Do những yếu tố trờn, quỏ trỡnh cõn luụn gặp phải sai số. Bao gồm:
- Sai số của hệ cõn và cảm biến cõn. Thụng thường, sai số này đỏi hỏi cỡ 0,5%
đến 1%.
- Sai số do quỏ trỡnh vật liệu rơi gõy ra: Trong quỏ trỡnh vật liệu rơi, sẽ tạo nờn lực tỏc động lờn buồng cõn. Lực này phụ thuộc vào loại vật liệu, kớch cỡ vật liệu, tốc độ rơi vật liệu, độ mở cửa cấp liệu. Sai số này biến động liờn tục trong quỏ trỡnh làm việc. Sai số do rơi tự do sẽ mất đi ngay sau khi vật liệu nằm yờn trong buồng cõn.
- Sai số do thời gian đúng cửa xả: Khi cửa xảđúng khụng đủ nhanh, sẽ cú sai số. Sai số này phụ thuộc vào độ biến thiờn thời gian tỏc động của cửa xả, lượng vật liệu trờn buồng chứa vật liệu, ỏp lực khớ nộn...
- Sai số do sự bố trớ khụng đồng đều của vật liệu trong buồng cõn khi sử dụng nhiều đầu cõn song song.
- Sai số do cỏc thiết bị phụ trợ gõy nờn: Trong quỏ trỡnh cõn tựđộng, cỏc thiết bị
nạp và xả phải được gắn sao cho khi cỏc thiết bị này động tỏc, khụng gõy ra thay
đổi tải trọng đối với hệ cõn.
Cỏc sai số tĩnh cú thể bự trừ một lần khi tổ chức hệ cõn, hoặc khi thay đổi vật liệu. Cỏc sai số thay đổi theo quỏ trỡnh cõn (VD: Sai số do lượng vật liệu trờn khoang cấp liệu gõy ra) phải hiệu chỉnh liờn tục trong quỏ trỡnh hoạt động.
Độ chớnh xỏc của quỏ trỡnh cõn động cú thể đạt đến 0,5% đến 5% tựy theo loại vật liệu và tốc độ cõn.
III. Nguyờn tắc lựa chọn và sử dụng đầu cõn kiểu biến dạng 3.1. Cấu tạo:
Thụng qua hệ thống cơ khớ, tải trọng của vật cõn, bỡ cõn và bàn cõn sẽ được chuyển đến cảm biến cõn.
Cú thể sử dụng nhiều loại cảm biến khỏc nhau, nhưng hiện nay sử dụng phổ biến loại cảm biến kiểu biến dạng do cấu trỳc đơn giản, chắc chắn, tải trọng cao, tốc
độ đỏp ứng nhanh, độ chớnh xỏc, độ tin cậy cao. Trong phần này, cảm biến kiểu biến dạng được gọi tắt là cảm biến cõn hay đầu cõn.
Cấu trỳc hệ cõn gồm đầu cõn và bộ khuếch đại cõn.
Đầu cõn: sử dụng cảm biến kiểu tensor gắn trờn lỏ thộp đàn hồi. Khi chịu lực, lỏ thộp sẽ bị đàn hồi một lượng tỷ lệ với lực tỏc động.
Cỏc lỏ điện trở gắn trờn bề mặt của thanh kim loại cũng bị co/gión một lượng tương ứng. Do cấu trỳc điện trở, giỏ trị của nú cũng giảm đi/tăng lờn tương ứng với độ dài.
Đo giỏ trị biến đổi của điện trở, người ta sẽ xỏc định được độ lớn của lực tỏc
động.
Để giảm sai số và tăng độ nhạy của thiết bị, thụng thường, trong đầu cõn, người ta sử dụng kết cấu gồm 4 điện trở mắc theo sơ đồ cầu cõn bằng. Do cỏc điện trở được bố trớ trong cựng một mụi trường (nhiệt độ, độ ẩm, ỏp suất) nờn sẽ sai số
tương tự nhau và triệt tiờu nhau. Do vậy, sai số do mụi trường được giảm thiểu tối đa.
