Download miễn phí Luận văn Thiết kế chế tạo mô hình và điểu khiển máy khuấy trộn
MỤC LỤC
Lời Thank i
Tóm tắt đề tài ii
Mục lục iii
Chương 1 TỔNG QUAN 1
1.1 Giới thiệu về hề hệ thống khuấy trộn 1
1.2 Giới thiệu một số hệ thống khuấy trộn trong công nghiệp 2
1.3 Các chỉ tiêu đánh giá quá trình khuấy trộn 2
1.3.1 Mức độ khuấy trộn 2
1.3.2 Cường độ khuấy 2
1.3.3 Hiệu quả khuấy 3
Chương 2 NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4
Chương 3 THIẾT KẾ HỆ CƠ CỦA MÔ HÌNH 5
3.1 Tính toán trục khuấy-trộn 5
3.1.1 Xác định vận tới hạn thứ nhất bằng đồ thị 7
3.1.2 Tính toán trục khuấy-trộn congxon 8
3.1.2.1 Sơ đồ chịu lực 8
3.1.2.2 Tính trục theo bền 10
3.1.2.3 Tính trục theo độ cứng 13
3.1.2.4 Kiểm tra trục theo độ cứng 16
3.1.2.5 Khoảng cách tối ưu giữa hai ổ đỡ 16
3.1.2.6 Tính toán trục theo ổn định ngang 16
3.1.3 Tính các ổ đỡ trục khuấy 17
3.2 Tính bền cơ cấu khuấy 17
3.2.1 Tính bền cơ cấu khuấy cánh thẳng 17
3.2.1.1 Tính chiều dày cánh của cơ khuấy 18
3.2.1.2 Xác định khoảng cách từ điểm đặt lực tới trục quay 19
Chương 4 BƠM THỦY LỰC 21
4.1 Bơm có lưu lượng riêng không dương (bơm ly tâm) 21
4.2 Bơm có lưu lượng riêng dương (bơm thể tích) 22
Chương 5 CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ 24
5.1 Thang nhiệt độ 25
5.2 Nhiệt độ đo được và nhiệt độ cần đo 27
5.2.1 Nhiệt độ đo được 27
5.2.2 Đo nhiệt độ trong lòng vật rắn 27
5.3 Đo nhiệt độ bằng điện trở 27
5.3.1 Độ nhạy nhiệt 27
5.3.2 Điện trở kim loại 29
5.3.2.1 Chọn kim loại 29
5.3.2.2 Chế tạo nhiệt kế 30
5.3.3 Nhiệt điện trở 32
5.3.3.1 Đặc điểm chung 32
5.3.3.2 Độ dẫn của nhiệt điện trở 32
5.3.3.3 Quan hệ điện trở-nhiệt độ 33
5.3.4 Điện trở Silic 35
5.4 Đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt 36
5.4.1 Đặc trưng chung-độ nhạy nhiệt 36
5.4.2 Các hiệu ứng nhiệt điện 38
5.4.2.1 Hiệu ứng Peltier 38
5.4.2.2 Hiệu ứng Thomson 39
5.4.2.3 Hiệu ứng Seebeck 40
5.4.3 Phương pháp chế tạo và sơ đồ đo 40
5.4.3.1 Chế tạo cặp nhiệt và vỏ bảo vệ 40
5.4.3.2 Sơ đồ đo 41
5.4.3.3 Phương pháp đo 42
5.4.4 Các loại cặp nhiệt thường dùng trong thực tế 44
5.5 Đo nhiệt độ bằng Diot và Tranzitor 45
5.5.1 Đặc điểm chung-độ nhạy nhiệt 45
5.5.2 Quan hệ điện áp-nhiệt độ 46
5.6 Cảm biến quang trong đo nhiệt độ 47
Chương 6 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO MỨC CHẤT LƯU 52
6.1 Phương pháp thủy tĩnh 53
6.2 Phương pháp điện 55
6.2.1 Cảm biến độ dẫn 55
6.2.2 Cảm biến tụ điện 55
6.3 Các phương pháp dùng bức xạ 58
6.3.1 Phương pháp đo bằng hấp thụ tia 58
6.3.2 Phương pháp đo bằng sóng siêu âm 58
Chương 7 LÝ THUYẾT MỜ TRONG ĐIỀU KHIỂN 61
7.1 Khái niệm về tập mờ 62
7.1.1 Định nghĩa 62
7.1.2 Độ cao, miền xác định và miền tin cậy của tập mờ 63
7.1.2.1 Định nghĩa 1 63
7.1.2.2 Định nghĩa 2 64
7.1.2.3 Định nghĩa 3 64
7.2 Các phép toán trên tập mờ 64
