Chương 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 4.1 Mục ựắch, nhiệm vụ và phương pháp thắ nghiệm
4.1.4. Thiết bị sử dụng trong thắ nghiệm
Với mục ựắch thắ nghiệm nêu trên, chúng tôi ựã sử dụng các thiết bị tiên tiến, ựảm bảo các yêu cầu về ựộ chắnh xác, trung thực của các số liệụ
* Thiết bị ựo vận tốc
Sensor tốc ựộ V1Ờ Datron do CHLB đức chế tạo ựược thiết kế ở dạng sensor vận tốc loại quang học, trọng lượng nhẹ, chắc chắn, giá trị vận tốc theo phương dọc và phương ngang sẽ ựược tắnh toán nhờ bộ xử lý dữ liệụ
- Chuyển vị dọc (tắn hiệu xung). - Chuyển vị ngang (tắn hiệu xung). - Phương rê ngang (tắn hiệu số). - Vận tốc ngang (tắn hiệu tương tự). - Vận tốc dọc (tắn hiệu tương tự).
Trên cơ sở vận tốc ngang và vận tốc dọc ta có: - Góc lệch hướng (tắn hiệu tương tự) - Tốc ựộ tổng hợp (tắn hiệu tương tự)
Bộ gom Datron Davis - Bus cho phép kết nối sensor tốc ựộ V1trực tiếp với máy tắnh xử lý số liệụ Một phần mềm ựể hiệu chuẩn và setup sensor kèm theo các khả năng sau:
- Tự ựộng nhận biết sensor.
- Lựa chọn tuỳ ý các ựại lượng ựọ
- Hiệu chuẩn các tắn hiệu ra dạng số và tương tự.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 74
chỉnh khoảng cách.
- Tự ựộng kiểm tra chức năng sensor.
- Hiện thị trực tiếp các giá trị ựo bằng ựồ thị.
Nguyên lý làm việc
Sensor Datron - V1 áp dụng nguyên lý về sự tương quan quang học. Hình ảnh của bề mặt nhám (mặt ựường) ựược chiếu xuyên qua một thấu kắnh nằm trên lưới của các mảng ựiốt ựược sắp xếp ở những khoảng bằng nhaụ
Hình 4.1. Sơ ựồ nguyên lý hoạt ựộng của Sensor V1 - Datron
Dòng ựiện quang của các mảng ựiốt có một tần số xác ựịnh, tỷ lệ với vận tốc tương ựối của mảng ựiốt so với bề mặt ựường.
Khi tắn hiệu ựược xử lý phù hợp thì khoảng cách dịch chuyển có thể ựược tắnh toán theo phương và ựộ lớn. Nhờ sử dụng hai mảng ựiốt, có thể ghi lại khoảng cách theo hai phương.
Một tắn hiệu ựược phát ra cho mỗi chuyển vị thành phần. Các xung số của mỗi tắn hiệu ra tương ựương với khoảng cách theo phương cho các chuyển vị thành phần. Việc bù các tắn hiệu trong bộ xử lý có thể ựược xác
a |V| Hệ thống xử lý Khuếch ựại/Bộ lọc Mảng 2 Mảng 1 Mặt ựường Tắn hiệu ra Mặt hội tụ Gương phản chiếu Thấu kắnh ựường Vq VL
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 75
ựịnh theo chuyển ựộng dọc và ngang.
* Thiết bị ựo tốc ựộ quay của các trục trên máy kéo
để ựo tốc ựộ quay của hai bánh sao chủ ựộng, puly ly hợp, puly ựộng cơ, puly trung gian chúng tôi sử dụng Sensor dạng quang học E3F3 của hãng Omron.
Thiết bị ựo E3F3 có sẵn bộ khuyếch ựại, chống nhiễu tốt. Khoảng cách phát hiện 30cm, với bộ ựiều chỉnh ựộ nhạy loại khuyếch tán. Làm việc theo ngõ ra NPN hoặc PNP, phản xạ khuyếch tán hoạt ựộng Light-on.
