Năm 2017 Lưu hành nội bộ chưƠng trình bồi dưỠng nâng hạng gcnkncm thuyền trưỞng hạng nhấT



tải về 13.07 Mb.
trang14/24
Chuyển đổi dữ liệu02.06.2018
Kích13.07 Mb.
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   24

CÁC BÀI TẬP ỨNG DỤNG CHƯƠNG IV



Bài tập số 1: Nhập dữ liệu như bảng sau:

BẢNG KÊ HÀNG NHẬP

Tháng 10/2014- Kho Long Bình



Chứng từ

Diễn giải

Số lượng

Đơn giá

Trị giá

Thuế

Chuyên chở

Cộng

B50

Bàn gỗ

50

200000













B51

Bàn sắt

36

300000













B52

Bàn Formica

54

450000













B53

Ghế nhựa

87

50000













B54

Ghế xếp

24

150000













B55

Ghế dầu

12

200000













B56

Tủ kính

45

460000













B57

Tủ gỗ

6

1000000













B58

Tủ sắt

32

700000













B59

Nệm mouse

25

1000000













B60

Nệm bông

46

1200000













Tổng cộng

















Yêu cầu thực hiện

    • Trị giá = Số lượng * Đơn giá

    • Thuế = Trị giá * 4.25%

    • Cước chuyên chở = Số lượng * 11200

    • Cộng = Trị giá + Thuế + Cước chuyên chở

Trình bày bảng tính

Bài tập số2

Nhập dữ liệu như bảng dưới đây



BẢNG LƯƠNG CÔNG TY HOA HỒNG

Tháng 8 /2014



  1. Tạo tập tin và lưu vào đĩa E trong thư mục tạo ở câu 1: De1.xls (0.5 điểm)

  2. Nhập dữ liệu như bảng dưới (1 điểm)

STT

HỌ VÀ TÊN

C.VỤ

LCB

N.CÔNG

PCCV

LƯƠNG

TẠM ỨNG

CÒN LẠI

1

Lê Văn An

TP

22000

24

?

?

?

?

2

Nguyễn Phi Hùng

NV

15000

25

?

?

?

?

3

Đào Thành Thái

PP

13000

24

?

?

?

?

4

Nguyễn Thị Thủy

BV

14000

18

?

?

?

?

5

Hồ Anh Tuấn

KT

26000

13

?

?

?

?

6

Lê Trọng Tuấn



15000

21

?

?

?

?

BÌNH QUÂN

?

?

?

?

CAO NHẤT

?

?

?

?

THẤP NHẤT

?

?

?

?




  1. Tính phụ cấp chức vụ (PCCV) theo yêu cầu sau: Nếu là giám đốc thì điền 1000000, nếu là TP thì điền 600000, nếu là PP thì điền 400000, ngoài ra thì không có phụ cấp

  2. Tính lương: LƯƠNG = LCB*N.CÔNG*15

  3. Tính tạm ứng: TẠM ỨNG = 2/3 LƯƠNG, KHÔNG LẤY SỐ LẺ

  4. Tính còn lại: CÒN LẠI=PCCV+LƯƠNG-TẠM ỨNG

  5. Tính BÌNH QUÂN, CAO NHẤT, THẤP NHẤT của các cột

PHẦN II: TỰ ĐỘNG HÓA TRONG ĐIỀU KHIỂN

CHƯƠNG I: HỆ THỐNG ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG





    1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN.

Điều khiển là tập hợp tất cả các tác động có mục đích nhằm điều khiển một quá trình này hay quá trình kia theo một quy định hay một chương trình cho trước.

Điều khiển học là một bộ môn khoa học nghiên cứu những quá trình điều khiển và truyền thông máy móc, sinh vật và kinh tế. Điều khiển học mang đặc trưng tổng quát và được phân chia thành nhiều lĩnh vực khác nhau: toán điều khiển, điều khiển học kỹ thuật, điều khiển học sinh vật, điều khiển học kinh tế.

Quá trình điều khiển hoặc điều chỉnh được thực hiện mà không có sự tham gia trực tiếp của con người, thì chúng ta gọi đó là quá trình điều khiển và điều chỉnh tự động.

Tập hợp tất cả các thiết bị mà nhờ đó quá trình điều khiển được thực hiện gọi là hệ thống điều khiển.

Tập hợp tất cả các thiết bị kỹ thuật, đảm bảo điều khiển hoặc nhờ điều chỉnh tự động một quá trình nào đó được gọi là hệ thống điều khiển hoặc điều chỉnh tự động ( đôi khi gọi tắt là hệ thống tự động – HTTĐ).

Hệ thống điều khiển tự động gồm 3 phần chủ yếu là thiết bị điều khiển (TBĐK), đối tượng điều khiển (ĐTĐK), và thiết bị đo lường (TBĐL).




Hình 1.1: Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển tự động.



Trong đó:

C : Là tín hiệu cần điều khiển, thường gọi là tín hiệu ra (output).

R : Là tín hiệu chủ đạo chuẩn, tham chiếu thường gọi là tín hiệu vào (input).

N : Là tín hiệu nhiễu tác động từ bên ngoài vào hệ thống.

F : Là tín hiệu hồi tiếp, phản hồi (Feedback).

