stupid_dirty_cat
New Member
Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy đo tốc độ gió cầm tay dùng cho khai thác hầm lò phục vụ an toàn lao động
MỤCLỤC
MỞ ĐẦU .4
CHƯƠNG I. CÁCVẤN ĐỀ CHUNG .5
1.1 Thông tin chungvề ề tài .5
1.2Tổng quan .5
1.3 Thực trạngvề an toàn vàsửdụng thiếtbị điện trong cácmỏ than .6
1.4 Tình hình nghiêncứu trong và ngoàinước .9
1.4.1 Tình hình nghiêncứu ngoàinước.9
1.4.2 Tình hình nghiêncứu, chếtạo ở Việt Nam . 10
1.5 Thực trạngsửdụng máy đotốc ộ gió trong khai tháchầm lò ở Việt Nam . 10
1.5.1 Máy đotốc độ gió độclập . 11
1.5.2 Máy đotốc độ gió có thểkếtnối thànhhệ thống . 14
1.6Mục tiêu chếtạo máy đotốc ộ giócủa ề tài . 15
1.6.1 Yêucầu đốivới máy đotốc độ gió . 15
1.6.2Mục tiêu chếtạocủa đề tài . 15
CHƯƠNG II. THIẾTKẾ MÁY ĐOTỐC ĐỘ GIÓCẦM TAY .16
2.1Lựa chọn công nghệ, cơsở và nguyêntắc thiếtkế . 16
2.1.1 Các công nghệ đotốc độ gió hiên nay . 16
2.1.2Cơsở thiếtkế . 24
2.1.3 Yêucầu thiếtkế, chếtạo . 24
2.2 Chứcnăng và thôngsốkỹ thuật . 24
2.2.1 Chứcnăng . 24
2.2.2 Thôngsốkỹ thuậtcủa thiếtbị . 24
2.3 Thiếtkế máy đotốc ộ giócầm tay . 25
2.3.1 Thiếtkếsơ đồ khối và nguyên lý làm việc . 25
2.3.2 Giới thiệu các modulecủa thiếtbị đotốc độ gió . 27
2.4Sơ ồmạch nguyên lý vàmạch in . 38
2.4.1Mạch nguyên lý. 38
2.4.2Mạch in . 38
2.4.3Sơ đồmạch nguyên lý vàmạch in . 38
2.5 Thiếtkế phầnmềm . 39
2.5.1 Thiếtkế phầnmềm trên vixử lý . 39
2.5.2 Thiếtkế phầnmềm trên máy tính . 41
2.6Mộtsốvấn ềcầnxử lý chính trong ề tài . 45
2.6.1Vấn đề an toàn tialửa theo tiêu chuẩn TCVN-7079 . 45
2.6.2Vấn đề nguồn nuôi . 46
2.6.3Vấn đề hiệu chuẩn độ chính xác . 46
2.6.4Vấn đề độ ổn địnhcủa thiếtbị. 46
2.6.5Vấn đề kiểu dángmẫu mã . 47
CHƯƠNG III. THỬ NGHIỆM .48
3.1Mục tiêu thử nghiệm . 48
3.2 Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm . 48
3.2.1 Thiếtbị thử nghiệm . 48
3.2.2Nội dung thử nghiệm. 48
3.2.3 Tiến hành thử nghiệm . 48
3.2.4Kết quả thử nghiệmtại phòng thí nghiệm . 50
3.2.5 Đánh giákết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm . 51
3.3 Thử nghiệm thựctế . 52
3.3.1 Thiếtbị thử nghiệm . 52
3.3.2Nội dung thử nghiệm. 52
3.3.3 Tiến hành thử nghiệm . 52
3.3.4 Đánh giákết quả thử nghiệm . 53
KẾT LUẬN .54
1. Kết quả ạt được . 54
2. Hướng nghiêncứu tiếp theo. 54
TÀI KIỆUTHAM KHẢO .55
PHỤLỤC BÁO CÁO .56
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:
thác hầm lòELATEC – Tel. (04) 7140150; 042581705.
