Nghiên cứu về hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vịt hãng nabtesco

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA MÁY CHÍNH 1.1 Khái niệm chung : * Hệ thống điều khiển từ xa diesel là hệ thống cho phép người khai thác điều khiển tại m

LỜI NÓI ĐẦU

Việt Nam là một quốc gia nằm ở ven biển, có bờ biển dài 3260 Km, nằm

ở vị trí rất thuận lợi là nơi có tuyến hàng hải quốc tế đi qua Chính vì vậy mà những năm gần đây ngành hàng hải nói chung và ngành đóng tàu nói r iêng ở nước ta phát triển ma ̣nh mẽ , đã có nhiều đơn đă ̣t hàng đóng những con tàu lớn

và bạn hàng trên thế giới đã biết đến ngành đóng tàu của Việt Nam

Là một sinh viên học tập tại khoa Điện - Điện tử của trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam Sau hơn 4 năm học tập và rèn luyện, em đó được trang bị tương đối đầy đủ các kiến thức cơ bản về những hệ thống điện năng trên tàu thuỷ và còn được tiếp cận với những trang thiết bị, công nghệ điều khiển hiện đại đó và đang được áp dụng trên nhiều con tàu vận tải hiện nay trên thế giới cũng như tại Việt Nam Với thời gian thực tâ ̣p ta ̣i công ty TNHH Vanderlun Viê ̣t Nam và được sự nhất trí của ban chủ nhiệm khoa, em được giao đề tài thiết kế

tốt nghiệp: “Nghiên cứu về hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vi ̣t hãng

NABTESCO ”

Qua quá trình tổng hợp, nghiên cứu sơ đồ thu thập được và sự nỗ lực phấn đấu của bản thân cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn Th.s

Hứa Xuân Long và các thầy giáo trong khoa Điện - Điện tử trường Đại Học

Hàng Hải Việt Nam, em cố gắng hoàn thành đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất.Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi thiếu sót Em rất mong được được sự chỉ bảo của các thầy, cô để đồ

án của em hoàn thiện hơn

Em xin chân tha ̀ nh cảm ơn !

Hải Phòng, ngày 25 tháng 11 năm 2015

Sinh viên: Ngô Duy Mạnh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đồ án này là của riêng tôi Các kết quả và số liệu trong

đề tài là trung thực, chưa được đăng trên bất kì tài liệu nào Ngoài ra đề tài còn tham khảo thêm một số phần trong cuốn bài giảng hệ thống tự động tàu thủy

Hải Phòng, ngày 25 tháng 11 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Ngô Duy Mạnh

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

LỜI CAM ĐOAN 2

DANH SÁCH CÁC HÌNH 5

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA MÁY CHÍNH 6

1.1Khái niệm chung 6

1.2 Ưu nhược điểm của hê ̣ thống điều khiển từ xa diesel 6

1.2.1 Ưu điểm 6

1.2.2 Nhược điểm: 7

1.3 Những yêu cầu cơ bản đối với hê ̣ thống điều khiển từ xa diesel 7

1.4 Phân loại hê ̣ thống điều khiển từ xa diesel 9

1.4.1 Phân loại dựa theo phương pháp điều khiển – dựa vào tính chất đối tượng chia thành các loại sau 9

1.4.2 Phân loại dựa theo năng lượng điều khiển 10

1.5 Những chức năng cơ bản của hê ̣ thống điều khiển từ xa diesel 10

1.5.1 Chức năng hâm máy 11

1.5.2 Chức năng khởi động động cơ diesel 12

1.5.3 Chức năng đảo chiều quay 13

1.5.4 Chức năng điều chỉnh tốc độ 14

1.5.5 Chức năng dừng máy 15

1.5.6 Chức năng đóng mở ly hợp 16

1.5.7.Chức năng tự động kiểm tra báo động, bảo vệ diesel và những bộ phận khác 17 1.5.7.1 Mục đích 17

1.5.7.2 Các yêu cầu đối với chức năng này 17

1.5.7.3 Chức năng tự động kiểm tra, báo động các thông số máy chính (ALARM ) 17

1.5.7.4 Chức năng bảo vệ máy chính (SHUTDOWN) 18

CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DIESEL LAI CHÂN VỊT HÃNG NABTESCO 19

2.1 Cấu trúc cơ bản của hệ thống điều khiển từ xa máy chính 19

2.1.1 Các trạng thái làm việc của động cơ diesel 19

2.1.2 Cấu trúc của hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel 19

2.2 Các cảm biến dùng trong sơ đồ điều khiển diesel lai chân vịt hãng NABTESCO 20 2.2.1 Cảm biến nhiệt độ 20

2.2.2 Cảm biến áp suất 24

2.2.3 Cảm biến lưu lượng 27

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DIESEL LAI CHÂN VỊT HÃNG NABTESCO 31

3.1.Giới thiệu chung 31

3.1.1 Các thông số chính của diezel 31

3.1.2 Đặc tính kỹ thuật: 31

3.2 Hệ thống điều khiển từ xa hãng NABTESCO 32

3.2.1 Giới thiệu các phần tử và chức năng các phần tử 32

3.2.1.1 Mạch tổng quan hệ thống 32

3.2.1.2 Giới thiệu phần tử và chức năng các phần tử mạch khí 33

3.2.1.3 Mạch nguồn 35

3.2.1.4 Mạch điều khiển 35

3.2.1.5 Các đầu vào, đầu ra của PLC 36

3.2.2 Thuật toán điều khiển diesel lai chân vịt 38

3.2.3 Nguyên lý hoạt động 42

3.2.3.1 Chuẩn bị khởi động diesel 42

3.2.3.3 Chức năng dừng động cơ 46

3.2.3.4 Chức năng đảo chiều quay Diesel 47

3.2.3.5 Chức năng điều chỉnh tốc độ Diesel 49

3.2.3.6 Chức năng tự động kiểm tra, báo động và bảo vệ Diesel 49

KẾT LUẬN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

DANH SÁCH CÁC HÌNH

- Hình 1.1 Cấu trúc diesel lai chân vịt có bước cố định

- Hình 1.2 Cấu trúc diesel lai chân vịt có bước thay đổi

- Hình 1.3 Thuật toán hâm máy

- Hình 1.4 Cấu trúc mạch điều chỉnh tốc độ

- Hình 2.1 Cấu trúc hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel tàu thuỷ