Hệ thống điều khiển kín là hệ thống điều khiển có phản hồi nghĩa là tín hiệu ra được đo lường và đưa về thiết bị điều khiển. Tín hiệu hồi tiếp phối hợp với tín hiệu vào để tạo ra tín hiệu điều khiển. Hình 1.1 chính là sơ đồ của hệ thống kín. Cơ sở lý thuyết để nghiên cứu hệ thống kín chính là lý thuyết điều khiển tự động.


Nhiệm vụ của lý thuyết điều khiển tự động.

Để khảo sát và thiết kế một hệ thống điều khiển tự động người ta thực hiện các bước sau:



  • Dựa trên các yêu cầu thực tiễn, các mô hình vật lý ta xây dựng mô hình toán học dựa trên các quy luật, hiện tượng, quan hệ của các đối tượng vật lý. Mô hình toán học của hệ thống được xây dựng từ các mô hình toán học của các phần tử riêng lẻ.

  • Dựa trên lý thuyết ổn định, ta khảo sát tính ổn định của hệ thống. Nếu hệ thống không ổn định ta thay đổi đặc tính của hệ thống bằng cách đưa vào một khâu chính hay thay đổi tham số của hệ để hệ thành ổn định.

  • Khảo sát chất lượng của hệ theo các chỉ tiêu ra ban đầu. Nếu hệ không đạt chỉ tiêu chất lượng ban đầu, ta thực hiện các điều chỉnh hệ thống.

  • Mô phỏng hệ thống trên máy tính để kiểm tra lại thiết kế.

  • Thực hiện mô hình mẫu va kiểm tra thiết kế bằng thực nghiệm.

  • Tinh chỉnh lại thiết kế để tối ưu hóa chỉ tiêu chất lượng và hạ thấp giá thành nếu có yêu cầu.

  • Xây dựng hệ thống thực tế.




    1. KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.

  1. Các phần tử cơ bản của hệ thống điều khiển tự động.

  • Đối tượng điều khiển ( Object), Thiết bị điều khiển (Controller), Thiết bị đo lường (Measuring device).

  • Sơ đồ tổng quát:

Hình 1.2: Sơ đồ tổng quát hệ thống điều khiển tự động.


Mọi hệ thống điều khiển tự động đều bao gồm ba bộ phận cơ bản:

  • Thiết bị điều khiển C (Controller device).

  • Đối tượng điều khiển (Object device).

  • Thiết bị đo lường (Measuring device).

u(t) tín hiệu vào; e(t) Sai lệch điều khiển; x(t) Tín hiệu điều khiển; y(t) Tín hiệu ra; z(t) Tín hiệu phản hồi.



  1. Các nguyên tắc điều khiển cơ bản.

Có 3 nguyên tắc điều khiển cơ bản sau:

    1. Nguyên tắc điều khiển theo sai lệch (Hình 1.3).

Hình 1.3: Sơ đồ nguyên tắc điều khiển theo sai lệch.



Tín hiệu ra y(t) được đưa vào so sánh với tín hiệu vào u(t) nhằm tạo nên tín hiệu tác động lên đầu vào bộ điều khiển C nhằm tạo tín hiệu điều khiển đối tượng O.


    1. Nguyên tắc điều khiển theo phương pháp bù nhiễu (Hình 1.4)

Hình 1.4 : Sơ đồ nguyên tắc điều khiển bù nhiễu.


Nguyên tắc bù nhiễu là sử dụng thiết bị bù K để giảm ảnh hưởng của nhiễu là nguyên nhân trực tiếp gây ra hiệu quả cho hệ thống ( Hình 1.4).


    1. Nguyên tắc điều khiển hỗn hợp (Hình 1.5)

Hình 1.5: Sơ đồ nguyên tắc điều khiển hỗn hợp.

Nguyên tắc điều khiển hỗn hợp là phối hợp cả hai nguyên tắc trên , vừa có hồi tiếp theo sai lệch vừa dùng các thiết bị để bù nhiễu.



  1. Phân loại các hệ thống điều khiển tự động.

      1. Phân loại theo nguyên lý xây dựng.

Các phân tử được chia thành các loại: Hệ thống điều khiển theo mạch hở, hệ thống điều khiển theo mạch kín và hệ thống điều khiển hỗn hợp.

Ngoài những nguyên lý trên, từ những năm 60 của thế kỷ XX, trên cơ sở áp dụng điều khiển học trong cơ thể sống vào kỹ thuật đã ra đời một loại hình hệ thống tự động mô phỏng hoạt động của cơ thể sống: đó là các hệ số tuwk chỉnh, thích nghi. Nguyên lý tự chỉnh và không đòi hỏi phải biết đầy đủ các đặc tính của quá trình điều khiển và trong quá trình làm việc, các hệ thống này tự chỉnh và thích nghi với các điều kiện bên ngoài thay đổi. Lý thuyết các hệ điều khiển chỉnh và thích nghi đã trở thành một nhánh phát triển quan trọng của lý thuyết điều khiển tự động. Vì hầu hết các hệ thống điều khiển tự động trong kỹ thuật là những hệ mạch kín và quá trình điều khiển các thiết bị kỹ thuật chung quy lại là quá trình điều chỉnh các tham số của nó, nếu dưới đây chúng ta sẽ đề cập đến sự phân loại các hệ thống điều khiển tự động mạch kín và lý thuyết về các hệ đó.




