Phân tích cấu trúc xúc xính heo bằng máy TA.XTplus

Máy phân tích cấu trúc TA.XTplus. Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí hoạt động cảu máy phân tích cấu trúc TA.XTplus trong việc phân tích cấu trúc vật liệu. Ứng dụng phân tích cấu trúc vật liệu xúc xích heo để xác định độ cứng, độ mềm dẻo của vật liệu,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BÁO CÁO THỰC HÀNH TÍNH CHẤT

VẬT LIỆU

Giảng viên hướng dẫn: x

TP Hồ Chí Minh, Tháng 11/2016

LÝ THUYẾT

GIỚI THIỆU VỀ MÁY PHÂN TÍCH CẤU TRÚC TA.XTplus

1 Giới thiệu

Máy phân tích cấu trúc là một hệ thống điều khiển phân tích cấu trúc vi xử

lý và có khả năng tương tác với nhiều thiết bị ngoại vi Ưu điểm của máy là tính đa dụng và dễ sử dụng

Trong hầu hết các test cơ bản, Máy phân tích cấu trúc cung cấp dữ liệu ba chiều của sản phẩm đo trên các thông số Lực (Force), Khoảng cách

(Distance) và Thời gian (Time) Ngoài ra, máy có thể đo các thông số khác như Nhiệt độ (Temperature) và Ẩm độ (Humidity) nếu được nối với các thiết

bị ngoại vi Bên cạnh đó, chương trình còn có thể thực hiện các tính năng như lặp lại test nhiều lần hay trì hoãn test Chương trình có cài đặt thư viện test chuẩn giúp ngời sử dụng thực hiện các test cơ bản Người sử dụng cũng có thể tự xây dựng chuỗi lệnh phù hợp với yêu cầu riêng biệt trên phần mềm được cung cấp

Hình Máy phân tích cấu trúc TA.XTplus

Máy phân tích cấu trúc nên được đặt trên nền phẳng, vững chắc, tránh tiếp xúc với ánh nắng và nhiệt độ môi trường thay đổi đột ngột Sai số sẽ xảy ra nếu máy đặt trên vị trí không ổn định hay đặt gần những nguồn có thể tạo ra dao động

Máy phân tích cấu trúc được thiết kế phù hợp với điều kiện thí nghiệm:

- Nhiệt độ: 0oC đến 40oC

- Ẩm độ: 0% đến 90% RH

2 Đặc tính kỹ thuật

Yêu cầu nguồn điện:

- Hiệu điện thế: 100v A.C đến 240v A.C

- Tần số: 47Hz đến 63 Hz

- V.A.: 120VA

THỰC HÀNH

1 Cách thức khởi động và làm việc với chương trình kết nối máy đo cấu trúc

Sau khi khởi động máy tính, tại màn hình chính nháy đúp chuột vào biểu tượng phần mềm TEE32.exe để chạy chương trình

Khi chương trình được khởi động sẽ có yêu cầu đăng nhập Dùng tài khoản

và mật khẩu : DH14HH để đăng nhập vào chương trình

Thao tác làm việc trên chương trình thực hiện tại cửa sổ Exponent –

[Graph1 (0:0)] Tại đây ta tiến hành thiết lập các thông số máy và tiến hành

đo

2 Cách hiệu chuẩn lực và chiều cao cho máy đo cấu trúc

 Lực đầu đo (Force Calibration)

Từ thanh công cụ nhấp vào T.A  Calibrate  Calibrate Force, hay

nhấp vào biểu tượng trên thanh công cụ

Chọn USER và nhấp NEXT để tiếp tục

Đặt quả cân có trọng lượng 100g lên vị trí bệ hiệu chỉnh và gõ trọng lượng quả cân vào hộp hiển thị trên chương trình Máy TA.XTplus có thể được hiệu chỉnh với bất kỳ trọng lượng nào cho đến khả năng chịu tải của máy nhằm đảm bảo độ chính xác tối ưu tại khoảng lực thích hợp với test của người sử dụng.