18
ü Đo bằng phương pháp nhiệt
Hình 2.3 Nguyên lý phương pháp đo bằng nhiệt điện trở
Phương pháp này hoạt động dựa trên nguyên tắc của nhiệt điện trở. Bộ phận cảm biến
tốc độ gió ở đây gồm một nhiệt điện trở (Thermistor) và một thanh bạch kim đặc biệt
(Platinum Hot Wire). Thanh bạch kim này rất nhạy với sự thay đổi môi trường xung
quanh. Nhiệt điện trở làm nhiệm vụ đo nhiệt độ của luồng gió đi vào sensor, còn tấm
bạch kim thì được điều khiển bởi một mạch điện sao cho dòng điện qua nó ổn định tỷ lệ
với dòng qua nhiệt điện trở. Khi có luồng gió thổi vào, nó sẽ làm tấm bạch kim mất nhiệt,
tốc độ gió càng lớn càng làm bạch kim mất nhiều nhiệt, điện trở của bạch kim thay đổi
khiến dòng điện qua nó bị giảm mạnh. Lúc này mạch điều khiển làm nhiệm vụ tăng dòng
điện chạy qua tấm bạch kim sao cho tỷ lệ tương ứng với dòng qua nhiệt điện trở
(Thermistor). Như vậy dòng điện phải bù này tỷ lệ với tốc độ gió. Đồng thời trong mạch
trích ra một điện áp từ dòng điện này. Vậy điện áp này tỷ lệ thuận với dòng điện và với
tốc độ gió. Đo điện áp này ta tính được tốc độ gió. Tóm lại phương pháp này hoạt động
dựa trên sự thay đổi điện trở của bạch kim khi khi nhiệt độ thay đổi.
Phương pháp này áp dụng cho đo các loại khí như nito, oxy, heli, argon,…
Ưu điểm: Tần số đáp ứng với môi trường xung quanh (tốc độ gió) lớn nên độ nhậy
cao, độ phân giải lớn. Do có dạng que đo nên có thể đo tốc độ gió tại bất kỳ điểm nào với
Đề tài : Thiết kế, chế tạo máy đo tốc độ gió cầm tay phục vụ an toàn trong khai thác hầm lò
ELATEC – Tel. (04) 7140150; 042581705.
19
không gian nhỏ hẹp. Có thể tích hợp đo đồng thời luôn cả dòng điện, điện áp và nhiệt
độ…
Nhược điểm: Giá thành cao, thanh kim loại bạch kim mỏng mảnh nên kém chịu va
đập, khí đo phải là loại khí sạch không bám bụi bẩn. Tuy nhiên, trong hầm lò độ ẩm
thường rất cao (có thể lên tới 100%) do đó nó sẽ làm thay đổi nhiệt độ của đầu đo gây
ra sai số phép đo lớn nên phương pháp này không dùng cho máy đo tốc độ gió dùng
trong hầm lò.
Hình 2.4 Sản phẩm đo tốc độ gió bằng phương pháp nhiệt (hãng EXTECH)
ü Đo bằng phương pháp siêu âm
Phương pháp này bắt đầu được nghiên cứu và phát triển từ năm 1970. Nguyên lý này
hoạt động trên nguyên tắc dùng sóng siêu âm để đo tốc độ gió, đây cũng có thể coi là một
trong những phương pháp đo tân tiến hiện nay. Một trong những ứng dụng của siêu âm là
dùng để đo khoảng cách, tốc độ…Sensor siêu âm phát ra sóng âm, sóng âm được truyền
qua không khí tới đập vào mục tiêu và phản hồi trở lại sensor lúc này khoảng cách từ
sensor đến mục tiêu được tính theo công thức
D =
2
.TC
D: khoảng cách từ sensor tới mục tiêu
Đề tài : Thiết kế, chế tạo máy đo tốc độ gió cầm tay phục vụ an toàn trong khai thác hầm lò
ELATEC – Tel. (04) 7140150; 042581705.
20
T: Thời gian sóng âm truyền từ sensor tới mục tiêu.
C: Tốc độ âm thanh.
Như ta đã biết tốc độ âm thanh là một tốc độ cao phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất môi
trường mà nó truyền qua. Sự phụ thuộc của âm thanh vào nhiệt độ được biễu diễn dưới
công thức sau :
TcC += 27320
Dựa vào các đặc tính và quy luật trên thiết bị đo tốc độ gió bằng siêu âm cũng được
chế tạo như hình vẽ dưới
Hình 2.5 Nguyên lý đo bằng phương pháp siêu âm
Hai sensor phát thu (mỗi sensor thực hiện cả chức năng phát và thu) sóng âm được
gắn ngay trên thành của một ống dài. Ống dài làm nhiệm vụ hứng luồng gió cần đo tốc
độ. Trong điều kiện nhiệt độ áp suất không đổi (tức tốc độ gió bằng 0), thời gian mà sóng
âm đi từ sensor phát tới đập vào thành ống rồi phản hồi lại sensor thu là một hằng số. Khi
có luồng gió đi vào trong ống làm thay đổi nhiệt độ, áp suất khiến tốc độ truyền sóng âm
từ sensor phát tới sensor thu bị thay đổi tức thời gian truyền sóng âm thay đổi. Căn cứ
vào sự thay đổi một cách tỷ lệ như vậy người ta tính ra được tốc độ gió cần đo. Hai
sensor được nối với một đồng hồ đo (hay vi xử lý) để tính toán và hiển thị tốc độ gió.
