1
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
ƯƠ
B CÔNG TH
Ộ Ạ Ọ
NG Ệ
ƯỜ TR Ộ NG Đ I H C CÔNG NGHI P HÀ N I
Ậ Ớ
BÀI T P L N
Ề ự ể ọ ả i ô tô ệ ố : Phân tích và xây d ng h th ng cân ki m tra tr ng t Đ TÀI
Ộ ƯỜ Ế : ĐO L Ả NG VÀ C M BI N B MÔN
ƯỚ Ễ Ẫ : NGUY N VŨ LINH GIÁO VIÊN H NG D N
Ự Ệ : SINH VIÊN TH C HI N
ỗ Đ Văn Nam
ặ ợ Đ ng Văn L i
ễ Nguy n Đình Nam
ươ D ng Quang Nam
Vũ Văn Linh
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
2
Yêu c u:ầ
ể ổ ề ả ọ • Tìm hi u t ng quan v HT cân t i tr ng
ớ ạ ệ ế ế • Gi ề i h n đi u ki n thi t k (minmax)
ậ ệ ử ụ ỡ ộ • Kích c bàn cân(dài,r ng,cao), v t li u s d ng
ọ ự ự
ả ả ế ọ • L a ch n các c m bi n c n s d ng cho HT( nêu lý do l a ch n ả c m bi n trong b n thi ế ầ ử ụ ế ế t k )
ự ọ ố ế ị • Các l a ch n và b trí các thi t b khác
ố ệ ố ơ ồ • S đ kh i h th ng
ơ ồ ề ể • S đ đi u khi n
ố ủ ớ ạ ệ ắ i h n,nguyên nhân,bi n pháp kh c
• Đánh giá sai s c a HT(gi ph c)ụ
ạ ế ủ ả ế ế ắ ụ t k và cách kh c ph c
• H n ch c a b n thi đó
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
3
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
Ậ Ớ
BÀI T P L N
Ờ Ầ L I NÓI Đ U
ề ấ ệ ấ ế ị ở Cân ô tô hi n nay đã tr thành 1 v n đ c p thi t , trang b cho các nhà
ụ ụ ế ế ả ậ ấ máy ch bi n, cân hang hóa ph c v công tác qu n lý nh p xu t , nguyên
ụ ụ ụ ư ậ ệ v t li u cho các xũng nh là công c ph c v cho các mô hình ISO,TQM….
ậ ệ ể ầ ả ả Cân ô tô góp ph n qu n lý , ki m tra nguyên v t li u cho quy trình s n
ấ ấ xu t và hàng hóa xu t kho .
ể ượ ậ ệ ồ Cân ô tô giúp cho nhà máy ki m tra đ c nguyên v t li u t n kho
ự ữ ố ư ả ủ ả cũng nh kh năng d tr t ị i đa c a nhà máy giúp cho công tác qu n tr
ượ ễ ế ố ệ ể ả ơ ứ cung ng đ c d dàng h n , nhà máy qu n lý có th tham chi u s li u
ậ ệ ả ể ế ạ ấ ợ báo cáo đ có k ho ch thu mua nguyên v t li u s n xu t thích h p.
ệ ố ơ ở ự ể Trên c s đó , chúng em phân tích và xây d ng h th ng cân ki m tra
ả ứ ả ấ ầ ồ ọ tr ng t i ô tô s n xu t th c ăn gia súc . Bài làm g m 2 ph n chính:
ề ệ ố ể ổ ầ ả ọ ớ ạ ế Ph n 1: Tìm hi u t ng quan v h th ng cân t i tr ng , gi i h n thi t
ế ị ơ ượ ề ế ị ọ ế ủ ừ k c a t ng thi t b và s l c v 1 vài thi t b quan tr ng .
ệ ố ứ ự ầ ả ấ Ph n 2: Xây d ng h th ng cân ô tô s n xu t th c ăn gia súc.
ư ế ứ ề ệ ả Vì kinh nghi m b n than cũng nh ki n th c không nhi u nên không
ậ ượ ự ữ ế ấ ỏ tránh kh i nh ng thi u sót .Chúng em r t mong nh n đ c s đóng góp ý
ế ừ ầ ki n t phía các th y cô.
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
4
ụ ụ M c l c
PH N I:Ầ
Ề Ệ Ố Ổ Ọ Ả T NG QUAN V H TH NG CÂN T I TR NG
Ô TÔ
ơ ả ủ ệ ầ ệ ố Trong ph n này chúng em phân tích khái ni m c b n c a h th ng
ớ ạ ế ế ơ ượ ế ị ọ gi i h n thi t k cùng s l c 1 vài thi t b quan tr ng.
Nguyên Lý Chung:
ệ ố ạ ộ ệ ử ự ệ H th ng cân ô tô ho t đ ng d a trên công ngh cân đi n t . Khi có
ự ủ ọ ả ế ẽ ặ ả ậ áp l c c a tr ng t i xe lên m t cân ,các c m bi n (loadcell) s nh n tín
ế ệ ệ ề ộ ố ộ ạ ộ hi u và truy n đ n h p n i dây – H p c ng tín hi u (Junction Box). T i
ệ ừ ẽ ượ ộ ạ ể đây các tín hi u t các Loadcell s đ c c ng l i và chia trung bình đ tìm
ố ượ ẽ ượ ủ ị ể ị ị ra giá tr kh i l ng c a xe. Gía tr này s đ c hi n th qua màn hình
ộ ộ ể ầ ổ ị ị ỉ ể thong qua m t b chuy n đ i và hi n th . Đó là Đ u cân – Ch th cân
ệ ố ẽ ượ ế ố ớ ể ề ể (Indication) .H th ng s đ c k t n i v i máy vi tính đ di u khi n và
ố ệ ụ ủ ằ ầ ả ề qu n lý s li u b ng ph n m m chuyên d ng c a cân ô tô.
ị ọ ụ ệ ậ ộ ị ả B ph n chính có nhi m v xác đ nh giá tr tr ng t i xe trong h ệ
ế ậ ố ộ ồ ượ ả th ng cân ô tô là b ph n c m bi n g m các loadcell đ ế ố ớ c k t n i v i
ơ ấ ế ạ ờ ở ả nhau. Loadcell nh vào c c u các c m bi n đo có d ng – Á p tr (Tenzo)
ắ g n trên nó.
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
5
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
1.1 C u t o c b n c a h th ng cân ô tô
ấ ạ ơ ả ủ ệ ố
a .Bàn cân :
ậ ệ ấ ạ ặ Có 3 m t bàn cân chính tùy theo v t li u c u t o :bàn cân thép ,bàn cân
bê tông và bàn cân bê tông – thép.
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
6
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
7
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
Hình
ặ 1.0: M t bàn cân
ế ị ự ế ị ả ọ ủ ế ả Là thi t b tr c ti p ch u t ộ ơ ắ i tr ng c a xe là n i g n các c m bi n, h p
ề ướ ườ ử ụ ố n i dây. Có nhi u kíc th c bàn cân khác nhau tùy vào ng ứ i s d ng m c
ướ ườ cân. Kích th c bàn cân th ử ụ ng s d ng là:
ườ ấ 3m x 8m :th ứ ng dùng 4 loadcell ,m c cân max <= 50 t n
ườ ấ 3m x 10m : th ứ ng dùng 4 loadcell , m c cân max <= 60 t n
ườ ấ 3m x 12m :th ứ ng dùng 6 loadcell, m c cân max<= 80 t n
ườ ấ 3m x 16m:th ứ ng dùng 6 loadcell .m c cân max >= 80 t n
ườ ấ 3m x 18m:th ứ ng dùng 8 loadcell,m c cân max .= 100 t n
ấ ạ ạ ộ ế 1.2 C u t o và nguyên lí ả ho t đ ng c m bi n áp tr ở ( Tenzo) :
ế ả ộ ở ạ ộ ự * Nguyên lí ho tạ đ ng chung: C m bi n áp tr ho t đ ng d a trên
ứ ậ ẫ ế ở hi uệ ng áp tr (Piezo resistive effect): “ khi v t d n ch u ơ ọ ị bi n d ng c h c ạ
ở ủ ổ thì đi nệ tr c a nó thay đ i”
ế ệ ẫ ượ ể Nh taư đã bi ở ủ t đi n tr c a m t v t ộ ậ d n đ ễ c bi u di n b ng ằ bi uể
th cứ
R = l/sρ
ưở ủ ạ ở ủ ả ế ệ Do ch u nh ị ả h ế ng c a bi n d ng nên đi n tr c a c m bi n thay đ iổ
ộ ượ m t l ng ΔR. Ta có:
ρ ρ ΔR/R = Δl/l + Δ / – ΔS/S
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
8
ế ọ N u g i:
ε ượ ế ố ủ ở R = ΔR/R: l ng bi n thiên t ị ế ươ đ i c a đi n tr khi b bi n ệ ng
d ngạ
ε ượ ươ ố l = Δl/l: l ng bi n ế thiên t ng đ i theo chi u ề dài
ερ ρ ρ ượ ươ ệ ố = Δ / : l ế ng bi n thiên t ở ấ ng đ i theo đi n tr su t
