Xây dựng và đánh giá một số dụng cụ kỹ thuật đo lường điện và cơ điện

Mô hình quá trình đo lường

Thông qua nguyên lý đo và phương tiện đo các đại lượng vật lý cần đo được xác định chính xác về mặt định lượng và được thể hiện kết quả bằng số so với đơn vị chuẩn của đại lượng cần đo kết quả đo được thể hiện bằng con số so với đại lượng đo của nó. Tín hiệu cần đo sau khi qua khâu chuyển đổi sơ cấp 1 (có thể là điện hoặc cơ điện) được biến đổi thành tín hiệu điện tương tự Y1 tới mạch đo 2 thành tín hiệu tương tự thống nhất hoá Y2, tín hiệu Y2 được đưa tới cơ cấu chỉ thị 3, cơ cấu tự ghi 4 và máy hiện sóng 5 hoặc các thiết bị phối hợp 6 ở phía sau.

Mô hình hệ thống thông tin đo lường

Trong hệ thống sử dụng vi sử lý (àP) để thực hiện cỏc nhiệm vụ như: Xử lý thống kờ, nộn thông tin, thực hiện các phép biến đổi..vi xử lý kết hợp với các bộ nhớ cố định ROM và bộ nhớ thay đổi RAM cỏc thụng tin sau ADC được trao đổi với àP thụng qua kờnh BUS, đồng thời qua BUS điều khiển àP cú thể điều khiển tất cả cỏc khâu trong hệ thống. Trong sơ đồ tín hiệu tương tự của cảm biến (S) qua khuếch đại thống nhất hoá (KĐTNH) tới bộ phân kênh (PK), tại đây các đại lượng đo lần lượt được truyền tới bộ thu thập và xử lý thông tin (TTXL) trên một kênh duy nhất sau đó được đưa tới thiết bị thể hiện (CT) hoặc thiết bị nhớ (TBN).

Cấu trúc cơ bản của dụng cụ đo

Hiện nay các tổ hợp đo lường đã ra đời và dần dần thay thế các phương tiện đo lường cũ, hệ thống đo lường càng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như tự động điều khiển quá trình sản xuất, tự động kiểm tra chất lượng sản phẩm, tự động hiệu chuẩn các phương tiện đo. Với ứng dụng của kỹ thuật vi tính, kỹ thuật điện tử và tự động hoá các hệ thống thông tin đo lường dần dần được hoàn thiện, càng ngày càng chiếm ưu thế và được ứng dụng rộng rãi trong mọi ngành kinh tế quốc dân, chất lượng của phép đo không ngừng được cải thiện. Dưới tác dụng của biến dạng đàn hồi cơ học độ từ thẩm và các tính chất của vật liệu sắt từ thay đổi nghĩa là độ từ thẩm và từ trở của mạch thay đổi theo dẫn đến điện cảm (hình 1.17a) hoặc hỗ cảm (hình 1.17b) của chuyển đổi thay đổi theo, mạch đo thường sử dụng là mạch cầu vi sai.

Dựa trên hiệu ứng áp điện người ta đã chế tạo các chuyển đổi áp điện làm việc theo nguyên tắc: dưới tác dụng của đại lượng cơ học cần đo biến thiên tác dụng vào bề mặt của vật liệu thì trên bề mặt của chuyển đổi sẽ xuất hiện các điện tích gọi là hiệu ứng áp điện thuận. Chuyển đổi điện dung là những chuyển đổi có điện dung thay đổi dưới tác dụng của đại lượng cần đo khi đại lượng vào là sự dịch chuyển thẳng, di chuyển góc tác động vào phần động của chuyển đổi thì tín hiệu ra của chuyển đổi dưới dạng điện áp. Vật liệu dùng chế tạo chuyển đổi cặp nhiệt ngẫu phải đảm bảo: quan hệ giữa sức điện động nhiệt điện với nhiệt độ là hàm đơn trị, tính chất bền điện không thay đổi, độ bền hoá và cơ với nhiệt độ phải cao, dẫn điện tốt, có trị số sức điện động nhiệt điện lớn.

Phương pháp đo

Là phương pháp thực hiện trình tự lôgic các thao tác theo một mạch vòng khép kín (có khâu phản hồi), quá trình so sánh có thể cân bằng hoặc không cân bằng, mô tả quá trình : hình 1.25 giới thiệu phương pháp đo với các lôgic so sánh kiểu cân bằng. Trong phương pháp vật đọ cần có độ chính xác cao còn phương tiệ đo là những phương tiên thông thường, phương pháp rất có ý nghĩa trong thực tiễn bởi vì chế tạo vật đọ có độ chính xác cao dễ dàng hơn chế tạo một phương tiện đo có cùng một độ chính xác. Ước lượng sai số của phép đo là việc làm cần thiết sau khi thực hiện phép đo,khi thực hiện phép đo ta sẽ nhận được kết quả của phép đo (kết quả đo).Kết đo phản ánh trình độ nhận thức của con người, kết quả đo không những phụ thuộc vào đại lượng đo mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như phương pháp đo, phương tiện đo, người đo, điều kiện đo.

Với quan niệm như vậy sai số của kết quả quan trắc cũng được xem là đại lượng ngẫu nhiên nhận những giá trị ∆i khác nhau ở những lần quan trắc khác nhau và chúng tuân theo qui luật phân bố chuẩn, được đặc trưng bằng kỳ vọng toán M(x) và phương sai D(x) [1] ; [8].

Tổ chức quản ký sử dụng trang thiết bị phòng kỹ thuật đo lường

Các nhóm này được trang bị hệ thống các thiết bị, dụng cụ có độ chính xác cao, đồng bộ và hiện đại nhằm phục vụ chủ yếu công tác nhiên cứu khoa học, các đề tài nghiên cứu của cans bộ và sinh viên, phục vụ đào tạo sau đại học. Để hoàn thành nhiệm vụ trên cần một kỹ sư và một kỹ thuật viên chuyên trách các phòng thí nghiệm chuuyên môn được trang bị các phương tiện dụng cụ có độ chính xác không cao, phục vụ chủ yếu công tác thí nghiệm thực hành của sinh viên theo chương trình đào tạo của khoa và của trường. Từ đó tiến tới tham gia vào hệ thốngTiêu chuẩn đo lường chất lượng Nhà nước, góp phần tăng cường quản lý chất lượng theo pháp lệnh Nhà nước về tiêu chuẩn đo lường chất lượng máy móc thiết bị Cơ Điện Nông nghiệp.

Việc tổ chức quản lý sử dụng các thiết bị đo lường có hiệu quả là công tác hết sức công phu và phức tạp có liên quan đến rất nhiều vấn đề, cần có sự quan tâm của lãnh đạo nhà trường, các bộ ngành có liên quan và toàn thể cán bộ công nhân viên trong khoa.

Tiêu chuẩn của phòng thí nghiệm kỹ thuật đo lường

Phòng thí nghiệm chịu sự quản lý điều hành trực tiếp của ban chủ nhiệm khoa Cơ Điện,tổ chức thực hiện các nhiệm vụ phòng là các kỷ sư và các kỷ thuật viên chuyên trách.

Nội quy, quy định của phòng kỹ thuật đo lường

Nhu cầu hiện nay của thực tiễn sản xuất và tiêu thụ sản phẩm cần từng bước tiêu chuẩn hoá các hoạt đọng hỗ trợ và giám sát kỷ thuật trong nền kinh tế quốc dân đòi hỏi cần phát triển toàn diện kỷ thuật và công nghệ đo lường hiện đại để đáp ứng các nhu cầu về hội nhập kinh tế. Phát triển kỹ thuật và công nghệ đo lường có ý nghĩa, vai trò đặc biệt quan trọng trong công tác đào tạo và nghiên cứu khoa học của trường Đại học Nông nghiệp I và khoa Cơ Điện, nhằm thực hiện tốt nhiệm vụ đổi mới trong đào tạo và nghiên cứu khoa học, góp phần vào quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đát nước. Do vậy phương pháp đo thường đơn giản (phương pháp đo trực tiếp), dụng cụ, phương tiện đo không cần độ chính xác cao (khoảng từ 0,5 đến 2,5).

Trong nghiên cứu triển khai các đại lượng Cơ Điện Nông nghiệp, đo lường thực nghiệm có vị trí vai trò quan trọng và thực hiện trong điều kiện phức tạp như: Đại lượng cần đo thay đổi theo quy luật.

Đo các đại lượng điện

Đo dòng điện trong mạch xoay chiều sử dụng dụng cụ ampemét kiêur Điện từ, Điện động, sắt điện động hoặc các ampemét từ điện có chỉnh lưu, các ampemét chỉ thị số. Phương pháp chung đo điện áp trong mạch điện là sử dụng các vôn mét mắc song song với phụ tải cần đo, kết quả đo sẽ mắc phải sai số do sự tiêu hao năng lượng ở trong mạch của dụng cụ (hình 3-2). Dụng cụ dùng đo điện áp là nhữnh vôn mét kiểu từ điện để đo trong mạch một chiều hoặc điện từ, điện động và từ điện có trong chỉnh lưu để đo trong mạch xoay chiều.

Đo trực tiếp công suất trong mạch một chiều và xoay chiều sử dụngWátmét điện động hoặc sắt điện động với tần số trong mạch đo là tần số công nghiệp hoặc cao hơn.

Đo lường ứng dụng thực nghiệm

Phương pháp đo trực tiếp ít gặp phải sai số lớn do dụng cụ do có độ chín xác cao(0.1%). Phương pháp đo gián tiếp thường gặp phải sai số lớn hơn do sai số trong phép đo bằng tổng sai số của ác dụng cụ đo.

Hiệu chuẩn

Phát triển toàn diện các lĩnh vực khoa học kỹ thuật công nghệ làm cơ sơ thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hoá nông nghiệp mang tính chiến lược, đầu tư phát triển và ứng dụng kỹ thuật công nghệ đo lường tiên tiến là chủ chương chung của nhà nước, trong đó có bổ sung nâng cấp hệ thống trang thiết bị đo lường phục vụ đào tạo và nghiên cứu khoa học trong các trường đại học. Các nghiên cứu tổng quan và cơ sở kỹ thuật đo các đại lượng phục vụ đào tạo và nghiên cứu cơ điện nông nghiệp là tài liệu bổ ích giúp cho nhưngx người cán bộ làm công tác dự án đưa ra các tiêu chí chuẩn mực để lựa chọn trang thiết bị đo lừơng. Dự án hệ thống trang thiết bị đo lường của khoa cơ điện được xây dựng trên cơ sở về nhu cầu và những thông tin về thành tựu khoa học kỹ thuật công nghệ đo lường đang được ứng dụng rộng rãi ở các nước tiên tiến, có thể dùng tham khảo để xây dựng danh mục trang thiết bị.

Trên cơ sở các trang thiết bị được trang bị phát triển xây dựng phòng đo lường của khoa cơ điện trở thành phòng đo lường chuyên nghành theo tiêu chuẩn đo lường chất lượng quốc gia, tiến tới tham gia quản lý chất lượng các sản phẩm máy móc phục vụ sản xuất nông nghiệp và chế biến nông sản.