Bộ khuếch đại cõn: Tớn hiệu đầu ra của cảm biến thường khỏ nhỏ (cỡ mV) phải
đưa qua cỏc bộ khuếch đại chuyờn dụng (khuếch đại cõn). Yờu cầu:
- Hệ số khuếch đại lớn: Cỏc bộ khếch đại này sẽ khuếch đại từ mức tớn hiệu của
- Ổn định nhiệt, bự nhiệt, ổn định theo thời gian.
- Đầu ra của tớn hiệu cú thể là tớn hiệu analog theo chuẩn điện ỏp (điện ỏp ra tỷ
lệ với điện ỏp vào), dũng (dũng ra tỷ lệ với dũng vào) hoặc đó biến đổi thành tớn hiệu số.
3.2. Cỏc thụng số cơ bản của đầu cõn kiểu biến dạng:
- Tải trọng: Lực tỏc động (khối lượng) danh định của đầu cõn: Thanh chịu lực sẽ biến dạng đàn hồi khi chịu tải trọng. Nếu quỏ tải, đầu cõn sẽ biến dạng dẻo và sẽ bị phỏ hỏng khụng hồi phục. Thụng thường, đầu cõn được chế tạo với khả
năng chịu gia tốc 1g (10m/s2) tương đương với quỏ tải 200%. Tuy nhiờn, đõy là giới hạn phỏ hủy. Khi tớnh toỏn, chỉ được phộp tớnh toỏn đến giỏ trị định mức của đầu cõn.
- Độ nhạy: Thụng thường, độ nhạy được tớnh theo mV/V. í nghĩa: Đầu ra của bộ cảm biến sẽ cú mức điện ỏp là A mV trong điều kiện đặt lờn đầu cõn chịu tải trọng là tải trọng định mức và điện ỏp giữa 2 đầu vào là 1V.
Khi làm việc bỡnh thường, giỏ trị điện ỏp ra sẽ bằng Ura = A * m% * U Trong đú:
A: Độ nhạy của đầu cõn
U: Điện ỏp đặt giữa 2 nhỏnh nguồn của đầu cõn
m%: Tỉ số khối lượng đặt vào dầu cõn / Tải trọng định mức
- Độ chớnh xỏc (sai số): Sai số tương đối = Sai số lớn nhất của đầu cõn trong dải làm việc của thiết bị đo/dải làm việc. Thụng thường, độ chớnh xỏc đầu cõn cú thể đạt tới 10-3đến 10-6.
- Điện ỏp nguồn nuụi: Giỏ trị định mức của điện ỏp được phộp đặt vào 2 đầu nguồn của đầu cõn mà khụng gõy ra hiệu ứng nhiệt hoặc chỏy tenzor.
- Cấu trỳc của đầu cõn:
Để dễ dàng gỏ lắp, đầu cõn thường được chế tạo theo một trong cỏc dạng sau: - Dạng thanh chịu uốn: Đầu cõn được chế tạo dưới dạng một thanh thẳng chịu uốn, hai đầu cú bố trớ cỏc lỗ gỏ lắp. Phần chịu lực sẽ được làm yếu để tăng độ
nhạy và giảm sai số.
- Dạng treo: Đầu cõn được cấu tạo dạng treo, hai đầu bố trớ múc. Thường thớch hợp đểđo lực đặt trờn cỏp, lực kộo...
- Dạng nộn: Đầu cõn cú dạng khối trụ, tải trọng được đặt trờn cỏc đầu cõn. Để đảm bảo an toàn và tăng độ nhạy, đầu cõn thường được dỏn vào mặt trong của lỗ
3.3. Lựa chọn tải trọng đầu cõn:
Khi sử dụng, đầu cõn chịu cỏc lực sau:
- Tự trọng của đầu cõn: Khụng đỏng kể - Đó được bự trừ trong thiết bị
- Trọng lượng của hệ cõn - Trọng lượng của bỡ - Trọng lượng của vật cõn
- Lực va chạm khi vật cõn + bỡ chạm vào buồng cõn
- Lực gia tốc của toàn bộ hệđo nếu hệđo chuyển động cú gia tốc.