Hình 4.2. Sensor quang học E3F3
Nguyên lý hoạt ựộng như sau: đây là sensor phản xạ với tia hồng ngoại xung. Nhờ một ựiốt phát hồng ngoại, khi ựến gần vật thể, tia hồng ngoại ựược phản xạ lại và ựược ựóng qua một Transtor. để tách nhiễu từ các ánh sáng lạ, tia hồng ngoại ựược tạo xung. điện tử ựón chỉ phản ứng với các tia cùng tần số.
* Thiết bị ựo lực kéo
để ựo lực dùng cảm biến ựo lực Z4 của CHLB đức
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 76
Thiết bị này làm việc theo nguyên lý tenzô với phần tử nhạy có dạng dầm công sôn, trên ựó dán 4 lá ựiện trở, chúng ựược mắc theo sơ ựồ cầu ựủ ựiện trở. Cảm biến có giới hạn ựo là 50 kN, ựộ nhạy 2 mV/V.
* Thiết bị ựo mômen
để ựo mômen xoắn chúng tôi dùng cảm biến ựo mômen T4A của CHLB đức.
Cảm biến làm việc theo nguyên lý tenzô, phần tử nhạy có dạng trục hình trụ, trên ựó dán 4 lá ựiện trở theo hình chữ V, trục dọc của mỗi lá tạo với ựường sinh của trục góc 45 ựộ. Các lá ựiện trở ựược mắc theo sơ ựồ cầu ựủ ựiện trở. Bộ thu dòng dạng cổ góp - chổi quét. Giới hạn ựo của cảm biến là 1000 Nm, ựộ nhạy 2 mV/V.
* Thiết bị thu thập, khuếch ựại và chuyển ựổi thông tin ựo lường Spider 8 và phần mềm phần mềm Catman
Cảm biến ựo mômen và cảm biến ựo lực ựược nối với thiết bị thu thập, khuếch ựại và chuyển ựổi thông tin ựo lường Spider 8 (Hình 4.6).
Hình 4.4. Thiết bị ựo mômen xoắn
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 77
Spider 8 là thiết bị thu thập, khuếch ựại và chuyển ựổi A/D các thông tin ựo lường do hãng HBM CHLB đức sản xuất. Nó có thể ựo ựồng thời 8 thông số khi khảo nghiệm máy, có thể nối ghép với các cảm biến dạng cầu ựủ và bán cầu ựiện trở, ựiện cảm, các cảm biến có tắn hiệu dòng, ựiện áp, ựiện trở, các loại cặp nhiệt.v.v...Khi ựo Spider 8 ựược nối ghép với máy tắnh bằng cổng RS 232 (hoặc cổng LPT) và ựược ựiều khiển bằng phần mềm Catman.
Phần mềm Catman là phần mềm ựiều khiển ựo lường và xử lý số liệu làm việc trong môi trường Window. Nó có thể ựiều khiển hầu hết các thiết bị ựo của hãng HBM như DMC Plus, Spider 8, MGC, v.v... Ngoài ra phần mềm này còn có chức năng xử lý số liệu cùng với phần mềm Excel.
* Thiết bị chuyển ựổi Analog Ờ Digital (Card A/D) và phần mềm DASYLab
DASYLab là phần mềm thu thập xử lý số liệu rất ựa năng, sử dụng dễ dàng và thuận tiện. Các phép tắnh, thuật toán ựược tắch hợp trên các môựun chỉ việc lấy ra từ thư viện và kết nối chúng lại với nhau thành một chuỗi các môựun gọi là Worksheet ựể thực hiện công việc mà người sử dụng yêu cầụ Trước khi dữ liệu ựược ựưa vào máy tắnh sử dụng phần mềm DASYLab ựể xử lý cần qua một thiết bị chuyển ựổi Analog - Digital thường gọi thiết bị này là Card A/D.
Thông qua card chuyển ựổi A/D, tất cả các tắn hiệu ra của các thiết bị ựo ựều ựược ựưa vào máy tắnh có cài ựặt phần mềm thu thập và xử lý số liệu DASYLab 7.0. đây là một phần mềm mạnh và tiên tiến với rất nhiều module chức năng sẵn có, cho phép mô phỏng simulink quá trình thu thập và xử lý sơ bộ cũng như hiển thị các kết quả thắ nghiệm ựo lường.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 78