CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG BỘ ĐO TÍN HIỆU ÁP SUẤT SÓNG XUNG KÍCH
4.5. Tiến hành đo tín hiệu áp suất sóng xung kích
4.5.3. Mô tả thực nghiệm
4.5.3.2. Tiến hành đo áp suất sóng xung kích phát ra trên tiêu bản
Các miếng thịt lợn có độ dày khác nhau 1cm, 2cm, 3cm, 4cm, 5cm. Đặt lần lượt các miếng thịt lợn lên trên đầu đo, thiết lập các giá trị áp suất, tần số tương ứng trên máy theo yêu cầu. Sau khi đo, xử lý các số liệu đo được và dựng các đồ thị về mối liên quan giữa áp suất và độ sâu của mô, mối liên quan giữa tần số và độ sâu của mô, mối liên quan giữa áp suất với độ xuyên sâu qua các loại mô khác nhau.
Hình 4.20. Đo áp suất sóng xung kích trên tiêu bản thịt lợn
-Xây dựng đồ thị về sự thay đổi của áp suất sóng xung kích khi truyền qua các vùng mô có độ dày khác nhau với tần số không đổi
Thiết lập tần số cố định trên máy là 5Hz. Thay đổi áp suất ở các mức 1,5bar;
1,7bar; 2bar; 2,5bar; 3bar lần lượt tác động lên các miếng thịt có độ dày 1cm, 2cm, 3cm, 4cm, 5cm và ghi lại các giá trị hiển thị trên màn hình LCD. Sau khi xử lý số liệu đo được, ta dựng được đồ thị:
66
HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS. TRẦN HY BÌNH
Hình 4.21. Đồ thị mối liên hệ giữa áp suất sóng xung kích phát ra và độ sâu mô tác động với tần số không đổi.
Nhận xét: áp suất sóng xung kích phát ra khi truyền qua mô bị suy giảm theo độ dày, càng truyền vào sâu trong mô thì áp suất tác động của sóng càng giảm đi.
Đồng thời, ta nhận thấy rằng độ sâu tác động của sóng xung kích vào trong mô phụ thuộc vào độ lớn của áp suất phát ra. Với áp suất phát ra càng lớn, sóng xung kích càng lan truyền vào sâu trong mô.
- Xây dựng đồ thị về sự thay đổi của áp suất sóng xung kích khi truyền qua các vùng mô có độ dày khác nhau với áp suất không đổi, tần số thay đổi
Thiết lập giá trị áp suất cố định trên máy là 1,5bar. Thay đổi tần số ở các mức 3Hz, 5Hz, 7Hz, 9Hz, 11Hz lần lượt tác động lên các miếng thịt có độ dày 1cm, 2cm, 3cm, 4cm, 5cm và ghi lại các giá trị hiển thị lên màn hình LCD. Sau khi xử lý số liệu đo được, ta dựng được đồ thị:
HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS. TRẦN HY BÌNH
Hình 4.22.Đồ thị mối liên hệ giữa áp suất sóng xung kích phát ra và độ sâu mô tác động với sự thay đổi tần số.
Nhận xét: với các mức tần số khác nhau và áp suất cố định, sự khác biệt về áp suất đo được ở các độ sâu tương ứng là không đáng kể. Từ đây, ta nhận thấy rằng tần số ít có tác động đến độ xuyên sâu của sóng xung kích vào trong mô. Vì tần số phát của sóng xung kích chỉ thay đổi năng lượng cung cấp cho mô, cho nên, với cùng thời gian phát, tần số càng cao, tác động của sóng xung kích càng nhanh, năng lượng truyền đến mô cũng cao hơn.
- Xây dựng đồ thị về sự thay đổi của áp suất sóng xung kích khi truyền qua các vùng mô có độ dày khác nhau với các loại mô khác nhau
Thiết lập giá trị áp suất cố định trên máy là 1,5bar và tần số cố định là 3Hz.
Thay đổi các loại mô tác động là da+mô mỡ và mô nạc với các độ dày khác nhau là 1cm, 1,5cm, 2cm, 2,5cm, 3cm. Trong quá trình đo, ghi lại các giá trị hiển thị lên màn hình LCD. Sau khi xử lý số liệu đo được, ta dựng được đồ thị:
68
HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS. TRẦN HY BÌNH Hình 4.23. Đồ thị mối liên hệ giữa áp suất sóng xung kích phát ra và độ sâu mô tác động với các loại mô khác nhau
Nhận xét: Với cùng một mức áp suất và tần số, mô mỡ có độ xuyên sâu cao hơn so với mô nạc, điều này hoàn toàn phù hợp với lý thuyết, vì mô mỡ chứa nhiều nước hơn, do vậy, áp suất sóng xung kích sẽ bị suy giảm ít hơn khi truyền qua.
Kết luận chương 4:
Ở chương 4, tác giả đã xây dựng một hệ đo áp suất phát ra của sóng xung kích gồm cảm biến dạng màng MPX5999D làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu áp suất sóng xung kích sang tín hiệu điện áp, vi điều khiển ATMega16 có tích hợp bộ ADC để chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số, màn hình LCD hiển thị giá trị đo được. Sau đó, tiến hành đo trong nước và trên tiêu bản thịt heo, dựng đồ thị về sự thay đổi của áp suất khi truyền qua mô ở các độ dày khác nhau. Từ đó, có các nhận xét:
- Áp suất sóng xung kích hầu như không bị tiêu hao khi truyền qua môi trường nước.
- Với cùng một mức tần số, áp suất càng cao thì càng lan truyền được sâu hơn vào trong mô.
HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS. TRẦN HY BÌNH - Với cùng một mức áp suất, tần số không ảnh hưởng đến độ xuyên sâu vào trong mô, mà chỉ có tác dụng làm tăng năng lượng tác động lên vùng mô.
- Với cùng một mức áp suất và tần số, sóng xung kích lan truyền trong mô mỡ tốt hơn mô nạc, do mô mỡ chứa nhiều nước nên năng lượng sóng truyền đi tiêu hao ít hơn.
70
HVTH: ĐỖ KHOA BÌNH GVHD: TS. TRẦN HY BÌNH