Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu và xây dựng hệ thống kiểm định cân băng tải

Chia sẻ: Sơ Dương | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:59

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài "Nghiên cứu và xây dựng hệ thống kiểm định cân băng tải" là nhằm nâng cao độ chính xác trong việc đánh giá yêu cầu đo lường, yêu cầu kỹ thuật của cân băng tải dựa trên văn bản đo lường pháp quy hiện hành ĐLVN 03 – Cân băng tải – quy trình kiểm định,khắc phục các hạn chế của phương pháp đang được thực hiện có sử dụng đồng hồ bấm giây, thước mét, xích chuẩn nhằm cải tiến phép kiểm định cân băng tải.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu và xây dựng hệ thống kiểm định cân băng tải

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- Họ và tên : Nguyễn Công Trung TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG KIỂM ĐỊNH CÂN BĂNG TẢI Chuyên ngành : Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐO LƢỜNG VÀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGƢỜI HƢỚNG DẪN 1. PGS. TS. NGUYỄN QUỐC CƢỜNG Hà Nội – Năm 2015 1
MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................... 4 Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ............................................................. 5 Danh mục các bảng ........................................................................................... 6 Danh mục các hình vẽ ....................................................................................... 7 LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................... 9 CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂN BĂNG TẢI, CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT, YÊU CẦU ĐO LƢỜNG CÂN BĂNG TẢI. ............................ 11 1.1.Giới thiệu chung về cân băng tải: ......................................................... 11 1.2.Yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu đo lƣờng của cân băng tải ....................... 15 1.2.1. Yêu cầu kỹ thuật............................................................................ 15 1.2.2. Yêu cầu đo lƣờng .......................................................................... 16 1.2.3. Thực hiện kiểm định ..................................................................... 18 1.3. Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống kiểm định cân băng tải ....................... 19 CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM ĐỊNH CÂN BĂNG TẢI. ..................................................................................................... 21 2.1 Cơ sở thiết kế: ....................................................................................... 21 2.2. Thiết kế chung: ..................................................................................... 23 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẦN CỨNG ............ 28 3.1. Thiết kế thiết bị đo dịch chuyển băng tải: ............................................ 28 3.1.1. Thiết kế phần cơ khí : .................................................................... 28 3.1.2. Thiết kế phần điện : ....................................................................... 29 3.1. 2.1. Thiết kế phần điện các khối chứng năng: ............................. 30 3.1.2.2 Thiết kế tổng quan phần điện thiết bị đo chiều dài dịch chuyển băng tải. ............................................................................................... 34 3.2. Thiết kế phần cứng thiết bị chụp hình màn hình chỉ thị: ..................... 36 2