      1. Phân loại theo tính chất của lượng của nó.

Tùy theo tính chất của tác động đầu vào của hệ thống điều khiển tự động có 3 loại:

Hệ thống ổn định tự động (điều chỉnh theo hằng số) là hệ thống có lượng vào không đổi. Nhiệm vụ của hệ thống là duy trì một hoặc vài đại lượng vật lý ở giá trị không đổi. Thí dụ như hệ thống điều khiển tự động tốc độ động cơ nhiệt, hệ thống điều khiển tự động điều khiển điện áp…

Hệ thống điều chỉnh theo chương trình là hệ thống có có lượng vào là các hàm đã biết trước, có thể dưới dạng chương trình. Thí dụ hệ điều khiển đường bay định trước của máy bay không người lái, hệ thống điều khiển các máy công cụ: bào, phay với chương trình định trước trong bộ nhớ máy tính.

Hệ thống tự bám, gọi tắt là hệ bám là hệ thống có lượng vào ra là các hàm thời gian không biết trước, có thể thay đổi theo quy luật bất kỳ. Nhiệm vụ của hệ là bảo đảm lượng ra phải “ bám” theo sự thay đổi của lượng vào. Thí dụ các hệ như là hệ bám đồng bộ góc, các hệ bám vô tuyến điện tử của đài radar.




      1. Phân loại theo dạng tín hiệu sử dụng trong hệ thống.

Theo dạng tín hiệu sử dụng trong hệ thống, chúng ta có tác động liên tục và các hệ thống gián đoạn( hay hệ rời rạc). Hệ tác động liên tục(gọi tắt là hệ liên tục) là hẹ mà tất cả các phần tử của hệ có lượng ra là các hàm liên tục theo thời gian.

Tín hiệu dưới dạng hàm liên tục có thể là tín hiệu một chiều(chưa biến điệu) hoặc xoay chiều(đã được biến điệu) tương ứng chúng ta có hệ điều khiển tự động một chiều DC và hệ thống điều khiển một chiều AC ( Thí dụ hệ thống bám đồng bộ công suất nhỏ dùng động cơ chấp hành 2 pha).

Hệ tác động gián đoạn(gọi tắt là gián đoạn hay hệ rời rạc) là các hệ có chứa ít nhất một phần tử gián đoạn, tức là phần tử có lượng vào là một hàm liên tục và lượng ra là một hàm gián đoạn theo thời gian.

Tùy theo tính chất gián đoạn của lượng ra, các hệ gián đoạn có thể phân chia thành các loại: Hệ thống ĐKTĐ xung, hệ thống ĐKTĐ kiểu rơ le và hệ thống ĐKTĐ số.

Nếu sự gián đoạn tín hiệu ra xảy ra những thời gian xác định (ta gọi là gián đoạn thời gian) khi tín hiệu vào thay đổi, ta có hệ ĐKTĐ xung.

Nếu sự gián đoạn của tín hiệu xảy ra khi tín hiệu vào qua những giá trị ngưỡng xác định nào đó( chúng ta gọi là gián đoạn theo mức), thì có thể ĐKTĐ kiểu rơ le. Hệ rơ le thực chất là hệ phi tuyến, vì đặc tính tĩnh của nó là hàm phi tuyến. Đây là đối tượng nghiên cứu của một phần quan trọng trong lý thuyết ĐK. Nếu phần tử gián đoạn có tín hiệu ra dạng mã số(gián đoạn cả theo mức và cả theo thời gian), thì ta có hệ ĐKTĐ số. Hệ thống ĐKTĐ số là hệ chứa các thiết bị số( các bộ biến đổi A/D, D/A, máy tính điện tử(PC), bộ vi xử lý.




      1. Phân loại theo dạng phương trình toán học mô tả hệ thống.

Về mặt toán học , các hệ thống ĐKTĐ đều có thể mô tả bằng các phương trình toán học: Phương trình tĩnh và phương trình động. Dựa vào tính chất của các phương trình, chúng phân biệt hệ thống ĐKTĐ tuyến tính và hệ ĐKTĐ không tuyến tính(phi tuyến)

Hệ thống ĐKTĐ tuyến tính là hệ thống được mô tả bằng phương trình toán học tuyến tính. Tính chất tuyến tính của các phân tử và của cả hệ thống ĐKTĐ chỉ là tính chất lý tưởng. Vì vậy, các phương trình toán học của hệ thống là các phương trình đã được tuyến tính hóa , tức là thay đổi các sự phụ thuộc gần đúng tuyến tính.

Hệ thống tuyến tính có phương trình động học với các tham số không thay đổi thì gọi là hệ ĐKTĐ tuyến tính có tham số không thay đổi, hay hệ ĐKTĐ tuyến tính dừng, còn nếu hệ thống có phương trình với tham số thay đổi thì gọi là hệ ĐKTĐ tuyến tính có tham số biến thiên , hay hệ ĐKTĐ tuyến tính không dừng.

