Tìm hiểu, phân tích, tính toán hệ thống đo lường cảm biến trong bến xuất xăng dầu cho xe ô tô.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN  BÀI TẬP LỚN MƠN: ĐO LƯỜNG CẢM BIẾN ĐỀ TÀI Tìm hiểu, phân tích, tính tốn hệ thống đo lường cảm biến bến xuất xăng dầu cho xe ô tô Giáo viên hướng : HÀ VĂN PHƯƠNG Nhóm thực đề tài: Nhóm Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HUY MẠNH 1631040271 NGUYỄN VĂN ĐỒN 1631040277 ĐỖ DỖN ĐẠI 1631040239 PHẠM VĂN HUÂN 1631040283 NGUYỄN VĂN CHUNG 1631040263 VŨ ĐÌNH CƯỜNG 1631040285 THÂN VĂN KHUYẾN 1631040270 Hà Nội - 2016 Đề tài 8: Tìm hiểu, phân tích, tinh tốn hệ thống đo lường cảm biến bên xuất xăng dầu cho xe tơ Mơ tả cơng nghệ hình Giới hạn điều kiện: Hệ thống có bồn chứa: bồn A92, bồn A95 bồn dầu DO Hệ thống có họng xuất: họng xuất A95, họng xuất A92, họng xuất dầu DO Mức đo từ – 15m ( sai số 1cm ) Nhiệt độ từ – 50 độ ( sai số độ ) Lưu lượng từ đến 80 lít/phút ( sai số lít/phút ) Yêu cầu: Trình bày tổng quan hệ thống xuất hàng tự động bến xuất xăng dầu? Mô tả nguyên lý vận hành hệ thống ? Liệt kê phương án lựa chọn cảm biến cho 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 tốn, 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 NÓI ĐẦU Trong kinh tế quốc dân,năng lượng nhân tố tối quan trọng,giúp trì họat động ,là động lực để phát triển sản xuất.Trong đó, xăng dầu nguồn lượng thiếu hoạt động sản xuất, giao thơng vận tải, góp phần to lớn vào phát triển kinh tế quốc dân Tự động hoá lĩnh vực hình thành phát triển rộng lớn phạm vi tồn giới, đem lại phần khơng nhỏ cho việc tạo sản phẩm có chất lượng độ phức tạp cao phục vụ nhu cầu thiết yếu sống Ở nước ta, lĩnh vực tự động hoá Đảng Nhà nước quan tâm đấu tư lớn, với lĩnh vực công nghiệp chuyển dịch kinh tế theo định hướng cơng nghiệp hố - đại hố đất nước.Khơng ngồi mục đích đó, việc ứng dụng tự động hóa vào việc khai thác, quản lý xuất nhập xăng dầu cần thiết Trên sở đó,chúng em chọn đề tài “Tìm hiểu, phân tích, tính tốn hệ thống đo lường cảm biến bến xuất xăng dầu ôtô”.Sau thời gian tìm hiểu hướng dẫn tận tình thầy mơn Tự động hố, báo cáo chúng em hồn thiện Do thời gian làm báo cáo ngắn kiến thức hạn chế, chắn báo cáo chúng nhiều thiếu sót Chúng em mong nhận đóng góp thầy bạn để báo cáo chúng em đuợc hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ 1.1 Giới thiệu chung hệ thống tự động hóa bến xuất xăng dầu 1.1.1 Giới thiệu tập đoàn xăng dầu Việt Nam Tiền thân Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam Tổng công ty Xăng dầu mỡ thành lập theo Nghị định số 09/BTN ngày 12 tháng 01 năm 1956 Bộ Thương nghiệp Lĩnh vực kinh doanh Petrolimex xuất nhập kinh doanh xăng dầu, lọc - hóa dầu… Hoạt động lĩnh vực ngành nghề đặc thù, nặng nhọc, độc hại, đòi hỏi cao an tồn phịng chống cháy nổ bảo vệ môi trường Trong nhiều năm qua, hệ thống công trình xăng dầu Tập đồn Xăng dầu Việt Nam liên tục phát triển mở rộng theo định hướng quy mơ đại hố Tập đồn xác định việc cải tạo, nâng cấp công trình xăng dầu cũ, mở rộng cơng suất