Lực va chạm sẽđặc biệt lớn trong trường hợp cõn vật rắn, và hệ cứng. Khi đú hệ
cõn cần cú cấu trỳc lũ xo giảm chấn để chống phỏ hỏng hệđo + bàn cõn.
Đối với cõn động, lực này tỷ lệ với tốc độ cõn và loại vật liệu, cấu trỳc buồng cõn.
Thụng thường, để đảm bảo an toàn cho đầu cõn, người ta chọn tải trọng định mức của đầu cõn lớn gấp 2 lần tải trọng tĩnh. Tải trọng tĩnh là tải trọng đặt lờn
đầu cõn khi hệở trạng thỏi ổn định, khụng cú gia tốc:
3.4. Cỏch mắc đầu cõn:
Đầu cõn đơn:
Đầu cõn mắc song song cú kiểm soỏt lỗi:
Hỡnh 11: Cỏc phương phỏp đấu nối đầu cõn
Để giảm sai số đo, tải trọng thường được chất trực tiếp lờn đầu cõn. Tuy nhiờn, sẽ rất khú bố trớ phương ỏn đặt vật cõn nếu sử dụng một đầu cõn duy nhất. Để
thuận lợi cho chất tải, để tăng tải trọng hệđo, người ta bố trớ nhiều đầu cõn trong một hệ đo. Cỏc đầu cõn này được cấp nguồn chung (song song đầu vào, song song đầu ra).
Tải trọng hệđo: Phụ thuộc phương ỏn chất tải
Độ nhạy của hệđo: Giảm đi bằng số lượng đầu cõn mắc song song - Sai số hệđo:
Sai số tuyệt đối tăng theo số lượng đầu cõn mắc song song. Sai số tương đối khụng thay đổi.
Tuy nhiờn cũn gặp phải sai số hệ thống do phương phỏp bố trớ đầu cõn gõy ra (lệch tải trọng). E+ E- S+ S- E+ E- S+ S-
E+: Nguồn dương E-: Nguồn õm
Để đảm bảo độ chớnh xỏc, thụng thường, người ta chỉ ghộp song song khụng quỏ 6 đầu cõn cựng loại. Cỏc đầu cõn này càng đồng nhất càng tốt.
IV. Cỏc cỏch bố trớ buồng cõn và cảm biến thường gặp.
+ Kết cấu sử dụng dao cõn.
Buồng cõn được treo trờn hệ thống quang treo. Thụng qua hệ thống đũn bẩy và dao cõn, khối lượng buồng trộn được tập trung lại và đặt lờn 1 thiết bịđo duy nhất
Lực tỏc động lờn thiết bị đo sẽ được giảm tỷ lệ với hệ số của hệ thống thanh đũn bẩy.
Hỡnh 12:Hệ thống cõn sử dụng dao cõn và quang treo.
Ưu điểm: Tải trọng đầu cõn nhẹ hơn, chỉ sử dụng 1 đầu cõn
- Lực của buồng cõn tỏc động lờn thiết bị đo giỏn tiếp qua hệ thống đũn cõn nờn giảm được lực va chạm, an toàn cho hệđo.
Nhược điểm: Do cú hệ trung gian, đặc biệt là dao cõn nờn độ chớnh xỏc của hệ thống giảm đi.
- Cú dao động do hệ giảm chấn, tay đũn gõy ra
- Phương phỏp này thường được sử dụng với hệ đo sử dụng cõn cơ khớ (chỉ thị kim) hoặc cơ khớ kết hợp với điện.
+ Cõn trực tiếp: Buồng cõn được đặt hoặc treo trực tiếp lờn cỏc đầu cõn khụng thụng qua bất kỳ cơ cấu trung gian nào.
Ưu điểm: Đầu cõn được gắn trực tiếp nờn loại trừ hoàn toàn cỏc sai số
trung gian, độ chớnh xỏc cao, phản ứng nhanh, thuận lợi cho điều khiển tựđộng. Nhược điểm: Sử dụng nhiều đầu cõn nờn giỏ thành cao hơn.
Cú sai số do ghộp song song nhiều đầu cõn gõy ra. Cú cỏc cấu trỳc thường được sử dụng như sau:
Dao cõn
a. b.
c d.
e. f.
