thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy trộn, chương 14

Mục đích của việc đo và phát hiện mức lưu chất là xác định mức độ hoặc khối lượng lưu chất trong các bình chứa. Có hai dạng đo: đo liên tục và xác định theo ngưỡng. Khi đo liên tục, biên độ hoặc tần số của tín hiệu đo cho biết thể tích chất lưu còn lại trong bình chứa. Khi xác định theo ngưỡng, cảm biến đưa ra tín hiệu dạng nhị phân cho biết thông tin về tình trạng hiện tại mức ngưỡng có đạt hay không. Thí dụ, nếu phát hiện thấy mức cao thì cảm...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy trộn, chương 14 Chương 14: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO MỨC CHẤT LƯU Muïc ñích cuûa vieäc ño vaø phaùt hieän möùc löu chaát laø xaùc ñònhmöùc ñoä hoaëc khoái löôïng löu chaát trong caùc bình chöùa. Coù haidaïng ño: ño lieân tuïc vaø xaùc ñònh theo ngöôõng. Khi ño lieân tuïc, bieân ñoä hoaëc taàn soá cuûa tín hieäu ño cho bieáttheå tích chaát löu coøn laïi trong bình chöùa. Khi xaùc ñònh theo ngöôõng, caûm bieán ñöa ra tín hieäu daïng nhòphaân cho bieát thoâng tin veà tình traïng hieän taïi möùc ngöôõng coù ñaïthay khoâng. Thí duï, neáu phaùt hieän thaáy möùc cao thì caûm bieán seõphaùt ra tín hieäu ñeå ngöøng vieäc ñoå chaát löu vaøo bình. Khi phaùthieän thaáy ngöôõng thaáp, tín hieäu seõ phaùt leänh ngöøng vieäc huùt chaátlöu töø bình chöùa ñeå ñaûm baûo möùc döï tröõ toái thieåu. Thoâng thöôøngngöôøi ta keát hôïp caû hai loaïi ñaàu ño phaùt hieän ngöôõng cao vaøngöôõng thaáp ñeå töï ñoäng hoaù quy trình cung caáp vaø huùt. Coù ba phöông phaùp hay duøng trong kyõ thuaät ño vaø phaùthieän möùc: -Phöông phaùp thuyû tónh duøng bieán ñoåi ñieän. -Phöông phaùp ñieän döïa treân tính chaát ñieän cuûa chaát löu. -Phöông phaùp böùc xaï döïa treân söï töông taùc giöõa böùc xaï vaøchaát löu.6.1 PHÖÔNG PHAÙP THUÛY TÓNH Trong phöông phaùp naøy chæ soá ño caûm bieán cung caáp laø haømlieân tuïc phuï thuoäc vaøo chieàu cao cuûa löu chaát trong bình chöùa.Noù khoâng phuï thuoäc vaøo tính chaát ñieän cuûa löu chaát nhöng phuïthuoäc vaøo khoái löôïng rieâng cuûa löu chaát . Caùc hình döôùi ñaây bieåu dieãn ba caùch khaùc nhau cuûa phöôngphaùp ño thuyû tónh: Caûm bieán löïc Caûm bieán vò p0 trí h h h Caûm bieán aùp suaát vi sai a) b) c) Hình 6.1 Caûm bieán möùc chaát löu theophöông phaùp thuûy tónh . Caùch thöù nhaát: moät phao noãi treân maët chaát löu ñöôïc gaén baèngdaây (qua moät roøng roïc) vôùi moät caûm bieán vò trí (hình 6.1 a). Caûmbieán vò trí seõ cho tín hieäu tyû leä vôùi möùc cuûa löu chaát . Caùch thöù hai: moät vaät hình truï ñöôïc nhuùng trong löu chaát,chieàu cao hình truï phaûi baèng hoaëc lôùn hôn möùc chaát löu (hình6.1 b). Hình truï naøy ñöôïc treo treân moät caûm bieán ño löïc. Trongquaù trình ño caûm bieán chòu söï taùc ñoäng cuûa moät löïc F tyû leä vôùichieàu cao cuûa chaát loûng: F = p - Sh (6-1) Vôùi p, S, h laàn löôït laø troïng löôïng, tieát dieän maët caét ngang vaøchieàu cao phaàn ngaäp trong chaát loûng cuûa hình truï;  laø khoáilöôïng rieâng cuûa chaát loûng, g laø gia toác troïng tröôøng. Soá haïngSh trong bieåu thöùc laø löïc ñaåy Archimede taùc duïng leân hình truï.Tín hieäu do caûm bieán cung caáp seõ tyû leä vôùi h- möùc chaát löu coønlaïi trong bình. Caùch thöù ba: söû duïng caûm bieán aùp suaát vi sai ñaët ôû ñaùy cuûabình chöùa (hình 6.1 c). Taïi ñaùy bình aùp suaát ñöôïc bieåu dieãn bôûibieåu thöùc : p = p0 + gh (6-2) Vôùi p0 laø aùp suaát ôû ñænh cuûa bình chöùa. gh laø aùp suaát thuyû löïc taïi ñaùy bình.  khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng. g laø gia toác troïng tröôøng. Caûm bieán ñoùng vai troø vaät trung gian coù daïng moät maøngmoûng. Moät maët cuûa maøng chòu taùc ñoäng cuûa aùp suaát p vaø maëtkia chòu taùc ñoäng cuûa aùp suaát p0. Do coù söï cheânh leäch aùp suaátgiöõa p vaø p0 neân hai maët cuûa hai maøng chòu taùc ñoäng khaùc nhaulaøm cho noù bò bieán daïng. Söï bieán daïng naøy seõ cung caáp tín hieäucô ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh tín hieäu ñieän coù ñoä lôùn tyû leä vôùi chieàucao h cuûa chaát loûng trong bình chöùa. Treân thò tröôøng hieän nay haõng Uehling Instrument giôùi thieäumoät loaïi caûm bieán ño möùc döïa treân phöông phaùp thuûy tónh. Ñaëctính cuûa loaïi caûm bieán naøy laø coù ñoä chính xaùc cao, ño ñöôïc caùcbình coù dung tích lôùn, hình daïng cuûa bình chöùa ña daïng nhö bìnhthaúng ñöùng, bình naèm ngang hoaëc bình hình caàu…, ñaùp öùngnhanh ngay caû khi bình ñang laøm vieäc. Bình coù theå ñaäy kín, ñeåhôû hoaëc thoâng nhau, ñoàng thôøi coù theå laøm vieäc ôû moâi tröôøng coùaùp suaát thaáp hoaëc chaân khoâng. Hình 6.2 Caûm bieán loaïi THE TANK-O-METER loaïi“S”6.2 PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÄN Ñaây laø phöông phaùp phaûi söû duïng ñeán caûm bieán ñaëc th ...