sức chứa kho bể, áp dụng khoa học công nghệ, trang thiết bị tiên tiếnhiện đại hoá, nhằm nâng cao lực hoạt động tăng cường hệ số an toàn vận hành khai thác cơng trình xăng dầu Việc ứng dụng tiến kỹ thuật Petrolimex có vai trò đặc biệt quan trọng việc nâng cao hiệu sản xuất kinh doanh, đảm bảo an toàn tuyệt đối cơng trình xăng dầu, góp phần giải khó khăn, ách tắc sản xuất kinh doanh, nâng cao suất lao động, cải thiện điều kiện làm việc môi trường lao động Các ứng dụng kỹ thuật giúp cho tập thể người lao động nhanh chóng vươn lên tiếp cận làm chủ cơng nghệ, tạo móng vững cho Tập đoàn đơn vị thành viên hội nhập, mở rộng hợptác với bạn hàng dầu khí lớn giới Nhằm giảm thiểu thao tác thủ công, nâng cao suất lao động văn minh thương mại, tăng cường cơng tác an tồn phịng chống cháy nổ bảo vệ môi trường kho, cảng xăng dầu đồng thời tránh tác động chủ quan khâu xuất hàng bến xuất xăng dầu, Petrolimex chủ trương áp dụng đồng hệ thống xuất hàng tự động bến xuất xăng dầu bước tự động hố, đại hố cơng nghệ, đáp ứng tăng trưởng nhu cầu xăng dầu nước 1.1.2 Thời kỳ xuất nhập xăng dầu thủ công Xuất hàng cho cho xe xitéc phải dùng máy bơm qua hệ thống vịi ống mềm, cơng nhân đứng sàn thao tác công nhân đứng khu vực nhà bơm để đóng - mở van, hàng đầy đến cổ téc người sàn thao tác báo hiệu, người đóng van lại Thời kỳ bộc lộ nhiều hạn chế, hai công nhân phối hợp không tốt dẫn đến cố tràn dầu Việc đo lường, giao nhận thủ cơng có hiệu thấp, an tồn, khơng xác dễ gây tượng thừa, thiếu hàng lần xuất Do đó, thời gian khu vực bảo vệ ln phải bố trí vài thùng phi, xô chứa để phận kiểm tra thực rút thêm hàng vào thấy thừa thiếu Công đoạn kéo dài gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tới sức khoẻ người lao động tiềm ẩn nguy cháy nổ an tồn Q trình khai thác vận hành bến xuất xăng dầu với phương pháp thủ công không đáp ứng nhu cầu cung ứng xăng dầu ngày cao toàn xã hội 1.1.3 Bến xuất xăng dầu tự động tích hợp truyền dẫn Bước sang thời kỳ tiếp theo, Công ty tiến hành đầu tư cải tạo thay hệ thống vòi ống mềm cần xuất xăng dầu lắp đặt hệ thống khởi động - dừng máy bơm giàn xuất Với công nghệ này, xuất nhập xăng dầu bến xuất cần người vận hành Khi xe xitéc vào vị trí, cơng nhân vận hành ấn nút khởi động máy bơm để bơm hàng, hàng gần đầy đến mức đóng dần van cần xuất ấn nút dừng máy bơm Về bản, công nghệ khắc phục hạn chế công nghệ trước, mang tính bán tự động chưa hiệu quả, suấtlao động thời gian cấp hàng Con số khơng ngừng tăng lên địi hỏi lãnh đạo Tập đồn, lãnh đạo Cơng ty phải tiếp tục nghiên cứu cải tiến, ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật vào bến xuất xăng dầu phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam Tập đồn Cơng ty định, thay sử dụng mức để đo lường, giao nhận hàng hoá sử dụng hệ thống lưu lượng kế kết hợp truyền dẫn số liệu từ họng xuất xitéc đến nhà bơm phận nghiệp vụ phát hành hóa đơn… Sự kết hợp làm cho trình xuất hàng trở nên linh hoạt, thuận tiện xác Đồng thời phương thức đo lường, giao nhận thay đổi từ việc lấy xitéc làm dụng cụ đo lường, giao nhận chuyển sang sử dụng số liệu lưu lượng kế gắn giàn xuất Q trình Tập đồn Công ty Xăng dầu thử nghiệm, kiểm nghiệm, đánh giá tổng thể, kỹ lưỡng trước đưa vào áp dụng rộng rãi tịanngành Tích hợp thu thập liệu từ hệ thống lưu lượng kế; tính toán xử lý liệu điều khiển trung tâm; truy xuất liệu để điều khiển máy bơm xăng dầu van điện trình đồng khép kín tổng thể Cơng nghệ khơng giải hạn chế trước đây, mà nâng cao độ xác suất cấp hàng Trước xuất xe hàng 15-16 (m ) trung bình phải khoảng 40-50( p h út / x e ) giảm xuống 20-25 ( p h ú t / x e ) Giờ đây, tồn q trình cấp hàng từ lập đơn hàng, bơm rót hàng, hồn thiện thủ tục đơn hàng, cho phép phương tiện rời bến hệ thống tự động hố thực mà khơng có can thiệp người vào liệu ban đầu Nếu có vấn đề khơng đồng với liệu lập trình trình xuất hàng khơng thể hồn thiện được, vậy, khách hàng hồn tồn n tâm tính xác, tiện lợi minh bạch.Hệ thống đo lường bến xuất quan quản lý Nhà nước kiểm tra, kiểm định định kỳ độ xác cấp giấy chứng nhận theo quy định Việc bảo quản sử dụng thiết bị tuân thủ nghiêm ngặt theo quy trình nghiệp vụ kỹ thuật Trong ngành cơng nghiệp nói chung, lĩnh vực xăng dầu nói riêng, tự động hố, đại hố q trình cơng nghệ ln động lực quan trọng, thúc đẩy công đổi mới, phát triển, tăng cường lực cạnh tranh doanh nghiệp, tập đoàn kinh tế, hỗ trợ cho trình hội nhập kinh tế quốc tế cải thiện môi trường làm việc người lao động Công nghệ tự động hố bến xuất xăng dầu Tập đồn xăng dầu Việt Nam đạt thành định, góp phần nâng cao suất lao động, tăng cường cơng tác an tồn, phịng chống cháy nổ, bảo vệ mơi trường minh bạch hố q trình giao nhận Trong thời gian tới, Tập đoàn tiếp tục triển khai hồn thiện chương trình tự động hoá hệ thống cửa hàng bán lẻ xăng dầu, dự án tự động hoá kho bể dự án quản trị nguồn lực ERP nhằm nâng cao khả quản trị toàn hệ thống Petrolimex 1.2 Giới thiệu quy trình xuất hàng bến xăng dầu Tại phịng Phát hành hóa đơn cơng ty xăng dầu: Khách hàng tài xế đến đăng ký lấy hàng Phịng phát hành hóa đơn cơng ty.Nhân viên Phịng phát hành hóa đơn đưa số liệu vào máy tính, sau phát hành lệnh xuất hàng cho lái xe Tồn thơng tin (mã hợp đồng, mã khách, lượng, loại hàng, số mã xe,mã số người lái xe, ) lưu máy chủ Công ty  Tại phòng cổng ra-vào Người lái xe cho xe Xitéc xếp hàng vào cổng xuất trình lệnh xuất hàng dung tích hợp pháp phương tiện, lệnh vận chuyển sổ theo dõi xuất hàng để nhân viên bảo vệ kiểm tra Nhân viên xếp thứ tự vào lấy hàng vào tính hợp pháp giấy tờ trên, hướng dẫn lái xe đăng ký hoá đơn phương tiện đến nhận hàng theo thứ tự cho mặt hàng (tuân thủ quy định có lệnh xuất hàng trước lấy trước trừ trường hợp cố khác) Căn vào lệnh xuất hàng phương tiện đăng ký, nhân viên bảo vệ tiếp tục kiểm tra điều kiện an toàn PCCC, chiều cao nhiên liệu chứa bể hướng dẫn lái xe đưa phương tiện vào vị trí nhận hàng đảm bảo liên tục, cân đối họng xuất mặt hàng  Tại đường xuất hàng cho xe Xitéc Khi xe Xitéc vào đường xuất, nhân viên vận hành dàn xuất