Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ 1 1.1 Giới thiệu chung về hệ thống tự động hóa bến xuất xăng dầu 1 1.1.1 Giới thiệu về tập đoàn xăng dầu Việt Nam 1 1.1.2 Thời kỳ xuất nhập xăng dầu thủ công 1 1.1.3 Bến xuất xăng dầu tự động và tích hợp truyền dẫn 2 1.2 Giới thiệu quy trình xuất hàng của các bến xăng dầu 4 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỆ THỐNG 6 I. Các yêu cầu đặt ra về hệ thống 6 II. Các hướng giải quyết . 7 II.1 Phương pháp điều khiển BatchControler sử dụng thiết bị Accuload . 8 II.2 Mô hình sử dụng công nghệ điều khiển bằng PLC kết hợp với máy tính . 10 III. Lựa chọn phương án 12 IV. Tính chọn thiết bị 13 Hệ thống bể chứa xăng dầu . 13 Bơm động lực 15 Thiết bị đo lưu lượng Oval 17 Một số loại cảm biến có thể dùng trong hệ thống 20 A) Cảm biến đo mức dùng sóng âm . 20 B) Cảm biến nhiệt độ 24 Van điện 26 CHƯƠNG 3 : KẾT LUẬN 30 3.1 Các kết quả đạt được 30 3.2 Các hạn chế khi thực hiện 30 3.3 Biện pháp khắc phục 30
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN … … BÀI TẬP LỚN ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN ĐỀ TÀI : Tìm hiểu , phân tích , tính tóan hệ thống đo lường cảm biến bến xuất xăng dầu cho xe ôtô GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : THẠC SỸ : Nguyễn Thu Hà NHÓM – ĐIỆN - K8 SINH VIÊN THỰC HIỆN : Hòang Văn Quyền Phạm Văn Quốc (0841040336) Hồ Minh Sang Vũ Đình Sang Hà Đình Sơn Hà Nội , 2015 LỜI NÓI ĐẦU Trong kinh tế quốc dân, lượng nhân tố tối quan trọng, giúp trì họat động , động lực để phát triển sản xuất Trong đó, xăng dầu nguồn lượng khơng thể thiếu hoạt động sản xuất, giao thông vận tải, góp phần to lớn vào phát triển kinh tế quốc dân Tự động hoá lĩnh vực hình thành phát triển rộng lớn phạm vi tồn giới, đem lại phần không nhỏ cho việc tạo sản phẩm có chất lượng độ phức tạp cao phục vụ nhu cầu thiết yếu sống Ở nước ta, lĩnh vực tự động hoá Đảng Nhà nước quan tâm đấu tư lớn, với lĩnh vực công nghiệp chuyển dịch kinh tế theo định hướng cơng nghiệp hố - đại hố đất nước Khơng ngồi mục đích đó, việc ứng dụng tự động hóa vào việc khai thác, quản lý xuất nhập xăng dầu cần thiết Trên sở đó,chúng em chọn đề tài “Tìm hiểu, phân tích, tính tốn hệ thống đo lường cảm biến bến xuất xăng dầu ơtơ” Sau thời gian tìm hiểu hướng dẫn tận tình giáo Thạc sỹ - Nguyễn Thu Hà thầy mơn Tự động hố, báo cáo chúng em hoàn thiện Do thời gian làm báo cáo ngắn kiến thức hạn chế, chắn báo cáo chúng cịn nhiều thiếu sót Chúng em mong nhận đóng góp thầy bạn để báo cáo chúng em đuợc hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn ! MỤC LỤC CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ 1.1 Giới thiệu chung hệ thống tự động hóa bến xuất xăng dầu 1.1.1 Giới thiệu tập đoàn xăng dầu Việt Nam Tiền thân Tập đồn Xăng dầu Việt Nam Tổng cơng ty Xăng dầu mỡ thành lập theo Nghị định số 09/BTN ngày 12 tháng 01 năm 1956 Bộ Thương nghiệp Lĩnh vực kinh doanh Petrolimex xuất nhập kinh doanh xăng dầu, lọc - hóa dầu… Hoạt động lĩnh vực ngành nghề đặc thù, nặng nhọc, độc hại, địi hỏi cao an tồn phịng chống cháy nổ bảo vệ mơi trường Trong nhiều năm qua, hệ thống cơng trình xăng dầu Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam liên tục phát triển mở rộng theo định hướng quy mơ đại hố Tập đồn ln xác định việc cải tạo, nâng cấp cơng trình xăng dầu cũ, mở rộng công suất sức chứa kho bể, áp dụng khoa học công nghệ, trang thiết bị tiên tiếnhiện đại hoá, nhằm nâng cao lực hoạt động tăng cường hệ số an toàn vận hành khai thác cơng trình xăng dầu Việc ứng dụng tiến kỹ thuật Petrolimex có vai trị đặc biệt quan trọng việc nâng cao hiệu sản xuất kinh doanh, đảm bảo an toàn tuyệt đối cơng trình xăng dầu, góp phần giải khó khăn, ách tắc sản xuất kinh doanh, nâng cao suất lao động, cải thiện điều kiện làm việc môi trường lao động Các ứng dụng kỹ thuật giúp cho tập thể người lao động nhanh chóng vươn lên tiếp cận làm chủ cơng nghệ, tạo móng vững cho Tập đồn đơn vị thành viên hội nhập, mở rộng hợp tác với bạn hàng dầu khí lớn giới Nhằm giảm thiểu thao tác thủ công, nâng cao suất lao động văn minh thương mại, tăng cường cơng tác an tồn phịng chống cháy nổ bảo vệ môi trường kho, cảng xăng dầu đồng thời tránh tác động chủ quan khâu xuất hàng bến xuất xăng dầu, Petrolimex chủ trương áp dụng đồng hệ thống xuất hàng tự động bến xuất xăng dầu bước tự động hố, đại hố cơng nghệ, đáp ứng tăng trưởng nhu cầu xăng dầu nước 1.1.2 Thời kỳ xuất nhập xăng dầu thủ công Xuất hàng cho cho xe xitéc phải dùng máy bơm qua hệ thống vịi ống mềm, cơng nhân đứng sàn thao tác công nhân đứng khu vực nhà bơm để đóng - mở van, hàng đầy đến cổ téc người sàn thao tác báo hiệu, người đóng van lại Thời kỳ bộc lộ nhiều hạn chế, hai công nhân phối hợp không tốt dẫn đến cố tràn dầu Việc đo lường, giao nhận thủ công có hiệu thấp, an tồn, khơng xác dễ gây tượng thừa, thiếu hàng lần xuất Do đó, thời gian khu vực bảo vệ ln phải bố trí vài thùng phi, xô chứa để phận kiểm tra thực rút thêm hàng vào thấy thừa thiếu Công đoạn kéo dài gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tới sức khoẻ người lao động tiềm ẩn nguy cháy nổ an tồn Q trình khai thác vận hành bến xuất xăng dầu với phương pháp thủ công không đáp ứng nhu cầu cung ứng xăng dầu ngày cao toàn xã hội 1.1.3 Bến xuất xăng dầu tự động tích hợp truyền dẫn Bước sang thời kỳ tiếp theo, Công ty tiến hành đầu tư cải tạo thay hệ thống vòi ống mềm cần xuất xăng dầu lắp đặt hệ thống khởi động - dừng máy bơm giàn xuất Với công nghệ này, xuất nhập xăng dầu bến xuất cần người vận hành Khi xe xitéc vào vị trí, cơng nhân vận hành ấn nút khởi động máy bơm để bơm hàng, hàng gần đầy đến mức đóng dần van cần xuất ấn nút dừng máy bơm Về bản, công nghệ khắc phục hạn chế cơng nghệ trước, mang tính bán tự động chưa hiệu quả, suất lao động thời gian cấp hàng Con số khơng ngừng tăng lên địi hỏi lãnh đạo Tập đồn, lãnh đạo Cơng ty phải tiếp tục nghiên cứu cải tiến, ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật vào bến xuất xăng dầu phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam Tập đoàn Cơng ty định, thay sử dụng mức để đo lường, giao nhận hàng hoá sử dụng hệ thống lưu lượng kế kết hợp truyền dẫn số liệu từ họng xuất xitéc đến nhà bơm phận nghiệp vụ phát hành hóa đơn… Sự kết hợp làm cho trình xuất hàng trở nên linh hoạt, thuận tiện xác Đồng thời phương thức đo lường, giao nhận thay đổi từ việc lấy xitéc làm dụng cụ đo lường, giao nhận chuyển sang sử dụng số liệu lưu lượng kế gắn giàn xuất Q trình Tập đồn Cơng ty Xăng dầu thử nghiệm, kiểm nghiệm, đánh giá tổng thể, kỹ lưỡng trước đưa vào áp dụng rộng rãi tịan ngành Tích hợp thu thập liệu từ hệ thống công nghiệp chuyển dịch kinh tế theo định hướng cơng nghiệp hố - đại hố đất nước Khơng ngồi mục đích đó, việc ứng dụng tự động hóa vào việc khai thác, quản lý xuất nhập xăng dầu cần thiết Trên sở đó,chúng em chọn đề tài “Tìm hiểu, phân tích, tính tốn hệ thống đo lường cảm biến bến xuất xăng dầu ơtơ” Sau thời gian tìm hiểu hướng dẫn tận tình giáo Thạc sỹ - Nguyễn Thu Hà thầy mơn Tự động hố, báo cáo chúng em hoàn thiện Do thời gian làm báo cáo ngắn kiến thức hạn chế, chắn báo cáo chúng cịn nhiều thiếu sót Chúng em mong nhận đóng góp thầy bạn để báo cáo chúng em đuợc hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn ! MỤC LỤC CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THIẾT KẾ 1.2 Giới thiệu chung hệ thống tự động hóa bến xuất xăng dầu 1.1.4 Giới thiệu tập đoàn xăng dầu Việt Nam Tiền thân Tập đồn Xăng dầu Việt Nam Tổng cơng ty Xăng dầu mỡ thành lập theo Nghị định số 09/BTN ngày 12 tháng 01 năm 1956 Bộ Thương nghiệp Lĩnh vực kinh doanh Petrolimex xuất nhập kinh doanh xăng dầu, lọc - hóa dầu… Hoạt động lĩnh vực ngành nghề đặc thù, nặng nhọc, độc hại, địi hỏi cao an tồn phịng chống cháy nổ bảo vệ mơi trường Trong nhiều năm qua, hệ thống cơng trình xăng dầu Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam liên tục phát triển mở rộng theo định hướng quy mơ đại hố Tập đồn ln xác định việc cải tạo, nâng cấp cơng trình xăng dầu cũ, mở rộng công suất sức chứa kho bể, áp dụng khoa học công nghệ, trang thiết bị tiên tiếnhiện đại hoá, nhằm nâng cao lực hoạt động tăng cường hệ số an toàn vận hành khai thác cơng trình xăng dầu Việc ứng dụng tiến kỹ thuật Petrolimex có vai trị đặc biệt quan trọng việc nâng cao hiệu sản xuất kinh doanh, đảm bảo an toàn tuyệt đối cơng trình xăng dầu, góp phần giải khó khăn, ách tắc sản xuất kinh doanh, nâng cao suất lao động, cải thiện điều kiện làm việc môi trường lao động Các ứng dụng kỹ thuật giúp cho tập thể người lao động nhanh chóng vươn lên tiếp cận làm chủ cơng nghệ, tạo móng vững cho Tập đồn đơn vị thành viên hội nhập, mở rộng hợp tác với bạn hàng dầu khí lớn giới Nhằm giảm thiểu thao tác thủ công, nâng cao suất lao động văn minh thương mại, tăng cường cơng tác an tồn phịng chống cháy nổ bảo vệ môi trường kho, cảng xăng dầu đồng thời tránh tác động chủ quan khâu xuất hàng bến xuất xăng dầu, Petrolimex chủ trương áp dụng đồng hệ thống xuất hàng tự động bến xuất xăng dầu bước tự động hố, đại hố cơng nghệ, đáp ứng tăng trưởng nhu cầu xăng dầu nước 1.1.5 Thời kỳ xuất nhập xăng dầu thủ công Xuất hàng cho cho xe xitéc phải dùng máy bơm qua hệ thống vịi ống mềm, cơng nhân đứng sàn thao tác cơng nhân Nhóm – Đo lường cảm biến đứng khu vực nhà bơm để đóng - mở van, hàng đầy đến cổ téc người sàn thao tác báo hiệu, người đóng van lại Thời kỳ bộc lộ nhiều hạn chế, hai công nhân phối hợp không tốt dẫn đến cố tràn dầu Việc đo lường, giao nhận thủ cơng có hiệu thấp, an tồn, khơng xác dễ gây tượng thừa, thiếu hàng lần xuất Do đó, thời gian khu vực bảo vệ ln phải bố trí vài thùng phi, xô chứa để phận kiểm tra thực rút thêm hàng vào thấy thừa thiếu Công đoạn kéo dài gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tới sức khoẻ người lao động ln tiềm ẩn nguy cháy nổ an tồn Quá trình khai thác vận hành bến xuất xăng dầu với phương pháp thủ công không đáp ứng nhu cầu cung ứng xăng dầu ngày cao toàn xã hội 1.1.6 Bến xuất xăng dầu tự động tích hợp truyền dẫn Bước sang thời kỳ tiếp theo, Công ty tiến hành đầu tư cải tạo thay hệ thống vòi ống mềm cần xuất xăng dầu lắp đặt hệ thống khởi động - dừng máy bơm giàn xuất Với công nghệ này, xuất nhập xăng dầu bến xuất cần người vận hành Khi xe xitéc vào vị trí, cơng nhân vận hành ấn nút khởi động máy bơm để bơm hàng, hàng gần đầy đến mức đóng dần van cần xuất ấn nút dừng máy bơm Về bản, công nghệ khắc phục hạn chế cơng nghệ trước, mang tính bán tự động chưa hiệu quả, suất lao động thời gian cấp hàng Con số khơng ngừng tăng lên địi hỏi lãnh đạo Tập đồn, lãnh đạo Cơng ty phải tiếp tục nghiên cứu cải tiến, ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật vào bến xuất xăng dầu phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam Tập đồn Cơng ty định, thay sử dụng mức để đo lường, giao nhận hàng hoá sử dụng hệ thống lưu lượng kế kết hợp truyền dẫn số liệu từ họng xuất xitéc đến nhà bơm phận nghiệp vụ phát hành hóa đơn… Sự kết hợp làm cho trình xuất hàng trở nên linh hoạt, thuận tiện xác Đồng thời phương thức đo lường, giao nhận thay đổi từ việc lấy xitéc làm dụng cụ đo lường, giao nhận chuyển sang sử dụng số liệu lưu lượng kế gắn giàn xuất Q trình lưu lượng kế; tính tốn xử lý liệu điều khiển trung tâm; truy xuất liệu để điều khiển máy bơm xăng dầu Nhóm – Đo lường cảm biến van điện q trình đồng khép kín tổng thể Công nghệ giải hạn chế trước đây, mà cịn nâng cao độ xác suất cấp hàng Trước xuất xe hàng 15-16 (m ) trung bình phải khoảng 40-50 ( phút / xe ) giảm xuống 20-25 ( phút / xe) Giờ đây, tồn q trình cấp hàng từ lập đơn hàng, bơm rót hàng, hồn thiện thủ tục đơn hàng, cho phép phương tiện rời bến hệ thống tự động hố thực mà khơng có can thiệp người vào liệu ban đầu Nếu có vấn đề khơng đồng với liệu lập trình trình xuất hàng khơng thể hồn thiện được, vậy, khách hàng hồn tồn n tâm tính xác, tiện lợi minh bạch Hệ thống đo lường bến xuất quan quản lý Nhà nước kiểm tra, kiểm định định kỳ độ xác cấp giấy chứng nhận theo quy định Việc bảo quản sử dụng thiết bị tuân thủ nghiêm ngặt theo quy trình nghiệp vụ kỹ thuật Trong ngành cơng nghiệp nói chung, lĩnh vực xăng dầu nói riêng, tự động hố, đại hố q trình cơng nghệ ln động lực quan trọng, thúc đẩy công đổi mới, phát triển, tăng cường lực cạnh tranh doanh nghiệp, tập đoàn kinh tế, hỗ trợ cho trình hội nhập kinh tế quốc tế cải thiện môi trường làm việc người lao động Công nghệ tự động hố bến xuất xăng dầu Tập đồn xăng dầu Việt Nam đạt thành định, góp phần nâng cao suất lao động, tăng cường cơng tác an tồn, phịng chống cháy nổ, bảo vệ mơi trường minh bạch hố q trình giao nhận Trong thời gian tới, Tập đoàn tiếp tục triển khai hồn thiện chương trình tự động hoá hệ thống cửa hàng bán lẻ xăng dầu, dự án tự động hoá kho bể dự án quản trị nguồn lực ERP nhằm nâng cao khả quản trị tồn hệ thống Petrolimex 1.3 Giới thiệu quy trình xuất hàng bến xăng dầu Nhóm – Đo lường cảm biến 10 Kích Đường Sai cỡ kính số thiết ống thiết bị (mm) bị Dải lưu lượng đo (m /h) 39 10 0,212(lít/h) 41 10 160(lít/h) 45 10 50 52 53 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 20 25 25 40 50 50 80 100 100 150 200 250 300 65 350 5420(lít/h) 0,03-2 0,08-3,8 0,2% 0,15-3,4 0,26-14 0,6-24 1,2-44 2-50 4-90 5-150 10-230 15-320 0,5% 20-450 30-700 50-1000 Vật liệu cấu tạo Than Rotor Thép không gỉ Thép không gỉ - Thép không gỉ(chi tiết đặc biệt) - Thép thường - Thép không gỉ(chi tiết đặc biệt) - Thép thường Kết nối Bánh Thép cacbon JIS đặc ANSI/JPI biệt - Thép cacbon JIS đặc ANSI/JPI biệt 2,94 1,96 4,51 1,96 Để phù hợp với yêu cầu công nghệ,dải lưu lượng bơm tối đa khoảng 70(m /h) nên ta chọn thiết bị Oval có kích cỡ 59: + Đường kính ống 100(mm) + Sai số thiết bị 0,5(%) + Dải đo từ đến 90 (m /h) + Áp suát cực đại : 1,96 (MPa) c) Áp suất cực đại (MPa) Nguyên lý hoạt động: Nhóm – Đo lường cảm biến 25 Hình IV.4 Các vị trí oval Bộ đo lưu lượng Oval đo dòng chất lỏng cách sử dụng áp lực chênh lệch yếu để quay đôi bánh oval Hai bánh ăn khớp bịt kín đầu vào đầu nhằm tạo độ chênh lệch áp lực Khi định hướng căp bánh oval vị trí hình vẽ trên,bánh A nhận momen quay từ chênh lêch áp suất,bánh B hủy lực xoắn,và bánh A lái bánh B mơ tả vị trí 2.Khi bánh A quay đến vị trí hình 3,khi hết momen quay,nhưng bánh B lại nhận momen lái bánh A Cách hoạt động luân chuyển trì việc quay liên hồn với momen quay gần khơng đổi ngoại trừ điểm chết Vị trí 4,5,6,7,8 minh họa nguyên lý thông qua vịng trịn kín liên hồn mang bánh A trở vị trí ban đầu vị trí Với việc quay bánh thiết bị đo xác lượng chất lỏng khe hở hình lưỡi liềm đo khoang Tổng số lượng chất lỏng cho vòng quay cặp bánh oval phần,đó tốc độ quay bánh Do độ trượt bánh thành buồng nhỏ, việc đo không bị ảnh hưởng thay đổi độ nhớt chất lỏng Một trục đầu bị quay theo tỷ lệ tới bánh oval sức hút ghép từ tính Trục đầu lái bánh nhằm cung cấp việc ghi đếm phận kỹ thuật theo gallon,lít,hay pound… Nhóm – Đo lường cảm biến 26 Hình IV.5 Cơ cấu truyền động bánh Oval Chú thích : Driven Magnet: Trục nam châm Rotor: Bánh oval Hollow shaft: Trục truyền động rỗng Output Gear: Bánh truyền động ăn khớp Idler gear :Bánh dẫn động Transmission Gear: Bánh dẫn động Một số loại cảm biến dùng hệ thống Cảm biến thiết bị dùng để đo, đếm, cảm nhận,…các đại lượng vật lý không điện thành tín hiệu điện A) Cảm biến đo mức dùng sóng âm (Cảm biến tiêm cân siêu âm ) Cảm biến mức dùng sóng âm có mặt thị trường nhiều năm coi công nghệ đáng tin cậy dùng để đo mức thông qua thử thách khắc nghiệt công nghiệp Cảm biến siêu âm đo mức dạng đo không tiếp xúc giá phải dùng cho phần lớn loại bình chứa dạng thẳng đứng Bộ truyền siêu âm hoạt động dựa việc gửi sóng âm, phát từ biến áp điện, đến bề mặt vật liệu cần đo Bộ truyền âm đo thời gian từ lúc gửi tín hiệu nhận tín hiệu phản hồi Thành cơng phép đo phụ thuộc vào sóng, độ phản xạ từ vật cần đo Những yếu tố khác : bụi, nước (chất lỏng) dày đặc; độ cản trở bình chứa, nhiễu loạn gây bề mặt; chất tạo bọt chí độ gồ ghề góc tạo chùm sóng với bề mặt cần đo góp phần tạo thơng tin khơng mong muốn tín hiệu phản hồi Điều cần thiết người sử dụng cần phải cân nhắc điều kiện hoạt động ảnh hưởng tới sóng âm phát Nhóm – Đo lường cảm biến 27 Những yếu tố quan trọng khác cần ý dùng truyền âm gồm: - Sóng âm-điều kiện tiên phép đo sóng âm phải qua chất cần đo Thơng thường khơng khí, môi trường chân không lại không phù hợp chân khơng, khơng có đủ số phân tử khí làm giảm khả truyền sóng - Điều kiện bề mặt-bọt hạt bụi bẩn bám bề mặt chất lỏng hấp thụ sóng âm làm cản trở sóng phản hồi đầu phát - Góc tới góc phản xạ-sóng âm cần phát nhận theo đường thẳng, mặt phản xạ cần mặt phẳng Hình IV.6 Sơ đồ bố trí cảm biến siêu âm đo mức - Nhiệt độ hoạt động - phần mà siêu âm gửi đến để đo thường làm nhựa với nhiệt độ cao cỡ 60°C Dĩ nhiên, việc thay đổi nhiệt độ làm phép đo mức chínhxác -Áp suất làm việc-các thiết bị siêu âm thường không tiếp xúc với áp suất cao; giá trị lớn loại cảm biến chịu 30psi (~2bar) - Điều kiện môi trường-hơi nước (chất lỏng), môi trường đọng nước, tạp chất làm thay đổi tốc độ sóng âm qua mơi trường khơng khí ảnh hưởng lớn đến độ xác tín hiệu hồi đáp Để tránh sai số môi trường gây cần gắn cảm biến vào vị trí mơi trường dự đốn trước Lợi ích lớn cơng nghệ đo mức thơng qua mơi trường khí siêu âm, rada laze thiết bị đo không tiếp xúc với vật cần đo (hình IV.6) Chỉ có vài điểm tín hiệu cần tiếp xúc với bề mặt chất cần đo nhằm tạo tín hiệu phản hồi cảm biến Điều giải thích chất lượng khơng khí bề mặt chất lỏng với cảm biến ln vấn đề chất lượng bề mặt chất lỏng (hoặc bình chứa) cần ln tính đến sản xuất lắp Nhóm – Đo lường cảm biến 28 đặt cảm biến nhiễu loạn tín hiệu góp phần vào sai số phép đo Như vậy, cảm biến đo mức dùng siêu âm giải pháp phù hợp cho đối tượng với yêu cầu hình dạng, mơi trường ổn định biết trước Khi lắp đặt không quên phát siêu âm có hiệu cảm biến đón nhận tín hiệu phản hồi Cảm biến siêu âm SFR05 a) Giới thiệu Hình IV.7.Cảm biến siên âm SFR05 Cảm biến siêu âm có nhiều loại, tùy thuộc theo công dụng để nhận biết vật khoảng cách gần hay xa, nhận biết vật có tính chất khác điều kiện hoạt động khác mà người ta chế tạo loại cảm biến siêu âm khác b) Cảm biến siêu âm nguyên tắc TOF ( Time Of Flight ) Sóng siêu âm truyền khơng khí với vận tốc khoảng 343(m/s) Nếu cảm biến phát sóng siêu âm thu sóng phản xạ đồng thời, đo khoảng thời gian từ lúc tới lúc thu về, máy tính xác định quãng đường mà sóng di chuyển khơng gian Qng đường di chuyển sóng lần khoảng cách từ cảm biến tới chướng ngại vật tính theo ngun lý TOF: Nhóm – Đo lường cảm biến 29 c) Tầm quét cảm biến siêu âm Cảm biến siêu âm mơ hình hóa thành hình quạt, điểm dường khơng có chướng ngại vật, cịn điểm biên dường có chướng ngài vật nằm d) Thông sốkỹ thuật số loại cảm biến siêu âm SRF Nhóm – Đo lường cảm biến 30 Chú thích : *: Ước tính góc hình nón cảm biến ½ cảm biến **: Số vọng ghi lại cảm biến Đây tiếng vọng ghi từ đọc gần nhất, ghi đè lần khác A: Những cảm biến nhỏ điển hình ( SRF05/04) kích thước B: Phạm vi thời gian điều chỉnh xuống cách điều chỉnh C: Cảm biến bao gồm photocell mặt trước để phát ánh sáng D: Hoạt động tần số 235kHz cao e) Đặc tính kỹ thuật cảm biến siêu âm SFR05 SRF05 bước phát triển từ SRF04, thiết kế làm tăng tính linh hoạt, tăng phạm vi, ngồi cịn giảm bớt chi phí SRF05 hồn tồn tương thích với SRF04 Khoảng cách tăng từ - 4m SRF05 cho phép sử dụng chân cho kích hoạt phản hồi ,do tiết kiệm giá trị chân điều khiển Khi chân chế độ khơng kết nối, SRF05 hoạt động riêng biệt chân kích hoạt chân hồi tiếp SRF04.SRF05 bao gồm thời gian trễ trước Nhóm – Đo lường cảm biến 31 xung phản hồi để khiển chậm hẳn khiển thời gian Picaxe để thực mang lại điều điều Stamps xung lệnh B) Cảm biến nhiệt độ Nhiệt độ đại lượng khơng liên quan đến điện Chúng ta phải chuyển đại lượng khác (như : điện trở, điện áp ) để phù hợp với cấu điện tử Nhiệt độ từ môi trường cảm biến hấp thu, tùy theo cấu cảm biến biến đại lượng nhiệt thành đại lượng điện Trong hệ thống, họng xuất có cảm biến nhiệt độ để theo dõi nhiệt độ dòng xăng xuất ra, nhiệt độ tăng cao ( 60 C) cảnh báo cố cho nguời giám sát công nhân vận hành bến xuất, ngồi cịn tính nhiệt độ trung bình nhằm quy đổi xác thể tích chuẩn 15 C Do dải nhiệt độ đo tuơng đuơng với nhiệt độ môi trường nên ta dùng cảm biến PT100 hợp lý PT100 xác, dễ sử dụng giá thành rẻ so với loại cảm biến khác Cảm biến nhiệt độ PT100 a) Giới thiệu Nhiệt kế điện trở Plantium cung cấp xác dải nhiệt độ rộng(từ -200˚C đến 850˚C) Có nhiều loại cảm biến đạt tiêu chuẩn nhà sản xuất khác chế tạo với thông số kỹ thuật khác bao bì khác để thích hợp với ứng dụng Khơng giống cặp nhiệt điện, khơng cần dùng cáp đặc biệt để kết nối đến cảm biến Hình IV.8 Cảm biến PT100 b) Thông số kỹ thuật Hãng sản xuất: Siemens (Đức) Kiểu nhiệt điện trở Platinum (Pt-100) Điện trở 0 C 100 Ω Hệ số nhiệt độ A = 0,00385 Nhóm – Đo lường cảm biến 32 Khoảng đo từ ÷ 100 C Độ xác ≤ 0.14 C Có thể mắc theo sơ đồ 2, dây c) Nguyên lý hoạt động Là để đo lường điện trở plantium Loại thông thường (PT100) điện trở 100 ohms tương ứng với nhiệt độ 0˚C 138 ohms 100˚C Cũng có cảm biến PT1000 mà điện trở 1000 ohms ˚C Mối quan hệ nhiệt độ điện trở xấp xỉ khoảng nhiệt độ Ví dụ, giả sử tuyến tính hóa nhiệt độ khoảng 0˚C đến 100˚C, sai số cho 50˚C 0,4˚C Để có nhiệt độ xác lọai kế nhiệt trở ln có hệ số tuyến tính riêng Hệ số nhiệt độ phải tuân theo tiêu chuẩn quốc tế 90 (ITS-90) Sự tuyến tính hóa tự động phần mềm, tuyến tính hóa tính : R t = R * (1 + A* t + B*t + C*(t-100)* t ) Trong đó: R t điện trở nhiệt độ thời điểm t R điện trở nhiệt độ 0°C A=3.916×10 - B=-5.775×10 - C=-4.183×10 - (200°C