TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BM KỸ THUẬT ĐIỆN BM KỸ THUẬT ĐIỆN BÀI T P ĐO L NGẬ ƯỜ BÀI T P ĐO L NGẬ ƯỜ ĐO NHIỆT ĐỘ 3 ĐIỂM TRONG PHÒNG XỬ LÝ ĐO NHIỆT ĐỘ 3 ĐIỂM TRONG PHÒNG XỬ LÝ CHẤT THẢI BỆNH VIỆN (MAX 250) CHẤT THẢI BỆNH VIỆN (MAX 250) Hà Nội 10 - 2010 Nội dung Nội dung  Vấn đề xử lý chất thải trong bệnh viện Vấn đề xử lý chất thải trong bệnh viện  Các phương pháp đo nhiệt độ Các phương pháp đo nhiệt độ  Chọn thiết bị đo cho bài toán Chọn thiết bị đo cho bài toán  Vi xử lý Psoc và truyền thông máy tính Vi xử lý Psoc và truyền thông máy tính  Sơ đồ cấu trúc, mạch nguyên lý Sơ đồ cấu trúc, mạch nguyên lý  Tính toán nhiệt độ và lưu đồ thuật toán Tính toán nhiệt độ và lưu đồ thuật toán  Lắp đặt, bố trí thiết bị và Kết quả đạt Lắp đặt, bố trí thiết bị và Kết quả đạt được được V n đ x lý ch t th i trong b nh ấ ề ử ấ ả ệ V n đ x lý ch t th i trong b nh ấ ề ử ấ ả ệ vi nệ vi nệ  Vấn đề xử lý chất thải bệnh viện là một trong những vấn đề Vấn đề xử lý chất thải bệnh viện là một trong những vấn đề đang được đề cập hiện nay. Đa phần các chất thải bệnh viện đang được đề cập hiện nay. Đa phần các chất thải bệnh viện là chất thải rắn gồm nhiều thành phần khác nhau như băng, là chất thải rắn gồm nhiều thành phần khác nhau như băng, gạt, dụng cụ, mô và cơ quan cơ thể người….Các chất thải gạt, dụng cụ, mô và cơ quan cơ thể người….Các chất thải này có ảnh hưởng đến môi trường và gây nguy hiểm nếu ta này có ảnh hưởng đến môi trường và gây nguy hiểm nếu ta không có biện pháp xử lý không có biện pháp xử lý  Phương án : Phương án : Xử lý theo phương pháp nhiệt phân Xử lý theo phương pháp nhiệt phân Nhiệt phân là quá trình phân hủy ở nhiệt độ cao trong điều 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, 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 thành phần, cấu trúc chất thải và chế độ cấp khí. Phản ứng nhiệt phân xảy ra như sau: nhiệt phân xảy ra như sau: Chất thải → Các chất bay hơi + Cặn rắn Chất thải → Các chất bay hơi + Cặn rắn Trong đó: Trong đó: +Các chất bay hơi chủ yếu: CxHy, H2, COx, NOx, SOx và +Các chất bay hơi chủ yếu: CxHy, H2, COx, NOx, SOx và cả hơi nước. cả hơi nước. +Cặn rắn: cacbon cố định và tro +Cặn rắn: cacbon cố định và tro Sự ảnh hưởng của nhiệt độ Sự ảnh hưởng của nhiệt độ  Phương pháp xử lý chất Phương pháp xử lý chất thải là phương pháp thải là phương pháp nhiệt phân, trong quá nhiệt phân, trong quá trình nhiệt phân thì nhiệt trình nhiệt phân thì nhiệt độ là yếu tố rất là quan độ là yếu tố rất là quan trọng cho quá trình nhiệt trọng cho quá trình nhiệt phân. Ở mỗi mức nhiệt phân. Ở mỗi mức nhiệt độ khác nhau thì các chất độ khác nhau thì các chất thải được phân hủy và thải được phân hủy và thành một dạng khác. thành một dạng khác.  Nhiệt độ không đủ sẽ Nhiệt độ không đủ sẽ không phân hủy hết các không phân hủy hết các chất dioxin chất dioxin Việc kiểm soát và đo nhiệt độ Việc kiểm soát và đo nhiệt độ tại lò xử lý là vấn đề rất quan tại lò xử lý là vấn đề rất quan trọng trọng ảnh ảnh hưởng tới việc xử lý hưởng tới việc xử lý chất thải chất thải Các phương pháp đo nhiệt độ Các phương pháp đo nhiệt độ  Nhiệt độ được chia làm 3 loại dải nhiệt : Nhiệt độ được chia làm 3 loại dải nhiệt : Nhiệt độ thấp, nhiệt độ trung bình, nhiệt độ Nhiệt độ thấp, nhiệt độ trung bình, nhiệt độ cao. cao.  Ở dải nhiệt trung bình và thấp thì phương Ở dải nhiệt trung bình và thấp thì phương pháp đo thường là phương pháp đo tiếp pháp đo thường là phương pháp đo tiếp xúc. Thiết bị đo được tiếp xúc trực tiếp với xúc. Thiết bị đo được tiếp xúc trực tiếp với môi trường cần đo môi trường cần đo  Ở dải nhiệt độ cao thì phương pháp đo Ở dải nhiệt độ cao thì phương pháp đo thường là không tiếp xúc. Thiết bị đo được thường là không tiếp xúc. Thiết bị đo được đặt ngoài môi trường cần đo đặt ngoài môi trường cần đo Ph ng pháp đo không ti p xúcươ ế Ph ng pháp đo không ti p xúcươ ế 1- Phương pháp hỏa quang kế 1- Phương pháp hỏa quang kế Đây là phương pháp dựa trên định luật bức xạ của Đây là phương pháp dựa trên định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối, tức là vật hấp thụ năng lượng vật đen tuyệt đối, tức là vật hấp thụ năng lượng theo mọi hướng với khả năng lớn nhất. Bức xạ theo mọi hướng với khả năng lớn nhất. Bức xạ nhiệt của mọi vật thể có thể đặc trưng một một độ nhiệt của mọi vật thể có thể đặc trưng một một độ phổ phổ λ E Ph ng pháp đo không ti p xúcươ ế Ph ng pháp đo không ti p xúcươ ế 2- Phương pháp hỏa quang kế 2- Phương pháp hỏa quang kế Được khắc nhiệt độ theo bức xạ của vật đen tuyệt Được khắc nhiệt độ theo bức xạ của vật đen tuyệt đối. đối. Đo được nhiệt độ tới 2500 độ C Đo được nhiệt độ tới 2500 độ C Ph ng pháp đo không ti p xúcươ ế Ph ng pháp đo không ti p xúcươ ế 3- Hỏa quang kế mầu sắc 3- Hỏa quang kế mầu sắc Đây là dụng cụ đo nhiệt độ dựa trên phương pháp đo tỉ số 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 cường độ bức xạ của hai ánh sáng có bước sóng khác nhau Đặc điểm của phương pháp này trong quá trình đo không 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 phụ thuộc vào khoảng cách từ vị trí đo đến đối tượng đo và không phụ thuộc vào bứ xạ của môi trường không phụ thuộc vào bứ xạ của môi trường Ph ng pháp đo ti p xúcươ ế Ph ng pháp đo ti p xúcươ ế 1 Nhiệt kế chất lỏng 1 Nhiệt kế chất lỏng Trong phương pháp này người ta sử dụng sự giãn nở của Trong phương pháp này người ta sử dụng sự giãn nở của chất lỏng theo nhiệt độ, đo sự tăng giảm tuyến tính của cột chất lỏng theo nhiệt độ, đo sự tăng giảm tuyến tính của cột chất lỏng theo sự tăng giảm của nhiệt độ như nhiệt kế bằng chất lỏng theo sự tăng giảm của nhiệt độ như nhiệt kế bằng thủy ngân thủy ngân 2 Nhiệt kế cặp nhiệt ngẫu 2 Nhiệt kế cặp nhiệt ngẫu Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nhiệt kế cặp nhiệt 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 ngẫu. Gồm 2 dây hàn với nhau ở điểm 1 và luồn vào ông 2 để có thể đo được nhiệt độ. để có thể đo được nhiệt độ. Ph ng pháp đo ti p xúcươ ế Ph ng pháp đo ti p xúcươ ế 3 – Đo bằng nhiệt điện trở 3 – Đo bằng nhiệt điện trở Nguyên tắc làm việc : Sử Nguyên tắc làm việc : Sử dụng tính chất biến thiên dụng tính chất biến thiên điện trở điện trở suất suất của vật chất theo nhiệt độ, từ đó biết được nhiệt của vật chất theo nhiệt độ, từ đó biết được nhiệt độ cần đo độ cần đo . . Hiện nay sử dụng 3 loại điện trở để đo nhiệt độ là : Hiện nay sử dụng 3 loại điện trở để đo nhiệt độ là : + Điện trở kim loại + Điện trở kim loại + Điện trở silic + Điện trở silic + Điện trở chế tạo bằng các chất oxit bán dẫn + Điện trở chế tạo bằng các chất oxit bán dẫn   Ta xét đến nhiệt điện trở làm bằng kim loại Ta xét đến nhiệt điện trở làm bằng kim loại [...]