ĐO NHIỆT ĐỘ 3 ĐIỂM PHÒNG XỬ LÝ CHẤT THẢI BỆNH VIỆN

Nội dung Vấn đề xử lý chất thải trong bệnh viện  Các phương pháp đo nhiệt độ  Chọn thiết bị đo cho bài toán  Vi xử lý Psoc và truyền thông máy tính  Sơ đồ cấu trúc, mạch nguyên lý

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BM KỸ THUẬT ĐIỆN

BÀI T P ĐO L Ậ ƯỜ NG

BÀI T P ĐO L Ậ ƯỜ NG

ĐO NHIỆT ĐỘ 3 ĐIỂM TRONG PHÒNG XỬ LÝ

CHẤT THẢI BỆNH VIỆN (MAX 250)

Hà Nội 10 - 2010

Nội dung

 Vấn đề xử lý chất thải trong bệnh viện

 Các phương pháp đo nhiệt độ

 Chọn thiết bị đo cho bài toán

 Vi xử lý Psoc và truyền thông máy tính

 Sơ đồ cấu trúc, mạch nguyên lý

 Tính toán nhiệt độ và lưu đồ thuật toán

 Lắp đặt, bố trí thiết bị và Kết quả đạt được

 Phương án : Xử lý theo phương pháp nhiệt phân

Nhiệt phân là quá trình phân hủy ở nhiệt độ cao trong điều kiện thiếu oxi Tốc độ nhiệt phân phụ thuộc vào nhiệt độ, thành phần, cấu trúc chất thải và chế độ cấp khí Phản ứng nhiệt phân xảy ra như sau:

Chất thải → Các chất bay hơi + Cặn rắn Trong đó:

+Các chất bay hơi chủ yếu: CxHy, H2, COx, NOx, SOx và

cả hơi nước

+Cặn rắn: cacbon cố định và tro

Sự ảnh hưởng của nhiệt độ

 Phương pháp xử lý chất

thải là phương pháp

nhiệt phân, trong quá

trình nhiệt phân thì nhiệt

độ là yếu tố rất là quan

trọng cho quá trình nhiệt

phân Ở mỗi mức nhiệt

chất thải

Các phương pháp đo nhiệt độ

 Nhiệt độ được chia làm 3 loại dải nhiệt :

Nhiệt độ thấp, nhiệt độ trung bình, nhiệt độ cao.

 Ở dải nhiệt trung bình và thấp thì phương pháp đo thường là phương pháp đo tiếp

xúc Thiết bị đo được tiếp xúc trực tiếp với môi trường cần đo

 Ở dải nhiệt độ cao thì phương pháp đo

thường là không tiếp xúc Thiết bị đo được đặt ngoài môi trường cần đo

Ph ươ ng pháp đo không ti p xúc ế

Ph ươ ng pháp đo không ti p xúc ế

1- Phương pháp hỏa quang kế

Đây là phương pháp dựa trên định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối, tức là vật hấp thụ năng lượng

theo mọi hướng với khả năng lớn nhất Bức xạ

nhiệt của mọi vật thể có thể đặc trưng một một độ

Ph ươ ng pháp đo không ti p xúc ế

Ph ươ ng pháp đo không ti p xúc ế

2- Phương pháp hỏa quang kế

Được khắc nhiệt độ theo bức xạ của vật đen tuyệt đối Đo được nhiệt độ tới 2500 độ C

Ph ươ ng pháp đo không ti p xúc ế

Ph ươ ng pháp đo không ti p xúc ế3- Hỏa quang kế mầu sắc

Đây là dụng cụ đo nhiệt độ dựa trên phương pháp đo tỉ số cường độ bức xạ của hai ánh sáng có bước sóng khác nhau Đặc điểm của phương pháp này trong quá trình đo không phụ thuộc vào khoảng cách từ vị trí đo đến đối tượng đo và không phụ thuộc vào bứ xạ của môi trường

2 Nhiệt kế cặp nhiệt ngẫu

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nhiệt kế cặp nhiệt

ngẫu Gồm 2 dây hàn với nhau ở điểm 1 và luồn vào ông 2

để có thể đo được nhiệt độ

Ph ươ ng pháp đo ti p xúc ế

Ph ươ ng pháp đo ti p xúc ế

3 – Đo bằng nhiệt điện trở

Nguyên tắc làm việc : Sử dụng tính chất biến thiên điện trở suất của vật chất theo nhiệt độ, từ đó biết được nhiệt

độ cần đo.

Hiện nay sử dụng 3 loại điện trở để đo nhiệt độ là : + Điện trở kim loại

+ Điện trở silic

+ Điện trở chế tạo bằng các chất oxit bán dẫn

 Ta xét đến nhiệt điện trở làm bằng kim loại

Nhi t đi n tr kim lo i ệ ệ ở ạ

Bảng thông số một số kim loại dùng làm cảm biến nhiệt trở

Phương pháp chuyển đổi

Sử dụng chuyển đổi nhiệt điện trở

+ Sử dụng nửa cầu

+ Sử dụng toàn cầu

C m bi n nhi t đi n tr PT100 ả ế ệ ệ ở

C m bi n nhi t đi n tr PT100 ả ế ệ ệ ở

Cảm biến nhiệt độ PT100 kiểu TF 101

Bảng thông số điện trở của Pt100

Ph ươ ng pháp đo ti p xúc ế

Ph ươ ng pháp đo ti p xúc ế

4 – Đo nhiệt độ bằng phần tử bán dẫn

Đo nhiệt độ bằng các phần tử bán dẫn cũng được sử dụng

và cho kết quả chính xác cao Phương pháp này dựa trên nguyên tắc là các linh kiện bán dẫn rất nhạy cảm với nhiệt

độ do đó người ta sử dụng 1 số linh kiện bán dẫn như

Transitor và diode được lắp theo sơ đồ sau :

Chọn thiết bị đo cho bài toán

xúc do có nhiệt độ đo lớn nhất là 250oC

biến nhiệt điện trở Với loại cảm biến này ta

có thể đo được nhiệt độ từ -200oC đến 1000oC

phỏng và thực hiện bài toán nên chúng em sử dụng cảm biến bán dẫn LM35 Để khảo sát và

mô phỏng quá trình đo nhiệt độ trong phòng

xử lý chất thải

C m bi n đo nhi t đ LM35 ả ế ệ ộ

C m bi n đo nhi t đ LM35 ả ế ệ ộ

Cảm biến LM35 là bộ cảm biến

nhiệt mạch tích hợp chính xác

cao mà điện áp đầu ra của nó tỷ

lệ tuyến tính với nhiệt độ theo

+ Điện áp đầu vào từ 4V đến 30V

+ Độ phân giải điện áp đầu ra là

phẩm PSoC của ho sẽ thay thế

được hầu hết các thiết bị dựa

trên vi xử lý hoặc vi điều khiển

đã có từ trước đến nay

Truyền thông máy tính

Việc ghép nối truyền thông

qua máy tính dùng RS232

đã khá hữu ích trong việc

quan sát thông số của thiết

bị trên máy tính và điều

khiển từ máy tính Nên vấn

đề truyền thông qua RS232

được sử dụng trong bài

Sơ đồ cấu trúc hệ thống đo

CPU- PSoc CY8C29466

Sơ đồ nguyên lý hệ thống

Tính toán nhiệt độ

Ta có : U = t * Kt

Với t là nhiệt độ môi trường

Kt là độ thay đổi nhiệt độ với Kt = 10mV/oC

Như vậy : U = t * 10mV/oC

L u đ thu t toán h th ng ư ồ ậ ệ ố

L u đ thu t toán h th ng ư ồ ậ ệ ố

L p đ t và b trí h th ng ắ ặ ố ệ ố

L p đ t và b trí h th ng ắ ặ ố ệ ố

+ Cảm biến được tiếp xúc với lò đốt

+ Mạch điều khiển được để ở ngoài

Kết quả đạt được

Khối mạch điều khiển

K t qu đ t đ ế ả ạ ượ c

K t qu đ t đ ế ả ạ ượ cKhối cảm biến được đưa vào lò nhiệt Kết nối với khối điều khiển thông qua dây dẫn

K t qu đ t đ ế ả ạ ượ c

K t qu đ t đ ế ả ạ ượ c

Kiểm soát trên máy tính thông qua phần mềm