ε ượ ươ ố ế S = ΔS/S: l ế ng bi n thiên t ng đ i theo ti ệ t di n
ερ ε Ta có th vi ể ế ạ ướ ạ i d i d ng: Rε t l ε = l + – S
ε ε ερ ơ ọ ế Trong c h c ta đã bi t: S = 2kp l và = c vε
ệ ố kp: h s Poisson
ố c: hệ s Bridman
ể v: th tích
ượ ế ể ố v =ε Δv/v : l ng bi n thiên t ươ đ i theo th tích ng
ặ M t khác: ε ε v = (1 + 2kp) l
ερ ε ε Do đó: = c (1 + 2kp) l = m l ( m : h ệ s ) ố
ε ε ừ ứ ể T các bi u th c trên ta có: R = l(1 + 2kp +m) = K l ε
ạ ủ ả ộ K: đ nh y c a c m bi n ế áp trở
ủ ệ ổ V i v t li u l ng ấ ớ ậ ệ ỏ ( th y ngân,ch t đi n phân), V = l.S không đ i,
ấ ỏ ỏ kp = 0,5,b qua m (m r t nh ) ta có K = 2
ạ ớ V i kim lo i: kp = 0,24 ÷ 4 ta có K = 0,5 ÷ 4
ρ ấ ẫ ớ ở ấ ữ σự V i ch t bán d n: quan h ệ ệ gi a đi n tr su t và ng ứ l c đ ượ c
ứ ể ễ bi u di n b ng ể ằ bi u th c :
ερ σ ε = k1 = k1E l = m l ε
Trong đó:
k1: h sệ ố
E: môđun đàn h iồ
ấ ớ ỡ ừ ề Do m r t l n nên h s k ệ ố = 1 + kp + m c t 100 ÷ ệ 200 trong đi u ki n
ườ bình th ng
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
9
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
ả ạ ạ ế C m bi n áp tr ở chia thành hai d ng c b n ở ơ ả là áp tr kim lo i và áp
tr ở bán d nẫ
1.2.1 C m bi n áp
ế ả ở ạ tr kim lo i
ả ạ ượ ơ ả ạ ế C m bi n áp tr ở kim lo i đ ế ạ c ch t o theo 3 d ng c b n : dây
ả ỏ ỏ m nh,lá m ng và màng m ng
a.
ở ạ ồ ệ ở ố ả : G m có dây đi n tr u n hình rang l c,ượ Áp tr d ng dây m nh
ườ ầ ớ ồ đ ng kính 0,02 ÷ 0,03 mm. Hai đ u dây hàn ặ v i 2 lá đ ng Berin ho c
ạ ố ấ ấ ỏ ồ đ ng ph t pho đ n i v i ể ố ớ m ch đo. Hai phía dán hai t m gi y m ng 0,1
ể ố ị ự ặ ề mm ho c nh a polymide ( 0,03mm) đ c đ nh hình dáng dây,chi u dài
ạ ộ ộ dây L = nlo ( lo: đ dài m t đo n ố ạ dây, n: s đo n); n = 1020 .Bình
0 = 8 ÷ 15 mm,có th t
ườ ể ớ ỏ ơ ặ th ng l i 100mm ể ho c có th nh h n 2,5 mm.
Ω ở ề ộ Chi u r ng a 150 và có th t ể ớ i ệ 0 = 3 ÷ 10 mm. Đi n tr dây R = 10 ÷
b.
800 ÷ 1000Ω
ở ạ Áp tr d ng lá m ngỏ :
ấ ộ ộ ợ Là m t lá r t m ng ỏ có đ dày 4 ÷ 12μm làm t ừ h p kim Constantan,
ươ ch t o ế ạ theo ph ng pháp ăn mòn ọ Ư ể quang h c. u đi m là có kích th cướ
ỏ ạ ớ ế ạ ạ ộ nh , hình dáng linh ho t, đ nh y l n ít ch u ị bi n d ng ngang do ch ế t oạ
ệ ở ớ và đi n tr l n
c.
ỏ ạ Áp trở d ng màng m ng:
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
10
ằ ươ ạ ạ ộ ố Ch t oế ạ b ng ph ng pháp b c h i ơ kim lo i có đ nh y cao bám vào
ộ ạ ị ướ Ư ể ể ớ m t khung có hình d ng đ nh tr c, u đi m là ế ạ có th ch t o v i hình
ỏ ệ ầ ớ ứ ạ dáng ph c t p, kích th ở ướ nh ,đi n tr ban đ u l n, đ c ạ ộ nh y cao
ơ ồ ấ ạ ở ạ Hình 1.1: S đ c u t o áp tr kim lo i
a) Áp tr d ng dây m nh b) Áp tr
ở ạ ả ạ ỏ ở d ng lá m ng
d.
ế ạ ệ Yêu c u v t ở ầ ậ li u ch t o áp tr
ườ ạ + Độ nh y: Thông th ng K n m ả ằ trong kho ng 1,8 ÷ 2,35 ± 0,1. V iớ
ợ h p kim platin vonfram K = 4,1
ệ ầ ệ ụ ạ ộ + H sệ ố nhi ỏ t c n nh vì đi n tr ở kim lo i ph thu c vào nhi ệ ộ t đ .
α ệ ệ ộ ẩ RT = Ro [ 1 + t(T – To)], trong đó Ro: đi n tr ở ở nhi đ chu n To, do đó
ỏ ẽ ế ả ị ệ ộ tα nh s làm cho c m bi n ít ổ b thay đ i khi nhi t đ thay đ i ổ
ệ ớ ướ ộ ở ấ + Đi n tr su t: ph i đ ể ả ả ủ l n đ gi m kích th c và đ dài dây
ầ ị ượ ứ ứ ể ậ ệ + V t li u ch n ọ c n ch u đ c ng l c l n ế ạ ự ớ đ tránh đ t khi ch t o
ử ụ Ứ ự ố ế ạ ị ố ớ ị và s d ng. ng l c t i đa không nên bi n d ng c ơ ố đ nh có tr s l n h n
ộ ớ ủ ớ ạ ằ ồ 0,2% ( Đ l n c a gi i h n đàn h i đo b ng kgN/mm2)
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
11
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
ộ ố ậ ệ ế ạ ặ ả ở ạ B ng 1 : Đ c tính m t s v t li u ch t o áp tr kim lo i
(cid:0) α ậ ệ V t li u Thành ph nầ K (106 1/oK) (mm2/m)
60%Cu, 1,9÷2,1 ±50 0,46÷0,5 Constantan
40%Ni 80%Ni,20%Cr
2,1÷2,5 5,1÷5,4 150÷170 1700 0,9÷1,7 0,2 Nichrome Platin
84%Cu, 0,47÷0,5 ±10 0,4÷0,45 Manganin
12%Mn, 4%Ni 74%Ni, 20%Cr Karme 2,1 3%Cu, 3%Fe
Platin 92%Pt,8%W 4,1 Vonfram
ở ả ế 1.2.2 C m bi n áp tr bán d n ẫ
ế ả ở ượ ế ạ ừ ẫ ấ C m bi n áp tr bán ẫ d n đ c ch t o t các ch t bán d n nh ư Silic,
ạ ắ ạ ạ Germani, Asenua,… chia thành hai lo i: lo i c t và ế lo i khu ch tán.
a.
ạ ắ : Lo i c t
ắ ừ ấ ẩ ộ ể ắ ẩ ạ Là m t m u c t t ơ t m đ n tinh th pha t p. Các m u c t này đ cượ
ắ ộ ự ề ằ g n lên m t giá đ ỡ b ng nh a có chi u dài l = 0,1 ÷ 5 mm, dày 102 mm
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
12
ở Hình 1.2: Áp tr bán d n ạ ắ ẫ lo i c t
b.
ế ạ : Lo i khu ch tán
ở ượ ạ ư ạ ệ Đi n tr c t o nên b ng ế ằ cách khu ch tán t p ch t ấ nh Sb, Ga, đ
ế ơ ủ ể ộ ạ N…vào m t ph n ầ c a đ đ n tinh th Silic đã ạ ạ pha t p. Tùy theo lo i t p
ế ấ ở ạ ạ ặ ch t khu ch tán mà ta cóa áp tr lo i n ho c lo i p.
ế ạ ở Hình 1.3: Áp tr bán d n ẫ lo i khu ch tán
c.
ạ ộ Nguyên lí ho t đ ng:
ệ ử ể ẫ Bình th ngườ các đi n t ố phân b trong tinh th bán d n b ng ằ nhau, độ
ạ ổ ướ ạ ệ ẫ d n đi n không thay đ i. Khi b bi n ị ế d ng, kích th c các ô m ng tinh th ể
ộ ệ ử ồ thay đ i làmổ cho n ng đ đi n t trong ộ ẫ vùng đó đ d n thay đ i ổ theo làm
d.
ệ cho đi n tr b ở ị thay đ i. ổ
Yêu c u v t li u ầ ậ ệ ch t oế ạ
ở ấ ệ ưở ạ + Đi n tr su t: ρ ị ả ch u nh h ủ ộ ng c a đ pha t p và nhi ệ ộ t đ
Ả ủ ạ ộ ạ nh h ưở c a đ pha t p: khi tăng đ ng ậ ộ ạ ẫ ộ pha t p, m t đ h t d n
ệ tăng lên làm cho đi n tr su t ở ấ gi mả
ρ n + μ = 1/[q(μnpp)]
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
13
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
Trong đó:
ệ ố ủ ệ ị ặ ỗ ố ệ q: giá tr tuy t đ i c a đi n tích ở đi n tr ho c l tr ng
ậ ộ ệ ử n, p: m t đ đi n t và l ỗ ố t tr ng do ự
ệ ử ộ ỗ ố ộ μn, μp: đ linh đ ng c a ủ đi n t và l tr ng
oC, hệ s nhi
ưở ệ ộ ệ ộ ố nhẢ h ủ ng c a nhi đ : khi nhi ỏ ơ t đ nh h n 120 ệ t
ươ ạ ộ ệ ộ d ả ng và gi m d n ầ khi đ pha t p tăng lên; Ở nhi t đ cao h s ệ ố
ộ nhi t âmệ ụ và không ph thu c vào đ ộ pha t p ạ
ρộ ộ ồ Hình 1.4: S phự ụ thu c vào n ng đ pha t p ạ và nhi ệ ộ t đ
ạ ộ ụ ộ ộ ộ ế ạ ạ + Đ nh y: K ph thu c vào đ pha t p, đ bi n d ng, nhi ệ ộ t đ
Ả ưở ủ ộ ộ nh h ng c a đ pha t p: ả ạ khi đ pha t p tăng, K gi m ạ
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
14
ộ ạ ự ụ Hình 1.5: S ph thu c K ộ vào đ pha t p
ε ε Ả ủ ộ ế ạ nh h ưở c a đ bi n d ng: K = K1 + ng K2 + K2 2
ế ạ ướ ộ ự ạ Tuy nhiên v i đớ ộ bi n d ng d i m t giá tr ị c c đ i nào đó thì K
không đ i ổ
ưở ộ ệ ộ ả Ả nh h ủ ng c a nhi ệ đ : khi nhi t t đ tăng, K gi m. Tuy nhiên khi
ạ ớ ụ ộ ộ đ pha t p l n (Nd = 1020 cm3), K ít ph thu c nhi ệ ộ t đ .
ủ ặ ở B ngả 2 : Đ c tính c a áp tr bán d nẫ
α (cid:0) ậ ệ V t li u K (106 1/oC)
Germani
Lo i nạ 150 150 0,25.104
Lo i pạ +150 3000 ÷ 8000 1,1.104
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
15
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
Silic
130 6000 0,35.104 Lo i nạ
+170 1300 7,8.104 Lo i pạ
ủ ể ở ạ ộ uƯ đi m c a áp tr ẫ bán d n: là đ nh y cao K = 200 ÷ +800,kích
ướ ệ ộ th ỏ c nh 2,5 ả mm,d i nhi t đ làm vi c ệ 250 ÷ +250 oC
ộ ề ơ ọ ể Nh cượ đi m: là đ b n c h c kém
ế ề ặ ấ ắ ầ ả Khi đo c m bi n áp tr ở ượ g n vào b m t c u trúc đ c ả c n kh o
ế ạ ộ ị sát,khi b m t c u ị ế ề ặ ấ trúc b bi n d ng thì c m ả bi n cũng ch u m t bi n ế d ngạ
ư ề ặ ấ nh b m t c u trúc.
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
16
ở ề ặ ả ố ị Hình 1.6: C đ nh áp tr lên b m t kh o sát
trở
5 : dây d nẫ 6 : cáp đi nệ 7 : keo dán
ề ặ 1: b m t ả ế 2: c m bi n áp ả vệ ớ 3: l p b o ố 4: m i hàn
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
17
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
1.3
ấ ạ ủ C u t o và nguyên lý c a Loadcell.
ặ ủ ư ắ ị Mô hình v trí l p đ t c a các loadcell trên bàn cân nh hình v d ẽ ướ i
ộ ả ế đây( cho b c m bi n dùng 6 loadcell)
Các Loadcell
ơ ồ ắ ặ Hình 1.7: S đ l p đ t các loadcell
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
18
ắ ặ ị Hình 1.8: V trí l p đ t loadcell
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
19
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
a. C u t o:
ấ ạ
ự ế ủ ụ ồ ộ ọ ị ượ G m có tr thép, ch u tác đ ng tr c ti p c a tr ng l ụ ng, trên tr
ế ắ ả ở ở ượ ố ạ ầ thép có g n 4 c m bi n áp tr . Các áp tr trên đ c n i theo m ch c u 4
nhánh.
b. Nguyên lý Loadcell
ự ế ả ấ ạ Hình 1.9: Hình nh Loadcell th c t và c u t o
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
20
ạ ộ Hình 2.0: Nguyên lý ho t đ ng loadcell
ị ự ụ ụ ọ ả ạ Khi tr thép ch u l c tác d ng (lúc này là tr ng t ẽ ị ế i xe) s b bi n d ng
ợ ắ ụ ụ ế ạ theo 2 tr c khác nhau làm cho các áp tr g n trên 2 tr c cũng bi n d ng
ẽ ạ ủ ệ ở ồ ờ ố ở ở theo. Đi n tr áp c a 1 áp tr tăng lên đ ng th i áp tr kia s h xu ng
ạ ượ cùng đ i l ng
r tính theo công th c: ứ
ệ Lúc đó đi n áp ra U
Ura=e..R
Trong đó:
ầ ủ ệ ở ở R: là đi n tr ban đ u c a các áp tr
ộ ế ệ ế ạ ở ở : là đ bi n thiên đi n tr áp tr khi có bi n d ng
ra t l
ệ ỉ ệ ớ ự ọ ộ ượ Đi n áp U v i l c tác đ ng (tr ng l ng cuuar xe trong cân ô tô)
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
21
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
ệ ủ ự ệ ầ ổ S thay đ i đi n áp ra này chính là tín hi u c a Loadcell mà ta c n. Tín
ệ ươ ẽ ế ề ệ ộ ố hi u này s truy n đ n h p n i dây (junction box). Đây là tín hi u t ng t ự
Analog .
ệ ớ ệ ệ ệ Công ngh gi i thi u trên là công ngh analog. Ngoài ra hi n nay,
ử ụ ệ ệ ố ngoài công ngh analog, trong các h th ng cân ô tô còn s d ng công ngh ệ
Digital
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
22
ệ ố – Công ngh s .
Hình 2.1 : Loadcell digital
ậ ố ệ ỹ ử ộ ớ Loadcell Digital có b vi x lý riêng v i công ngh k thu t s , tín
ộ ố ệ ố ệ ấ hi u xu t ra là tín hi u s . Ngoài ra Loadcell digital có b ch ng sét riêng
ạ ộ ố ơ ư ữ nên ho t đ ng t t h n trong nh ng ngày m a bão.
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
23
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
ệ ệ So sánh công ngh cân Analog và công ngh cân Digital
Công ngh cânệ Analog Digital
ộ ấ Đ chính xác ơ Th p h n Cao h nơ
ự ộ ề ỉ T đ ng đi u ch nh
ố các thông s môi Không Có
ngườ ố ố tr Ch ng sét, ch ng Không Có nhi uễ
ọ ộ ề ổ ấ Tu i th ,đ b n ơ Th p h n Cao h nơ
ả B o trì Khó h nơ ễ ơ d h n
ủ ả ạ ộ ế ẫ Ph i có đ các Thi u 1 v n ho t đ ng ố ạ ộ Ho t đ ng t t khi Loadcell t tố
ệ ế ấ ả Hi u qu kinh t ơ Th p h n Cao h nơ
ữ ệ ư ở D li u cân l u không Có Loadcell
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
24
1.4 H p n i dây – H p c ng tín hi u (Junction Box
ộ ố ộ ộ ệ )
ơ ế ố ừ ạ ố ộ ớ H p n i dây là n i k t n i các Loadcell v i nhau, tùy t ng lo i mà có
ể ế ợ ạ ớ th k t h p 4,6,8… loadcell l i v i nhau.
ộ ố Hình 2.2 : H p n i dây 4 loadcell
ắ ủ ộ ố ộ ấ ả ố Nguyên t c c a h p n i dây là c ng t ệ t c các tín hi u loadcell n i
ố ượ ể ồ ủ ậ ầ vào nó r i chia trung bình đ tìm ra kh i l ng chính xác c a v t c n cân.
ế ề ẽ ệ ầ Tín hi u JBox s truy n đ n đ u cân (Indicator)
ầ ị ỉ 1.5 Đ u cân Ch th cân (Indicator)
ầ ế ị ừ ệ ậ ố ộ Đ u cân là tín thi t b nh n tín hi u T Loadcell thông qua h p n i dây
ự ể ệ ệ ừ ệ ị ổ và th c hi n vi c chuy n đ i A/D (Analog – Digital) t đó hi n th thông
ề ạ ờ ườ ầ ố s nh vào vi m ch và ph n m m trong nó. Thông th ng Indicator cũng
ậ ấ ồ ộ là b ph n c p ngu n cho Loadcell.
ầ ượ ế ố ớ ượ ề ữ ệ ổ Đ u cân đ c k t n i v i máy tính đ c truy n d li u qua c ng
ế ể ề ế ầ giao ti p truy n thông RS 232. Trên đ u cân có máy in đ in phi u cân.
ồ ấ ề ể ầ ặ ồ Ngu n c p cho đ u cân có th dung pin ho c ngu n xoaychi u 220V
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
25
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
ệ ử ầ Hình 2.3 :Đ u cân đi n t
Ứ ệ ạ ớ ệ ạ ng v i công ngh Digital cũng có lo i Indicator chuyên vi t. Lo i
ự ế ệ ừ ữ ự ể ệ ậ ổ này th c hi n chuy n đ i Analog/Digital n a mà nh n tr c ti p tín hi u t
ế ố ể ử ề ả loadcell đ x lý. Digital Indicator có kh năng k t n i nhi u Loadcell
ươ h n Analog Indicator.
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
26
1.6 Phân lo iạ
ặ ằ ộ ố ườ ử ụ ụ Tùy thu c vào m t b ng b trí cân, môi tr ng và m c đích s d ng
ệ ố ề cân nên phân ra nhi u h th ng cân ô tô.
Cân n iổ Cân chìm ử Cân n a chìm
ắ ặ ắ ặ
ễ ặ ệ ệ Khó v sinh l p đ t ử ệ ỉ Khó v sinh l p đ t ử ệ ỉ ệ ữ hi u ch nh s a ch a ệ ữ hi u ch nh s a ch a
ệ ế ế ệ Chi m ít di n tích Chi m di n tích
ề ố trung bình
D dàng v sinh ỉ ắ l p đ t và hi u ch nh ử ữ s a ch a ệ ế Chi m nhi u di n tích ( do có 2 d c lên xu ng cân)
ủ ng c a ủ ng c a
ưở ườ ị ả Ch u nh h ườ ị ả Ch u nh h ườ ố ị ả Ch u nh h ề ừ môi tr nhi u t ng ng ưở ơ ng ít h n cân ưở ơ ng ít h n cân
môi tr n iổ môi tr n iổ
ướ ướ Thoát n ướ ố c t t ễ c kém d ễ c kém d
ỹ ố ỹ ươ Thoát n ị ậ b ng p cân ẩ Th m m h ẩ Tính th m mĩ kém n cân
ườ t hài ng n iổ
Thoát n ị ậ b ng p cân ẩ Th m m t ớ hòa v i môi tr xung quanh
Chi phí móng cao Chi phí móng cao
Chi phí móng cân th pấ
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
27
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
Ầ PH N 2:
Ệ Ố Ự Ả Ể XÂY D NG H TH NG CÂN KI M Ô TÔ TRONG NHÀ MÁY S N
Ứ Ấ XU T TH C ĂN GIA SÚC.
ệ ố 2.1 Mô hình h th ng
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
28
ế ế ị ệ ố ơ ồ Hình 2.5: S đ liên k t các thi t b trong h th ng
ế ị ầ ứ 2.2 Các thi t b c n và ch c năng
ộ ế ổ ự B bi n đ i l c Loadcell : 6 loadcell
ộ ố 1 h p n i dây Junction Box
ể ả ị 1 b ng đèn led hi n th
ầ 1 đ u cân Indicator
ộ 1 b máy tính và máy in
1 bàm cân thép
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
29
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
ế ị ụ ợ ộ ố ộ ả ệ ộ Các thi t b ph tr kèm theo: b ch ng sét, b cáp đi n, b gi m
ch nấ
ừ ứ Ch c năng t ng thi ế ị t b
ứ ố ượ Tên thi t bế ị Ch c năng S l ng
ự ế ả ọ ả C m bi n áp l c tr ng t i
ộ ả ệ ề ộ ế ự B c m bi n l c ề xe và truy n tín hi u v 1 b 6 loadcell
ế ầ đ u cân ả ố N i các c m bi n ộ ố H p n i dây 1
ệ ừ ộ ả ậ Nh n tín hi ut b c m ầ Đ u cân 1 ử
ế ể ố ượ bi n và x lý ị Hi n th kh i l ng ả B ng đèn led 1
ơ ắ ả ặ Là n i l p đ t các c m Bàn cân thép 1 ả ọ
ế ề ữ ị bi n và ch u tr ng t i xe ư Đi u hành l u tr và in ộ B máy tính và máy in 1 ế phi u cân
ự ố ọ ế ị 2.3 L a ch n thông s cân thi t b cân
ứ ẹ ệ ặ M c cân max: Do đ c thù là các hang hóa khô, nh , nguyên li u là
ủ ả ử ụ ứ ế ấ các nông th y s n. Vì th chúng em s d ng m c cân max là 30 t n
ấ ộ ị Phân đ chia: theo quy đ nh cân c p 3
<10,000
ể ọ ứ ấ ớ ộ ộ V i m c cân max 30 t n và đ chính xác ta có th ch n phân chia đ
cân là 5kg
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
30
ự ướ ọ 2.4 L a ch n kích th c bàn cân
ạ ạ ố ỏ ề Đa s các lo i xe trong nhà máy đ u là lo i xe trung và nh nên ta có
ể ự ọ ợ th l a ch n bàn cân 3m x12m cho phù h p tài chính
ự ọ ể ầ 2.5 L a ch n ki u h m móng
ườ ặ ở ồ ể ể ử ữ ằ ả Nhà máy th ng đ t đ ng b ng nên đ d cho b o trì và s a ch a
ể ọ ổ nên ch n ki u cân n i
ể ầ ướ Hình 2.6: Ki u m m móng và h ng
ự ọ 2.6 L a ch n khung bàn càn và sàn cân
ả ự ữ ậ ả ắ ộ ổ ị Khung bàn cân là b ph n đ m b o s v ng ch c và n đ nh lâu dài
ạ ế ấ ệ ủ c a cân. Hi n nay có 2 lo i k t c u khung bàn cân
ạ ế ấ ẻ ư ộ ề ữ ậ ữ Lo i k t c u tôn d p ch U, ch C, giá thành r nh ng đ b n
ự ắ ạ ợ không cao thích h p cho d án ng n h n 1 vài năm
ạ ế ấ ộ ề ữ ằ ậ ẩ ợ Lo i k t c u ch I b ng thép đúc nh p kh u ,đ b n cao , thích h p
ư ự cho nh ng d án lâu dài.
ể ụ ụ ơ ở ữ ạ ầ ọ Trên c s đó chúng em ch n lo i ch I đ ph c v cho nhu c u lâu
ữ ữ dài và tránh chi phí s a ch a sau này.
ư ố Các thông s khung và sàn cân nh sau :
ị ự ọ ầ D m ch u l d c: I 600
ị ự ầ D m ch u l c ngang: I – 200
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
31
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
ặ Sàn cân thép, tole m t sàn 10mm
ượ ượ ơ ủ ẩ ả ả ố Sàn cân đ ơ c s n ch ng gi, oxi hóa s n ph màu đ m b o th m c đ
mỹ
ự ọ 2.7 L a ch n thi ế ị t b
ự ề ệ ậ ầ Hi n nay Mettler – Toledo là t p đoàn hang đ u TG v lĩnh v c này
ế ị ồ ả ự ươ ộ ủ ả ế nên các thi t b đ ng b c a hãng đ m b o s t ữ ng thích gi a các thi t
b .ị
Tên thi t bế ị Model Hãng SX
ế ự ộ ả B c m bi n l c (6 0782 – 30T Mettler – Toledo loadcell)
8142 Pro ho c ặ ỉ ị Ch th cân (Indicator) Mettler – Toledo KingBrid
ể ả ị B ng đèn led hi n th Mettler – Toledo
ố phụ ộ H p n i dây (Junction Mettler – Toledo Box)
ộ ố B ch ng sét Mettler – Toledo
ừ ặ ế ị ư Các đ c tính t ng thi t b nh sau :
ế ự ả + C m bi n l c Loadcell ( model 0782)
ả ọ ấ T i tr ng 30 t n/1 cái
ị ả ả ả ọ Kh năng ch u t
ườ i: 150% t i tr ng ề Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
32
ộ ạ Đ nh y: 2mV/V
ế ố Sai s tuy n tính: 0,02% R.O
ố ặ ạ Sai s l p l i: 0,02/0,01% R.O
ố ế ấ ẩ C p chính xác: Theo chu n qu c t OIML, NTEP
0C đ n 40 ế
0C
ệ ộ ệ Nhi t đ làm vi c: 10
0C đ n 70 ế
0C
ị ượ ế ệ Ch u đ c bi n thiên nhi t: 30
ồ ấ Ngu n cung c p: 5 – 15 VDC
ệ ả ấ ẩ C p b o v tiêu chu n IP 68
ị ỉ + Ch th cân (Indicator)
ộ ả ẩ Đ phân gi i theo tiêu ch n TCCE, OMIL
ữ ố ố ượ ể ể ị ổ Hi n th 7 ch s , màn hình Katot hi n thi kh i l ng tinh, t ng,
th cự
ậ ả ượ Có kh năng l p trình đ c
ế ố ổ C ng k t n i vi tính RS 232/485/422
ệ ộ ệ Nhi t đ làm vi c: 100VDC – 200VAC
ị ụ ể + Bnagr Led hi n th ph
ướ Kích th c 200 x 600 x 100 mm
ố ố ớ ẹ ể ị Hi n th 6 s , s l n, rõ, đ p
ả Kh năng nhìn xa>= 20m
ế ố ổ C ng k t n i vi tính RS 232
ồ ấ Ngu n c p 220VAC/50Hz
ố ộ + H p n i dây
ỏ ằ ệ ơ ố ỉ V b ng s n tĩnh đi n, ch ng g
ệ ượ ả ệ ằ ố Dây tín hi u đ ắ c b o v b ng ng s t
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
33
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
ệ ả ấ ẩ C p b o v tiêu chu n IP 68
ộ ố + B ch ng sét
ả ắ Kh năng c t dòng sét 40KA
ố Ch ng sét cho dây pha và dây trung tính
ơ ồ ố 2.8 S đ kh i
ả ọ T i tr ng xe lên sàn cân
Loadcell
Junction Box
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
34
ể ổ Chuy n đ i A/D
ị ố ể Hi n th s
ậ ữ ệ ề Truy n nh n d li u
Indicator
ể ổ Cáp truy n đ i
ế ổ C ng giao ti p
Máy In
ả B ng LED
Máy tính
ơ ồ ố ệ ố S đ kh i h th ng cân ôtô
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
35
ạ ọ ệ ộ ng Đ i H c Công Nghi p Hà N i Khoa
ườ Tr Đi nệ
Ầ Ậ Ế PH N 3 : K T LU N
ủ ớ Trên đây là toàn bài làm c a chúng em. V i bài làm trên chúng em đã
ố ế ạ ạ ượ đ t đ ế ả c 1 s k t qu và h n ch ;
ế ả K t qu :
ệ ọ ả ế ị Bi ế ượ t đ ề ệ ố c khái ni m v h th ng cân tr ng t i ô tô cùng các thi t b
ệ ố ử ụ ế ả c m bi n đã s d ng trong h th ng
ự ượ ệ ố ớ ỉ Xây d ng đ c 1 h th ng cân ô tô khá hoàn ch nh v i các thi ế ị t b
ớ ả V i b n thân :
ệ ỹ +Nâng cao k năng làm vi c theo nhóm
ượ ứ ổ ế +Tích lũy đ c ki n th c b ích.
ạ ế H n ch :
ế ả ơ ộ ư +Làm bài còn s sài, n i dung ch a chuyên sâu, thi u 1 vài hình nh
quan tr ngọ
ự ế ứ ế ề ẫ +Do không có ki n th c th c t nên v n còn nhi u sai sót
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
36
ế o0oH to0o
ề ườ Đ Tài Đo L ả ng C m
ệ Đi n 1 – K6 Bi nế