Nhấp Next để tiếp tục

Nhấp Finish Hộp hội thoại sẽ thông báo nếu quá trình hiệu chỉnh thành

công Nhấc quả cân ra khỏi vị trí hiệu chỉnh sau khi hộp hội thoại thông báo thành công hiển thị

 Lưu ý : Hộp hội thoại sau sẽ hiện ra nếu quá trình hiệu chỉnh không thành công

Nguyên nhân có thể là:

- Quả cân được đặt vào vị trí bệ hiệu chỉnh quá sớm Đảm bảo quả cân chỉ được đặt lên vị trí bệ hiệu chỉnh sau khi thông báo thứ hai hiển thị

- Quả cân được nhấc ra khỏi vị trí bệ hiệu chỉnh quá sớm Đảm bảo quả cân chỉ được nhấc ra khỏi bệ hiệu chỉnh sau khi chương trình thông báo quá trình hiệu chỉnh đã thành công

- Kiểm tra bộ phận tải có được cắm đúng vị trí hay không?

 Chiều cao đầu đo (Probe Height)

Từ thanh công cụ, nhấp chuột vào: T.A  Calibrate  Calibrate

Height

Chọn thông số thích hợp cho Return Distance (trở về khoảng cách) và

Speed (tốc độ) mà người sử dụng muốn đầu đo trở về khoảng cách này khi

đầu đo đã chạm mặt tiếp xúc (0 mm) Mặt tiếp xúc (contact surface) có thể là

bệ đỡ của máy

- Returndistance (mm): 35

- Return Speed (mm/Sec): 10

- Contact Force (g): 1

Nhấp OK để bắt đầu quá trình hiệu chỉnh Hộp thoại Exponent hiện ra

thông báo: “Height Calibrate Successful” khi quá trình hiệu chỉnh chiều cao đầu đo thành công

 Kiểm tra Hiệu chỉnh Lực (Check Force Calibration)

Để kiểm tra Lực, nhấp chuột vào T.A  Calibrate  Check Force

Đặt quả cân lên vị trí bệ hiệu chỉnh và kiểm tra lại số ghi (chênh lệch

khoảng 1% của khả năng tải)

3 Cài đặt chương trình đo độ cứng xúc xích

Trước khi thực hiện test đo trên máy TA.XTplus, người sử dụng phải xác định chuỗi lệnh T.A (T.A Sequence) Cách dễ thực hiện nhất là chọn một trong những các test đã được xác định như sau:

Từ thanh công cụ, nhấp chuột chọn T.A  T.A Settings

Cửa sổ sau sẽ hiển thị:

Nhấp chuột vào “Library” nếu muốn chọn các test trong thư viện test

chuẩn

Cửa sổ thông báo hiện ra:

- Từ cửa sổ này, người sử dụng có thể lựa chọn các test phù hợp với yêu

cầu Trong bài thực hành chọn Test “Return to Start” là test thông dụng và

cơ bản nhất Nhấp chuột chọn phần Help – Library Test Available nếu muốn xem mô tả của tất cả các test trong thư viện

- Sau khi đã lựa chọn Return to Start, nhấp chọn OK Cửa sổ hiển thị

như sau :

Chọn nhập các thông số như bảng dưới bằng cách gõ giá trị vào các ô thích

hợp Các thông số này có thể được lưu lại bằng cách chọn File  Save As

Caption Value Test Mode Compression Pre-Test Speed 1 mm/sec Test Speed 1 mm/sec Post-Test Speed 10 mm/sec Target Mode Distance

Trigger Type Auto (Force) Trigger Force 5.0 g Advanced Options Off

Nhấp chuột chọn “OK” ( Hoặc “Update Project”) khi hoàn tất

 Bắt đầu thực hiện đo mẫu:

- Mẫu được chuẩn bị trước: cắt 2 mẫu xúc xích heo vissan giống nhau, cao 30 mm

- Đặt mẫu đo vào vị trí đo (trên nền máy hay bệ đỡ) để bắt đầu test đo

Từ thanh công cụ, nhấp chuột chọn T.A  Run a test…

Cửa sổ sau sẽ hiển thị:

Điền thông tin cho mục file name và path, không nhất thiết phải điền đầy

đủ các thông tin còn lại Chọn OK để bắt đầu test đo

Sau khi thu nhận được kết quả mẫu 1, dùng vải mềm lau sạch đầu đo và bệ Sau đó tiến hành đo tiếp mẫu 2, các bước lặp lại như trên

4 Cách xử lí để thu số liệu

Sau khi chạy xong 2 mẫu, ta thu được đồ thị biễu diễn kết quả từ phép đo nén như bên dưới

Thực hiện hiệu chỉnh 2 đồ thị để lấy số liệu của phép đo Nháy đúp chuột

vào file TEST 1, chọn lệnh Maximum + Value: xác định giá trị điểm cực đại

có lực lớn nhất để phá vỡ xúc xích) Tiếp đến chọn Process Data  Mark 

Force: ghi giá trị lực tác dụng ở vị trí cực đại đó

Để lưu lại kết quả, bấm FILE  EXPORT  IMAGE  Chọn vị trí

lưu (Desktop)  Tạo FLODER (Tên nhóm)  OK Chọn lưu file tại đây

Thực hiện tương tự cho file TEST 2

Kiểm tra xem trong file Results 1 có đầy đủ số liệu 2 lần đo thì tiến hành

lưu lại file dưới dạng EXPORT  IMAGE như file TEST 1 và TEST 2 Kết quả thu được:

 Mẫu xúc xích 1 (TEST 1):

 Mẫu xúc xích 2 (TEST 2):

 Số liệu kết quả (Results 1):

5 Kết quả đo độ cứng của xúc xích

Từ đồ thị và mẫu số liệu kết quả, ta có:

Mẫu 1: độ cứng của mẫu xúc xích là 1799,641 g

Mẫu 2: độ cứng mẫu xúc xích là 1675,629 g

 Cần một lực trung bình là 1737,635 (g) để nén một mẫu xúc xích có chiều cao 30 mm trong thời gian khoảng 17.5 (s)

6 Nhận xét và thảo luận về kết quả

Hai mẫu có độ cứng gần bằng nhau chênh lệch nhau khoảng hơn 100g, độ lệch chuẩn và hệ số biến đổi ở mức thấp Cho thấy kết quả phép đo hai mẫu tương đối chính xác

Từ kết quả thu được có thể dễ dàng nhận thấy để có thể thực hiện được phép đo nén đúng nhất cần bảo đảm sự đồng nhất mẫu Ngoài ra, cần phải đặt mẫu đúng vị trí (nếu không đúng dưới tác dụng lực mẫu sẽ ngã và kết quả không chính xác)

7 Các yếu tố có thể ảnh hưởng sai lệch đến kết quả và kinh nghiệm rút

ra cho lần đo sau

Kích thước và hình dạng mẫu ảnh hưởng rất lớn đến sai lệch kết quả

Ngoài ra còn phải chú ý đến tính chất bề mặt của mẫu sẽ ảnh hưởng đến phép

đo Độ đông đều của mẫu đo do sự đa dạng về cấu trúc là vấn đề thường gặp

ở thực phẩm, thông thường mẫu không đồng nhất sẽ cho kết quả ít tương quan với cảm quan

Cần phải lưu ý vị trí đặt mẫu để tiến hành nén Nếu đặt sai, khiến mẫu ngã thì kết quả không còn giá trị

g Force 1 Start Batch TEST TEST

End Batch TEST TEST Average: TEST (F) 1737,635

Coef of Variation TEST (F) 5,046

End of Test Data

Ảnh hưởng của nhiệt độ: độ lớn của cấu trúc đo sẽ giảm khi nhiệt độ tăng

vì thế phải đảm bảo khi tiến hành đo nhiệt độ môi trường ổn định

Ảnh hưởng của vận tốc nén: có thể gây sai lệch trong quá trình đo cấu trúc

vì thế phải có sự tính toán thích hợp cho từng loại mẫu

 Kinh nghiệm rút ra:

- Cắt mẫu chính xác hơn và giảm sự sai lệch giữa các mẫu với nhau, không để mẫu quá lâu ngoài môi trường gây ảnh hưởng cấu trúc

- Hạn chế ảnh hưởng nhiệt độ đối với mẫu đo

- Thao tác vận hành máy và cài đăt ban đầu đảm bảo chính xác

- Đặt mẫu đúng vị trí đo Phải lau sạch bệ và đầu nén sau mỗi lần nén mẫu