Hệ thống ĐKTĐ phi tuyến là hệ thống được mô tả bằng phương trình toán học phi tuyến. Hệ phi tuyến là hệ có chứa các phần tử phi tuyến điển hình, thí dụ đó là hệ có chứa các phần tử rơ le.




      1. Phân loại theo tính chất của các tác động bên ngoài.

Các tác động bên ngoài vào hệ tự động có quy luật thay đổi đã biết trước hoặc mang tính ngẫu nhiên.

Hệ thống tiền định là các hệ có các tác động bên ngoài là tiền định, tức là đã biết trước các quy luật thay đổi của nó(Thí dụ xét hệ thống với các tác động điển hình).

Hệ thống không tiền định (hay hệ ngẫu nhiên) là các hệ được xem xét nghiên cứu khi các tác động bên ngoài là các tín hiệu ngẫu nhiên.


      1. Phân loại theo số lượng đại lượng cần thiết.

Tùy theo số lượng cần điều khiển( lượng ra của hệ) chúng ta có: Hệ một chiều và hệ nhiều chiều.

Hệ thống ĐKTĐ một chiều có chứa một đại lượng cần điều khiển, còn hệ ĐKTĐ nhiều chiều là hệ có chứa từ hai đại lượng cần điều khiển trở lên. Thí dụ về hệ nhiều chiều có thể là hệ thống ĐKTĐ một máy phát điện, nếu hệ thống ĐKTĐ cùng một lúc điều khiển tự động điện áp và tần số của nó.



Ngoài các cách phân loại chính đã xét ở trên, tùy thuộc vào sự tồn tại sai số của hệ trạng thái cân bằng, chúng ta phân biệt hai loại hệ thống: hệ thống tĩnh ( có sai số tĩnh) và hệ phiếm tĩnh(không có sai số tĩnh). Tùy thuộc vào quy luật( định luật) điều khiển( tức là dạng của tín hiệu điều khiển x(t) do cơ cấu điều khiển tạo ra), chúng ta phân biệt các bộ điều khiển tỷ lệ( bộ điều khiển P), bộ điều khiển tỷ lệ vi phân ( bộ điều khiển PD), bộ điều khiển vi phân – tích phân (bộ điều khiển PID).


  1. Mô hình toán học của hệ điều khiển.

Mỗi hệ thống có thể chia làm nhiều phần sẽ thuận tiện hơn và mỗi phần sẽ được biểu diễn bằng một hàm toán học gọi là hàm truyền đạt (transfer funciton).


Hình 1.6: Sơ đồ phân chia một hệ thống điều khiển thành nhiều hệ thống.


Đa phần các mạch phản hồi của hệ thống điều khiển là mạch phản hồi âm.

Khi chúng ta tiến hành phân tích hệ thống tốt hay xấu hay thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống đều phải xuất phát từ mô hình toán học của hệ thống hay nối cách khác ta phải tìm được quan hệ đàu vào và đầu ra của hệ thống.




CHƯƠNG II: HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG





  1. ĐO NHIỆT ĐỘ.

  1. Các khái niệm cơ bản.

Nhiệt độ là một đại lượng đặc trưng cho độ nóng của vật và được xác định theo năng lượng động học bên trong của quá trình chuyển động của các phần tử.

Nhiệt độ không thể biểu hiện theo đơn vị tuyệt đối và là một đại lượng không có kích thước.



Thang nhiệt độ theo định luật nhiệt động học gồm có:

  • Thang nhiệt độ Hook – coi điểm 0 là điểm đông của nước cất.

  • Thang nhiệt độ Fahrenheit là thang độ F – nước đá tan ở 320 F và sôi ở 212 0F

(2.1)

(2.2)

  • Thang nhiệt độ Celsius là thang nhiệt độ bách phân.

(2.3)

(2.4)

  • Thang nhiệt độ Kelvin là thang nhiệt động tuyệt đối có là nhiệt độ cân bằng ba trạng thái của nước.

(2.5)

  • Nhiệt độ không tuyệt đối.

  • Thang nhiệt độ Rankine – là thang nhiệt độ tuyệt đối, trong đó hiệu nhiệt độ giữa điểm sôi và điểm đông đặc của nước là 2120R và nhiệt độ 0 là độ không tuyệt đối. ĐIểm đông đặc của nước 2120 R và nhiệt độ 0 là độ không tuyệt đối. Điểm đông đặc của nước dưới áp suất tiêu chuẩn là 491,70 R. 10R=10F.


Bảng 2.1 Mối quan hệ giữa các thang đo nhiệt độ.

Nhiệt độ

Kelvin[ 0K]

Celsius[ 0C]

Fahrenheit[ 0F]

Điểm không tuyệt đối

0

-273,15

-459,67

Điểm hòa hợp nước – nước đá.

273,15

0

32

Điểm cân bằng nước – nước đá – hơi nước

273,15

0,01

32,018

Điểm nước sôi

373,15

100

212




  1. Phân loại cảm biến nhiệt độ.

Các cảm biến đo nhiệt độ được chia làm hai nhóm.

  • Cảm biến tiếp xúc: cảm biến tiếp xúc với môi trường đo, gồm:

  • Cảm biến giãn nở ( nhiệt kế giãn nở).

  • Cảm biến điện trở ( nhiệt điện trở).