kiểm tra số lượng hàng xuất thứ tự ghi Lệnh xuất hàng với dung tích xe, kiểm tra độ kín, độ phương tiện, thao tác kiểm tra an toàn (đặt họng xuất vào miệng xe, lắp tiếp đất) Reset đồng hồ khí số 0có chứng kiến lái xe Nhân viên vận hành mở van tay trình xuất bắt đầu Trong trình này, người nhân viên vận hành phải theo dõi số đồng hồ lưu lượng kế đến đạt lượng hàng theo dự kiến xuất ngăn xe Người nhân viên vận hành khóa van tay đóng nhanh lượng cần xuất đạt Người công nhân vận hành lái xe xác nhận số qua mức giấy kiểm định Khi kết thúc trình xuất hàng cho xe xitéc, người tài xế lấy lệnh xuất hàng đưa cho nhân viên thao tác máy tính quản lý hàng hoá in hoá đơn xuất hàng cho khách hàng, in hố đơn với đầy đủ thơng tin yêu cầu Nhân viên cổng kiểm tra thực tế tiến hành đo lại mức xăng dầu ngăn xe so với mức lưỡi gà ghi thêm vào hóa đơn (ở phía sau hố đơn) Kẹp chì niêm phong xe đồng thời ghi sốhiệu chì vào mặt sau hoá đơn Cho phép xe xi téc khỏi kho CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỆ THỐNG I Các yêu cầu đặt hệ thống Các mục tiêu kinh tế - kỹ thuật mà hệ thống Tự động hoá xuất xăng, dầu cho xe ôtô phải đạt là:  Hệ thống có độ an tồn, tin cậy cao để phục vụ liên tục ổn định cho trình sản xuất  Hệ thống có độ xác cao đo đạc, cấp hàng giảm tỷ lệ hao hụt tới mức thấp  Hệ thống Tự động hoá phải đảm bảo việc xuất hàng nhanh chóng thuận tiện, giảm tác động chủ quan người, nâng cao xuất lao động Tăng cường khả giám sát trình xuất hàng kiểm tra cố  Hệ thống phải lưu trữ số liệu trình xuất hàng (lượng thực xuất, nhiệt độ trung bình ) kết nối với hệ thống thơng tin quản lý giúp cho công tác quản lý chặt chẽ, xác, nhanh chóng thuận tiện  Hệ thống tự động hoá điều khiển động bơm, điều khiển van, đóng hàng tự động cách xác theo lượng hàng đặt trước  Hệ thống đảm bảo cho việc phát triển hệ thống sau dễ dàng, tiết kiệm Hệ thống không phá vỡ quy hoạch chung Kho trình đại hố CHÚ Ý : Các tiêu an tồn phòng chống cháy nổ Kèm theo yêu cầu kỹ thuật tiêu an tồn phòng chống cháy nổ điều kiện tiên hệ thống dùng công nghiệp xăng dầu.Do xăng dầu chất lỏng dễ bay hơi, dễ bắt lửa nhiệt độ thấp, khơng hịa tan nước, có tỷ trọng nhẹ nước Hơi xăng dầu nặng khơng khí 5,5 lần, cháy thể Xăng dầu có khả sinh tĩnh điện bơm rót cháy tỏa nhiệt lượng lớn, tốc độ lan truyền nhanh tạo sản phẩm cháy độc hại Vì thiết bị đuợc chọn hệ thống đáp ứng tốt yêu cầu kỹ thuật phải có khả phịng chống cháy nổ cao,khả xảy cố thấp Ngồi ,khi thi cơng lắp đặt thiết bị cho hệ thống cần làm tốt yêu cầu an tồn phịng chống cháy nổ sau:  Việc thi công lắp đặt đường ống thiết bị không hàn cắt khu vực giàn xuất trạm bơm Gia 10 đơn giản, độ tin cậy cao vận hành, kích thước nhỏ gọn, nhẹ Áp suất dẫn từ 10 đến 100 bar, cá biệt tới 200 bar; hiệu suất 0,870,89; hiệu suất thể tích 0,95 - 0,98; hiệu suất khí 0,94; lưu lượng bơm tới 1.000 lít/phút (đối với bơm áp suất thấp).Bơm bánh thường trang bị van an toàn để chuyển chất lỏng từ buồng nén sang buồng hút đạt tới áp suất tối đa Thiết bị đo lưu lượng Oval a) Các đặc điểm riêng - - Mức đo mở rộng từ 40 đến 90% so với mô hình đưa trước Điều có nghĩa kích thước vật lý trở nên nhỏ (kích thước từ 45 đến 70) Giảm tổn thất áp suất 30%,tiết kiệm chi phí lượng Thể tổng mức dòng chảy qua, tốc độ dòng tức thời chảy qua, tổng số lần reset đo lưu lượng Đơn giản hóa thiết kế vật liệu với lớp bọc bên tăng tuổi thọ thiết bị Có thể giao tiếp với thiết bị đo dễ dàng Có khoảng 17 mẫu từ kích cỡ 39 đến 65 b) Thơng số kỹ thuật - Bảng thông số kỹ thuật mẫu Oval có kích cỡ từ 39 đến 65: Vật liệu cấu tạo Kích Đường Sai Dải lưu cỡ kính số lượng Bánh Kết nối thiết ống thiết đo Than Rotor bị (mm) bị (m /h) 39 10 41 10 45 10 50 20 0,2Thép 12(lít/h khơng ) gỉ 160(lít/h 0,2% ) 5420(lít/ h) 0,03-2 Thép khơng gỉ Áp suất cực đại (MP a) Thép cacbon JIS đặc ANSI/J biệt PI 2,94 21 52 25 53 25 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 40 50 50 80 100 100 150 200 250 300 65 350 0,083,8 0,153,4 0,26-14 0,6-24 1,2-44 2-50 4-90 5-150 10-230 15-320 20-450 0,5% 30-700 501000 - Thép không gỉ(chi tiết đặc biệt) - Thép thường - Thép không gỉ(chi tiết đặc biệt) - Thép thường - Thép cacbon JIS đặc ANSI/J biệt PI 1,96 4,51 1,96 Để phù hợp với yêu cầu công nghệ,dải lưu lượng bơm tối đa khoảng 70(m /h) nên ta chọn thiết bị Oval có kích cỡ 59: + Đường kính ống 100(mm) + Sai số thiết bị 0,5(%) + Dải đo từ đến 90 (m /h) + Áp suát cực đại : 1,96 (MPa) c) Nguyên lý hoạt động: Hình IV.4 Các vị trí oval Bộ đo lưu lượng Oval đo dòng chất lỏng cách sử dụng áp lực chênh lệch yếu để quay đơi bánh oval.Hai bánh ăn khớp bịt kín đầu vào đầu nhằm tạo độ chênh lệch áp lực.Khi định hướng căp bánh oval vị trí hình vẽ trên,bánh 22 A nhận momen quay từ chênh lêch áp suất,bánh B hủy lực xoắn,và bánh A lái bánh B mơ tả vị trí 2.Khi bánh A quay đến vị trí hình 3,khi hết momen quay,nhưng bánh B lại nhận momen lái bánh A.Cách hoạt động luân chuyển trì việc quay liên hồn với momen quay gần khơng đổi ngoại trừ điểm chết.Vị trí 4,5,6,7,8 minh họa ngun lý thơng qua vịng trịn kín liên hồn mang bánh A trở vị trí ban đầu vị trí Với việc quay bánh thiết bị đo xác lượng chất lỏng khe hở hình lưỡi liềm đo khoang.Tổng số lượng chất lỏng cho vịng quay cặp bánh oval phần,đó tốc độ quay bánh Do độ trượt bánh thành buồng nhỏ,cho nên việc đo không bị ảnh hưởng thay đổi độ nhớt chất lỏng Một trục đầu bị quay theo tỷ lệ tới bánh oval sức hút ghép từ tính.Trục đầu lái bánh nhằm cung cấp việc ghi đếm phận kỹ thuật theo gallon,lít,hay pound… Hình IV.5 Cơ cấu truyền động bánh Oval Chú thích : Driven Magnet:Trục nam châm Rotor: Bánh oval Hollow shaft: Trục truyền động rỗng Output Gear: Bánh truyền động ăn khớp Idler gear :Bánh dẫn động Transmission Gear: Bánh dẫn động Một số loại cảm biến dùng hệ thống Cảm biến thiết bị dùng để đo, đếm, cảm nhận,…các đại lượng vật lý khơng điện thành tín hiệu điện 23 A) Cảm biến đo mức dùng sóng âm (Cảm biến tiêm cân siêu âm ) Cảm biến mức dùng sóng âm có mặt thị trường nhiều năm coi công nghệ đáng tin cậy dùng