Hỡnh 13: Cỏc phương phỏp bố trớ đầu cõn
a. Cấu trỳc treo sử dụng 1 đầu cõn b. Cấu trỳc treo sử dụng 2 đầu cõn c. Cấu trỳc treo sử dụng 4 đầu cõn d. Cấu trỳc treo sử dụng 3 đầu cõn e. Cấu trỳc bàn sử dụng 1 đầu cõn f. Cấu trỳc bàn sử dụng 4 đầu cõn
g. Cấu trỳc bàn sử dụng 6 đầu cõn
- Cấu trỳc treo sử dụng 1 đầu cõn: Buồng cõn được treo trực tiếp lờn đầu cõn
Tải trọng đặt lờn đầu cõn = tải trọng tớnh toỏn của hệ cõn.
Ưu điểm: Đơn giản, độ chớnh xỏc cao, khụng gặp sai số do ghộp song song đầu cõn
Nhược điểm: Hệ dễ bị dao động ngang, rung lắc,
- Cấu trỳc treo 2 đầu cõn: 2 đầu cõn đỡ 2 đầu buồng cõn.
Tải trọng tớnh toỏn của mỗi đầu cõn = 1/2 tải trọng tớnh toỏn của cả hệ cõn + hệ số dự trữ do chất tải khụng đều:
Ưu điểm: Tải trọng phõn bốđều, sử dụng ớt đầu cõn.
Nhược điểm: Hệ bị lắc ngang nờn khụng thớch hợp với tải trọng lớn.
- Cấu trỳc treo 4 đầu cõn:Cỏc đầu cần được bố trớ ở 4 gúc buồng cõn. Tải trọng tớnh toỏn = 1/4 tải trọng + Hệ số dự trữ chất tải.
Do cấu trỳc hệ treo, trong trường hợp xấu nhất, một đầu cõn cú thể bị
hẫng (khụng làm việc). Khi đú, lực sẽ tập trung lờn đầu cõn cũn lại cựng phớa. Vỡ vậy, hệ số dự trữ chất tải phải chọn lờn tới 1/4 tải trọng.
Ưu điểm: Kết cấu vững chắc, độ an toàn cao, đặc biệt khi cú sự cố.
Nhược điểm: Số lượng đầu cõn nhiều. Phõn bố tải trọng khụng ổn định, thường cú 1 hoặc 2 đầu cõn chịu tải sai khỏc nhiều với cỏc đầu cõn khỏc.
- Cấu trỳc treo 3 đầu cõn:3 đầu cõn được bố trớ thành một hỡnh tam giỏc cõn. Đầu cõn đơn chịu tải trọng 1/3 hoặc 1/2 tổng tải trọng Đầu cõn đụi chịu tải trọng 1/3 hoặc 1/4 tổng tải trọng. Lựa chọn đầu cõn theo tải trọng lớn nhất. Ưu điểm: Kết cấu vững chắc. Phõn bố tải trọng xỏc định. Nhược điểm Phõn bố tải trọng khụng đều; 1 đầu cõn thường chịu tải trọng lớn gấp đụi cỏc đầu cõn cũn lại. Tải trọng yờu cầu của đầu cõn lớn. Đặc biệt, khi cú sự cố.
Do vậy, kết cấu 3 đầu cõn thường được sử dụng trong cõn cốt liệu.
- Cỏc kết cấu bàn cõn:
Thường được sử dụng để cõn cỏc tải trọng được bao gúi, chở trờn xe... Ít sử dụng trong trạm trộn.
V. Chống quỏ tải đầu cõn:
Trong quỏ trỡnh làm việc hoặc sửa chữa, bảo dưỡng, di chuyển... Nếu đầu cõn bị quỏ tải, ngay lập tức nú sẽ bị phỏ hủy. Do vậy, cần cú biện phỏp giữ an toàn cho cỏc cảm biến cõn:
Cỏc tỡnh huống gõy quỏ tải:
- Đổ vật liệu với gia tốc cao, khối lượng lớn, vật liền khối: Tốc độ nạp liệu quỏ cao, vật liệu quỏ cứng đổ lờn buồng cõn cú độ cứng quỏ cao cú thể tạo nờn những xung lực quỏ lớn gõy phỏ hủy đầu cõn. Do vậy khi thiết kế phải tớnh dự trữ cho lực rơi tự do và giảm chấn thớch hợp.