  • Cặp nhiệt ngẫu.

  • Cảm biến không tiếp xúc: hỏa kế.




  1. Nhiệt kế giãn nở.

Nguyên lý hoạt động của nhiệt kế giãn nở dựa vào sự giãn nở của vật liệu khi tăng nhiệt độ. Nhiệt kế loại này có ưu điểm kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.

    1. Nhiệt kế giãn nở dùng chất rắn.

Thường có hai loại: gốm và kim loại, kim loại và kim loại.



Hình 2.1: Nhiệt kế giãn nở dung chất rắn

  1. Nhiệt kế gốm – kim loại b) Nhiệt kế kim loại – kim loại.




  • Nhiệt kế gốm – kim loại (Dilatomet): gồm một thanh gốm (1) đặt trong ống kim loại (2), một thanh gốm liên kết với ống kim loại, còn đầu A nối với hệ thống truyền động tới bộ phận chỉ thị. Hệ số giãn nở nhiệt của kim loại và của gốm là αk và αg. Do αk > αg, khi nhiệt độ tăng một lượng dt, thanh kim loại gian thêm một lượng dlk , thanh gốm giãn thêm dlg với dlk > dlg, làm cho thanh gốm dịch sang phải.

  • Dịch chuyển của thanh gốm dlk - dlg do đó phụ thuộc vào nhiệt độ.

  • Nhiệt kế kim loại – kim loại : gồm hai thanh kim loại (1) và (2) có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau liên kết với nhau theo chiều dọc . Giả sự α1 > α2, khi giãn nở nhiệt hai thanh kim loại cong về phía thanh (2). Dựa vào độ cong của thanh kim loại để xác định nhiệt độ.

  • Nhiệt kế giãn nở dùng chất rắn thường dùng để đo nhiệt độ dưới 700 0 C.




    1. Nhiệt kế giẫn nở dùng chất lỏng.

  • Nhiệt kế (hình 2.2) gồm bình nhiệt (1), ống mao dẫn (2) và chất lỏng (3). Chất lỏng sử dụng thường dùng là thủy ngân có hệ số giãn nở nhiệt α=18.10-5/0C, vỏ nhiệt kế bằng thủy tinh có α=2.10-5/0C.


Hình 2.2: Nhiệt kế giãn nở dung chất lỏng


  • Khi đo nhiệt độ, bình nhiệt được đặt tiếp xúc với môi trường đo. Khi nhiệt độ tăng, chất lỏng giãn nở và dâng lên trong ống mao dẫn. Thang đo được chia độ trên vỏ theo dọc ống mao dẫn.

  • Dải nhiệt làm việc từ -50 đến 6000C tùy theo vật liệu chế tạo vỏ bọc.




    1. Nhiệt điện trở.

      1. Nguyên lý

Nhiệt kế nhiệt điện trở sử dụng chuyển đổi nhiệt điện trở

Chuyển đổi nhiệt điện trở là một thiết bị biến đổi nhiệt độ thành sự thay đổi thông số R

RT = f(t)

Với t là nhiệt độ



Quan hệ giữa nhiệt độ và điện trở được biểu diễn

R(T) = R0(1 +t)

R0 : Điện trở ở nhiệt độ chuẩn



  : Hệ số nhiệt độ

T : Nhiệt độ môi trường



Hiện nay thường dùng ba loại điện trở đo nhiệt độ đó là: điện trở kim loại, điện trở silic và điện trở chế tạo bằng hỗn hợp các oxyt bán dẫn.

Yêu cầu chung đối với vật liệu làm điện trở.

  • Có điện trở suất ρ đủ lớn để điện trở ban đầu Ro lớn mà kích thước nhiệt kế vẫn nhỏ.

  • Hệ số nhiệt điện trở của nó tốt nhất là luôn luôn không đổi dấu, không triệt tiêu.

  • Có đủ độ bền cơ, hóa ở nhiệt độ làm việc.

  • Dễ gia công và khả năng thay lẫn.

  • Cảm biến nhiệt thường được chế tạo bằng Pt và Ni. Ngoài ra còn dùng Cu, W.




    1. Cấu tạo nhiệt kế điện trở.

Hình 2.3: Nhiệt kế công nghiệp dùng điện trở Platin.



      1. Dây platin, 2. Gốm cách gá, 3. Ống platin, 4. Dây nối, 5. Sứ cách điện, 6. Trục gá, 7. Cách điện, 8. Vỏ bọc, 9. Xi măng.

  • Nhiệt kế bề mặt.

Nhiệt kế bề mặt dùng để đo nhiệt độ trên bề mặt của vật rắn. Chúng thường được chế tạo bằng phương pháp quang hóa và sử dụng vật liệu làm điện trở Ni, Fe – Ni hoặc Pt. Cấu trúc một nhiệt kế bề mặt có dạng như:

Hình 2.4: Nhiệt kế bề mặt

Chiều dài lớp kim loại cỡ vài μm và kích thước nhiệt kế lớn 1 cm2

Khi sử dụng nhiệt kế bề mặt cần đặc biệt lưu ý đến ảnh hưởng biến dạng của bề mặt đo.




  1. ĐO ÁP SUẤT.