để đo mức thông qua thử thách khắc nghiệt công nghiệp Cảm biến siêu âm đo mức dạng đo không tiếp xúc giá phải dùng cho phần lớn loại bình chứa dạng thẳng đứng Bộ truyền siêu âm hoạt động dựa việc gửi sóng âm, phát từ biến áp điện, đến bề mặt vật liệu cần đo Bộ truyền âm đo thời gian từ lúc gửi tín hiệu nhận tín hiệu phản hồi Thành cơng phép đo phụ thuộc vào sóng, độ phản xạ từ vật cần đo Những yếu tố khác : bụi, nước (chất lỏng) dày đặc; độ cản trở bình chứa, nhiễu loạn gây bề mặt; chất tạo bọt chí độ gồ ghề góc tạo chùm sóng với bề mặt cần đo góp phần tạo thơng tin khơng mong muốn tín hiệuphản hồi Điều cần thiết người sử dụng cần phải cân nhắc điều kiện hoạt động ảnh hưởng tới sóng âm phát Những yếu tố quan trọng khác cần ý dùng truyền âm gồm: - Sóng âm-điều kiện tiên phép đo sóng âm phải qua chất cần đo Thơng thường khơng khí, mơi trường chân không lại không phù hợp chân không, đủ số phân tử khí làm giảm khả truyền sóng - Điều kiện bề mặt-bọt hạt bụi bẩn bám bề mặt chất lỏng hấp thụ sóng âm làm cản trở sóng phản hồivềđầu phát - Góc tới góc phản xạ-sóng âm cần phát nhận theo đường thẳng, mặt phản xạ cần mặt phẳng Hình IV.6 Sơ đồ bố trí cảm biến siêu âm đo mức - Nhiệt độ hoạt động-những phần mà siêu âm gửi đến để đo thường làm nhựa với nhiệt độ cao cỡ 60°C Dĩ nhiên, việc thay đổi nhiệt độ làm phép đo mức chínhxác -Áp suất làm việc-các thiết bị siêu âm thường 24 không tiếp xúc với áp suất cao; giá trị lớn loại cảm biến có thểchịuđượclà30psi(~2bar) - Điều kiện môi trường-hơi nước (chất lỏng), môi trường đọng nước, tạp chất làm thay đổi tốc độ sóng âm qua mơi trường khơng khí ảnh hưởng lớn đến độ xác tín hiệu hồi đáp Để tránh sai số môi trường gây cần gắn cảm biến vào vị trí mơi trường dự đốn trước Lợi ích lớn công nghệ đo mức thông qua môi trường khí siêu âm, rada laze thiết bị đo không tiếp xúc với vật cần đo (hình IV.6) Chỉ có vài điểm tín hiệu cần tiếp xúc với bề mặt chất cần đo nhằm tạo tín hiệu phản hồi cảm biến Điều giải thích chất lượng khơng khí bề mặt chất lỏng với cảm biến vấn đề chất lượng bề mặt chất lỏng (hoặc bình chứa) cần ln tính đến sản xuất lắp đặt cảm biến nhiễu loạn tín hiệu góp phần vào sai số củaphép đo Như vậy, cảm biến đo mức dùng siêu âm giải pháp phù hợp cho đối tượng với u cầu hình dạng, mơi trường ổn định biết trước Khi lắp đặt không quên phát siêu âm có hiệu cảm biến đón nhận tín hiệu phản hồi Cảm biến siêu âm SFR05 a) Giới thiệu 25 Hình IV.7.Cảm biến siên âm SFR05 Cảm biến siêu âm có nhiều loại, tùy thuộc theo công dụng để nhận biết vật khoảng cách gần hay xa, nhận biết vật có tính chất khác điều kiện hoạt động khác mà người ta chế tạo loại cảm biến siêu âm khác b) Cảm biến siêu âm nguyên tắc TOF ( Time Of Flight ) Sóng siêu âm truyền khơng khí với vận tốc khoảng 343(m/s) Nếu cảm biến phát sóng siêu âm thu sóng phản xạ đồng thời, đo khoảng thời gian từ lúc tới lúc thu về, máy tính xác định qng đường mà sóng di chuyển khơng gian Quãng đường di chuyển sóng lần khoảng cách từ cảm biến tới chướng ngại