- Rung động cường độ lớn: Trong quỏ trỡnh hoạt động, hoặc trong quỏ trỡnh di chuyển, nếu trạm bị rung động quỏ lớn, đặc biệt là rung động theo phương thẳng đứng, cú thể tạo ra những lực rất lớn = gia tốc * khối lượng vật treo, đủ để phỏ hủy đầu cõn. Thường gặp khi xe chở thiết bị vận chuyển trờn
đường gặp ổ gà, đường cụng trường... Để trỏnh cỏc hư hỏng loại này, cần cú biện phỏp chống rung xúc cho thiết bị; Trong khi vận chuyển, hệ cõn phải được gụng cứng, (Lưu ý đầu cõn phải ở trạng thỏi tự do, trỏnh gụng cảđầu cõn).
- Chất tải quỏ lớn: Đổ vật liệu lờn buồng cõn quỏ giới hạn cho phộp hoặc
để đặt vật nặng quỏ giới hạn cho phộp sẽ gõy quỏ tải đầu cõn: Đặc biệt lưu ý quan sỏt khối lượng buồng cõn khi vận hành bằng tay, hoặc khi lắp đặt sửa chữa khụng tỳ, chất cỏc vật năng lờn hệ thống cõn.
hủy đầu cõn và thiết bị. Phương phỏp bảo vệ: Sử dụng gụng chịu lực trước khi thỏo dỡ, sửa chữa. Chỉ thỏo gụng bảo vệ khi toàn bộ trạm đó lắp đặt hoàn thành.
- Lỗi ở hệ thống điện: Khi một đầu cõn cú sự cố, vớ dụ: đứt một dõy nguồn V+, hoặc đứt một nhỏnh đầu cõn, khi đú điện ỏp ra giữa 2 đầu tớn hiệu sẽ bằng -V và khụng thay đổi theo khối lượng cõn, ứng với một giỏ trị khối lượng rất thấp bất kể tải trọng thực là bao nhiờu. Để trỏnh tỡnh trạng này, trong cỏc bộ cõn, người ta kiểm soỏt trạng thỏi “hỏng” và khụng cho phộp cõn làm việc. Trạng thỏi hỏng được định nghĩa khi điện ỏp trờn đụi dõy tớn hiệu bất thường. Đối với đầu cõn mắc song song, trạng thỏi này cú thểđược phỏt hiện nếu đầu cõn được bố trớ xõu chuỗi.
IV. Cấu trỳc hệ thống cõn của trạm trộn BTNN
Hệ thống cõn cốt liệu:
Cốt liệu chiếm tới 95% tổng khối lượng mẻ trộn, bao gồm 4 đến 5 loại vật liệu khỏc nhau do vậy, tải trọng tớnh toỏn của cõn cốt liệu thường khỏ lớn, khoảng 800kg đến 1,5T tựy theo cụng suất trạm.
Thụng thường, người ta sử dụng phương phỏp cõn cộng dồn với 4 đến 5 loại vật liệu, 3 đầu cõn kiểu treo.
Hệ thống cõn phụ gia: Thường sử dụng: Cõn kiểu treo 1 đầu cõn.
Đ4. Hệ thống sấy I. Mục tiờu:
Trong trạm BTNN, nhiệt độ của cốt liệu phải đủđể nhựa đường kết dớnh chảy loóng và bỏm đều; Trong quỏ trỡnh chuyờn chở, nhiệt độ của thảm sẽ giảm dần. Tuy nhiờn, nhiệt độ của thảm khi trải phải đủ cao để liờn kết tốt sau khi lu lốn.
Tất cả vật liệu trước trộn phải được sấy đến nhiệt độ yờu cầu và khống chế chớnh xỏc. Nhiệt độ thấp quỏ hoặc cao quỏ đều làm giảm chất lượng sản phẩm.
Riờng phụ gia (bột đỏ) khụng cần sấy trước vỡ tỷ lệ bột đỏ khỏ thấp và cỡ