- Hình 2.2 Cảm biến nhiệt độ Pt100

- Hình 2.3 Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt

- Hình 2.4 Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ

- Hình 2.5 Cảm biến nhiệt kiểu cặp nhiệt

- Hình 2.6 Sơ đồ khối cảm biến áp suất

- Hình 2.7 Cảm biến áp suất sen-3991

- Hình 2.8 Cảm biến áp suất

- Hình 2.9 Cấu tạo cảm biến kiểu áp trở

- Hình 2.10 Cảm biến áp suất kiểu áp trở

- Hình 2.11 Cấu tạo cảm biến áp suất tụ

- Hình 2.12: Cảm biến lưu lượng chênh lệch áp suất kiểu lỗ tròn (orifice)

- Hình 2.13: Cảm biến lưu lượng điện từ

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ

XA MÁY CHÍNH 1.1 Khái niệm chung :

* Hệ thống điều khiển từ xa diesel là hệ thống cho phép người khai thác

điều khiển tại một vị trí cách xa động cơ (buồng lái hay trung tâm điều khiển) để thực hiện quá trình: khởi động, dừng máy, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay, … của Diesel

Tuỳ theo mức độ tự động hoá mà người ta có thể phân ra: Hệ thống điều

khiển từ xa và hệ thống tự động điều khiển từ xa

- Hệ thống điều khiển từ xa diesel có thể xem như các chức năng điều khiển từ xa được con người thực hiện rời rạc theo lệnh đơn Với hệ thống loại này người khai thác sẽ phải thao tác tuần tự theo thuật điều khiển gần như là tại chỗ

- Hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel là hệ thống cho phép dùng một tay điều khiển tích hợp nhiều chức năng ở từ xa (đặt ở buồng lái hay trung tâm điều khiển ở buồng máy) để thực hiện quá trình: khởi động, dừng máy, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay, … của diesel với một thao tác điều khiển duy nhất

Ở hệ thống này người thao tác chỉ cần thực hiện lệnh đơn sau đó hệ thống sẽ thực hiện tuần tự các chức năng điều khiển động cơ một cách tự động

1.2 Ưu nhươ ̣c điểm của hê ̣ thống điều khiển từ xa diesel

1.2.1 Ưu điểm

Ưu điểm chung:

- Cải thiện điều kiện lao động của con người

- Tập trung điều khiển tại một trung tâm điều khiển các hệ thống là tiền đề tiến tới tự động hóa toàn bộ con tàu

- Sỹ quan lái có thể trực tiếp điều khiển máy chính khi chọn vị trí điều khiển trên buồng lái

- Đảm bảo quá trình thay đổi tốc độ và đảo chiều không bị nhảy bậc do thao tác người điều khiển không chuẩn, tránh được sự thay đổi tốc độ của diesel một cách đột ngột, giảm ứng suất xung lực, nâng cao độ tin cậy và tính an toàn

- Giảm thiểu được số người phục vụ trên tàu

- Thực hiện lệnh nhanh chóng, chính xác

- Đảm bảo máy chính luôn sẵn sàng hoạt động (khi điều khiển tại chỗ người điều khiển máy có thể rời vị trí điều khiển hay mất tập trung)

1.3 Như ̃ng yêu cầu cơ bản đối với hê ̣ thống điều khiển từ xa diesel

* Yêu cầu chung đối vớ i hê ̣ thống điều khiển từ xa :

- Các cơ cấu điều khiển đối với đối tượng phải điều khiển từ xa được: Ví

dụ phải có secvo motor, hay thiết bị đẩy kéo đóng mở nhiên liệu thì mới điều khiên tốc độ từ xa được; muốn mở gió khởi động thì phải có van điện từ điều khiển mở gió khởi động

- Với hệ điều khiển từ xa tại buồng lái thì phải thiết được thiết kế hợp lý nhằm có thể giảm tới mức tối thiểu số lượng các thao tác điều khiển để tránh nhầm lẫn, việc vận hành các thiết bị phải thật đơn giản không đòi hỏi sự tập trung cao độ khi thao tác điều khiển

- Hệ thống dừng sự cố (Emergency stop) phải hoạt động độc lập với hệ thống dừng bình thường

- Ngoài hệ thống điều khiển từ xa phải có hệ thống điều khiển trực tiếp tại máy để dự phòng khi hệ thống điều khiênt từ xa bị sự cố Hệ thống trực tiếp này phải độc lập hoàn toàn với hệ thống ĐKTX

- Tại mỗi vị trí điều khiển phải có phương tiện liên lạc trực tiếp với buồng lái như điện thoại, tay chuông truyền lệnh … thường trực ngay cả khi mất điện nguồn chính

- Cần sử dụng bộ điều tốc nhiều chế độ vì ngoài ổn định tốc độ nó cần phải có các chức năng khác như hạn chế quá tải động cơ, hạn chế đưa nhiên liệu vào máy khi áp lực Turbin tăng áp giảm Có khả năng giảm tốc độ động cơ khi

các thông số chính vượt quá giá trị cho phép, có thể ngắt nhanh nhiên liệu khi dừng hay thực hiện đảo chiều động cơ

- Việc lựa chọn vị trí điều khiển chỉ thực hiện tại 1 vị trí nhất định (thường

là từ buồng máy E/R hay buồng điều khiển máy C/R) và phải có khoá liên động

để khoá lẫn nhau khi đã chọn xong vị trí điều khiển

- Hệ thống phải có các thiết bị báo động và bảo vệ sự cố cho diesel và mỗi một vị trí điều khiển phải có các thiết bị chỉ báo vòng quay và bước chân vịt (với

hệ thống chân vịt biển bước)

- Trụ điều khiển từ xa chỉ nên đặt tối thiểu các đèn báo như báo có nguồn, báo động cơ quá tải và một số thông số chính về sự cố động cơ Mục đích là tránh rườm rà, phức tạp hoá quá trình điều khiển của người điều khiển tạo nên tâm lý ổn định

- Hệ thống được xây dựng trên các thiết bị thống nhất, tiêu chuẩn hoá ít chủng loại để có thể dễ dàng thay thế, lắp lẫn nhau (có thể trang bị thêm hệ điều khiển dự phòng để tăng tăng độ tin cậy hệ thống)

* Ngoài ra đối với các hệ thống tự động điều khiển từ xa:

- Việc thực hiện điều khiển máy chính bằng một tay điều khiển, có thể đưa tay điều khiển từ một vị trí bất kỳ nào đó đến vị trí cần thiết mà không cần dừng lại ở vị trí trung gian, nhưng các thao tác trung gian đó đều do máy thực hiện khi đó các thao tác hoàn thành lệnh vẫn đảm bảo theo 1 trình tự cho trước

- Tự động điều khiển từ xa phải thay đổi được tốc độ theo yêu cầu khai thác động cơ, tránh thay đổi đột ngột tốc độ làm ảnh hưởng xấu đến động cơ, trừ trường hợp điều khiển sự cố

- Khi tay điều khiển đưa đến vị trí như ý muốn thì phải được giữ cố định tại vị trí đó Vị trí tay điều khiển từ xa ở buồng lái hay trung tâm điều khiển máy phải trùng nhau và trùng với tay chuông tuyền lệnh để khi điều khiển máy sĩ quan điều khiển không cần thực hiện thêm một thao tác phụ nào

- Ngoài trung tâm điều khiển chính ở buồng lái hay buồng điều khiển, nên đặt trạm điều khiển phụ ở hai bên cánh gà buồng lái, trạm điều khiển chính hoạt

động thì các trạm điều khiển phụ cũng hoạt động theo và có thể thực hiện điều khiển ngay mà không cần chọn vị trí điều khiển khi đã điều khiển tại buồng lái

- Khi mất nguồn chính hệ thống phải tự động đóng vào nguồn sự cố đồng thời báo mất nguồn chính

- Có thể điều khiển tốc độ động cơ theo chương trình:

* Thường có 3 loại chương trình

+ Chương trình bình thường

+ Chương trình chậm: áp dụng khi máy có tốc độ thấp để tránh ứng suất toả nhiệt cục bộ cho máy

+ Chương trình sự cố: chỉ thực hiện điều khiển khi máy (hoặc tàu) có sự cố

- Phải đảm bảo diesel vượt nhanh qua vùng tốc độ cộng hưởng Nếu tay điều khiển vô tình đặt vào vùng cộng hưởng thì hệ thống phải từ động làm việc

ở chế độ “dưới hoặc trên” vùng tốc độ cộng hưởng (tăng hoặc giảm nhiên liệu

để động cơ vượt nhanh qua vùng cộng hưởng)

- Cần có máy ghi lệnh và hoàn thành lệnh theo tốc độ động cơ và kết nối với hộp đen

- Hệ thống có thể khởi động lại khi lần khởi động trước không thành công,

số lần khởi động lại thường từ 3 - 5 lần (hay 5 – 7 lần) và đến lần khởi động cuối không thành công hệ thống sẽ không cho phép hoạt động nữa và có rơle thời gian khống chế thời gian giữa các lần khởi động cũng như thời gian khởi động (bảo đảm phục hồi nguồn ắc qui hay thời gian nạp gió…)

- Cần ngắt gió khởi động khi đã đạt tốc độ nổ thành công để đảm bảo cho Diesel khởi động lần sau

1.4 Phân loa ̣i hê ̣ thống điều khiển từ xa diesel

1.4.1 Phân loại dựa theo phương pháp điều khiển – dựa vào tính chất đối tượng chia thành các loại sau:

- Hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vịt có bước cố định với:

+ Loại diesel không đảo chiều quay, muốn đảo chiều quay chân vịt thì đảo chiều ly hợp (ly hợp tiến và ly hợp lùi)

+ Dùng diesel có khả năng đảo chiều (việc đảo chiều được thực hiện bằng

bộ dịch chuyển cam)

h=const

Hình 1.1 Cấu trúc diesel lai chân vịt có bước cố định

- Hệ thống điều khiển từ xa diesel lai chân vịt có bước thay đổi (chân vịt biến bước) Hệ thống này diesel không cần đảo chiều quay.Khi muốn đảo chiều quay chân vịt thì điều khiển hướng chân vịt

h=var

Hình 1.2 Cấu trúc diesel lai chân vịt có bước thay đổi

- Hệ thống điều khiển từ xa động cơ điện lai chân vịt Hệ thống này động

cơ diesel chỉ có nhiệm vụ lai máy phát điện việc điều khiển chân vịt là điều khiển động cơ điện Nếu hệ thống là 1 chiều thì chỉ cần khởi động diesel còn hệ xoay chiều thì có thêm điều chỉnh U/f = const

1.4.2 Phân loại dựa theo năng lượng điều khiển

Chia thành các loại sau:

- Hệ thống điều khiển bằng điện

- Hệ thống điều khiển bằng điện – khí

- Hệ thống điều khiển bằng điện – khí – thuỷ lực

Xu thế hiện nay là dùng năng lượng hỗn hợp điện, khí và thuỷ lực

1.5 Như ̃ng chức năng cơ bản của h ệ thống điều khiển từ xa diesel

Thông thường một hệ thống điều khiển từ xa diesel có 7 chức năng cơ bản sau:

- Chức năng hâm máy

- Chức năng khởi động máy (có khả năng khởi động lại)

- Chức năng đảo chiều quay

- Chức năng thay đổi tốc độ

- Chức năng dừng máy

- Chức năng đóng mở ly hợp

- Chưc năng tự động kiểm tra và bảo vệ

1.5.1 Chức năng hâm máy

* Mục đích:

- Chế độ khởi động là chế độ nặng nề nhất đối với các diesel, vì nó chuyển từ trạng thái đứng yên sang quay nên các chi tiết bị mài mòn mạnh và chịu những ứng suất lớn

Do vậy việc khởi động lần 1 thành công có ý nghĩa rất lớn trong việc nâng cao tuổi thọ của các diesel

- Việc khởi động lần 1 thành công còn giải quyết kịp thời nhu cầu cấp tải liên tục cho các diesel

Do đó bắt buộc phải hâm nóng máy trước khi khởi động

* Các phương pháp hâm máy

+ Dùng năng lượng điện (điện trở sấy)

+ Tận dụng hơi nóng từ nồi hơi

+ Năng lượng khí xả máy đèn

+ Nước làm mát máy đèn

*Thuật toán logic của quá trình hâm máy

Nếu ta gọi Hm là lệnh hâm máy

t0min là nhiệt độ thấp mà máy cần hâm lại

t0maxlà nhiệt độ lớn nhất cần ngắt hâm máy

Hm (t-1) là lệnh hâm trước đó nhớ lại

Thì ta có phương trình mô tả quá trình hâm máy như sau:

max

0 min

0

).