7.2.1 Phép hợp hai tập mờ 64
7.2.2 Phép giao hai tập mờ 65
7.2.3 Phép bù của một tập mờ 65
7.3 Biến ngôn ngữ và giá trị của nó 65
7.4 Luật hợp thành mờ 68
7.4.1 Mệnh đề hợp thành 68
7.4.2 Mô tả mệnh đề hợp thành mờ 69
7.4.3 Luật hợp thành mờ 70
Chương 8 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 72
8.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển 72
8.1.1 Giới thiệu cảm biến đo mức 61F-GN 72
8.1.2 Rơ-le 24VDC 73
8.1.3 Cảm biến nhiệt độ MF-904 73
8.1.4 Các thông số của các thiết bị 73
8.1.5 Sơ đồ khối và nguyên tắc hoạt động của mô hình 75
8.2 Vi xử lý trong điều khiển 77
8.2.1 Tóm tắt phần cứng AT8951 78
8.2.1.1 Cấu hình chân ra 78
8.2.1.2 Các đặc trưng của mạch dao động 81
8.2.1.3 Chế độ nghỉ 82
8.2.1.4 Chế độ nguồn giảm 83
8.2.2 Các mạch vi xử lý ứng dụng trong mô hình 83
Tài liệu tham khảo
Phụ lục: Bài Thí Nghiệm Ứng Dụng Vi Xử Lý Trong Điều Khiển Mô Hình Máy Trộn
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-11-30-luan_van_thiet_ke_che_tao_mo_hinh_va_dieu_khien_ma.s64L6XpLIO.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-48223/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
u nó sẽ đạt giá trị Tc chưa biết. Nhiệt độ Tc là hàm của nhiệt độ Tx và của các quá trình trao đổi nhiệt (có thể xảy ra).
Việc sử dụng cặp nhiệt có nhiều lợi thế. Kích thước cặp nhiệt nhỏ nên có thể đo nhiệt độ ở từng điểm của đối tượng nghiên cứu và tăng tốc độ hồi đáp (do nhiệt dung nhỏ). Một ưu điểm quan trọng nữa là cặp nhiệt cung cấp suất điện động nên khi đo không cần có dòng điện chạy qua và do vậy không có hiệu ứng đốt nóng.
Tuy nhiên sử dụng cặp nhiệt cũng có điều bất lợi: phải biết trước nhiệt độ so sánh Tref , và do vậy sai số Tref cũng chính là sai số của Tc .
Hình 5.3 Sự thay đổi nhiệt của suất điện động E của một số loại cặp nhiệt.
Suất điện động của cặp nhiệt trong một dải rộng của nhiệt độ là hàm không tuyến tính của Tc (hình 5.3). Mỗi loại cặp nhiệt có một bảng chuẩn (ghi giá trị của suất điện động phụ thuộc vào nhiệt độ) và một biểu thức diễn giải sự phụ thuộc của suất điện động vào nhiệt độ. Thí dụ, đối với cặp nhiệt platin-30%rodi/platin-6%rodi, trong khoảng nhiệt độ từ 0 oC đến 1820 oC theo chuẩn NFC42-321 sự phụ thuộc của suất điện động E vào nhiệt độ có dạng :
Trong đó: E đo bằng mm và T đo bằng oC. Giá trị cụ thể của các hệ số ai trong biểu thức trên như sau:
a0 = 0 a1 = -2,4674601620.10-1
a2 =5,9102111169. 10-3 a3 = -1,4307123430. 10-6
a4 = 2,1509149750. 10-9 a5 = -3,1757800720. 10-12
a6 = 2,40103 67459. 10-15 a7 = -9,0928148159. 10-19
a8 = 1,3299505137. 10-22
Đối với một số loại cặp nhiệt khác, khoảng nhiệt độ làm việc của chúng có thể chia ra những vùng nhỏ. Trong mỗi vùng như thế, mối quan hệ giữa suất điện động và nhiệt độ được mô tả bằng một biểu thức riêng đặc trưng cho vùng.