vật tính theo nguyên lý TOF: c) Tầm quét cảm biến siêu âm Cảm biến siêu âm mơ hình hóa thành hình quạt, điểm dường khơng có chướng ngại vật, cịn điểm biên dường có chướng ngài vật nằm 26 d) Thông sốkỹ thuật số loại cảm biến siêu âm SRF Chú thích : *: Ước tính góc hình nón cảm biến ½ cảm biến **: Số vọng ghi lại cảm biến Đây tiếng vọng ghi từ đọc gần nhất, ghi đè lần khác A: Những cảm biến nhỏ điển hình ( SRF05/04) kích thước B: Phạm vi thời gian điều chỉnh xuống cách điều chỉnh 27 C: Cảm biến bao gồm photocell mặt trước để phát ánh sáng D: Hoạt động tần số 235kHz cao e) Đặc tính kỹ thuật cảm biến siêu âm SFR05 SRF05 bước phát triển từ SRF04, thiết kế làm tăng tính linh hoạt, tăng phạm vi, ngồi cịn giảm bớt chi phí SRF05 hồn tồn tương thích với SRF04 Khoảng cách tăng từ - 4m SRF05 cho phép sử dụng chân cho kích hoạt phản hồi ,do tiết kiệm giá trị chân điều khiển.Khi chân chế độ không kết nối, SRF05 hoạt động riêng biệt chân kích hoạt chân hồi tiếp SRF04.SRF05 bao gồm thời gian trễ trước xung phản hồi để mang lại điều khiển chậm hẳn điều khiển thời gian Stamps Picaxe để thực xung lệnh B) Cảm biến nhiệt độ Nhiệt độ đại lượng không liên quan đến điện Chúng ta phải chuyển đại lượng khác (như : điện trở, điện áp ) để phù hợp với cấu điện tử Nhiệt độ từ môi trường cảm biến hấp thu, tùy theo cấu cảm biến biến đại lượng nhiệt thành đại lượng điện Trong hệ thống, họng xuất có cảm biến nhiệt độ để theo dõi nhiệt độ dòng xăng xuất ra, nhiệt độ tăng cao ( 60 C) cảnh báo cố cho nguời giám sát cơng nhân vận hành bến xuất, ngồi cịn tính nhiệt độ trung bình nhằm quy đổi xác thể tích chuẩn 15 C Do dải nhiệt độ đo tuơng đuơng với nhiệt độ môi trường nên ta dùng cảm biến PT100 hợp lý PT100 xác, dễ sử dụng giá thành rẻ so với loại cảm biến khác Cảm biến nhiệt độ PT100 a) Giới thiệu 28 Nhiệt kế điện trở Plantium cung cấp xác dải nhiệt độ rộng(từ -200˚Cđến 850˚C).Có nhiều loại cảm biến đạt tiêu chuẩn nhà sản xuất khác chế tạo với thơng số kỹ thuật khác bao bì khác để thích hợp với ứng dụng Khơng giống cặp nhiệt điện, khơng cần dùng cáp đặc biệt để kết nối đến cảm biến Hình IV.8 Cảm biến PT100 b) Thông số kỹ thuật  Hãng sản xuất: Siemens (Đức)  Kiểu nhiệt điện trở Platinum (Pt-100)  Điện trở 0 C 100 Ω  Hệ số nhiệt độ A = 0,00385  Khoảng đo từ ÷ 100 C  Độ xác ≤ 0.14 C Có thể mắc theo sơ đồ 2, dây c) Nguyên lý hoạt động Là để đo lường điện trở plantium.Loại thông thường (PT100) điện trở 100 ohms tương ứng với nhiệt độ 0˚C 138 ohms 100˚C Cũng có cảm biến PT1000 mà điện trở 1000 ohms ˚C Mối quan hệ nhiệt độ điện trở xấp xỉ khoảng nhiệt độ Ví dụ, giả sử tuyến tính hóa nhiệt độ khoảng 0˚C đến 100˚C, sai số cho 50˚C 0,4˚C Để có nhiệt độ xác lọai kế nhiệt trở ln có hệ số tuyến tính riêng.Hệ số nhiệt độ phải tuân theo tiêu chuẩn quốc tế 90 (ITS-90).Sự tuyến tính hóa tự động phần mềm, tuyến tính hóa tính : R t = R * (1 + A* t + B*t + C*(t-100)* t ) Trong đó: R t điện trở nhiệt độ thời điểm t R điện trở nhiệt độ 0°C A=3.916×10 - B=-5.775×10 - C=-4.183×10 - (200°C