Thiết kế và chế tạo máy trộn bê tông sử dụng hệ thống điều khiển

BƠM Cể LƯU LƯỢNG RIấNG KHễNG DƯƠNG (BƠM LY TÂM) Một cơ cấu có lưu lượng riêng không dương điển hình là bơm ly tâm trong đó

BƠM Cể LƯU LƯỢNG RIấNG DƯƠNG (BƠM THỂ TÍCH) Bơm lưu lượng riêng dương được trình bày ở hình

Hiệu suất thể tích của bơm sẽ giảm khi áp suất toàn phần qua bơm tăng và tốc độ tăng.

ĐO NHIỆT ĐỘ BẰNG DIODE VÀ TRANSISTOR

Có thể đo nhiệt độ bằng cách sử dụng linh kiện nhạy cảm là diode hoặc transistor mắc theo kiểu diode (nối B với C) phân cực thuận với 1 không đổi (hình 5.11). Dòng này có thể thay đổi rất khác nhau đối với các linh kiện khác nhau, do vậy nên chọn các linh kiện có các đặc trưng tương tự (đối với một giá trị dòng cho trước phải có cùng điện áp V và dòng Io cũng như nhau). Hình 5.11 Các linh kiện sử dụng cảm biến nhiệt độ. a) diode b) transistor maộc theo kieồu diode c)cặp transistor mắc theo kiểu diode. Để tăng độ tuyến tính và khả năng thay thế, người ta thường mắc theo sơ đồ hình 5.11c, dùng một cặp transistor đấu theo kiểu diode mắc đối nhau với hai dòng I1 và I2 không đổi chạy qua và đo hiệu điện thế B-E.

Dải nhiệt độ làm việc bị hạn chế do sự thay đổi tính chất điện của cảm biến ở các nhiệt độ giới hạn và nằm trong khoảng T= -50°C÷150°C.

CẢM BIẾN QUANG TRONG ĐO NHIỆT ĐỘ

Chúng ta có thể quan sát hình ảnh của sợi tóc bóng đèn trên phông của vật đo: phông chiếu sáng-dây tóc tối (hình 5.12a), phông tối-dây tóc sáng (hình 5.12c), nhờ có biến trở Rb ta có thể thay đổi cường độ dòng điện đi qua đèn cho đến khi mà độ sáng của dây tóc bằng độ sáng của vật đo. Để đo nhiệt độ cao hơn, người ta đặt trước đèn một thiết bị lọc ánh sáng hấp thụ (2) để giảm độ chói và có thể nhìn thấy được dây tóc, giữ cho nó không nung nóng quá mức, bảo đảm sự ổn định chia độ của hỏa kế. Ở lỗ phía dưới của tấm chắn (5), người ta truyền một quang thông từ nguồn sáng (1), cung cấp dòng điện từ bộ nguồn (9) và được điều khiển bằng khuyếch đại điện tử (8).

Nếu cường độ quang thông của chúng khác nhau, ví dụ khi nhiệt độ thay đổi, thì trong mạch tế bào quang điện sẽ xuất hiện thành phần dòng quang điện xoay chiều, nó được khuyếch đại lên bằng bộ khuyếch đại (8) và đưa qua tần nhạy pha của khối (9).

PHƯƠNG PHÁP THỦY TĨNH

Cách thứ hai: một vật hình trụ được nhúng trong lưu chất, chiều cao hình trụ phải bằng hoặc lớn hơn mức chất lưu (hình 6.1 b). F = p - ρSh (6-1) Với p, S, h lần lượt là trọng lượng, tiết diện mặt cắt ngang và chiều cao phần ngập trong chất lỏng của hình trụ; ρ là khối lượng riêng của chất lỏng, g là gia tốc trọng trường. Sự biến dạng này sẽ cung cấp tín hiệu cơ được chuyển đổi thành tín hiệu điện có độ lớn tỷ lệ với chiều cao h của chất lỏng trong bình chứa.

Đặc tính của loại cảm biến này là có độ chính xác cao, đo được các bình có dung tích lớn, hình dạng của bình chứa đa dạng như bình thẳng đứng, bình nằm ngang hoặc bình hình cầu…, đáp ứng nhanh ngay cả khi bình đang làm việc.

PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN

Điều kiện cần thiết để áp dụng phương pháp này là hằng số điện môi của chất lưu phải lớn hơn hằng số điện môi của không khí, thông thường là gấp đôi. Về mặt cấu tạo, phần tử nhạy cảm điện dung được thực hiện dưới dạng các điện cực hình trụ tròn đặt đồng trục hay các điện cực phẳng đặt song song với nhau. Trong trường hợp chất lưu dẫn điện, chỉ cần sử dụng một điện cực bên ngoài có phủ vật liệu cách điện, lớp phủ đóng vai trò lớp điện môi của tụ, còn điện cực thứ hai chính là lưu chất.

Để đo mức các chất lỏng dẫn điện (có điện dẫn suất lớn hơn 10-4 simen/m) người ta sử dụng phần tử thụ cảm có cách điện ở ngoài (hình 6.4b) phần tử nhạy cảm là các điện cực kim loại, có phủ lớp cách điện (2) và nhúng chìm vào trong chất lỏng.

PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỨC XẠ

C2 – điện dung của tụ điện tạo bởi mặt chất lỏng trên mặt giới hạn cách điện và thành bể. Thiết bị chuyển đổi phần tử thụ cảm điện dung thành tín hiệu điện là cầu đo. Sóng âm ít bị suy giảm nên thường dùng để đo ở khoảng cách lớn (10 ÷ 30m ), ngược lại, sóng siêu âm bị suy giảm mạnh hơn nên dùng để đo ở những khoảng cách nhỏ hơn.

Dựa trên nguyên tắc này hãng Uehling Instrument đã giới thiệu loại cảm biến Ultrasonic Digital TANK-O-METER loại”U”.

SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU KHIỂN .1 Giới thiệu cảm biến đo mức 61F-GN

Cảm biến này hoạt động dựa trên nguyên tắc của cặp nhiệt điện (xem chương 5) gồm một đầu đo nhiệt độ là cặp nhiệt điện loại K và một hộp xử lý bao gồm một hệ thống mạch khuếch đại tín hiệu từ cảm biến đưa về và một bản led để hiển thị nhiệt độ. Ở đây, hệ thống được thiết kế bao gồm hai cảm biến 61F-GN, cảm biến thứ nhất sẽ dùng để xác định mức chất lỏng mà bơm A hút vào bình chứa, sau đó tín hiệu từ cảm biến truyền về vi xử lý để điều khiển hệ thống ngắt bơm A và bắt đầu cho bơm B hoạt động. Ta đã có thể xác định được ngưỡng của chất lỏng thông qua cảm biến 61F-GN đồng thời cũng đã biết trước lưu lượng của máy bơm (12 l/ph), do đó ta chỉ cần cho chương trình delay một khoảng thời gian thích hợp sau khi cảm biến 61F-GN truyền tín hiệu về để có thể định lượng được chất lỏng muốn đo.

Tuy nhiên phương pháp này sẽ có sai số vì gặp một vài khó khăn trong phần cứng chẳng hạn như quán tính của máy bơm khi ngừng, sai số về lưu lượng của máy bơm, hoặc như thời gian trể của vi xử lý.

VI XỬ LÝ TRONG ĐIỀU KHIỂN

Bằng cách kết hợp một CPU linh hoạt 8-bit với Flash trên một chip đơn thể, Atmel 89C51 là một hệ vi tính 8-bit đơn chip mạnh cho ta một giải pháp có hiệu quả và rất linh hoạt đối với các ứng dụng điều khiển. Chân cho phép truy xuất bộ nhớ ngoài EA (external access enable) phải được nối với GND để cho phép chip vi điều khiển tìm nạp lệnh từ các vị trí nhớ của bộ nhớ chương trình ngoài, bắt đầu từ địa chỉ 0000H cho đến FFFFH. Ta cần lưu ý rằng khi chế độ nghỉ được kết thúc bởi một reset cứng, chip vi điều khiển sẽ tiếp tục bình thường thực thi chương trình từ nơi chương trình bị tạm dừng trong vòng hai chu kỳ máy trước khi giải thuật reset mềm nắm quyeàn ủieàu khieồn.

Việc reset không nên xảy ra (chân reset ở mức tích cực) trước khi Vcc được khôi phục lại mức điện áp bình thường và phải kéo dài trạng thái tích cực của chân reset đủ lâu để cho phép mạch dao động hoạt động trở lại và đạt trạng thái ổn định.