Nói chung mỗi loại cặp nhiệt có một giới hạn của dải nhiệt độ làm việc, từ -270 oC đối với cặp nhiệt đồng/vàng-coban đến 2700 oC đối với cặp nhiệt wonfram-reni 5%/wonfram-reni 26%. Như vậy, cặp nhiệt có dải nhiệt độ làm việc rộng hơn nhiều so với nhiệt kế điện trở và đây cũng là một ưu điểm của chúng.
Độ nhạy nhiệt (hay còn gọi là năng suất nhiệt điện) của cặp nhiệt điện ở nhiệt độ Tc được xác định bởi biểu thức :
(5-19)
Trong đó: s là hàm của nhiệt độ và có đơn vị là mV/ oC. Thí dụ:
Cặp nhiệt Fe/constantan:
s(0 oC)=52,9mV/ oC,s(700oC)=63,8mV/ oC
Cặp nhiệt Pt-Rh(10%)/Pt
s(0oC)=6,4mV/ oC,s(1400oC)=11,93mV/ oC
5.4.2 Các hiệu ứng nhiệt điện
Trong các chuỗi (dãy) dẫn điện nối tiếp dạng kim loại-chất lỏng hay kim loại-bán dẫn có các hiệu ứng nhiệt điện (thí dụ hiệu Joule). Chúng được thể hiện thông qua sự chuyển đổi giữa năng lượng của dao động nhiệt và năng lượng điện của các hạt tải chuyển động.
5.4.2.1 Hiệu ứng Peltier
Ở tiếp xúc giữa hai dây dẫn A và B khác nhau về bản chất nhưng cùng một nhiệt độ tồn tại một hiệu điện thế tiếp xúc (hình 5.4a). Hiệu điện thế này chỉ phụ thuộc vào bản chất của vật dẫn và nhiệt độ:
VM – VN = PTA/B (5-20)
Đây chính là suất điện động Peliter.
Định luật Volta phát biểu như sau: trong một chuỗi cách nhiệt được cấu thành từ những vật dẫn khác nhau, tổng suất điện động Peltier bằng 0. Thí dụ, trong một chuỗi gồm bốn vật dẫn A, B, C, D mắc nối tiếp (hình 5.4b), tổng suất điện động sẽ bằng 0:
PTA/B + PTB/C + PTC/D + PTD/A = 0 (5-21)
Nếu tổng suất điện động trong mạch khác không thì sẽ có dòng điện chạy trong mạch và xảy ra sự tổn hao năng lượng do hiệu ứng Joule, điều này trái với định luật Carnot nói rằng trong một hệ ở cùng nhiệt độ sẽ không tạo ra năng lượng.
Như vậy có thể kết luận, khi hai vật dẫn A và D được phân cách bởi các vật trung gian và toàn hệ thống được cách nhiệt thì hiệu điện thế giữa hai vật dẫn A và D ở đầu mút cũng chính bằng hiệu điện thế nếu như chúng (A và D) tiếp xúc trực tiếp với nhau.
5.4.2.2 Hiệu ứng Thomson
Trong một vật dẫn đồng nhất A, giữa hai điểm M và N có nhiệt độ khác nhau sẽ sinh ra một suất điện động (hình 5.4c). Suất điện động này chỉ phụ thuộc vào bản chất của vật dẫn và nhiệt độ TM, TN của hai điểm M và N:
(5-22)
Trong đó hA là hệ số Thomson.
Hình 5.4 Các hiệu ứng nhiệt điện a)hiệu ứng Pleitier b)hiệu ứmg Volta
c)hiệu ứng Thomson d)hiệu ứng Seebeck.
.
5.4.2.3 Hiệu ứng Seebeck
Giả sử có một mạch kín tạo thành từ hai vật dẫn A B và hai chuyển tiếp của chúng được giữ ở nhiệt độ T1 và T2 (hình 5.4d), khi đó mạch sẽ tạo thành một cặp nhiệt điện. Cặp nhiệt điện này sẽ gây nên một suất điện động do kết quả tác động đồng thời của hai hiệu ứng Peltier và Thomson. Suất điện động đó gọi là suất điện động Seebeck.
Thật vậy, suất điện động giữa a và b, b và c, c và d, d và a lần lượt bằng:
Suất điện động Seebeck sẽ bằng tổng các suất điện động thành phần Peltier và Thomson ở trên:
(5-23)
Nếu chọn nhiệt độ T1 làm nhiệt độ so sánh và lấy T1=0oC, khi đó đối với một cặp vật dẫn A và B cho trước, suất điện động chỉ phụ thuộc vào T2.
5.4.3 Phương pháp chế tạo và sơ đồ đo
5.4.3.1 Chế tạo ccëp nhiệt và vỏ bảo vệ
Trong khi chế tạo cặp nhiệt cần tránh tạo ra những cặp nhiệt ký sinh. Nguyên nhân gây ra cặp nhiệt ký sinh là do gấp khúc dây, nhiễm bẩn hoá học, bức xạ hạt nhân (biến đổi nguyên tố). Mối hàn cũng phải nhỏ tới mức tối đa, bởi vì nếu vùng hàn có kích thước lớn thì giữa các điểm khác nhau có thể nhiệt độ sẽ khác nhau tạo ra suất điện động ký sinh.
Có ba kỹ thuật chính thường được sử dụng để hàn cặp nhiệt:
- Hàn thiếc khi nhiệt độ sử dụng không quá cao.
- Hàn xì bằng đèn xì axêtylen.
- Hàn bằng tia lửa điện.
Để tránh mọi tiếp xúc ở ngoài mối hàn, dây được đặt sứ cách điện. Sứ cách điện phải trơ về hoá học và có điện trở lớn. Cấu trúc cặp nhiệt-sứ cách điện thường không bền vững cơ học, bởi vậy để bảo vệ, người ta còn trang bị thêm một lớp vỏ bọc bên ngoài. Vỏ bọc này đảm bảo kín để khí không lọt qua và chống được thăng gián nhiệt độ đột ngột. Nó thường được làm bằng sứ hay bằng thép. Nếu vỏ bằng thép thì mối hàn có thể thì mối hàn có thể tiếp xúc với vỏ thép để giảm thời gian hồi đáp.
5.4.3.2 Sơ đồ đo
Trên hình 5.5 biểu diễn sơ đồ đo thông dụng của cặp nhiệt .
Điều kiện lắp ráp từng đôi cùng nhiệt độ:
- Các mối hàn A/M1 và B/M1 của cặp nhiệt.
- Các mối hàn của các dây kim loại trung gian M1/ M2vàM2/ M3
Khi đó trong mạch chỉ có suất điện động Seebeck của cặp nhiệt. Thực vậy, tổng suất điện động trong trường hợp này được viết dưới dạng biểu thức:
Hình 5.5 Sơ đồ lắp ráp cặp nhiệt với thiết bị đo.
Nghĩa là:
(5-23)
Sơ đồ vi sai: được áp dụng để đo hiệu nhiệt độ giữa hai điểm đặt ở hai mối hàn A/B của cặp nhiệt. Với điều kiện là các mối hàn giống nhau đặt ở cùng nhiệt độ A/M1, M1/M2, M2/ M3 trong mạch sẽ xuất hiện suất điện động Seebeck:EA/B.
Nếu khoảng nhiệt độ từ TC1 đến TC2 nhỏ, năng suất nhiệt điện có thể coi là không đổi và ta có:
(5-24)
5.4.3.3 Phương pháp đo
Suất điện động Seebeck đo giữa hai đầu cặp nhiệt sẽ cung cấp thông tin về nhiệt độ cần đo. Chúng chỉ có th...