1 ( )

Theo phương trình: Khi t0t0min thì Hm = 1+ 0.1 =1 hâm máy

Khi t0min<t0<t0max thì Hm = 0 +1.1 =1 hâm máy

Khi t0 = t0max thì Hm = 0 +1.0 = 0 ngừng hâm

Khi t0< t0max thì Hm = 0 + 0.1 = 0 vẫn ngừng hâm

tmax

Hình 1.3: Thuật toán hâm máy

1.5.2 Chức năng khởi động động cơ diesel

Đây là chức năng chính của hệ thống điều khiển từ xa diesel Để khởi động thành công với diesel cần thực hiện các bước sau:

* Bước 1: Chuẩn bị khởi động

- Via máy: Nhằm tránh sức ì, chọn thời điểm khởi động thích hợp, kiểm tra máy có bị kẹt không, bôi trơn một số chi tiết chuyển động Có tiếp điểm hành trình via máy để khống chế mạch khởi động, không cho phép khởi động khi máy đang via và có đèn báo máy đang via

- Khởi động bơm dầu bôi trơn nếu bơm dầu bôi trơn hoạt động độc lập Còn nếu bơm dầu bôi trơn gắn đồng trục với động cơ thì mạch báo động và bảo

vệ áp lực dầu thấp được ngắt ra khi khởi động

- Bơm nước làm mát

- Chuẩn bị mạch điện: Bật các công tắc cấp nguồn

- Chuẩn bị mạch gió khởi động và điều khiển

- Chọn trạm điều khiển

*Bước 2: Khởi động máy

+ Nếu diesel đảo chiều thì ta bẻ tay điều khiển theo chiều chuyển động cần thiết, tiếp điểm hành trình của tay điều khiển sẽ cấp điện cho van đảo cam:

- Dịch trục cam theo chiều tiến

- Dịch trục cam theo chiều lùi

Khi cam nằm đúng vị trí chuyển động cần thiết (tiến hoặc lùi) thì tiếp điểm hành trình của trục cam đóng lại để ngắt gió dịch trục cam và báo bằng đèn, trạng thái của vị trí cam nó

+ Mở gió khởi động đưa gió khởi động (20 - 30 kg/cm2) từ chai gió vào đĩa chia gió rồi tới xi lanh của động cơ để tiến hành khởi động

+ Mở khoá bộ điều tốc đưa tham số của máy về vị trí ứng với tốc độ min (0,2 nđm), hạn chế nhiên liệu đưa vào động cơ lúc khởi động

+ Kết hợp giữa gió và nhiên liệu dẫn tới quá trình cháy nổ và động cơ khởi động Lúc này xẩy ra hai trường hợp là máy khởi động thành công hoặc không thành công:

- Nếu diesel khởi động thành công, xuất hiện tín hiệu tốc độ, qua rơle tốc

độ phản hồi về ngắt gió khởi động, ngắt thiết bị điều khiển hạn chế nhiên liệu và đưa tín hiệu bảo vệ áp lực dầu bôi trơn thấp vào hoạt động đồng thời báo khởi động thành công bằng đèn

- Nếu diesel khởi động không thành công cũng ngắt gió khởi động và báo trạng thái bằng đèn: Dùng rơle thời gian, khống chế thời gian khởi động

+ Sau đó tiến hành khởi động lại một số lần 3,4 lần

- Nếu khởi động không thành công báo động bằng đèn

- Cũng có hệ khởi động không thành công có mạch khống chế thời gian giữa các lần khởi động để nạp gió

1.5.3 Chức năng đảo chiều quay

*Đối với diesel lai chân vịt có bước cố định

Diesel lai có đảo chiều, thuật toán đảo chiều quay diesel là sự kết hợp hai quá trình dừng và khởi động động cơ theo chiều ngược lại Cụ thể, khi ta đưa tay điều khiển từ vị trí tiến hoặc lùi (hoặc ngựơc lại), thì hệ thống sẽ hoạt động như sau: Hệ thống sẽ điều khiển ngắt nhiên liệu vào động cơ, làm cho tốc độ động cơ

từ từ giảm xuống, khi tốc độ động cơ còn khoảng (2÷5)%nđm thì hệ thống có tín hiệu dịch trục cam theo chiều ngược lại Khi cam đã dịch xong, thì sẽ có tín hiệu cấp gió khởi động khi động cơ chưa dừng hẳn Mục đích là để hãm nhanh động

cơ dừng và bắt đầu khởi động theo chiều ngược lại Khi đảo chiều xong bộ điều

chỉnh tốc độ lại hoạt động theo chiều rời bỏ vị trí 0 và quá trình diễn ra như khi khởi động ban đầu theo chiều cũ

*Đối với diesel không đảo chiều ( đảo chiều bằng ly hợp)

Với loại này việc đảo chiều quay chân vịt của con tàu hoàn toàn nhờ vào

hệ thống ly hợp và hộp số, tiến hành qua các bước như sau: Khi có tín hiệu đảo chiều vào tay điều khiển thì hệ thống sẽ điều khiển đưa bộ điều tốc về vị trí tương ứng với vòng quay đảo chiều Khi tốc độ của diesel giảm tới tốc độ cho phép đảo chiều, thì hệ thống đảo chiều sẽ ngắt ly hợp theo chiều quay cũ và đóng ly hợp theo chiều quay mới Khi ly hợp của chiều quay mới đã đóng xong, thì hệ thống lại tác động vào động cơ secvo của bộ điều tốc để đưa nhiên liệu vào động cơ, điều khiển tốc độ động cơ tăng tới vị trí điều khiển tương ứng theo chiều quay mới

1.5.4 Chức năng điều chỉnh tốc độ

* Yêu cầu:

- Có thể đưa tốc độ của diesel từ bất kỳ chiều quay và tốc độ nào tới tốc

độ theo yêu cầu

- Có thểđiều chỉnh tốc độ n theo chương trình

- Ổn định tốc độ với mọi chế độ tải của diesel

* Cấu trúc mạch điều chỉnh tốc độ : Gồm 2 khối: Mạch lặp - Bộ điều tốc

Hình 1.4 Cấu trúc mạch điều chỉnh tốc độ

- Để thực hiện quá trình điều khiển tốc độ từ xa diezel ta thực hiện thay đổi góc quay của tay điều khiển đó Nếu góc bé tay điều khiển càng lớn tức là tốc độ của diezel càng cao