... ta có thể đo được nhiệt độ từ -200oC đến 1000oC  Giải pháp : Để thuận tiện với quá trình mô 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  Cảm biến đo nhiệt độ LM35 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 thang độ Celsius... được cân chỉnh Đặc điểm chính của cảm biến LM35 : + Điện áp đầu vào từ 4V đến 30 V + Độ phân giải điện áp đầu ra là 10mV/oC + Độ chính xác cao ở 25C là 0.5C + Trở kháng đầu ra thấp 0.1 ôm cho 1mA tải Dải nhiệt độ đo được của LM35 là từ -55C - 150C với các mức điện áp ra khác nhau Nhiệt độ -55oC Điện áp ra -550mV 25oC 150oC 250mV 1500mV Vi xử lý Psoc Trong bài toán này để đo được nhiệt độ chúng em chọn... 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 : Phương pháp đo tiếp xúc 4 – Đo nhiệt độ bằng phần tử bán dẫn Với đặc điểm là: + Độ nhạy của các loại IC bán dẫn đo nhiệt độ thường có giá trị nhỏ + Ưu điểm : Độ tuyến tính cao, sử dụng đơn giản + Nhược điểm : Bị giới hạn bởi phạm vi sử dụng trong khoảng từ -50oC đến 150oC, do giới hạn chịu nhiệt. .. truyền thông qua RS 232 được sử dụng trong bài toán này Ghép nối qua cổng nối tiếp RS 232 là trong những kỹ thuật được sử dụng rộng rãi nhất để ghép nối các thiết bị ngoại vi với máy tính Sơ đồ cấu trúc hệ thống đo Điểm 1 LM35 Điểm 2 LM35 Cảnh báo MUX ADC LCD CPU- PSoc CY8C29466 Điểm 3 LM35 Nguồn 5V Nút nhấn RS 232 PC Sơ đồ nguyên lý hệ thống Tính toán nhiệt độ Ta có sơ đồ hàm truyền t LM35 U (V ) ADC ADC... tử bán dẫn Loại IC Độ nhạy Giải đo Sai số AD592CN 1uA/1oK -25 – 150oC 0.3oC LM35 +-10mV/oC -55 – 150oC +-0.25oC MMB-TS102 -2.25mV/oK 40 – 150 oC +-2oC RÈF-02A 2.1mV/oK -55 – 150oC -+0.5oC LM 335 10mV/oK -40 – 150oC 1oC Chọn thiết bị đo cho bài toán Phương pháp đo : Chọn phương pháp đo tiếp xúc do có nhiệt độ đo lớn nhất là 250oC  Cảm biến phù hợp với yêu cầu bài toán là cảm biến nhiệt điện trở Với.. .Nhiệt điện trở kim loại 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 Cảm biến nhiệt điện trở PT100 Cảm biến nhiệt độ PT100 kiểu TF 101 Bảng thông số điện trở của Pt100 Phương pháp đo tiếp xúc 4 – Đo nhiệt độ bằng phần tử bán dẫn Đo nhiệt độ bằng các phần tử bán dẫn... 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 Chọn ADC 11 bit  n = 5/2048 = 2.44mV Giá trị ADC_Value đo được từ giá trị điện áp đầu vào ADC_Value = U/n = (t * 10mV) / 2.44mV Vậy giá trị nhiệt độ đo được sẽ là : t = ADC_value * 2.44/10 (oC) Lưu đồ thuật toán hệ thống Lắp đặt và bố trí hệ thống Cảm biến 2 CPU Cảm biến 1 LÒ ĐỐT Cảm biến 3 + Cảm biến... chọn và sử dụng dòng vi xử lý Psoc – Cy8C29466 Với ưu điểm có khả năng đặt cấu hình mạnh mẽ, người sử dụng sẽ có được những thiết bị điều khiển, thiết bị đo có giá rẻ, kích thước nhỏ gọn và sản 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 RS 232 đã khá hữu ích trong... Cảm biến 2 CPU Cảm biến 1 LÒ ĐỐT Cảm biến 3 + Cảm biến được tiếp xúc với lò đốt + Mạch điều khiển được để ở ngoài PC Kết quả đạt được Khối mạch điều khiển Kết quả đạt được Khối cảm biến được đưa vào lò nhiệt Kết nối với khối điều khiển thông qua dây dẫn Kết quả đạt được Kiểm soát trên máy tính thông qua phần mềm