CHƢƠNG 4: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẦN MỀM .............. 39 4.1. Thiết kế hệ thống phần mềm thiết bị đo chiều dài dịch chuyển băng tải ..................................................................................................................... 39 4.2. Thiết kế hệ thống phần mềm thiết bị chụp ảnh màn hình chỉ thị ......... 44 CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ ..................................................... 46 5.1 Kết quả : ................................................................................................ 46 5.2. Ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo ......................................................... 50 5.2.1.Ƣớc lƣợng độ không đảm bảo đo phép đo dịch chuyển băng tải ...... 50 5.2.2. Độ không đảm bảo đo do sự chênh lệch thời gian chụp ảnh tại hai thời điểm “Start” và “Stop” ......................................................................... 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 58 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 59 3
Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tác giả luận văn ký tên 4
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ĐLVN: Đo lƣờng Việt Nam RTC: Khối thời gian thực (Real time clock) MCU: Khối vi điều khiển (Micro Control Unit) mpe: sai số lớn nhất cho phép (g, kg, tấn) ∑min : là tải trọng tổng nhỏ nhất tính bằng đơn vị đo khối lƣợng, mà dƣới nó, cân có sai số tƣơng đối sẽ lớn. Qmax : là năng suất lớn nhất tƣơng ứng với mức cân lớn nhất (của cơ cấu cân) và tốc độ lớn nhất của băng. Qmin: là năng suất nhỏ nhất mà trên đó kết quả cân phù hợp với yêu cầu của quy trình ĐLVN 03- Cân băng tải – quy trình kiểm định. GCN: Giấy chứng nhận ĐKĐBĐ : Độ không đảm bảo đo 5
Danh mục các bảng Bảng 1 Sai số lớn nhất cho phép của cân băng tải [1] .................................. 16 Bảng 2 Bảng kết quả đo thời gian chụp ảnh của hệ thống ............................. 54 Bảng 3 Bảng tổng hợp các thành phần độ không đảm bảo đo ....................... 55 6
Danh mục các hình vẽ Hình 1. 1 Một số hình ảnh về cân băng tải tại nhà máy Dap2 tại Lào Cai ..... 12 Hình 1. 2 Hình ảnh một giƣờng cân, và con lăn (màu xanh)[5] ..................... 13 Hình 2. 1 Sơ đồ khối hệ thống kiểm định cân băng tải. .................................. 21 Hình 2. 2 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn LM2576 ........................................... 24 Hình 3. 2 Mô hình 3D phần cơ khí ................................................................. 28 Hình 3. 3 Sơ đồ khối thiết bị đo dịch chuyển băng tải.................................... 29 Hình 3. 4 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn ........................................................... 30 Hình 3. 5 Sơ đồ chân kết nối cảm biến từ và encoder với Vi điều khiển ....... 31 Hình 3. 6 Sơ đồ kết nối màn hình hiển thị ...................................................... 31 Hình 3. 7 Sơ đồ kết nối MCU ......................................................................... 32 Hình 3. 8 Sơ đồ nguyên lý khối bàn phím ...................................................... 33 Hình 3. 9 Sơ đồ nguyên lý khối RTC .............................................................. 33 Hình3. 10 Sơ đồ nguyên lý mạch điện thiết bị đo chiều dài dịch chuyển băng tải ..................................................................................................................... 34 Hình 3. 11. Sơ đồ mạch in mạch điện thiết bị đo chiều dài dịch chuyển băng tải ..................................................................................................................... 34 Hình 3. 12 Sơ đồ 3D mạch điện thiết bị đo chiều dài dịch chuyển băng tải.(Top layer) .................................................................................................. 35 Hình 3. 13 Sơ đồ khối thiết bị chụp ảnh màn hình (sử dụng camera điện thoại) ......................................................................................................................... 36 Hình 3. 14 Sơ đồ nguyên lý mạch điện thiết bị chụp hình chỉ thị .................. 37 Hình 3. 15 Sơ đồ mạch in thiết bị chụp hình chỉ thị ....................................... 38 Hình 3. 16 Sơ đồ 3D mạch điện thiết bị chụp hình chỉ thị ............................. 38 7
Hình 4. 1 Sơ đồ khối chức năng phần mềm thiết bị đo chiều dài dịch chuyển băng tải ............................................................................................................ 39 Hình 4. 2 Sơ đồ cây hiển thị LCD ................................................................... 42 Hình 4. 3 Sơ đồ khối chức năng phầm mềm thiết bị chụp ảnh màn hình chỉ thị ......................................................................................................................... 44 Hình 5. 1 Những hình ảnh thực tế thiết bị đo chiều dài dịch chuyển băng tải 47 Hình 5. 2 Hình ảnh thực tế mạch điện thiết bị chụp ảnh màn hình định lƣợng. ......................................................................................................................... 48 Hình 5. 3 Mạch điện thiết bị đo chiều dài dịch chuyển băng tải .................... 49 Hình 5. 4 Hình ảnh lắp đặt ngoài hiện trƣờng................................................. 50 8
LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, đất nƣớc ta vẫn đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và đi đôi với nó là tốc độ phát triển công nghiệp luôn ở mức cao, Đảng và nhà nƣớc cũng đã có những chính sách thu hút đầu tƣ vốn nƣớc ngoài, gần đây nhất dự án Khu công nghiệp VSIP Nghệ An (Việt Nam – Singapore) mới đƣợc đƣa vào khởi công xây dựng tháng 09/2015… Cùng với đó sự phát triển của các công ty đa quốc gia nhƣ Công ty Samsung của Hàn Quốc… Và đi đôi với sự phát triển công nghiệp thì không thể thiếu “Đo lƣờng”. Đo lƣờng tham gia vào mọi hoạt động xã hội và diễn ra hằng ngày mọi lúc mọi nơi . Đo lƣờng đảm bảo cho quá trình đo đƣợc thống nhất và về các phƣơng pháp nhằm đạt đƣợc độ chính xác yêu cầu. Đo lƣờng đóng vai trò to lớn trong việc xây dựng phƣơng pháp và thiết bị đo và giải quyết hầu hết các bài toán đặt ra của kỹ thuật đo lƣờng, phục vụ cho các bài toán thiết kế hay chế tạo hay xây dựng các quy trình sản xuất.Và tất yếu, các thiết bị cân đo đong đếm (thiết bị đo lƣờng) luôn luôn cần thiết và sử dụng rất nhiều trong các quy trình sản xuất, quy trình kiểm tra chất lƣợng sản phẩm hàng hóa... Nhƣ chúng ta đã biết, Khối lƣợng là một trong bảy đơn vị cơ bản trong hệ SI. Trong đời sống xã hội, phép cân thƣơng mại diễn ra hằng ngày cùng với sự phát triển của kinh tế, phép cân cũng đƣợc thực hiện trong quá trình sản xuất để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm… Qua đó, ta thấy đƣợc rằng phép cân có ý nghĩa vô cùng to lớn trong xã hội. Và trong khuôn khổ đề tài này, tôi chỉ đề cập tới lĩnh vực mà tôi hiện đang công tác là lĩnh vực Đo lƣờng Khối Lƣợng, cụ thể hơn về một loại cân đó là hệ thống cân băng tải định lƣợng. Cân băng sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nhƣng việc định lƣợng qua cân băng tải có chính xác hay không? Cân băng tải đang đƣợc sử dụng tại một nhà máy nào đó liệu có đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu đo lƣờng theo văn bản đo lƣờng pháp quy của nhà nƣớc hay không? Và phƣơng pháp đánh giá đang thực hiện có sử dụng đồng hồ bấm giây, thƣớc cuộn bộc lộ nhiều hạn chế sẽ đƣợc trình bày 9
trong phần sau. Từ những lý do trên, tôi đã chọn đề tài : Nghiên cứu và xây dựng hệ thống kiểm định cân băng tải. Hệ thống kiểm định cân băng tải sử dụng xích chuẩn đã có từ rất lâu, và dựa theo các văn bản đo lƣờng pháp quy của nhà nƣớc. Năm 1998, Tổng cục tiêu chuẩn đo lƣờng chất lƣợng đã cho ra đời văn bản đo lƣờng pháp quy ĐLVN 03:1998 “Quy trình kiểm định cân băng tải”. Năm 2009, Tổng cục đo lƣờng chất lƣợng ban hành văn bản pháp quy ĐLVN 03:2009 “Quy trình kiểm định cân băng tải” và đƣợc áp dụng từ năm 2009 tới nay… Mục đích nghiên cứu của luận văn nhằm nâng cao độ chính xác trong việc đánh giá yêu cầu đo lƣờng, yêu cầu kỹ thuật của cân băng tải dựa trên văn bản đo lƣờng pháp quy hiện hành ĐLVN 03 – Cân băng tải – quy trình kiểm định,khắc phục các hạn chế của phƣơng pháp đang đƣợc thực hiện có sử dụng đồng hồ bấm giây, thƣớc mét, xích chuẩn nhằm cải tiến phép kiểm định cân băng tải. Đối tƣợng nghiên cứu trong luận văn là cân băng tải hay cân băng định lượng cấp chính xác 0,5 là cân băng tải có cấp chính xác cao nhất. Đề tài nhằm mục đích Nghiên cứu và xây dựng một thiết bị đo dịch chuyển băng tải và và một thiết bị tự động chụp màn hình chỉ thị tại hai thời điểm bắt đầu – “Start” và kết thúc – “Stop” của mỗi chu trình đo, từ đó đánh giá sai số cân băng tải qua sự sai khác giữa khối lƣợng chỉ thị thực tế I chạy qua băng tải và khối lƣợng tính toán M. Từ đó hệ thống cung cấp những thông số quan trọng trong việc hiệu chỉnh lại các thông số của cân băng tải nhƣ: chiều dài dịch chuyển băng tải trong số nguyên lần vòng băng (m), thời gian chạy hết số nguyên lần vòng băng tải đó (s)... Trong luận văn này, tôi sử dụng phƣơng pháp phân tích, tổng hợp và so sánh là phƣơng pháp nghiên cứu. 10
CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂN BĂNG TẢI, CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT, YÊU CẦU ĐO LƢỜNG CÂN BĂNG TẢI. 1.1.Giới thiệu chung về cân băng tải: Hệ thống cân băng định lƣợng là một trong các hệ thống có vai trò rất quan trọng trong các dây truyền sản xuất trong công nghiệp, thƣơng mại. Các quá trình công nghệ nói chung đều đi từ xử lý các nguyên liệu thô ban đầu để tạo ra các thành phẩm. Vậy phải làm thế nào để định lƣợng đƣợc khối lƣợng nguyên liệu đầu vào một cách chính xác và để cho ra đời các sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lƣợng với chi phí sản xuất thấp nhất? Trong các nhà máy, xí nghiệp mọi công đoạn xử lý nguyên liệu đều cần đƣợc định lƣợng, từ các lĩnh vực đơn giản nhƣ đƣa ra một khối lƣợng nguyên liệu đầu vào để sản xuất đến các công việc phức tạp nhƣ sử dụng trong thƣơng mại để buôn bán, trao đổi. Vai trò của việc cân định lƣợng là không thể thiếu trong các hệ thống tự động hóa nhƣ: trong các nhà máy xi măng, nhà máy nhiệt điện…Hệ thống cân băng tải tham gia vào quá trình sản xuất xi măng bao gồm: cân đo các nguyên liệu cho máy nghiền nguyên liệu theo các tỷ lệ, thành phần và năng suất đặt trƣớc, cung cấp nhiên liệu để đốt đảm bảo lƣu lƣợng sao cho phù hợp với các điều kiện trƣớc, trong và sau lò lung… Ngoài ra hệ thống cân băng định lƣợng còn cân đo các nguyên liệu nhƣ than, thạch cao… cho các máy nghiện clanhke, nghiền than, máy đống bao, máy sản xuất gạch men…. [3] 11
Hình 1. 1 Một số hình ảnh về cân băng tải tại nhà máy Dap2 tại Lào Cai (Cân băng tải của SIEMENS – sử dụng đầu chỉ thị BW500) Cân băng tải cấp liệu thƣờng đƣợc sử dụng để giám sát khối lƣợng nguyên liệu cấp cho một đầu vào dây truyền sản xuất hay đầu ra trong buôn bán, thƣơng mại. Cân băng tải thông thƣờng trƣớc khi sử dụng để xuất, nhập hàng hay nguyên vật liệu đều phải đƣợc kiểm định của cơ quan có thẩm quyền với độ chính xác theo phê duyệt mẫu của cân băng tải. Cấu trúc của một hệ cân băng tải bao gồm những thành phần chính sau: - Khung cân (hay giƣờng cân) và con lăn: Trong hệ thống cân băng tải một đoạn băng tải (thƣờng dài từ 2-5m) cả giƣờng cân, con lăn và băng tải nguyên liệu đƣợc đặt trên loadcell. 12
Hình 1. 2 Hình ảnh một giƣờng cân, và con lăn (màu xanh)[5] - Khối đo năng suất bao gồm: cảm biến loadcell, bộ tích phân, và cảm biến tốc độ, động cơ, biến tần, khối điều khiển quá trình… + Bộ điều khiển trung tâm PLC với các module mở rộng analog vào/ra để nhận tín hiệu từ cảm biến trọng lƣợng loadcell và xuất điều khiển biến tần thay đổi tốc độ động cơ. + Biến tần: Biến tần sử dụng phƣơng pháp điều khiển vecto từ thông, thực hiện các lệnh điều khiển của máy tính thông qua PLC hoặc trực tiếp từ PLC. Biến tần cũng nhận tín hiệu phản hồi tốc độ động cơ để thực hiện tính toán các thông số của luật điều khiển PID (kp, ki, kd) nhằm điều khiển tốc độ động cơ tiến đến giá trị tốc độ đặt. 13
+ Động cơ: Động cơ không đồng bộ ba pha dùng truyền động chính cho băng tải. + Hộp số: Đóng vai trò quan trọng trong việc truyền động giữa động cơ với băng tải và các con lăn. Nó là một tổ hợp biệt lập gồm các bộ phận truyền bánh răng hay trục vít để giảm số vòng quay và truyền công suất đến các cơ cấu chấp hành. + Loadcell là loại cảm biến trọng lƣợng đặc biệt chống rung chuyên sử dụng trong cân băng và dùng để đo khối lƣợng tức thời của nguyên liệu cân băng. + Thiết bị hiển thị trọng lƣợng (đầu cân) dùng để hiển thị khối lƣợng tức thời trên băng, đồng thời để đối chiếu với giá trị hiển thị trên máy tính và sử dụng để tham khảo trong các trƣờng hợp điều khiển bằng tay. + Encoder dùng để đo vận tốc quay của con lăn chính của băng tải cấp liệu ( là con lăn chủ động gắn với động cơ), từ đó bộ điều khiển trung tâm tính toán ra đƣợc vận tốc dài của băng để điều khiển biến tần giữ cho băng chạy với tốc độ cài đặt và hiển thị lên màn hình chỉ thị. + Ngoài ra hệ thống cân băng tải còn có thể có cơ cấu căng băng để đảm bảo độ căng mặt băng trong vận hành… - Khối giao diện ngƣời – máy gồm: máy tính và phần mềm… - Nguyên lý hoạt động chung của cân băng: Khi hệ thống khởi động, các cảm biến tốc độ sẽ đƣa về PLC các thông số vận tốc dài của băng v (m/s), cảm biến loadcell sẽ đƣa về PLC thông số trọng lƣợng trên một đơn vị dài của cân băng q ( kg/m), CPU sẽ thực hiện tính toán cho ra kết quả lƣu lƣợng hiện thời của cân băng Q_tức_thời (kg/s). Sử dụng thuật toán điều khiển PID vòng kín so sánh kết quả với giá trị đặt , CPU sẽ điều khiển biến tần thay đổi tốc độ động cơ dẫn đến thay đổi vận tốc dài của băng và thay đổi lƣu lƣợng qua băng tải gần với giá trị đặt. 14
1.2.Yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu đo lƣờng của cân băng tải Dựa theo ĐLVN 03- Cân băng tải quy trình kiểm định - Phạm vi áp dụng: áp dụng trong quy trình kiểm định ban đầu, kiểm định định kỳ, kiểm định bất thƣờng đối với cân băng tải có năng suất cân lớn nhất đến 1500 t/h, cấp chính xác 0,5; 1; 2. 1.2.1. Yêu cầu kỹ thuật Phải kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau đây: [1] a) Kiểm tra dàn băng tải: - Dàn băng tải lắp cân tốt nhất đặt nằm ngang( không cho phép dàn băng ngiêng quá 20°, các con lăn trên dàn băng chạy êm, không đảo. - Băng tải phải có cơ cấu căng băng đảm bảo lực căng băng không đổi, không gây trƣợt băng, chỗ nối băng phẳng, không gây rung động. - Chiều dài khai triển S của băng không đƣợc lớn hơn một trong hai giá trị sau: Chiều dài dịch chuyển của 1 điểm bất kỳ trên băng trong 1,5 phút ở tốc độ danh nghĩa thấp nhất của băng hoặc 100m. - Bộ phận cấp liệu đặt xa giƣờng cân, tránh rung động. - Con lăn đầu đo tốc độ băng luôn bám sát băng, khi chạy không bị trƣợt. b) Bộ phận tiếp nhận tải: - Với cân băng tải cả giàn băng: Bộ phận nhận tải phải có kết cấu và đƣợc lắp đặt chắc chắn. Vật liệu cân phải đƣợc cấp vào cân tại điểm tựa của đòn tải. - Với cân băng tải có giƣờng cân: o Giƣờng cân đƣợc lắp chắc chắn, cố định đảm bảo chiều dài cân của giƣờng không thay đổi trong suốt quá trình cân hoạt động. o Các con lăn trên giƣờng cân tiếp xúc đều với băng, khi băng chạy không đảo lệch tâm, không kẹt, gây trƣợt băng. c) Bộ phận chỉ thị: - Chỉ thị “0”: Khối lƣợng của băng đƣợc cân bằng thông qua cơ cấu đặt “0” và chỉ thị ổn định số chỉ sau mỗi vòng băng khép kín 15
- Chỉ thị tổng: Bộ chỉ thị và in số liệu phải hoạt động tin cậy, không nhầm lẫn giá trị chỉ thị. 1.2.2. Yêu cầu đo lƣờng a) Sai số lớn nhất cho phép mpe:[1] - Tại điểm “0”: mpe của chỉ thị “0” sau một vòng kín làm việc của băng ở chế độ không tải, không đƣợc lớn hơn. 0,025% Qmax. t đối với cân cấp chính xác 0,5 0,05% Qmax. t đối với cân cấp chính xác 1 0,1% Qmax. t đối với cân cấp chính xác 2 t- là thời gian chạy hết 1 vòng băng. - Tại các mức tải: (chỉ áp dụng cho các mức tải ứng với năng suất cân từ 20%Q max đến Qmax). Khi kiểm định bằng vật liệu cân: mpe đƣợc quy định trong bảng 1 Khi kiểm định mô phỏng: mpe lấy bằng 0,7 giá trị quy định trong bảng 1 Sai số cho phép tính theo % Chế độ kiểm định Cấp cx 0,5 Cấp cx 1 Cấp cx 2 Kiểm định ban đầu, định kỳ 0,25 0,5 1 Kiểm định bất thƣờng 0,5 1 2 Bảng 1 Sai số lớn nhất cho phép của cân băng tải [1] b) Độ động của chỉ thị tổng - Tại điểm “0”: Kiểm tra trong vòng 03 phút, khi đƣa vào cơ cấu nhận tải của cân một gia trọng có trị số dƣới đây, chỉ thị “0” của cân phải thay đổi rõ rệt. 0,05 % Max đối với cân cấp chính xác 0,5 0,1 % Max đối với cân cấp chính xác 1 0,2 % Max đối với cân cấp chính xác 2 - Tại các mức tải: Tại mức tải bất kỳ, chênh lệch giữa 2 chỉ thị, nhận đƣợc từ hai tải trọng chênh nhau một lƣợng bằng mpe, ít nhất phải bằng ½ của hiệu số của hai giá trị tải trọng tổng tính toán tƣơng ứng. 16
c) Độ lặp lại Chênh lệch giữa 3 kết quả cân cùng một tải trọng khi đặt lên cơ cấu nhận tải, trong cùng một điều kiện, không đƣợc lớn hơn 0,7 trị số mpe nêu trong bảng 1 trên. d) Yêu cầu về giá trị nhỏ nhất của tải trọng tổng nhỏ nhất ∑ min và khối lƣợng vật liệu cân nhỏ nhất khi kiểm bằng vật liệu cân. - Tải trọng tổng nhỏ nhất ∑ min của cân không đƣợc nhỏ hơn giá trị lớn nhất trong 3 giá trị sau đây: o2% ∑ max oTải trọng nhận đƣợc sau một vòng băng ở năng suất lớn nhất Qmax oTải trọng tƣơng ứng với số lƣợng độ chia tổng sau đây: 800d đối với cân cấp chính xác 0,5 400d đối với cân cấp chính xác 1 200d đối với cân cấp chính xác 2 - Khi kiểm định bằng vật liệu cân, khối lƣợng vật liệu cân cần thiết để kiểm định không đƣợc nhỏ hơn giá trị tải trọng tổng nhỏ nhất ∑min nêu tại mục trên. e) Yêu cầu về mức tải kiểm định. Kiểm định mô phỏng cũng nhƣ kiểm định bằng vật liệu cân phải đƣợc thực hiện ít nhất tại 2 mức tải tƣơng ứng với (40% đến 50%) và (80% đến 100%) năng suất lớn nhất Qmax của cân. 17
1.2.3. Thực hiện kiểm định a) Phƣơng tiện kiểm định sử dụng: [1] - Các quả cân xác định sai số, độ động (1-500)g, 1kg, 2kg – cấp chính xác M1. - Thanh chuẩn hay xích chuẩn – cấp chính xác M2 tƣơng ứng với năng suất 40%Q max và 80%Qmax của cân. - Thƣớc dây hoặc thiết bị đo dài chuyên dụng , có chiều dài L=50m; d=1mm. - Đồng hồ bấm giây có độ chia d=0,2s. b) Phƣơng pháp mô phỏng: [1] - Chuẩn bị: + Cho băng chạy ở tốc độ kiểm định không ít hơn 20 phút. + Dùng thƣớc cuộn đo chiều dài khai triển S của băng. + Đánh dấu lên băng, cho băng chạy, dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian “t” chạy hết một vòng băng. Thực hiện đo 3 lần, lấy giá trị trung bình ttb. + Tính toán xác định trị số gia trọng để thử động, các mức cân sẽ kiểm và các trị số phải chỉ thị theo tính toán và sai số cho phép theo yêu cầu bảng 1. - Kiểm tra tại mức cân “0”: + Đặt chỉ thị ở chế độ kiểm “0”, cho băng chạy, cân hoạt động và đặt trƣớc số vòng khép kín băng tải đảm bảo một phép kiểm xấp xỉ 3 phút. + Kiểm tra sai số điểm “0” theo yêu cầu đo lƣờng trình bày ở trên. + Kiểm tra độ động điểm “0” và độ lặp lại điểm “0” theo yêu cầu đo lƣờng trình bày ở trên. - Kiểm tra tại các mức tải : + Để thực hiện kiểm tra tại các mức tải, cần gá đặt thanh chuẩn lên cơ cấu đặt tải hoặc xích chuẩn lên băng tải. Việc gá đặt xích chuẩn phải đảm bảo tải trọng của xích tác dụng đều lên cơ cấu nhận tải, không gây xung lực và tuyệt đối an toàn khi băng chạy. + Kiểm tra tại 02 mức tải theo yêu cầu đo lƣờng mục (e) tại mỗi mức tải kiểm, thực hiện kiểm tra sai số, độ động, độ lặp lại theo các yêu cầu đo lƣờng mục b,c. Riêng mức cân (40%-50%)Qmax kiểm tra thêm chỉ tiêu tải trọng đặt lệch tâm. 18
- Kiểm tra lại mức cân “0” nhƣ các bƣớc ở trên. c) Kiểm tra bằng vật liệu cân: [1] - Việc kiểm định bằng vật liệu thực chỉ đƣợc thực hiện khi điều kiện nêu tại mục kiểm định mô phỏng hoàn toàn đảm bảo, việc cân, cấp và thu vật liệu đảm bảo chính xác, không rơi vãi vật liệu. - Trình tự kiểm định với vật liệu cân thực hiện nhƣ kiểm định mô phỏng, thay vì gá đặt thanh chuẩn hoặc xích chuẩn là việc sử dụng vật liệu cân đƣợc hiết bị chứa và cấp rải đều lên băng tải theo mức năng suất kiểm đã dự tính trƣớc. - Việc cân vật liệu trên cân kiểm tra có thể thực hiện trƣớc hoặc sau khi rải vật liệu lên băng tải, không rơi vãi, hao hụt. - Tại mỗi mức kiểm tra, cần thực hiện kiểm tra 3 lần, tính sai số trung bình. 1.3. Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống kiểm định cân băng tải Qua những bƣớc thực hiện kiểm định trong thực tế, những nhƣợc điểm của phƣơng pháp đánh giá sai số cân băng tải có sử dụng đồng hồ bấm giây và thƣớc cuộn nhƣ sau: + Chiều dài 1 vòng băng tải đƣợc xác định bằng cách đo nhiều lần khoảng cách 50m, (do trên thị trƣờng thƣờng sử dụng thƣớc cuộn L = 50m và d = 1mm), việc sử dụng này gây ra sai số do kỹ thuật ngƣời đo, do việc kéo thƣớc dây không đủ căng. Giả sử trong thực tế, chiều dài 1 vòng băng tải là 600 m ta sẽ phải dùng thƣớc đo 12 lần. Nếu chiều dài 1 vòng băng tải lớn hơn, ta đo thời gian băng chạy hết 600m là t 1, và thời gian chạy hết 1 vòng băng là t từ đó tính toán tỉ lệ xác định chiều dài 1 vòng băng L = 600 x t/t1 (m). + Sử dụng bút xóa hoặc băng xóa đánh dấu trên mặt băng 1 điểm mốc, từ đó dùng đồng hồ bấm giây và mắt thƣờng để xác định thời gian t chạy hết 1 vòng băng, thực tế thực hiện kiểm định đo thời gian chạy hết 1 vòng băng 3 lần, lấy kết quả trung bình và coi không đổi trong suốt quá trình kiểm định (thời gian chạy hết 1 vòng băng là 1 hằng số) việc này dẫn tới sai số. + Đọc kết quả định lƣợng bằng mắt cũng có thể gây ra sự không chính xác trong việc ghi số liệu. 19
Để khắc phục những nhƣợc điểm trên, hệ thống đo trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài này đã phần nào khắc phục những nhƣợc điểm trên. Căn cứ những yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu đo lƣờng và trình tự thực hiện việc kiểm định trình bày ở trên và những nhƣợc điểm của phƣơng pháp sử dụng thƣớc cuộn và đồng hồ bấm giây. Mục tiêu của đề tài là xây dựng hệ thống đo chiều dài dịch chuyển băng tải và chụp màn hình chỉ thị đảm bảo yêu cầu kỹ thuật để kiểm định cân băng tải cấp chính xác cao nhất – cấp chính xác 0,5. Tôi xây dựng một hệ thống kiểm định cân băng tải bao gồm 02 thành phần chính nhƣ sau : + Thiết bị đo các thông số cân băng tải nhƣ: chiều dài dịch chuyển băng tải theo n số nguyên lần vòng băng ; thời gian chạy hết số nguyên n lần vòng băng; vận tốc tức thời, vận tốc lớn nhất, vận tốc nhỏ nhất. Từ khối lƣợng xích chuẩn đặt trên giƣờng cân tính toán đƣợc khối lƣợng tính toán (M_tinh_toan) chạy qua băng để phục vụ cho công tác hiệu chỉnh lại thông số cân băng tải sao cho đạt yêu cầu đo lƣờng nêu tại mục 1.2.2. Thay thế cho việc sử dụng đồng hồ bấm giây và thƣớc dây. Trong kiểm định/hiệu chuẩn thì không thể thiếu xích chuẩn. Trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu tôi không thiết kế, hay chế tạo xích chuẩn. + Thiết bị chụp màn hình chỉ thị : Nhận lệnh chụp ảnh màn hình chỉ thị tại hai thời điểm có tín hiệu “Start” – tín hiệu bắt đầu quá trình đo và tín hiệu “Stop” – tín hiệu kết thúc quá trình đo và thực hiện chụp ảnh. 20