C T

S V THTG

K Đ X

n

Mạch lặp



 

có  = 0 -  đạt giá trị max Coi > 0 bẻ chiều tăng, động cơ secvo quay theo chiều tăng nhiên liệu Tức là đặt một tín hiệu 0 tương ứng với một tốc độ nào đó cho điều tốc, bộ điều tốc cũng là một bộ điều khiển theo độ lệch nhằm tự động điều chỉnh nhiên liệu qua hệ thống thanh răng nhiên liệu tăng giảm tốc độ cho động cơ Nếu có cơ cấu chương trình thì đi qua cơ cấu chương trình và tín hiệu đặt tốc độ cho bộ điều tốc thay đổi theo chương trình

Chỉ khi = 0 thì SV = O và lúc này điều tốc sẽ hoạt động ở tốc độ đó Nhìn chung hệ thống điêu khiển lặp điện nói riêng và hệ thống lặp nói chung được ứng dụng rất nhiều, người ta gọi hệ thống đó là hệ tuỳ động hay truy theo

- Bộ điều tốc:

+ Chứ c năng của bô ̣ điều tốc : giữ cho tốc đô ̣ (n) của động cơ diesel không đổi bằng với tốc đô ̣ cho trước (n = n0)

+ Giả sử tải của động cơ diesel tăng làm cho tốc độ động cơ (n) giảm xuống, qua khối (Đo) và khối biến đổi (BĐ) tốc đô ̣ của đô ̣ng cơ được so sánh với tốc đô ̣ cho trước (n0) ,tín hiệu sai lệch n = n0 – n tăng lên, qua khối khuếch

đa ̣i(KĐ), qua khối thực hiê ̣n (TH), làm cho độ mở của thanh răng nhiên

liê ̣u(TRNL) tăng lên , nhiên liê ̣u vào máy tăng lên, tốc đô ̣ của đô ̣ng cơ tăng lên bằng tốc đô ̣ cho trước n 0 Nếu tải đô ̣ng cơ diesel giảm làm cho tốc đô ̣ đô ̣ng cơ tăng thì quá trình xảy ra ngược la ̣i

1.5.5 Chức năng dừng máy

*Dừng bình thường

Bẻ tay điều khiển từ vị trí tới bất kỳ về vị trí stop quá trình xả y ra:

+ Giảm dần tốc độ động cơ đến khi n = 0,2ndm bằng cách giảm dần nhiên liệu vào động cơ do bộ điều chỉnh khống chế tốc độ tác động vào bộ điều tốc

Thời gian giảm nhiên liệu vào động cơ trong t = (15- 60) s

+ Tự động nhả li hợp khi tốc độ động cơ n = ncp (nếu có li hợp)

+ Cắt toàn bộ nhiên liệu vào động cơ để cho quá trình dừng được thực hiện

+ Tự động đưa hệ thống về trạng thái đầu, để sẵn sàng cho các lần khởi động tiếp theo

* Dừng sự cố: Có 2 khả năng

+ Dừng sự cố bằng tay do người điều khiển thực hiện bằng nút ấn

“Emergency Stop – E/S) trên buồng lái hay tại buồng điều khiển máy

+ Tự động dừng khi một số thông số vượt quá giới hạn cho phép như:

- Áp lực dầu bôi trơn quá thấp

- Nhiệt độ nước làm mát quá cao

- Tốc độ quay nhỏ hơn hoặc bằng tốc độ cho phép n ≤ ncp

- Nếu hai diesel làm việc song song với nhau thì điều kiện để đóng ly hợp là: n1 = n2 ≤ ncp

n1: Tốc độ quay của diesel 1

n2: Tốc độ quay của diesel2

ncp: Tốc độ quay trung bình nào đó theo quy định đối với từng diesel

- Trường hợp là loại ly hợp ma sát thì áp lực gió hoặc áp lực dầu phải đạt giá trị cho phép

Điều kiện để nhả ly hợp (mở ly hợp):

- Tốc độ của diesel phải thoả mãn n ≤ ncp

- Phải ấn nút nhả ly hợp

- Hoặc khi đưa tay điều khiển từ vị trí bất kỳ nào đó về vị trí 0 thì cũng tự động nhả ly hợp

Thường có các ly hợp sau:

- Ly hợp kiểu thuỷ lực: Thường dùng ở dạng ly hợp trượt

- Ly hợp kiểu khí: Thường dùng ở dạng ma sát

- Ly hợp kiểu điện: Dùng cả hai dạng là kiểu trượt và kiểu ma sát

1.5.7 Chức năng tự động kiểm tra báo động, bảo vệ diesel và những bộ phận khác

1.5.7.1 Mục đích

- Nhằm đảm bảo kiểm tra các thông số của diesel một cách tin cậy

- Nâng cao tính an toàn trong khai thác

- Giúp người vận hành nhanh chóng phát hiện hư hỏng để loại trừ sự cố

- Bảo vệ diesel với các thông số cần thiết

1.5.7.2 Các yêu cầu đối với chức năng này

- Số lượng thông số kiểm tra phải đạt giá trị tối thiểu để hệ thống đơn giản, mặt khác số lượng thông số đó phải đủ để đánh giá trạng thái của đối tượng (diesel)

- Hoạt động phải chính xác, không nhầm lẫn, không bỏ sót

- Hệ thống cần phải phát ra tín hiệu bằng âm thanh và ánh sáng khi thông

số được kiểm tra vượt ra ngoài giới hạn cho phép khi hệ thống hoạt động bảo vệ, khi hệ thống mất nguồn và chuyển sang nguồn sự cố

- Tuỳ theo thiết kế tín hiệu ánh sáng phải chỉ rõ nguyên nhân sự cố Khi chưa nhận biết thì ánh sáng nhấp nháy, khi con người “nhận biết” sự cố thì ánh sáng chuyển sang sáng bình thường và tắt chỉ khi loại trừ sự cố và ấn nút reset hay hệ thống tự động reset

1.5.7.3 Chức năng tự động kiểm tra, báo động các thông số máy chính (ALARM )

- Khi một thông số của máy chính vượt ra ngoài giá trị cho phép, có tín hiệu âm thanh (chuông, còi) và tín hiệu hiển thị (đèn, màn hình) sáng nhấp nháy báo cho người đi ca biết