  1. Áp suất và đơn vị đo.

Áp suất là lực tác dụng đều trên một đơn vị diện tích theo phương thắng đứng.

Đối với các chất lỏng, khí hoặc hơi (gọi chung là chất lưu), áp suất là một thông số quan trọng xác định trạng thái nhiệt động học của chúng. Trong công nghiệp, việc đo áp suất chất lưu có ý nghĩa rất lớn trong việc đảm bảo an toàn cho thiết bị cũng như giúp cho việc kiểm tra và điều khiển hoạt động của máy móc thiết bị có sử dụng chất lưu.

Trong hệ đơn vị quốc tế (SI) đơn vị áp suất là pascal (Pa) : 1Pa là áp suất tạo bới một lực có độ lớn bằng 1N phân bố đồng đều trên một diện tích 1m2 theo hướng pháp tuyến.

Đơn vị Pa tương đối nhỏ nên trong công nghiệp người ta còn dùng đơn vị áp suất là bar (1 bar = 105 Pa) và một số đơn vị khác như: atm, mm H20, mmHg (Tor).




  1. Phân loại

    1. Dựa vào áp suất cần đo

  • Áp kế: đo áp suất dư

  • Khí áp kế: đo áp suất khí khí quyển

  • Chân không kế: đo độ chân không

  • Áp kế tuyệt đối: đo áp suất tính từ 0 tuyệt đối

  • Áp kế vi sai: đo độ chênh áp.

    1. Dựa vào nguyên lý làm việc

  • Đo bằng phương pháp trực tiếp

  • Đo bằng phương pháp gián tiếp.

    1. Các phương pháp đo áp suất

      1. Đo áp suất bằng các chuyển đổi phản ánh trực tiếp đại lượng đo

  • Chuyển đổi áp từ có thể đo được áp suất đến 10MN/m2

  • Chuyển đổi áp điện có thể đo được áp suất đến 100MN/m2

  • Chuyển đổi điện trở có thể đo được áp suất đến 100 - 400MN/m2

      1. Biến áp suất thành di chuyển: đo độ di chuyển suy ra áp suất.




    1. Đo lưu lượng.

      1. Lưu lượng và đơn vị đo.

  • Lưu chất: có thể là chất lỏng, khí hay thậm chí trong một vài trường hợp là chất rắn ở dạng bụi.

  • Lưu lượng: là lượng lưu chất chảy trong ống dẫn trong 2 đơn vị thời gian.

  • Đơn vị:

  • Trong hệ SI, lưu lượng thể tích tính bằng m3/s, m3/h… các đơn vị khác cũng được dung làm m3/d.

  • Đối với hệ đơn vị Mỹ, có các đơn vị gpm (gallon per minute), gpd (gallon per day).

Trong trường hợp chất lỏng chỉ cần biết khối lượng riêng ta có thể tính lưu lượng khối lượng:

Qm = Qv
: là khối lượng riêng của lưu chất
Trong trường hợp chất khí lưu lượng có thể được biểu thị bằng cách:

  • Trong trường hợp lưu chuyển: biểu thị bằng “ m3 thực tế “ theo các giá trị áp suất và nhiệt độ của khí xét được.

  • Trong điều kiện bình thường ở 250C và 101.3 kPa: biểu thị bằng m3/s.

  • Trong điều kiện ở 00 và 101.3 kPa: biểu thị bằng Nm3/s.




      1. Phương pháp đo lưu lượng

Để đo lưu lượng người ta dùng các lưu lượng kế. Tùy thuộc vào tính chất chất lưu, yêu cầu công nghệ, người ta sử dụng các lưu lượng kế khác nhau. Nguyên lý hoạt động của các lưu lượng kế dựa trên cơ sở:

  • Đếm trực tiếp thể tích chất lưu chảy qua công tơ trong một khoảng thời gian xác định .

  • Đo vận tốc chất lưu chảy qua công tơ khi lưu lượng là hàm của vận tốc.

  • Đo độ giảm áp qua tiết diện thu hẹp trên dòng chảy, lưu lượng là hàm phụ thuộc độ giảm áp.

Tín hiệu đo biến đổi trực tiếp thành tín hiệu điện hoặc nhờ bộ chuyển đổi điện thích hợp.


      1. Lưu lượng kế đo lưu lượng theo thể tích

Lưu lượng kế đo lưu lượng theo thể tích làm việc trên nguyên tắc Đếm trực tiếp thể tích chất lưu đi qua buồng chứa có thể tích xác định của lưu lượng kế.

Theo cấu tạo, lưu lượng kế đo lưu lượng theo thể tích được chia ra: lưu lượng kế bánh răng, lưu lượng kế cánh.





        1. Lưu lượng kế bánh răng

Lưu lượng kế gồm hai bánh răng hình ovan (1) và (2) truyền động ăn khớp với nhau (Hình 2.5a) . Dưới tác động của dòng chất lỏng, bánh răng (2) quay và truyền chuyển động tới bánh răng (1) (hình 2.5b) cho đến lúc bánh răng (2) ở vị trí thẳng đứng, bánh răng (1) nằm ngang. Chất lỏng trong thể tích V1 được đẩy sang cửa ra. Sau đó bánh răng (1) quay và quá trình tương tự lặp lại, thể tích chất lỏng trong buồng V2 được đẩy sang cửa ra. Trong một vòng quay của công tơ thể tích chất lỏng qua công tơ bằng bốn lần thể tích Vo ( bằng V1 hoặc bằng V2). Trục của một trong hai bánh răng liên kết với cơ cấu đếm đặt ngoài công tơ.

Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý lưu lượng kế bánh răng.




        1. Lưu lượng kế kiểu cánh


Hình 2.6: Lưu lượng kế kiểu cánh.

1: Vỏ, 2,4,7,8: Cánh, 3: Tang quay, 5: Con lăn, 6: Cam .
Lưu lượng kế kiểu cánh gồm vỏ hình trụ (1), các cánh (2,4,7,8), tang quay (3) và cam (6). Khi cánh (4) ở vị trí như hình vẽ, áp suất chất khí tác động lên cánh làm cho tang (3) quay. Trong quá trình quay các cánh luôn tiếp xúc với mặt ngoài cam (6) nhờ các con lăn (5). Trong một vòng quay thể tích chất bằng khí bằng thể tích vành chất khí giữa vỏ và tang. Chuyển động quay của tang được truyền đến cơ cấu đếm đặt bên ngoài vỏ công tơ.

Công tơ khí quay kiểu quay có thể đo lưu lượng đến 100 – 300 m3/giờ, cấp chính xác 0,25; 0,5.



        1. Lưu lượng kế đo lưu lượng theo tốc độ

Nguyên lý đo

Lưu lượng kế đo lưu lượng theo tốc độ dựa trên công thức:



Q = v.S

Trong đó: Q: Lưu lượng; v: vận tốc dòng chảy; S: diện tích tiết diện ngang ống dẫn.



Tiết diện S cho trước, đo v xác định được Q


        1. Lưu lượng kế tuabin hướng trục

Hình 2.7: Sơ đồ cấu tạo lưu lượng kế tuabin hướng trục



1. bộ chỉnh dòng chảy; 2. tuabin; 3. bộ truyền bánh răng – trục vít; 4. thiết bị đếm.
Hình 2.7 trình bày sơ đồ cấu tạo của Lưu lượng kế tuabin hướng trục. Bộ phận chính của công tơ là một tuabin hướng trục nhỏ(2) đặt theo chiều chuyển động của dòng chảy. Trước tuabin có đặt bộ chỉnh dòng chảy (1) để san phẳng dòng rối và loại bỏ xoáy. Chuyển động quay của tuabin qua bộ bánh răng – trục vít (3) truyền tới thiết bị đếm (4).


        1. Lưu lượng kế tuabin tiếp tuyến

Để đo lưu lượng nhỏ người ta dùng lưu lượng kế tuabin tiếp tuyến có sơ đồ cấu tạo như hình 2.8.

Hình 2.8: Sơ đồ cấu tạo lưu lượng kế tuabin tiếp tuyến.

1: Tuabin, 2: Màng lọc, 3: Ống dẫn

Tuabin (1) của lưu lượng kế tuabin tiếp tuyến đặt trên trục quay vuông góc với dòng chảy. Chất lưu qua màng lọc (2) qua ống dẫn (3) vào công tơ theo hướng tiếp tuyến với tuabin làm quay tuabin. Cơ cấu đếm liên kết với trục tuabin để đưa tín hiệu đến mạch đo.

Công tơ kiểu tiếp tuyến với đường kính tuabin từ 15 – 40 mm có phạm vi đo từ 3 – 20 m3/giờ, cấp chính xác 2;3.

Trong chương trình này ta không xét đến Lưu lượng kế đo lưu lượng theo độ giảm áp suất.




  1. ĐO MỨC CHẤT LỎNG.

  1. Khái niệm chung.

  • Định nghĩa

Mức là chiều cao điền đầy các chất lỏng hay các hạt trong các thiết bị công nghê.

  • Đơn vị đo

Mức được đo bằng đơn vị chiều dài

  • Phân loại

  • Dựa vào chức năng phân thành

  • Đo mức môi trường làm việc

  • Đo khối lượng chất lỏng.

  • Theo phạm vi đo phân thành

  • Phạm vi đo rộng: giới hạn từ 0,5 – 20m

  • Phạm vi đo hẹp: giới hạn từ 0 – 500m.

  • Dựa vào nguyên lý hoạt động phân thành

  • Đo mức bằng cột thủy tĩnh

  • Do mức bằng các chuyển đổi điện (biến trở, điện dung…).




  1. Đo mức bằng phương pháp thủy tĩnh.

Phương pháp thủy tĩnh dùng để đo mức chất lưu trong bình chứa. Trên hình 2.9 giới thiệu một số sơ đồ đo mức phương pháp thủy tĩnh:

a

b

c

Hình 2.9 Sơ đồ mức theo phương pháp thủy tĩnh.



  1. Dùng phao cầu b) Dùng phao trụ c) Dùng cảm biến áp suất vi sai.

1. phao; 2. dây mềm; 3,4. ròng rọc; 5. đối trọng; 6. cảm biến.

Trong sơ đồ hình 2.9a, phao (1) nối trên bề mặt chất lưu được nối với đối trọng (5) bằng dây mềm(2) qua ròng rọc (3), (4). Khi mức chất lưu thay đổi phao (1) nâng lên hoặc hạ xuống làm quay ròng rọc (4), một cảm biến vị trí gắn với trục quay của ròng rọc sẽ cho tín hiệu tỉ lệ với mức chất lưu. Trong sơ đồ hình 2.9b, phao hình trụ (1) nhúng chìm trong chất lưu, phía trên được treo bởi một cảm biến đo lực (2). Trong quá trình đo, cảm biến chịu tác động của một lực F tỉ lệ với chiều cao chất lưu:





Trong đó:

P : Trọng lượng phao.

h : Là chiều cao phần ngập trong chất lưu của phao.

S : Là tiết diện mặt cắt ngang của phao.



: Là khối lượng của chất lưu.

g : Là gia tốc trọng trường.



Trên sơ đồ hình 2.9c, sử dụng một cảm biến áp suất vi sai dạng mạng (1) đặt sát đáy bình chứa. Một mặt cắt của màng cảm biến chịu áp suất chất lưu gây ra:

Mặt khác màng cảm biến chịu tác động của áp suất p0 bằng áp suất ở đỉnh bình chứa. Chênh lệch áp suất p - p0 sinh ra lực tác dụng lên màng của cảm biến làm nó biến dạng. Biến dạng của màng tỉ lệ với chiều cao h của chất lưu trong bình chứa, được chuyển đổi thành tín hiệu điện nhờ các bộ biến đổi điện thích hợp.




  1. Phương pháp điện.

Các cảm biến đo mức bằng phương pháp điện hoạt động theo nguyên tắc chuyển đổi trực tiếp biến thiên mức chất lỏng thành tín hiệu điện dựa vào tính chất điện của chất lưu . Các cảm biến thường dùng là cảm biến độ dẫn và cảm biến điện dung.

    1. Cảm biến độ dẫn.

Các cảm biến loại này thường để đo mức các chất lưu có tính dẫn điện (độ điện dẫn ~ 50μScm-1) . Trên hình 2.10 giới thiệu một số cảm biến độ dẫn đo mức thông dụng.

Hình 2.10: Cảm biến độ dẫn.



  1. Cảm biến hai điện cực b) Cảm biến một điện cực c) Cảm biến phát hiện mức.

Sơ đồ cảm biến hình 2.10a gồm hai điện cực hình trụ nhúng trong chất lỏng dẫn điện. Trong chế độ đo liên tục, các điện cực được nối với nguồn nuôi xoay chiều ~ 10V( để tránh hiện tượng phân cực của các điện cực). Dòng điện chạy qua các điện cực có biên độ tỉ lệ với chiều dài của phần điện cực nhúng chìm trong chất lỏng.

Sơ đồ cảm biến hình 2.10b chỉ sử dụng một điện cực, điện cực thứ hai là bình chứa bằng kim loại.

Sơ đồ cảm biến hình 2.10c dùng để phát hiện ngưỡng, gồm hai điện cực ngắn đặt theo phương ngang, điện cực còn lại nối với thành bình kim loại, vị trí mỗi điện cực ngắn ứng với một mức ngưỡng. Khi mức chất lỏng đạt tới điện cực, dòng điện trong mạch thay đổi mạnh về biên độ.


    1. Cảm biến tụ điện.

Khi chất lỏng là chất cách điện, có thể tạo tụ điện bằng hai điện cực hình trụ nhúng trong chất lỏng hoặc trong một điện cực kết hợp với điện cực thứ hai là thành bình làm bằng kim loại. Chất điện môi giữa hai điện cực chính là chất lỏng ở phần điện cực bị ngập và không khí ở phần không có chất lỏng. Việc đo mức chất lưu được chuyển thành đo điện dung của tụ điện, điện dung này thay đổi theo mức chất lỏng trong bình chứa. Điều kiện để áp dụng phương pháp này hằng số điện môi của chất lỏng phải lớn hơn đáng kể hằng số điện môi của không khí (thường là gấp đôi)

Trong trường hợp chất lưu là chất dẫn điện, để tạo tụ điện người ta dùng một điện cực kim loại bên ngoài có phủ cách điện, lớp phủ đóng vai trò chất điện môi còn chất lưu đóng vai trò điện cực thứ hai.



TÀI LIỆU THAM KHẢO

  1. Tin học căn bản- Tác giả Quách Tuấn Ngọc – Nhà xuất bản Giáo dục

  2. Window XP- Nhà xuất bản Lao động - Xã hội

  3. Tin học đại cương – Tác giả Tô Văn Nam – Nhà xuất bản Giáo dục

  4. Giáo trình Tin học đại cương – Tác giả TS Dương Xuân Thanh – Nhà xuất bản Giao thông vận tải

  5. Tin học văn phòng – Tác giả Phạm Ngọc Châu – Nhà xuất bản Giao thông vận tải.

  6. Điều khiển thủy khí -Tác giả Trần Hoài An – Nhà xuất bản PH Đại học Hàng Hải TP HCM-1998

MÔN HỌC

HÀNG HẢI VÀ CÁC THIẾT BỊ HÀNG HẢI

Mã Số: MĐ.03



1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   24


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương