intTypePromotion=3

Thiết kế, chế tạo bộ biến truyền nhiệt độ thông minh sử dụng trong công nghiệp

Chia sẻ: Thi Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
3
lượt xem
0
download

Thiết kế, chế tạo bộ biến truyền nhiệt độ thông minh sử dụng trong công nghiệp

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhiệt độ là đại lượng quan trọng không những trong đời sống sinh hoạt mà còn là một trong những thông số quá trình phổ biến nhất trong các nhà máy công nghiệp. Trong bài báo này, tôi trình bày thiết kế, chế tạo một bộ biến truyền nhiệt độ thông minh, sử dụng trong công nghiệp. Thiết bị này có thể đo chuẩn hoá kết quả đo, xử lý kết quả tại chỗ, hoặc truyền thông tin đi xa theo chuẩn truyền thông công nghiệp. Dải nhiệt độ đo từ 0oC đến 600 oC với độ chính xác 0,5%, thiết bị đạt chuẩn bảo vệ nhiễu điện từ sử dụng trong công nghiệp.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Thiết kế, chế tạo bộ biến truyền nhiệt độ thông minh sử dụng trong công nghiệp

  1. Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính ThiÕt kÕ, chÕ t¹o bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é th«ng minh sö dông trong c«ng nghiÖp Hoµng Ngäc Nh©n Tãm t¾t: NhiÖt ®é lµ ®¹i l­îng quan träng kh«ng nh÷ng trong ®êi sèng sinh ho¹t mµ cßn lµ mét trong nh÷ng th«ng sè qu¸ tr×nh phæ biÕn nhÊt trong c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp. Trong bµi b¸o nµy, t«i tr×nh bµy thiÕt kÕ, chÕ t¹o mét bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é th«ng minh, sö dông trong c«ng nghiÖp. ThiÕt bÞ nµy cã thÓ ®o chuÈn ho¸ kÕt qu¶ ®o, xö lý kÕt qu¶ t¹i chç, hoÆc truyÒn th«ng tin ®i xa theo chuÈn truyÒn th«ng c«ng nghiÖp. D¶i nhiÖt ®é ®o tõ 0oC ®Õn 600 oC víi ®é chÝnh x¸c 0,5%, thiÕt bÞ ®¹t chuÈn b¶o vÖ nhiÔu ®iÖn tõ sö dông trong c«ng nghiÖp. Tõ khãa: NhiÖt ®é, BiÕn truyÒn nhiÖt ®é th«ng minh, ChuÈn ho¸. 1. GIíI THIÖU CHUNG Trong c¸c ®¹i l­îng vËt lý, nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt lµ hai ®¹i l­îng phæ biÕn nhÊt trong c¸c th«ng sè qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp. ThiÕt bÞ ®iÖn tö ®­îc dïng ngµy nay ®Ó ®o c¸c th«ng sè Êy ®­îc gäi lµ “bé biÕn truyÒn c«ng nghiÖp”. Bé biÕn truyÒn c«ng nghiÖp th«ng th­êng cã hai chøc n¨ng chÝnh: HiÓn thÞ gi¸ trÞ ®o t¹i vÞ trÝ ®o (cÊp tr­êng) vµ truyÒn tÝn hiÖu ®i xa b»ng dßng, b»ng c¸c chuÈn truyÒn th«ng c«ng nghiÖp…C¸c tÝn hiÖu nµy ®­îc tËp trung hiÓn thÞ t¹i phßng ®iÒu khiÓn trung t©m ®Ó h×nh thµnh hÖ ®iÒu khiÓn gi¸m s¸t (SCADA) hoÆc hÖ ®iÒu khiÓn ph©n t¸n (DCS). HiÖn nay, c¸c lo¹i biÕn truyÒn c«ng nghiÖp ®­îc chia thµnh ba lo¹i chÝnh: biÕn truyÒn t­¬ng tù (analog transmitter), biÕn truyÒn th«ng minh (intelligent transmitter) vµ biÕn truyÒn kh«ng d©y (wireless transmitter) [1]. Bé biÕn truyÒn t­¬ng tù lµ bé biÕn truyÒn cã ®Çu ra dßng ®iÖn (4-20mA) tû lÖ tuyÕn tÝnh víi ®¹i l­îng cÇn ®o. TÝn hiÖu ra vµ nguån cung cÊp ®­îc nèi chung b»ng hai d©y (m¹ch vßng dßng). BiÕn truyÒn sÏ sinh ra dßng ®iÖn b»ng viÖc thay ®æi dßng tiªu thô, tû lÖ víi gi¸ trÞ cÇn ®o. Bé biÕn truyÒn th«ng minh ®­îc ph¸t triÓn tõ cuèi nh÷ng n¨m 80 cña thÕ kû 20, còng t­¬ng tù nh­ bé biÕn truyÒn t­¬ng tù vÒ mÆt cÊu h×nh vËt lý [1]. Tuy nhiªn, ®èi víi lo¹i biÕn truyÒn nµy, tÝn hiÖu c¶m biÕn sÏ ®­îc sè ho¸ b»ng bé chuyÓn ®æi t­¬ng tù sè (ADC) vµ ®­îc xö lý th«ng qua bé vi ®iÒu khiÓn (uP), th«ng qua bé chuyÓn ®æi sè t­¬ng tù (DAC) ®Ó cã ®­îc tÝn hiÖu dßng ra tõ 4- 20mA. B»ng c¸ch thøc nµy cã hai lîi ich: Cã thÓ tuyÕn tÝnh ho¸ c¸c c¶m biÕn kh«ng tuyÕn tÝnh, vµ cã thÓ bï c¸c ®¹i l­îng ¶nh h­ëng b»ng viÖc ®o bæ sung c¸c th«ng sè ¶nh h­ëng. §Æc ®iÓm chÝnh cña bé biÕn truyÒn th«ng minh lµ: ®é chÝnh x¸c cao, cã thÓ chuÈn ho¸ theo c¸c ®Æc tuyÕn cña c¶m biÕn, cã thÓ truyÒn th«ng c«ng nghiÖp theo c¸c chuÈn nh­ HART, Profibus, Foundation bus, ASi…C¸c biÕn truyÒn th«ng minh ngµy nay ®­îc ph¸t triÓn m¹nh mÏ ë c¸c n­íc ph¸t triÓn. Bé biÕn truyÒn kh«ng d©y ®­îc ph¸t triÓn ë ®Çu thÕ kû 21 cïng víi sù ph¸t triÓn cña m¹ng m¸y tÝnh kh«ng d©y. C¸c tÝn hiÖu c¶m biÕn ®­îc m· ho¸ vµ ph¸t tÝn hiÖu kh«ng d©y th­êng ë tÇn sè 2,4GHz dùa theo chuÈn IEEE 802.15.4. … Yªu cÇu kü thuËt, c«ng nghÖ cña mét biÕn truyÒn c«ng nghiÖp rÊt cao nh­ ®é chèng nhiÔu ®iÖn tõ tr­êng tèt, chèng va ®Ëp, rung, chèng ®é Èm, ho¹t ®éng liªn tôc cã ®é chÝnh x¸c cao. Trªn thÕ giíi, c¸c h·ng lín ®· rÊt thµnh c«ng trong viÖc chÕ t¹o c¸c biÕn truyÒn c«ng nghiÖp nh­ Siemens, Emersonprocess, Yokogawa, Honeywell, ABB…ë ViÖt nam, viÖc nghiªn cøu, s¶n xuÊt thö nghiÖm bé biÕn truyÒn th«ng minh lµ cÇn thiÕt, tõng b­íc tiÕp cËn vµ néi ®Þa ho¸ c¸c bé biÕn truyÒn th«ng minh ®ang ph¶i nhËp khÈu. Trong bµi b¸o nµy, chóng t«i tr×nh bµy nghiªn cøu vÒ thiÕt kÕ bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é th«ng minh: cã thÓ sö dông c¸c lo¹i c¶m biÕn kh¸c nhau nh­ pT100, cÆp nhiÖt ®iÖn… cã thÓ hiÓn thÞ gi¸ trÞ ®o t¹i chç hoÆc truyÒn xa, víi cÊp chÝnh x¸c 0,5%, ®Çu ra lµ dßng tõ (020)mA (hoÆc 70 Hoàng Ngọc Nhân, “Thiết kế chế tạo bộ biến truyền nhiệt … trong công nghiệp.”
  2. Nghiên cứu khoa học công nghệ (420) mA), truyÒn th«ng c«ng nghiÖp, thiÕt bÞ lµm viÖc tèt trong m«i tr­êng cã nhiÔu ®iÖn tõ cao, hoµn toµn cã thÓ sö dông trong c¸c nhµ m¸y xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp. 2. THIÕT KÕ Bé BIÕN TRUYÒN NHIÖT §é TH¤NG MINH 2.1. ThiÕt kÕ phÇn m¹ch ®iÖn tö a) S¬ ®å khèi cña bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é th«ng minh H×nh 1 tr×nh bµy s¬ ®å khèi cña bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é th«ng minh. ThiÕt bÞ nµy ®­îc chia lµm ba khèi c¬ b¶n: Khèi m¹ch ®Çu vµo (input circuit), khèi m¹ch chÝnh (Main circuit) vµ khèi hiÓn thÞ vµ bµn phÝm (display and keys). Khèi ®Çu vµo (input circuit): Bao gåm m¹ch ®o cña c¶m biÕn nhiÖt ®é nh­ nhiÖt ®iÖn trë RTD vµ cÆp nhiÖt ®iÖn TC, c¸c tÝn hiÖu nµy qua bé dån kªnh MUX vµ ®­îc chuyÓn ®æi thµnh tÝn hiÖu sè th«ng qua bé chuyÓn ®æi ADC. Bé ®o nhiÖt ®é m«i tr­êng ®Ó bï nhiÖt ®é ®Çu tù do khi ®o nhiÖt ®é b»ng cÆp nhiÖt ®iÖn. H×nh 1. S¬ ®å khèi cña bé Khèi m¹ch trung t©m (Main biÕn truyÒn nhiÖt ®é th«ng minh. circuit): Bao gåm mét bé vi ®iÒu khiÓn ATMEGA32, cã kÕt nèi víi bé chuyÓn ®æ sè t­¬ng tù ®Ó ph¸t ra tÝn hiÖu dßng chuÈn 0-20mA (hoÆc 4-20mA), cã thÓ truyÒn th«ng c«ng nghiÖp th«ng qua cæng nèi tiÕp. Khèi hiÓn thÞ vµ bµn phÝm (Display and Keys): Cã thÓ hiÓn thÞ t¹i chç gi¸ trÞ ®o th«ng qua bé LCD. Bµn phÝm cã ba phÝm: chøc n¨ng (FUN), t¨ng (UP), gi¶m (DOWN). b) ThiÕt kÕ m¹ch phÇn cøng cho bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é th«ng minh  ChuyÓn ®æi ®o l­êng vµ chuÈn ho¸ tÝn hiÖu: §èi víi c¶m biÕn nhiÖt ®é lo¹i nhiÖt ®iÖn trë nh­ PT100, bé chuyÓn ®æi ®o l­êng s¬ cÊp sö dông m¹ch cÇu vµ bé khuÕch ®¹i ®o l­êng visai víi hÖ sè khuÕch ®¹i lµ 4 (®¶m b¶o ®iÖn ¸p ra cña bé khuÕch ®¹i ®o l­êng vi sai kh«ng v­ît qu¸ thang ®o cho ®Çu vµo ADC cña bé vi ®iÒu khiÓn). §èi víi c¶m biÕn nhiÖt ®é lo¹i cÆp nhiÖt ®iÖn nh­ lo¹i K, víi d¶i ®o tõ 0-6000C, ®iÖn ¸p ra tõ 0 ®Õn 24.6 mV. Do ®ã bé khuÕch ®¹i d­¬ng ®­îc dïng víi hÖ sè khuÕch ®¹i lµ 100 lµ phï hîp cho ADC cña bé vi ®iÒu khiÓn. §Ó ®­a ra ®­îc chÝnh x¸c nhiÖt ®é cÇn ®o, cÇn ph¶i bï nhiÖt ®é ®Çu tù do b»ng c¸ch ®o nhiÖt ®é m«i tr­êng (sö dông c¶m biÕn sè DS18B20 nèi trùc tiÕp víi vi ®iÒu khiÓn qua giao tiÕp mét d©y). ViÖc bï nhiÖt ®é ®­îc thùc hiÖn b»ng phÇn mÒm.  Bé xö lý trung t©m, bé hiÓn thÞ vµ phÝm chøc n¨ng: Do yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c vµ tèc ®é cao cho xö lý th«ng tin, bé vi ®iÒu khiÓn ATMEGA32 ®­îc lùa chän trong thiÕt kÕ bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é. ATMEGA32 cã tÝch hîp bé ADC 8 kªnh 10bit vµ cã bé khuyÕch ®¹i cã thÓ lËp tr×nh ®­îc (PGA) nªn hoµn toµn cã thÓ sö dông cho c¸c ®Çu ®o nhiÖt ®é víi nhiÖt ®iÖn trë vµ cÆp nhiÖt ®iÖn. §Çu RxD vµ TxD cã chøc n¨ng truyÒn tÝn hiÖu nèi tiÕp theo chuÈn truyÒn th«ng RS232 hoÆc RS485, còng nh­ c¸c ph­¬ng thøc truyÒn th«ng c«ng nghiÖp kh¸c nh­ Modbus… HiÓn thÞ LCD 16 ký tù vµ 2 dßng ®­îc sö dông kÕt nèi víi ATMEGA 32 trong viÖc lùa chän c¸c c¶m biÕn cÇn ®o, d¶i ®o vµ gi¸ trÞ ®o hiÖn t¹i. PhÝm chøc n¨ng: Cã ba phÝm: T¨ng (UP), gi¶m (DOWN) vµ chøc n¨ng (FUN) ®­îc kÕt nèi víi ATMEGA32 trong viÖc giao diÖn ng­êi víi bé biÕn truyÒn th«ng minh.  Bé DAC vµ ®Çu ra dßng ®iÖn: §Ó cã ®é ph©n gi¶i vÒ dßng ®iÖn cao vµ ®é chÝnh x¸c cao, bé chuyÓn ®æi sè t­¬ng tù (DAC) lo¹i DAC8812 cã ®é ph©n gi¶i 16 bit ®­îc sö dông. DAC8812 giao tiÕp víi ATMEGA32 th«ng qua giao tiÕp SPI. §iÖn ¸p ra sÏ qua m¹ch biÕn ®æi dßng/¸p, sau ®ã qua m¹ch dÞch ¸p vµ biÕn ®æi ¸p/dßng ®Ó t¹o ra dßng 0-20mA. Thang ®o dßng 0-20mA hay 4-20mA ®­îc lùa chän b»ng phÇn mÒm qua phÝm chøc n¨ng FUN. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 31, 06 - 2014 71
  3. Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính  Nguån cung cÊp: §Ó ®¶m b¶o nguån cung cÊp chung cho c¸c thiÕt bÞ cÊp tr­êng trong c«ng nghiÖp, nguån cung cÊp cho bé biÕn truyÒn th«ng minh ®­îc thiÕt kÕ ®¸p øng trong d¶i 10-30VDC. Do vËy ®Ó c¸c IC sè trong m¹ch ho¹t ®éng cÇn cã bé chuyÓn ®æi ®iÖn ¸p xuèng thµnh +5VDC vµ -5VDC b»ng MC34063C vµ LM7805 cã tÝnh æn ¸p cao. S¬ ®å tæng thÓ cña bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é th«ng minh ®­îc tr×nh bµy trong h×nh 2. H×nh 2. S¬ ®å tæng thÓ cña biÕn truyÒn nhiÖt ®é. 2.2. ThiÕt kÕ phÇn mÒm nhóng PhÇn mÒm cña hÖ thèng ®­îc viÕt trªn nÒn cña ng«n ng÷ C, ®­îc biªn dÞch ra d¹ng Hex vµ n¹p vµo bé nhí cña ATMEGA32. PhÇn mÒm hÖ thèng cã c¸c tÝnh n¨ng sau: §äc gi¸ trÞ ®o tõ RTD hoÆc TC; §o gi¸ trÞ nhiÖt ®é m«i tr­êng ®Ó bï nhiÖt ®Çu tù do ®èi víi TC; §äc gi¸ trÞ cña bµn phÝm vµ hiÓn thÞ gi¸ trÞ yªu cÇu trªn LCD; §iÒu khiÓn ADC vµ DAC, ®­a ra gi¸ trÞ dßng 4-20mA hoÆc 0-20mA; truyÒn th«ng tin nèi tiÕp theo chuÈn c«ng nghiÖp…C¸c chøc n¨ng chÝnh cña phÇn mªm ®­îc thùc hiÖn theo l­u ®å thuËt to¸n sau: 1. Khëi ®éng vi ®iÒu khiÓn ATMEGA32 2. §äc phÝm chøc n¨ng, cÊu h×nh hÖ thèng 3. §o nhiÖt ®é víi ®é víi cÊu h×nh ®· chän: RTD hoÆc TC 4. Xö lý th«ng tin ®o: ChuÈn ho¸, hoÆc bï nhiÖt ®é ®Çu tù do b»ng viÖc ®o nhiÖt ®é m«i tr­êng 5. HiÓn thÞ kÕt qu¶ ®o 6. §­a kÕt qu¶ ra b»ng dßng ra 0-20mA hoÆc 4-20mA hoÆc truyÒn th«ng c«ng nghiÖp 7. Quay l¹i b­íc 2. 2.3. ThiÕt kÕ phÇn vá chèng nhiÔu ®iÖn tõ Do bé biÕn truyÒn lµm viÖc trong m«i tr­êng c«ng nghiÖp cã nhiÔu ®iÖn tõ tr­êng cao. Do vËy viÖc b¶o vÖ nhiÔu ®iÖn tõ tr­êng gióp cho bé biÕn truyÒn ho¹t ®éng æn ®Þnh lµ ®Æc biÖt quan träng. Trong nghiªn cøu vÒ gi¶i ph¸p b¶o vÖ sãng ®iÖn tõ tr­êng trong c«ng nghiÖp [4], c¬ së tÝnh to¸n ®· gióp chóng t«i thiÕt kÕ vá b¶o vÖ b»ng hîp kim nh«m, cã ®é dµy 2mm, t­¬ng øng víi viÖc b¶o vÖ sãng ®iÖn tõ >80dB trong d¶i tÇn réng. ThiÕt kÕ vá hoµn thiÖn ®­îc thÓ hiÖn trong h×nh 3. 3. KÕt qu¶ thùc nghiÖm M¹ch in ®­îc h×nh thµnh tõ m¹ch nguyªn lý, c¸c linh kiÖn ®­îc l¾p vµo m¹ch, ch­¬ng tr×nh ®­îc viÕt vµ n¹p vµo vi m¹ch ATMEGA32. Sau khi thö nghiÖm vµ ch¹y thö, m¹ch ho¹t ®éng tèt, æn ®Þnh vµ cã thö nghiÖm víi c¸c thiÕt bÞ chuÈn ho¸ cã ®é chÝnh x¸c cao. 3.1. Bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é khi hoµn thiÖn Bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é ®­îc ®Æt trong vá chèng nhiÔu ®iÖn tõ, ®Ó ®¶m b¶o r»ng ho¹t ®éng cña hÖ thèng kh«ng bÞ ¶nh h­ëng trong m«i tr­êng c«ng nghiÖp (h×nh 3). 72 Hoàng Ngọc Nhân, “Thiết kế chế tạo bộ biến truyền nhiệt … trong công nghiệp.”