- Nếu đây là thông số quan trọng có thể ảnh hưởng tới sự hoạt động an toàn của máy chính, sẽ có tín hiệu giảm tốc độ máy chính, hoặc giảm bước chân vịt đối với chân vịt biến bước (SLOWDOWN)

- Để tắt tín hiệu âm thanh, người đi ca cần ấn nút tắt chuông (còi) (BUZZER STOP), tín hiệu âm thanh tắt, nhưng tín hiệu hiển thị vẫn sáng nhấp nháy

- Ấn nút khẳng định sự cố (ACKNOWLEDGE ) tín hiệu hiển thị sáng liên tục nếu thông số báo động vẫn không đảm bảo, tín hiệu hiển thị sẽ mất nếu thông số báo động đã trở lại bình thường

- Trong trường hợp khẩn cấp, nếu tốc độ máy chính hoặc bước chân vịt giảm xuống ảnh hưởng đến sự an toàn của tàu, người đi ca có thể loại bỏ tín hiệu SLOWDOWN bằng cách ấn nút SLOWDOWN OVERRIDE

1.5.7.4 Chức năng bảo vệ máy chính (SHUTDOWN)

- Khi một thông số quan trọng của máy chính không đảm bảo, có tín hiệu (SHUTDOWN), cơ cấu dừng sự cố sẽ tác động đưa thanh răng nhiên liệu máy chính về không, máy chính dừng

- Đồng thời có tín hiệu âm thanh (chuông, còi) và tín hiệu hiển thị (đèn, màn hình) sáng nhấp nháy báo cho người đi ca biết

- Để tắt tín hiệu âm thanh, người đi ca cần ấn nút tắt chuông(còi) (tín hiệu

âm thanh tắt, nhưng tín hiệu hiển thị vẫn sáng nhấp nháy

- Ấn nút khẳng định sự cố tín hiệu hiển thị sáng liên tục

- Trong trường hợp khẩn cấp, nếu tốc độ máy chính hoặc bước chân vịt giảm xuống ảnh hưởng đến sự an toàn của tàu, người đi ca có thể loại bỏ tín hiệu SHUTDOWN bằng cách ấn nút SHUTDOWN OVERRIDE

- Sau khi kiểm tra và khắc phục sự cố, cần phải hoàn nguyên hệ thống (RESET) để đưa hệ thống về trạng thái sẵn sàng hoạt động

CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DIESEL

LAI CHÂN VỊT HÃNG NABTESCO 2.1 Cấu trúc cơ bản của hệ thống điều khiển từ xa máy chính

2.1.1 Các trạng thái làm việc của động cơ diesel

Bản chất của quá trình điều khiển động cơ diesel chính tàu thuỷ là quá trình chuyển đổi trạng thái làm việc của động cơ Một động cơ diesel có thể chia

ra 4 trạng thái làm việc như sau:

- Trạng thái làm việc bình thường: Là trạng thái mà các thông số hoạt động của động cơ nằm trong giới hạn cho phép hoạt động

- Dừng bình thường là trạng thái dừng động cơ mà không có sự cố

- Trạng thái làm việc sự cố: Khi động cơ đang hoạt động mà có 1 hoặc nhiều hơn các thông số của diesel (như áp suất khí điều khiển, nhiệt độ nước làm mát, độ chênh lệch nhiệt độ khí xả giữa các xylanh, độ chênh áp suất cháy cực đại giữa các xy lanh…) vượt qua giới hạn cho phép nhưng chưa làm hư hỏng đến động cơ, hay một vài thiết bị, bộ phận phục vụ động cơ bị hư hỏng mà chưa thể khắc phục được ngay

- Trạng thái dừng sự cố: Là trạng thái động cơ dừng khi có sự cố (thường

là các sự cố nghiêm trọng có thể phá hỏng động cơ và các chi tiết) thì hệ thống

sẽ tự động dừng hay con người ấn dừng sự cố nhằm bảo vệ động cơ

+ Nếu các thao tác để chuyển trạng thái làm việc của động cơ thực hiện tuần tự do con người thông qua các thiết bị điều khiển thì đó là quá trình điều khiển không tự động

+ Nếu các thao tác để chuyển trạng thái làm việc của động cơ thực hiện tuần tự một cách tự động nhờ hệ thống điều khiển thì đó là quá trình điều khiển

tự động

2.1.2 Cấu trúc của hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel

Một hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel có cấu trúc bao gồm:

- Nhóm thiết bị điều khiển: Chức năng của nhóm này là thực hiện các lệnh điều khiển như khởi động, đảo chiều, thay đổi tốc độ động cơ, ra vào li hợp, dừng …

- Nhóm thiết bị đo để điều khiển và bảo vệ chức năng là xác định thông tin về trạng thái kỹ thuật và trạng thái làm việc hiện tại của đối tượng để thông tin về trung tâm xử lý từ đó ra lệnh điều khiển, báo động, bảo vệ

- Nhóm các thiết bị chỉ báo, dự báo hỏng hóc (tự động kiểm tra, giám sát) nhóm này làm nhiệm vụ xử lý tín hiệu đo được về các thông số từ đối tượng, hệ thống để phân tích, chỉ báo - nếu vượt qua các thông số chuẩn thì báo động cho người vận hành biết để sửa chữa hoặc ngăn ngừa hạn chế hỏng hóc và khai thác tốt hệ thống điều khiển và đối tượng

Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống tự động điều khiển từ xa diesel tàu thuỷ

2.2 Các cảm biến dùng trong sơ đồ điều khiển diesel lai chân vịt hãng NABTESCO

2.2.1 Cảm biến nhiệt độ

- Cảm biến nhiệt độ là thiết bị đo, đếm, cảm nhận… các tín hiệu nhiệt thành các tín hiệu điện Tín hiệu nhiệt qua cảm biến nó sẽ trở thành 1 dạng tín hiệu khác (điện áp, điện trở…) Sau đó các bộ phận xử lí trung tâm sẽ thu nhận dạng tín hiệu điện trở hay điện áp đó để xử lí

- Đối với các loại cảm biến nhiệt thì có 2 yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến

độ chính xác đó là “Nhiệt độ môi trường cần đo” và “Nhiệt độ cảm nhận của cảm biến” Điều đó nghĩa là việc truyền nhiệt từ môi trường vào đầu đo của

Thiết bị báo động và bảo vệ

Thiết bị thực hiện

Động cơ Diesel

cảm biến nhiệt tổn thất càng ít thì cảm biến đo càng chính xác Điều này phụ thuộc lớn vào chất liệu cấu tạo nên phần tử cảm biến (cảm biến nhiệt đắt hay rẻ cũng do nguyên nhân này quyết định) Đồng thời ta cũng rút ra 1 nguyên tắc khi

sử dụng cảm biến nhiệt đó là: Phải luôn đảm bảo sự trao đổi nhiệt giữa môi trường cần đo với phần tử cảm biến

-Xét về cấu tạo thì cảm biến nhiệt độ có nhiều dạng :

* Cảm biến nhiệt độ PT100 :

Hình 2.2: Cảm biến nhiệt độ Pt100

- Cấu tạo: Pt (Platinum resistance thermometers) có nghĩa là nhiệt điện trở bạch kim Vì bạch kim có tính chất thay đổi điện trở theo nhiệt độ tốt hơn các loại kim loại khác nên chúng được sử dụng rộng rãi trong các nhiệt điện trở Pt100 là một đầu dò cảm biến nhiệt bên trong có các lõi được làm bằng bạch kim Bên ngoài có bọc một số lớp bảo vệ cho phần lõi bên trong nhưng vẫn truyền nhiệt tốt cho phần lõi Cấu tạo cảm biến nhiệt độ Pt-100 không phải hoàn toàn bằng bạch kim Việc chế tạo bằng bạch kim là khá tốn kém cho một thiết

bị đo thông dụng Vì thế chỉ có thành phần cảm biến nhiệt mới thật sự là bạch kim

- Nguyên lý hoạt động của Pt-100: Nguyên lý hoạt động của Pt100 đơn giản dựa trên mối quan hệ mật thiết giữa kim loại và nhiệt độ Khi nhiệt độ tăng, điện trở của kim loại cũng tăng Bạch kim cũng tương tự như vậy Theo tiêu chuẩn thì khi nhiệt độ là 00

C điện trở của Pt-100 sẽ là 100Ω Bạch kim được sử dụng rộng rãi là do các yếu tố sau trơ về mặt hóa học có nghĩa là nó rất ít hoặc

không tác dụng với những chất ăn mòn hay phá hủy Điện trở có quan hệ gần như tuyến tính với nhiệt độ Hệ số tăng nhiệt độ của điện trở đủ lớn để cho việc lấy kết quả đo dễ dàng Có độ ổn định cao Độ tuyến tính của điện trở Bạch kim theo nhiệt độ Kết nối và sử dụng Vì Pt-100 chỉ là một loại điện trở biến đổi theo nhiệt độ nên ta không thể đọc nhiệt độ trực tiếp trên chúng Do vậy muốn đọc nhiệt độ ta phải thông qua các bộ chuyển đổi tín hiệu Pt-100 thường kết nối với các bộ chuyền đổi tín hiệu qua 2, 3 hoặc 4 sợi dây dẫn Nhưng vì dây dẫn được làm bằng đồng, và chúng cũng có điện trở riêng nên dây càng dài thì kết quả đo càng không chính xác Vì thế các bộ chuyền đổi tín hiệu thường kết nối với cảm biến sao cho khoảng cách giữa chúng càng ngắn càng tốt

Hình 2.3: Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt

Các Pt-100 thường được tích hợp các bộ chuyển đổi tín hiệu để hiệu suất của chúng là cao nhất và đơng giản hơn trong việc lắp đặt, vận hành Các ngõ ra của bộ chuyển đồi theo tiêu chuẩn công nghiệp là 4mA-20mA và 0V-10V vì vậy ta thường dùng Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ Pt-100 sang 4-20ma Ở đây mình ví dụ bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ Pt-100-Muesen (Đức) loại gắn ở đầu cảm biến Pt-100, ngoài ra còn có loại gắn tủ điện nhưng chi phí cao hơn nhiều

Hình 2.4: Bộ chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ

* Cảm biến nhiệt kiểu cặp nhiệt TC

Hình 2.5: Cảm biến nhiệt kiểu cặp nhiệt

- Cấu tạo: Gồm 2 chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính một đầu

- Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho ra sức điện động thay đổi ( mV)

- Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao

- Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số Độ nhạy không cao

- Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,…

- Dải đo: 100~18000C

- Ứng dụng: Sản xuất công nghiệp, luyện kim, giáo dục hay gia công vật liệu…

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại cặp nhiệt điện khác nhau (E, J, K, R, S,

T, B…) đó là vì mỗi loại cặp nhiệt điện đó được cấu tạo bởi 1 chất liệu khác nhau, từ đó sức điện động tạo ra cũng khác nhau dẫn đến dải đo cũng khác nhau.Người sử dụng cần chú ý điều này để có thể lựa chọn loại cặp nhiệt phù hợp với yêu cầu của mình

- Đồng thời khi lắp đặt sử dụng loại Cặp nhiệt điện thì cần chú ý tới những điểmsau đây.

+ Dây nối từ đầu đo đến bộ điều khiển càng ngắn càng tốt (vì tín hiệu truyền đi dưới dạng điện áp mV nên nếu dây dài sẽ dẫn đến sai số nhiều)

+ Thực hiện việc cài đặt giá trị bù nhiệt (Offset) để bù lại tổn thất mất mát trên đường dây Giá trị Offset lớn hay nhỏ tùy thuộc vào độ dài, chất liệu dây và môi trường lắp đặt

+ Không để các đầu dây nối của cặp nhiệt tiếp xúc với môi trường cần đo + Đấu nối đúng chiều âm, dương cho cặp nhiệt điện

2.2.2 Cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất là thiết bị điện tử chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện, thường được dùng để đo áp suất hoặc dùng trong các ứng dụng có liên quan đến áp suất Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suấtcũng gần giống như các loại cảm biến khác là cần nguồn tác động (nguồn áp suất, nguồn nhiệt,… nguồn cần đo của cảm biến loại đó) tác động lên cảm biến, cảm biến đưa giá trị về vi

xử lý, vi xử lý tín hiệu rồi đưa tín hiệu ra

Hình 2.6 Sơ đồ khối cảm biến áp suất

+ Áp suất: nguồn áp suất cần kiểm tra có thể là áp suất khí, hơi, chất

lỏng …

+ Cảm biến: là bộ phận nhận tín hiệu từ áp suất và truyền tín hiệu về khối

xử lý Tùy thuộc vào loại cảm biến mà nó chuyển từ tín hiệu cơ của áp suất sang dạng tín hiệu điện trở, điện dung, điện cảm, dòng điện … về khối xử lý

+ Khối xử lý: có chức năng nhận các tính hiệu từ khối cảm biến thực hiện

các xử lý để chuyển đổi các tín hiệu đó sang dạng tín hiệu tiêu chuẩn trong lĩnh

vực đo áp suất như tín hiệu ngõ ra điện áp 4 ~ 20 mA(tín hiệu thường được sử dụng nhất) , 0 ~ 5 VDC, 0 ~ 10 VDC, 1 ~ 5 VDC …

Hình 2.7 Cảm biến áp suất sen-3991

Tùy vào từng loại cảm biến là cách thức hoạt động cũng khác nhau có đến hàng chục loại cảm biến, có loại hoạt động dựa trên sự biến dạng vật liệu để làm

sự thay đổi điện trở, loại thì thay đổi điện dung, loại thì sử dụng vật liệu áp điện,

… dạng phổ biến là dạng áp điện trở và kiểu điện dung

* Cảm biến áp suất kiểu áp điện trở

Hình 2.8 Cảm biến áp suất

Nguyên lý làm việc của cảm biến loại này dựa trên sự biến dạng của cấu trúc màng (khi có áp suất tác động đến) được chuyển thành tín hiệu điện nhờ cấy trên đó các phần tử áp điện trở

Khi lớp màng bị biến dạng uốn cong, các áp điện trở sẽ thay đổi giá trị

Độ nhạy và tầm đo của cảm biến phụ thuộc rất nhiều vào màng và kích thước, cấu trúc, vị trí các áp điện trở trên màng

Hình 2.9 Cấu tạo cảm biến kiểu áp trở

Màng sử dụng trong cảm biến là màng rất nhạy với tác động của áp suất Bốn điện trở được đặt tại 4 trung diểm của các cạnh màng, 2 cặp điện trở song song với màng và 2 cặp điện trở vuông góc với màng ( để khi màng bị biến đổi thì 2 cặp điện trở này có chiều biến dạng trái ngược nhau ) Bốn điện trở trên được ghép lại tạo thành cầu Wheatsone

Hình 2.10 Cảm biến áp suất kiểu áp trở

Khi không có áp suất tác động các điện trở ở trạng thái cân bằng, điện áp

ngõ ra bằng 0 Khi có áp suất tác động màng mỏng bị biến dạng , các giá trị điện

trở thay đổi, cụ thể giá trị các áp điện trở song song với cạnh màng giảm thì giá trị các áp điện trở vuông góc với cạnh màng tăng và ngược lại khi đó sẽ tạo điện

áp ngõ ra khác 0 Sự thay đổi giá trị điện trở phụ thuộc và độ biến dạng của màng, vì vậy bằng cách kiểm tra điện áp ngõ ra đó ta có thể tính toán được

áp suất cần đo

* Cảm biến áp suất kiểu tụ

- Loại này có nguyên lý hoạt động đơn giản hơn dựa vào giá trị của điện dung để xác định áp suất Điện dung của tụ được thay đổi bằng cách thay đổi khoảng cách của cực tụ

Hình 2.11 Cấu tạo cảm biến áp suất tụ

- Nguyên lý áp kế điê ̣n dung :

Khi có áp suất tác động vào lớp màng làm lớp màng bị biến dạng đẩy bản cực lại gần với nhau hoặc kéo bản cực ra xa làm giá trị của tụ thay đổi, dựa vào

sự thay đổi điện dung này qua hệ thống xử lý người ta có thể xác định được áp suất cần đo

2.2.3 Cảm biến lưu lượng

Lưu lượng kế là cảm biến đo không thể thiếu để đo lưu lượng của chất khí, chất lỏng, hay hỗn hợp khí-lỏng trong các ứng dụng công nghiệp như thực phẩm-nước giải khát, dầu mỏ- khí đốt, hóa chất-dược phẩm, sản xuất giấy, điện,

xi măng … Trên thị trường, các loại lưu lượng kế rất đa dạng và luôn sẵn có cho bất kỳ ứng dụng công nghiệp hay dân dụng nào Việc chọn lựa cảm biến đo lưu lương loại nào cho ứng dụng cụ thể thường dựa vào đặc tính chất lỏng (dòng chảy một hay hai pha, độ nhớt, độ đậm đặc, …), dạng dòng chảy (chảy tầng, chuyển tiếp, chảy hỗn loạn, …), dải lưu lượng và yêu cầu về độ chính xác phép

đo Các yếu tố khác như các hạn chế về cơ khí và kết nối đầu ra mở rộng cũng sẽ ảnh hưởng đến quyết định chọn lựa này Nói chung, độ chính xác của lưu lượng

kế còn phụ thuộc vào cả môi trường đo xung quanh Các ảnh hưởng của áp suất, nhiệt độ, chất lỏng/khí hay bất kỳ tác động bên ngoài nào đều có thể ảnh hưởng đến kết quả đo

Cảm biến đo lưu lượng trong công nghiệp được lắp đặt ở môi trường nhiễu cao và thường bị xung áp Điều này đòi hỏi các cảm biến đo lưu lượng phải hoạt động bình thường cả với xung điện áp và bù được nhiễu để đảm bảo đưa ra tín hiệu đo với độ chính xác cao Thông thường, trong công nghiệp hay

sử dụng giao diện truyền dẫn tín hiệu 4-20mA giữa bộ truyền tín hiệu đo với thiết bị điều khiển Bộ truyền tín hiệu đo gắn với cảm biến đo lưu lượng có thể được cấp nguồn bởi chính mạch vòng 4-20mA này hoặc bằng nguồn riêng Bộ truyền tín hiệu đo sử dụng mạch vòng 4-20mA có yêu cầu rất khắt khe về công suất: tất cả các thiết bị điện thu thập/xử lý và truyền tin cần phải hoạt động độc lập với nguồn cấp từ mạch vòng 4-20mA, chỉ những vi xử lý/vi điều khiển tiêu thụ rất ít điện (ví dụ dòng vi điều khiển DSP) mới được kết hợp dùng chung