Trên thực tế dựa vào đường kính của ống hứng gió mà ta có thể phân thành 3 kiểu
mắc sensor. Mắc theo kiểu hình chữ Z, V và W. 3 kiểu được minh hoạ như hình vẽ dưới :
Đề tài : Thiết kế, chế tạo máy đo tốc độ gió cầm tay phục vụ an toàn trong khai thác hầm lò
ELATEC – Tel. (04) 7140150; 042581705.
21
Hình 2.6 Các phương pháp mắc sensor siêu âm
Kiểu chữ Z: Theo kiểu này 2 sensor được mắc trên thành ống nhưng về 2 phía đối
diện chéo nhau. Phương pháp này áp dụng cho ống có đường kính lớn. (Đường kính
D=30 - 600cm).
Kiểu chữ V: Theo kiểu này thì đường đi của sóng âm là hình chữ V, 2 sensor được gá
trên cùng một phía của thành ống. Phương pháp này áp dụng cho ống có đường kính cỡ
trung bình. (D=5-70cm).
Kiểu chữ W: Theo kiểu này thì đường đi của sóng âm là hình chữ W, sóng được phản
hồi 3 lần trước khi đến sensor thu. Phương pháp này áp dùng cho ống có đường kính nhỏ.
Sensor siêu âm máy đo tốc độ gió cầm tay được mắc theo kiểu này. (D <10cm).
Phương pháp đo bằng siêu âm ngoài ứng dụng dùng cho đo tốc độ khí thì nó còn áp
dụng đo cho cả tốc độ chất lỏng như dầu, hoá chất,…hay trong các lĩnh vực hàng không,
khí tượng thuỷ văn, hàng hải,…
Đề tài : Thiết kế, chế tạo máy đo tốc độ gió cầm tay phục vụ an toàn trong khai thác hầm lò
ELATEC – Tel. (04) 7140150; 042581705.
22
Hình 2.7 Sản phẩm đo tốc độ gió bằng phương pháp siêu âm (hãng DAVIS)
Ưu điểm: Độ chính xác cao, dải đo tốc độ gió lớn (bão). Không cần bộ phận chuyển
động để hứng gió nên kết quả đo không phụ thuộc nhiều vào phần cơ khí.
Nhược điểm: Giá thành cao hơn so với các phương pháp khác. Thiết kế chế tạo phức
tạp. Trong hầm lò thường rất nhiều bụi bẩn gây sai lệch tốc độ cũng như hướng của
sóng siêu âm nên khó áp dụng được phương pháp siêu âm để chế tạo máy đo tốc độ
gió trong hầm lò.
ü Đo bằng phương pháp đếm xung bằng bộ thu phát hồng ngoại
Hinh 2.8. Nguyên lý đo tốc độ gió bằng phương pháp hồng ngoại
Đề tài : Thiết kế, chế tạo máy đo tốc độ gió cầm tay phục vụ an toàn trong khai thác hầm lò
ELATEC – Tel. (04) 7140150; 042581705.
23
Máy đo tốc độ gió hoạt động theo phương pháp đếm xung dùng mắt hồng ngoại, cánh
quạt được đặt giữa hai mắt hồng ngoại thu và phát. Mắt phát được cấp điện sẽ phát ra các
tia hồng ngoại tới mắt thu, cánh quạt quay sẽ tạo ra các khe hở để tia hồng ngoại lọt qua
đến mắt thu. Như vậy ở mắt thu sẽ thu được các xung tín hiệu rời rạc ứng với lúc cánh
quạt chắn và không chắn khi quay. Khi các sườn xung thu được càng sít nhau trong một
đơn vị thời gian thì chứng tỏ quạt quay càng nhanh hay tốc độ gió càng lớn và ngược lại.
Các xung này đưa về mạch xử lý để tính toán và quy thành tốc độ gió để hiển thị lên màn
LCD.
Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, gi