêu chuẩn tiên tiến hàng đầu Châu Âu giúp cho hệ thống bơm nước bạn trì khả hoạt động ổn định, bên cạnh việc sử dụng đồng hồ MAG series giúp bạn dễ dàng phát hư hỏng, cố hệ thống Đặc điểm: +Đồng hồ lưu lượng điện từ MAG series dùng để đo lưu lượng thể tích nước dẫn điện +Cải tiến việc quản lý tín hiệu phát điện cực, cho phép việc đo lường vô xác khoảng lưu lượng vô lớn, bao gồm lưu lượng dòng chảy ngược Việc dùng điện cực bên cho phép khoảng sai số thấp 2% tốc độ lưu lượng 0.2m/s 10m/s Loại đồng hồ báo động đường ống bị nứt hay rò rỉ +Tất đặc điểm kết hợp với độ giảm áp suất thấp lắp đặt đồng hồ nhiều vị trí đa dạng khác nhau, thích hợp để sử dụng ngành thực phẩm, khu công nghiệp hóa chất công trình xử lý nước Thông số kỹ thuật: +Đường kính: DN15 -> DN2000 +Áp lực: PN10 11 +Mặt bích: UNIEN 1092 +Cấp bảo vệ IP: IP68 +Tốc độ dòng chảy tối đa: 10m/s +Bạc lót PTFE +Nhiệt độ dòng tối đa PTEF -40độ -> +180 độ C +Vật liệu mặt bích Thép Carbon +Nguồn điện cấp 24V +Dựa theo tiêu chuẩn ISO 6817 EN 1434 2.1.5 Cảm biến đo mức kiểu phao Đo mức phao cách đơn gian Nó đo mức phạm vi hẹp rộng Thiết bị để đo mức phạm vi hẹp thường dùng phao hình cầu đường kính 80-200mm thép không gỉ Phao mặt chất lỏng qua nối có miếng phớt đệm đặc biệt, nối với kim thị biến đổi góc thành tín hiệu điện hay khí nén Đo mức phạm vi hẹp có hai kiểu : Kiểu đặt qua mặt bích hay bình đo nước tùy theo khả thiết bị công nghệ phạm vi đo nhỏ thiết bị đo mức từ -10 đến 10 mm lớn từ -200 đén +200 mm cấp xác 1,5 12 Phao đo mức phạm vi rộng gồm phao (1) nối với đối trọng (5) dây mềm (2) qua ròng rọc (3), (4) Khi mức chất lưu thay đổi, Phao nâng lên hạ xuống làm quay rồng rọc (4), cẩm biến vị trí gắn trục quy ròng rọc cho tín hiệu tỉ lệ với mức chất lưu Khi tính toán đo mức phao, ta phải chọn cấu trúc phao cho đảm bảo hệ thống "phaođối tượng" xác định theo độ sâu phao Khi bỏ qua trọng lượng dây dẫn ma sát ròng rọc ta có phương trình cân bằng: Gr =Gph-S.h1.rôl g Gr : trọng lượng đối trọng Gph: trọng lượng phao S: diện tích phao h1: chiều sâu nhúng chìm phao rôl: tỷ trọng chất lỏng Giới hạn phạm vi đo nhỏ từ 0-12m lớn từ 0-20m sai số tuyệt đối phép đo +-1 đến +-10 • Cảm biến đo mức kiểu phao Công tắc phao KWS-3M Công tắc phao KWS-3M 13 Ứng dụng Công tắc phao KWS-3M cho hệ thống bơm nước, tự động kiểm soát mực nước bồn đứng Ứng dụng Công tắc phao KWS-3M hệ thống bơm đầy cho bể nước (Khi bể cạn nước phao đóng điện cho bơm hoạt động, bể đầy nước phao ngắt điện để tắt bơm) Thông số kĩ thuật công tắc phao KWS-3M: * Điện áp 220 - 250V AC / 50HZ * Dòng chịu tải max tiếp điểm công tắc phao: 15A : Tải điện trở ( đèn dây tóc ) 8A: Tải điện cảm ( motor) * Công suất motor : 2HP 1500 W * Nhiệt vận hàng tối đa : 80 độ * Cấp độ bảo vệ ( kín nước bụi ) : IP 68 * Dây cáp mét 14 2.1.6 Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến tính toán xử lý đo tín hiệu đầu cảm biến để tác động đến đôi tượng điều khiển 15 van Cảm biến đo mức Cảm biến đo lưu lượng 16 Hình ảnh minh họa hệ thống 2.1.7 Đánh giá sai số hệ thống -Các cảm biến dụng cụ đo lường khác, đại lượng cần đo (cảm nhận) chịu tác động nhiều đại lượng vật lý khác gây nên sai số giá trị đo giá trị thực đại lượng cần đo -Gọi độ lệc tuyệt đối giá trị đo giá trị thực x sai số tuyệt đối:sai số tương đối cảm biến tính công thức : Sai số cảm biến mang tính chất ước tính biết xác giá trị thực đại lượng cần đo.Khi đánh giá sai số cảm biến, người ta phân làm loại : sai số ngẫu nhiên sai số hệ thống Sai số hệ thống sai số không phụ thuộc vào số lần đo, có giá trị không đổi thay đổi chậm theo thời gian đo thêm vào độ lệch không đổi giá trị thực giá trị đo được.Sai số hệ thống thường thiếu hiểu biết hệ thống đo, điều kiện sử dụng không tốt gây ra.Các nguyên nhân gây sai số hệ thống là: -Do nguyên lý cảm biến -Do giá trị đại lượng chuẩn không -Do đặc tính cảm biến -Do điều kiện chế độ sử dụng -Do sử lý kết đo Sai số ngẫu nhiên sai số xuất có độ lớn chiều không xác định.Ta dự đoán số nguyên nhân gây sai số ngẫu nhiên dự đoán độ lớn dấu nó.Những nguyên nhân gây sai số ngẫu nhiên là: -Do thay đổi đặc tính thiết bị -Do tín hiệu nhiễu bay -Do đại lượng ảnh hưởng không tính đến chuẩn cảm biến Có thể khắc phục loại sai số số biện pháp thích hợp như: 17 -Bảo vệ mạch đo để tránh ảnh hưởng nhiễu: tự động điều chỉnh điện áp nguồn nuôi:bù ảnh hưởng cảu nhiệt đô, tần số ,vận hành chế độ thực nghiệm phép đo lường thống kê 2.2-Các hướng giải Các phương án lựa chọn cho cảm biến đo lưu lượng: -Công tơ thể tích -Công tơ tốc độ - Lưu lượng kế mao dẫn - Lưu lượng kế điện từ -Cảm biến siêu âm Các phương án lựa chọn để đo mức -Cảm biến đo mức kiểu phao : phao đứng, phao cầu, phao tru - Cảm biến áp suất vi sai 2.3-Lý chọn thiết kế 2.3.1 Các cảm biến lựa chọn cho hệ thống Qua việc tìm hiểu hệ thống đo điều khiển lưu lượng, phương án lựa chọn hệ thống giới hạn điều kiện tập lớn nhóm em lựa chọn cảm biến sau: -Cảm biến lưu lượng kế điện từ -Cảm biến đo mức kiểu phao dạng phao cầu 2.3.2 Lý lựa chọn cảm biến Nhóm em lựa chọn cảm biến vì: • Cảm biến phù hợp với vị trí khâu hệ thống, lắp giáp đơn • • • giản Các cảm biến hoạt động ổn định, có tính xác cao Dễ bảo hành sửa chữa gặp cố Giá thành phù hợp 2.4- Tính chọn thiết bị 2.4.1 Tính chọn van 18 -Được đóng mở tín hiệu từ xử lý trung tâm đóng mở tay trường hợp cần khóa nước để sửa chữa,lắp đặt hệ thống sau van -Chất liệu:có sức bền học tốt Van điều khiển đóng/mở - On/Off Control Valves 2.4.2- Bơm 19 Công dụng : để nước bơm đẩy cao Công suất : 35w Đẩy cao : 2,3m Lưu lượng tối đa : 2000 lit/h Kích thước : 130 x 92 x 125mm 2.4.3-Bồn chứa -Tổng dung tích 3000 lít -Chất liệu: inox -Cách lắp đặt:bồn chứa đặt thẳng đứng đặt giá inox không gỉ vững có độ cao đủ lớn so với mặt đất để tạo áp lực nước lớn cung cấp cho hệ thống 2.4.4-Ống dẫn -Chất liệu: inox thép không gỉ -Đường kính ống:18cm CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 3.1-Các kết đạt Trong tình làm tập lớn chúng em : 20 • Hiểu thêm nguyên lý hoạt động số cảm biến chuyên dụng • • sản xuất Biết cảm biến thường sử dụng công nghiệp Biết tính toán thiết kế , sơ đồ nối dây , sơ đồ xung số • • • loại cảm biến Biết sử lý tình có yêu cầu đề Rèn luyện số kỹ tìm kiếm tài liệu xử lý thông tin Nâng cao khả làm việc theo nhóm 3.2-Các hạn chế thực Trong thực làm tập nhóm em gặp khó khăn: • Không tham quan thực tế mà dựa nhiều sách • • internet Khó khăn việc lựa chọn cảm biến Khó khăn việc thiết kế lựa chọn cảm biến 3.3 Biện pháp khắc phục Dựa ưu ,nhược điểm làm tập,những khó khăn vấp phải thiết kế tính toán cảm biến lắp đặt vào hệ thống nhóm chúng em có biện pháp khắc phục sau: • Xem tài liệu sách internet, video mạng mô • • hình sản xuất có chứa cảm biến cần tìm hiểu Hỏi kinh nghiệm lựa chọn cảm biến người có chuyên môn Dựa hạn chế cảm biến để lựa chọn áp đặt phù hợp vào • • hệ thống sản xuất Đi tham quan thực tế mô hình đời sống để lấy kinh nghiệm Tài liệuvà hình ảnh tham khảo : - Giáo trình đo lường & cảm biến ( Thầy Nguyễn Văn Phương chủ biên ) - Các cảm biến kỹ thuật đo lường & điều khiển ( NXB Khoa học Kỹ thuật , 2001 ) 21 Mục lục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ 1.1 Tổng quan hệ thống đo lưu lượng: 1.1.1 Khái niệm chung cảm biến đo lưu lượng 1.1.2 Cảm biến đo mức CHƯƠNG 2: NỘI DUNG THỰC HIỆN 2.1-Yêu cầu đề tài 2.1.1 Tổng quan phương pháp đo lưu lượng chất lưu 2.1.2 Nguyên lý vận hành hệ thống 2.1.3 Các phương án lựa chọn cảm biến đo điều khiển lưu lượng 2.1.5 Các loại cảm biến lựa chọn 2.1.6 Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến tính toán xử lý đo tín hiệu đầu cảm biến để tác động đến đôi tượng điều khiển 2.1.7 Đánh giá sai số hệ thống 2.2-Các hướng giải 2.3-Lý chọn thiết kế 22 2.3.1 Các cảm biến lựa chọn cho hệ thống 2.3.2 Lý lựa chọn cảm biến 2.4-Tính chọn thiết bị 2.4.1- Van 2.4.2- Bơm 2.4.3-Bồn chứa 2.4.4-Ống dẫn CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 3.1-Các kết đạt 3.2-Các hạn chế thực 3.3-Biện pháp khắc phục 23 [...]... biến đo lưu lượng 1.1.2 Cảm biến đo mức CHƯƠNG 2: NỘI DUNG THỰC HIỆN 2.1-Yêu cầu đề tài 2.1.1 Tổng quan về phương pháp đo lưu lượng chất lưu 2.1.2 Nguyên lý vận hành hệ thống 2.1.3 Các phương án lựa chọn cảm biến đo và điều khiển lưu lượng 2.1.5 Các loại cảm biến lựa chọn 2.1.6 Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến và tính toán xử lý đo tín hiệu đầu ra của cảm biến để tác động đến các đôi tượng điều khiển. .. phao : phao đứng, phao cầu, phao tru - Cảm biến áp suất vi sai 2.3-Lý do chọn thiết kế 2.3.1 Các cảm biến lựa chọn cho hệ thống Qua việc tìm hiểu hệ thống đo và điều khiển lưu lượng, những phương án lựa chọn hệ thống và giới hạn điều kiện của bài tập lớn nhóm em lựa chọn cảm biến như sau: -Cảm biến lưu lượng kế điện từ -Cảm biến đo mức kiểu phao dạng phao cầu 2.3.2 Lý do lựa chọn cảm biến Nhóm em lựa chọn... nước và bụi ) : IP 68 * Dây cáp 3 mét 14 2.1.6 Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến và tính toán xử lý đo tín hiệu đầu ra của cảm biến để tác động đến các đôi tượng điều khiển 15 van Cảm biến đo mức Cảm biến đo lưu lượng 16 Hình ảnh minh họa hệ thống 2.1.7 Đánh giá về sai số của hệ thống -Các bộ cảm biến cũng như các dụng cụ đo lường khác, ngoài đại lượng cần đo (cảm nhận) còn chịu tác động của nhiều đại lượng. .. áp đặt phù hợp vào • • hệ thống sản xuất Đi tham quan thực tế các mô hình trong đời sống để lấy kinh nghiệm Tài liệuvà hình ảnh tham khảo : - Giáo trình đo lường & cảm biến ( Thầy Nguyễn Văn Phương chủ biên ) - Các bộ cảm biến trong kỹ thuật đo lường & điều khiển ( NXB Khoa học và Kỹ thuật , 2001 ) 21 Mục lục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ 1.1 Tổng quan về hệ thống đo lưu lượng: 1.1.1 Khái... thống Sai số hệ thống là sai số không phụ thuộc vào số lần đo, có giá trị không đổi hoặc thay đổi chậm theo thời gian đo và thêm vào một độ lệch không đổi giữa giá trị thực và giá trị đo được.Sai số hệ thống thường do sự thiếu hiểu biết về hệ thống đo, do điều kiện sử dụng không tốt gây ra.Các nguyên nhân gây ra sai số hệ thống có thể là: -Do nguyên lý của cảm biến -Do giá trị của đại lượng chuẩn không... các mạch đo để tránh ảnh hưởng của nhiễu: tự động điều chỉnh điện áp nguồn nuôi:bù ảnh hưởng cảu nhiệt đô, tần số ,vận hành đúng chế độ hoặc thực nghiệm phép đo lường thống kê 2.2-Các hướng giải quyết Các phương án lựa chọn cho cảm biến đo lưu lượng: -Công tơ thể tích -Công tơ tốc độ - Lưu lượng kế mao dẫn - Lưu lượng kế điện từ -Cảm biến siêu âm Các phương án lựa chọn để đo mức -Cảm biến đo mức kiểu...Đồng hồ lưu lượng kiểu điện từ MAG series– Sản phẩm được thiết kế và sản xuất dựa theo tiêu chuẩn tiên tiến hàng đầu của Châu Âu giúp cho hệ thống bơm nước của bạn luôn được duy trì khả năng hoạt động ổn định, bên cạnh đó việc sử dụng đồng hồ MAG series còn giúp bạn dễ dàng phát hiện ra những hư hỏng, sự cố của hệ thống Đặc điểm: +Đồng hồ lưu lượng điện từ MAG series dùng để đo lưu lượng và thể tích... trị đo được và giá trị thực của đại lượng cần đo -Gọi là độ lệc tuyệt đối giữa giá trị đo và giá trị thực x là sai số tuyệt đối:sai số tương đối của cảm biến được tính bằng công thức : Sai số của bộ cảm biến mang tính chất ước tính bởi vì không thể biết chính xác giá trị thực của đại lượng cần đo. Khi đánh giá sai số của cảm biến, người ta phân làm 2 loại : sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống Sai số hệ. .. lệ với mức chất lưu Khi tính toán đo mức bằng phao, ta phải chọn cấu trúc của phao sao cho đảm bảo hệ thống "phaođối tượng" chỉ xác định theo độ sâu của phao Khi bỏ qua trọng lượng dây dẫn và ma sát của ròng rọc ta có phương trình cân bằng: Gr =Gph-S.h1.rôl g Gr : là trọng lượng của đối trọng Gph: trọng lượng phao S: diện tích phao h1: chiều sâu nhúng chìm của phao rôl: tỷ trọng của chất lỏng Giới... Nó có thể đo mức trong phạm vi hẹp và rộng Thiết bị để đo mức trong phạm vi hẹp thường dùng các phao hình cầu và đường kính 80-200mm bằng thép không gỉ Phao nổi trên mặt chất lỏng và qua một thanh nối có miếng phớt đệm đặc biệt, rồi nối với một kim chỉ thị hoặc một bộ biến đổi góc thành tín hiệu điện hay khí nén Đo mức ở phạm vi hẹp có hai kiểu : Kiểu đặt qua mặt bích hay trong bình đo nước tùy ... quan hệ thống đo lưu lượng: 1.1.1 Khái niệm chung cảm biến đo lưu lượng Một số tham số quan trọng trình công nghệ lưu lượng chất chảy qua ống dẫn Muốn nâng cao chất lượng sản phẩm hiệu hệ thống điều. .. nội - 2016 Đề tài 4: Hệ thống đo điều khiển lưu lượng chất lỏng Giới hạn điều kiện: Chất cần bơm nước ( điều kiện bình thường ) Ống kim loại cứng, đường kính 18cm Dải đo lưu lượng ( – 1500 lit/h... người ta dùng lưu lượng kế nam châm xoay chiều Chúng có ưu điểm: trước hết đo lưu lượng thể tích đo tỉ trọng chất lỏng Ngoài ,sự thị lưu lượng kế không chịu ảnh đưa vào chất lỏng: phân tử hạt