  4. Nghiên cứu khoa học công nghệ H×nh 4. S¬ ®å nèi d©y cña biÕn H×nh 3. H×nh ¶nh thiÕt bÞ biÕn truyÒn nhiÖt ®é . truyÒn nhiÖt ®é. S¬ ®å nèi d©y vµ c¸c phÝm ®iÒu khiÓn ®­îc thÓ hiÖn trong h×nh 4. Ba phÝm gióp cho ®iÒu khiÓn hÖ thèng: FUN phÝm chøc n¨ng, UP: phÝm t¨ng, DOWN: phÝm gi¶m. Khi bËt nguån th× mµn h×nh LCD sÏ hiÓn thÞ dßng ch÷ “EPU Do nhiet do”, sau 2 gi©y sÏ hiÓn thÞ gi¸ trÞ ®o. Ên nót FUN ®Ó chuyÓn qua l¹i gi÷a c¸c mµn h×nh: HiÓn thÞ kÕt qu¶ ®o-Chän lo¹i c¶m biÕn (pt100, TC-K…) - KiÓu ®Çu ra (0-20mA; 4-20mA…); - Chän d¶i ®o (0-1000C, 0- 6000C…) qua c¸c phÝm UP hoÆc DOWN. C¸c cÇu ®Êu gióp cho viÖc nèi c¶m biÕn vµ nguån nu«i còng nh­ dßng ra mét c¸ch dÔ rµng. 3.2. ChuÈn ho¸ vµ ®¸nh gi¸ sai sè Trong bµi b¸o nµy, chóng t«i sö dông bé chuÈn ho¸ ®iÖn tö ®a n¨ng FLUKE 725 cña Mü ®Ó chuÈn ho¸ bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é [4]. Trong thiÕt bÞ chuÈn ho¸ nµy cã c¸c th­ viÖn c¶m biÕn PT100 vµ cÆp nhiÖt ®iÖn T. C¸c gi¸ trÞ nhiÖt ®é sÏ ®­îc ®Æt ë FLUKE 725, gi¸ trÞ nhiÖt ®é sÏ ®­îc hiÓn thÞ trªn biÕn truyÒn nhiÖt ®é, dßng ®iÖn ®Çu ra sÏ ®­îc kiÓm tra b»ng ampe kÕ cã ®é chÝnh x¸c cao. B¶ng 1. Gi¸ trÞ nhiÖt ®é chuÈn ho¸ ®èi víi PT100 vµ dßng ra cña thiÕt bÞ. Dßng ra cña biÕn truyÒn NhiÖt ®é ®Æt trªn NhiÖt ®é hiÓn thÞ nhiÖt ®é TT Fluke 725 trªn thiÕt bÞ Sai lÖch 0-20mA 4-20mA 0 0 0 0 4 1 10 10 0 0.9 4.8 2 20 20 0 1.9 5.5 3 40 40 0 3.9 7.2 4 60 60 0 5.9 8.7 5 80 80 0 7.9 10.3 6 100 100 0 9.9 11.9 7 120 120 0 11.9 13.5 8 140 139 1 13.8 15 9 160 159 1 15.8 16.7 10 180 179 1 18.2 18.5 11 200 199 1 19.9 19.9 H×nh 5. Quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ dßng (020) mA vµ (420) mA. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 31, 06 - 2014 73
  5. Kỹ thuật điện tử & Khoa học máy tính T­¬ng tù ®èi víi nhiÖt ®iÖn trë PT100, thiÕt bÞ ®­îc chuÈn ho¸ víi cÆp nhiÖt ®iÖn T (50- 600 0C). B¶ng 2.Gi¸ trÞ nhiÖt ®é chuÈn ho¸ ®èi víi cÆp nhiÖt T vµ dßng ra cña thiÕt bÞ. Dßng ra cña biÕn truyÒn NhiÖt ®é ®Æt trªn NhiÖt ®é hiÓn thÞ Sai nhiÖt ®é TT Fluke 725 trªn thiÕt bÞ lÖch 0-20mA 4-20mA 1 50 52 1 1.6 5.3 2 100 102 1 3.3 6.6 3 150 153 1 5 8 4 200 204 2 6.7 9.4 5 250 254 2 8.3 10.6 6 300 304 2 10.1 12 7 350 355 2 11.6 13.4 8 400 404 2 13.4 14.7 9 450 454 3 15 16.1 10 500 505 3 16.8 17.4 11 550 555 3 18.5 18.8 12 600 605 3 19.9 19.9 H×nh 6. Quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ dßng ra (020) mA vµ (420) mA. Qua kÕt qu¶ kiÓm tra trªn, chóng ta thÊy sai sè lín nhÊt cña bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é trªn toµn thang ®o lín nhÊt lµ 0.5%. Gi¸ trÞ nµy hoµn toµn phï hîpcho c¸c thiÕt bÞ ®o trong c«ng nghiÖp, t­¬ng ®­¬ng víi c¸c thiÕt bÞ cña c¸c h·ng nh­ Siemens, Yokogawa…[5,6]. Dßng ra trong hai thang lµ 0-20mA vµ 4-20mA lµ tuyÕn tÝnh (Víi ®é lÖch b×nh qu©n ph­¬ng lµ 0,999) ®iÒu nµy chøng tá tõ dßng ra, cã thÓ hoµn toµn biÕt ®­îc gi¸ trÞ nhiÖt ®é cÇn ®o víi ®é chÝnh x¸c cao. 4. KÕt luËn Trong bµi b¸o nµy, chóng t«i ®· tr×nh bµy thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é th«ng minh dïng trong c«ng nghiÖp. Bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é cã tÝnh n¨ng chuÈn ho¸ tõng ®o¹n ®Ó t¨ng ®é chÝnh x¸c, cã thÓ sö dông víi c¸c lo¹i c¶m biÕn kh¸c nhau nh­ PT100, cÆp nhiÖt T t­¬ng øng víi d¶i ®o tõ nhiÖt ®é 00 C ®Õn 6000C víi sai sè t­¬ng ®èi lín nhÊt lµ 0.5%. Dßng ra cña bé biÕn truyÒn cã thÓ ®Æt tuú theo øng dông hoÆc tõ 0-20mA hoÆc tõ 4- 20mA. Víi ®Æc tÝnh vµ ®é chÝnh x¸c nh­ vËy, bé biÕn truyÒn nhiÖn ®é nµy hoµn toµn cã thÓ sö dông trong c«ng nghiÖp ®Ó ®o nhiÖt ®é, cã thÓ thay thÕ c¸c bé biÕn truyÒn nhiÖt ®é ®­îc chÕ t¹o bëi c¸c h·ng næi tiÕng trªn thÕ giíi. Lời cảm ơn: §Ó cã ®­îc c¸c kÕt qu¶ nµy, t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n Bé C«ng Th­¬ng ®· hç trî tµi chÝnh cho t«i thùc hiÖn nghiªn cøu nµy. 74 Hoàng Ngọc Nhân, “Thiết kế chế tạo bộ biến truyền nhiệt … trong công nghiệp.”
  6. Nghiên cứu khoa học công nghệ Tµi liÖu tham kh¶o [1]. Robert X. Gao, “Design of a CDMA-Based wireless Data Transmitter for Embedded sensing,” IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement, Vol., 51, No.6, Dec. 2002. [2]. Simpson J.A., “Smart Transmitters and Receivers for underwater Free-space Optical Communication,” IEEE journal on Communication, Volume 30, Issue 5, 2012. [3]. Hoàng Ngọc Nhân, “Giải pháp bảo vệ sóng điện từ trong công nghiệp và quốc phòng,” Tạp chí Khoa học và Kỹ thuật, HVKTQS, ISSN 1859-0209, số 148, 2012 [4]. http://assets.fluke.com/manuals/725 umeng0300.pdf [5]. http://www.automation.siemens.com/mcms/sensor-systems/en/process- instrumentation/pressure-measurement/pages/pressure-measurement.aspx [6]. www.yokogawa.com/us/products/field-instruments Abstract CONCEPTION AND REALISATION OF SMART TEMPERATURE TRANSMITTER USING IN INDUSTRY Temperature is not only important in the life, but also it is the one of the process parameters of the most popular in industrial plant. In this paper, the conception and realisation of smart temperature transmitter using in industry is presented. This device can measure, standardized measurements, display the measurement results on the device or transmit information according to the industrial communication standard. Temperature measurement range from 0-6000C with accuracy 0.5%, the concetion is applied electromagnetic interference protection standard in industry. Keywords: Temperature, Smart temperature transmitter, Standaziation. NhËn bµi ngµy 24 th¸ng 12 n¨m 2013 Hoµn thiÖn ngµy 21 th¸ng 02 n¨m 2014 ChÊp nhËn ®¨ng ngµy 14 th¸ng 05 n¨m 2014 §Þa chØ: * Tr­êng §¹i häc §iÖn lùc, 235 Hoµng Quèc ViÖt, Tõ Liªm, Hµ Néi. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 31, 06 - 2014 75

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản