Tải bản đầy đủ (.docx) (121 trang)

Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.49 MB, 121 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>MỤC LỤC</b>

LỜI NÓI ĐẦU...3

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ TỦ SẤY BẰNG ĐIỆN TRỞ...4

1.1.Khái niệm chung về lò điện trở...4

1.2.Phân loại thiết bị sấy...5

1.3.Ưu, nhược điểm của tủ sấy điện trở...6

1.4.Cấu tạo dây đốt điện trở...7

1.4.1.Dây đốt hở:...7

1.4.2.Dây đốt kín...8

1.5.Các vật liệu làm dây đốt...10

1.5.1.Vật Liệu hợp kim...10

1.6.Một số lò sấy điện trở gián tiếp thường dùng...11

1.6.1.Thiết bị sấy buồng...11

1.6.2.Thiết bị sấy kiểu hầm...13

1.6.3.Thiết bị sấy dùng bơm nhiệt:...14

1.6.4.Thiết bị sấy buồng dùng Êjectơ:...16

1.6.5.Thiết bị sấy khí động:...17

1.7.Đặc tính của các loại sơn trước khi sấy...18

1.7.1.Khái niệm chung...18

1.7.2.Độ bóng...19

1.7.3.Loại sơn chứa sắc tố nhễm và oxít sắt micaceous...19

1.7.4.Thời gian bảo dưỡng và cất giữ...19

1.7.5.Nhiệt độ và điều kiện bề mặt...19

1.7.6.Đóng rắn hồn tồn...19

1.7.5.Điểm bắt lửa...20

1.7.6.Bản thời gian khô để sơn lớp kế tiếp...20

1.7.7.Thời gian khô chạm được...20

1.7.8.Thời gian khô để vận chuyển...20

1.7.9.Chiều dầy màng sơn khô (dft) và chiều dầy màng sơn ướt (wft)...20

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<i><small>Lời nói đầu</small></i>

1.7.10. Phần trăm thể tích chất rắn...22

1.7.11.Dung sai...23

1.7.12.Thơng gió...23

1.7.13. Định mức thực tế...23

1.7.14. Dung mơi pha...24

1.7.15. Dự tính hao hụt theo phần trăm...24

1.7.16. Kích cỡ lổ súng phun và góc độ phun sơn...24

1.7.17. Tỷ lệ pha trộn...25

1.7.18. Thời gian cảm ứng...25

1.7.19. Thời gian sống của sơn (thời gian sơn sẽ chết)...25

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MƠ HÌNH TỦ SẤY...26

2.1. Những yêu cầu cơ bản đối với cấu tạo lị điện trở...26

2.1.1. Hợp lý về cơng nghệ...26

2.1.2. Hiệu quả về kỹ thuật...26

2.1.3. Chắc chắn khi làm việc...26

2.1.4. Tiện lợi khi sử dụng...27

2.1.5. Rẻ và đơn giản khi chế tạo...27

2.1.6. Hình dáng bề ngồi đẹp...27

2.1.7. Cấu tạo của lị điện trở...27

2.1.8. Đối tượng lò nhiệt sử dụng trong đồ án...30

2.2. Tổng quan các linh kiện cho mạch điều khiển...31

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN...53

3.1.Sơ đồ khối hệ thống điều khiển lò sấy...53

3.2. Sơ đồ mạch khởi động từ đơn...54

3.3. Sơ đồ mạch nguyên lý thiết bị...56

3.4. Phân tích chức năng các thành phần thiết bị...57

3.4.1.Khối DC12V 3A...57

3.4.2.Khối điều khiển triac...58

3.4.3.Vi điều khiển...59

3.4.4. Khối bảo vệ bằng mosfet...61

3.4.5.Khối LCD và Khối Arduino R3...62

3.6.Thuật toán PID điều khiển dây mayso...71

3.6.1. Thuật toán PID...71

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<i><small>Lời nói đầu</small></i>

CHƯƠNG 4 : ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN...75

4.1. MỤC ĐÍCH ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ...75

4.2. Chương trình điều khiển...76

4.2.1. Chương trình chính...76

4.2.2. Chương trình kiểm tra nhiệt độ để điều khiển quạt,dây mayso...77

4.2.3.Chương trình điều khiển Đèn báo hiệu...78

4.3. Chương trình...79

4.4. Quy trình sấy...79

4.4.1. Tóm tắt quy trình sấy...79

4.4.1. Các bước thực hiện chi tiết...79

4.5. Kết quả thực hiện mơ hình tủ sấy...93KẾT LUẬN

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>DANH MỤC HÌNH VẼ</b>

Hình 1.1: Dây tiết diện trịn quấn kiểu lị xo...7

Hình 1.2: Dây đốt bố trí kiểu dích dắc...8

Hình 1.3: Cấu tạo của dây đốt kín hình chữ U...9

Hình 1.4: Thiết bị sấy buồng dùng quạt gió tập trung...12

Hình 1.5: Cấu tạo buồng sấy...12

Hình 1.6: Hầm sấy kiểu Xnhimod- Ghiprodrep- 56 (Liên Xơ cũ)...14

Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy dùng bơm nhiệt...15

Hình 1.8: Thiết bị sấy buồng kiểu XNHIMOD...16

Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy khí động:...18

Hình 2.1: Cấu trúc phần cứng của Arduino UNO...33

Hình 2.2: Sơ đồ chân trong Atmega 382...34

Hình 2.3: Sơ đồ cấu trúc bên trong Atmega 382...35

Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc CPU bên trong Atmega 382...36

Hình 2.13: Hình dáng của loại LCD thơng dụng...42

Hình 2.14: Sơ đồ chân của LCD...42

Hình 2.15: Triac và kí hiệu của triac...44

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<i><small>Danh mục hình vẽ</small></i>

Hình 2.21: Hướng đi dịng điện trong LM5296...51

Hình 2.22: Hình ảnh tủ 3D...52

Hình 3.1: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống...53

Hình 3.2: Sơ đồ khối chi tiết khối dây mayxo...54

Hình 3.3: Sơ đồ khối chi tiết khối thực thi...54

Hình 3.4: Sơ đồ mạch khởi động...55

Hình 3.5: Sơ đồ mạch nguyên lý...56

Hình 3.6: Khối nguồn DC12V3A...57

Hình 3.7: Điều khiển triac...58

Hình 3.8: Mạch cầu DB107 và hình ảnh thực tế...58

Hình 3.9: Tín hiệu tại hai đầu của Diode Zener 5V...59

Hình 3.10: Tín hiệu tại điểm INVDK...59

Hình 3.11: Mạch điều khiển góc mở của Triac dùng MOC3021...60

Hình 3.12: Điện áp đầu ra tại RL...60

Hình 3.13: Khối mosfet...61

Hình 3.14: Khối Arduino và LCD tét thử...63

Hình 3.15: Khối Arduino và LCD thực tế...63

Hình 3.16: Khối LCD và Arduino...64

Hình 3.17: Khối cảm biến nhiệt độ...64

Hình 3.18: Khối cịi báo...67

Hình 3.24: Sơ đồ điều khiển PID...71

Hình 3.25: Đồ thị PV theo thời gian, ba giá trị Kp (Ki và Kd là hằng số)...72

Hình 3. 26: Đồ thị PV theo thời gian, tương ứng với 3 giá trị Ki (Kp vàKd khơng đổi)...73

Hình 3.27: Đồ thị PV theo thời gian, với 3 giá trị Kd (Kp and Ki không đổi)....74

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Hình 4.1: Chương trình chính...76

Hình 4.2: Chương trình điều khiển quạt , dây mayso...77

Hình 4.3: Chương trình đèn báo hiệu điều khiển...78

Hình 4.4: Hình ảnh tủ điện...80

Hình 4.5: Hình ảnh tủ điện khi đã ấn nút Start...81

Hình 4.7: Hình ảnh bảng điều khiển hiển thị đèn vàng khi cửa mở...84

Hình 4.8: Màn hình LCD hiển thị nhiệt độ trong buồng...85

Hình 4.9: Màn hình LCD khi hiển thị cài đặt nhiệt độ...86

Hình 4.10: Màn hình LCD hiển thị thời gian cài đặt nhiệt độ...87

Hình 4.11: Màn hình LCD hiển thị bắt đầu sấy...88

Hình 4.12: Màn hình LCD hiển thị các thơng số trong q trình sấy...89

Hình 4.13: Màn hình LCD hiển thị thơng báo đã sấy xong...90

Hình 4.14: Màn hình LCD hiển thị quá trình xả nhiệt...91

Hình 4.15: Quạt xả nhiệt hoạt động...92

Hình 4.16: Hình ảnh hồn thiện bên trong của mơ hình tủ sấy sơn...93

Hình 4.17: Hình ảnh hồn thiện bên ngồi của mơ hình tủ sấy sơn...94

Hình 4.17: Hình ảnh hồn thiện mạch điều khiển của mơ hình...95

Hình 4.18. Sản phẩm sau khi sấy sơn...96

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<i><small>Lời mở đầu</small></i>

<b>LỜI NĨI ĐẦU</b>

Ngày nay cơng nghệ khoa học khơng ngừng phát triển, trong đó ngành kỹthuật điều khiển và tự động hóa cũng đã và đang là một trong những kỹ thuậtchiếm được nhiều thành tựu về khoa học – kỹ thuật hơn hẳn.

Cùng với sự phát triển vượt bậc đó ngành đã ngày càng khẳng định vai trịquan trọng của nó đối với cuộc sống hiện đại của con người với tầm nhìn chotương lai.

Thiết bị sấy được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp, chếbiến nông, lâm, hải sản. Sấy không chỉ đơn giản cho ngun liệu vào sấy chokhơ mà nó là một q trình cơng nghệ phức tạp địi hỏi phải đảm bảo chất lượngtheo một chỉ tiêu nào đó ví dụ như khi sấy các thiết bị thì phải đảm bảo được bềmặt mà các góc khi sấy xong phải đảm bảo sản phẩm sơn đều màu .

<b>Với ý tưởng, chúng em xin đưa ra đề tài tốt nghiệp: “Xây dựng mơ hìnhhệ thống sấy sơn trong cơng nghiệp. Đi sâu thiết kế chương trình điềukhiển”. Nội dung gồm các phần như sau:</b>

<b>CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ TỦ SẤY BẰNG ĐIỆN TRỞCHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MƠ HÌNH TỦ SẤY</b>

<b>CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN </b>

<b>CHƯƠNG 4: ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀUKHIỂN</b>

Để hoàn thiện được đề tài này, chúng em xin gửi làm cảm ơn sâu sắc tới

<b>Giáo viên hướng dẫn ThS. Nguyễn Đình Tích đã hướng dẫn nhiệt tình và hỗ trợ</b>

chúng em hết mình trong quá trình thực hiện đề tài.

<i>Hải Phòng, ngày 12 tháng 12 năm 2019</i>

Sinh viên thực hiện

Phạm Đình Thịnh

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ TỦ SẤY BẰNG ĐIỆN TRỞ</b>

Trong đời sống và sản xuất, yêu cầu về sử dụng nhiệt năng rất lớn. Trongcác ngành công nghiệp khác nhau, nhiệt năng dùng để nung, sấy, nhiệt luyệnnấu chảy các chất,... là một yêu cầu không thể thiếu. Nguồn năng lượng nhiệtnày được chuyển từ điện năng qua các lò điện là rất phổ biến thuận lợi.Từ điệnnăng có thể thu được nhiệt năng bằng nhiều cách. Nhờ hiệu ứng Joule (lị điệntrở), nhờ phóng điện (lị hồ quang), nhờ tác dụng nhiệt của dịng xốy Foucaultthơng qua hiện tựơng cảm ứng điện từ (lò cảm ứng),...

Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng phương pháp bay hơi.Đối tượng của quá trình sấy là các vật ẩm, là những vật thể có chứa một lượngchất lỏng nhất định. Chất lỏng chứa trong vật ẩm thường là nước, một số ít vậtẩm chứa chất lỏng khác là dung mơi , ví dụ như sơn vecni…Trong trường hợpsấy nóng nhiệt được cung cấp nhằm thực hiện nhiệm vụ nung nóng vật liệu sấytừ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ thích hợp để vận chuyển ẩm từ các lớp bêntrong ra bên ngoài và vận chuyển từ lớp bề mặt của vật liệu sấy vào mơi trườngkhơng khí.

+ Dựa vào điều kiện, phương pháp sấy sản phẩm có thể phân loại :

- Dựa vào tác nhân sấy: sấy khơng khí hay khói lị, sấy thăng hoa, sấybằng dòng cao tần.

- Dựa vào áp suất làm việc: sấy chân không, sấy ở áp suất thường.- Dựa vào phương pháp làm việc: máy sấy liên tục, máy sấy gián đoạn.- Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: sấy tiếp xúc haysấy đối lưu, sấy bức xạ, sấy bằng dòng điện cao tần.

- Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấythùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun…

- Dựa vào chuyển động của các tác nhân sấy và vật liệu sấy: sấy xuôichiều, ngược chiều, chéo dòng…

<b>1.1.Khái niệm chung về lò điện trở</b>

Tủ sấy điện trở là thiết bị biến đổi điện năng thành nhiệt năng thông quadây đốt (dây điện trở). Từ dây đốt qua bức xạ, đối lưu và truyền dẫn nhiệt, nhiệt

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

năng được truyền tới vật cần gia nhiệt. Lò điện trở thường dùng để nung sấy,nhiệt luyện, nấu chảy kim loại màu và hợp kim màu...

<b>1.2.Phân loại thiết bị sấy</b>

Thiết bị sấy là thiết bị nhằm thực hiện các q trình làm khơ các vật liệu,các chi tiết hay sản phẩm nhất định, làm cho chúng khô và đạt đến một độ ẩmnhất định theo yêu cầu. Trong các quá trình sấy, chất lỏng chứa trong vật liệusấy thường là nước. Tuy vậy, trong kỹ thuật sấy cũng thừơng gặp trường hợpsấy các sản phẩm bị ẩm bởi các chất lỏng hữu cơ như sơn, các vật đánh xi...

Phương pháp sấy chia ra hai loại lớn là sấy tự nhiên và sấy bằng thiết bị.Sấy tự nhiên là quá trình phơi vật liệu ngồi trời. Phương pháp này sử dụngnguồn bức xạ của mặt trời và ẩm bay ra được khơng khí mang đi (nhiều khiđược hỗ trợ bằng gió tự nhiên).

Phương pháp sấy tự nhiên có ưu điểm là đơn giản, đầu tư vốn ít, bề mặttrao đổi lớn, dòng nhiệt bức xạ từ mặt trời tới vật có mật độ lớn (tới 1000 w/m<small>2</small>)

Tuy vậy sấy tự nhiên có các nhựơc điểm là: thực hiện cơ giới hố khó, chiphí lao động nhiều, cường độ sấy không cao, chất lượng sản phẩm không cao,chiếm diện tích mặt bằng lớn...

Các phương pháp sấy nhân tạo được thực hiện trong thiết bị sấy. Có nhiềuphương pháp sấy nhân tạo khác nhau. Căn cứ vào phương pháp cung cấp nhiệtcó thể chia ra các loại sau:

- Phương pháp sấy đối lưu.- Phương pháp sấy bức xạ.- Phương pháp sấy tiếp xúc.

- Phương pháp sấy bằng điện trường dòng cao tần.- Phương pháp sấy thăng hoa.

Trong các phương pháp kể trên phương pháp sấy đối lưu, bức xạ và tiếpxúc được dùng rộng rãi hơn cả, nhất là phương pháp sấy đối lưu.Mỗi phươngpháp sấy kể trên được thực hiện trong nhiều kiểu thiết bị khác nhau, ví dụ: sấyđối lưu được thực hiện trong nhiều thiết bị sấy như thiết bị sấy buồng, sấy hầm,sấy bằng băng tải, thiết bị sấy kiểu tháp, thiết bị sấy thùng quay, thiết bị sấy tầng

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

sôi, thiết bị sấy thổi kiểu khí động... Phương pháp sấy bức xạ có thể thực hiệntrong thiết bị sấy bức xạ dùng nguyên liệu khí, dùng dây điện trở... Phương phápsấy tiếp xúc có thể thực hiện trong các thiết bị như: thiết bị sấy tiếp xúc với bềmặt nóng, thiết bị sấy tiếp xúc kiểu tay quay, thiết bị sấy tiếp xúc chất lỏng...

Mỗi loại vật liệu sấy thích hợp với một số phương pháp sấy và một số kiểuthiết bị sấy nhất định. Vì vậy tuỳ theo vật liệu sấy mà ta chọn phương pháp sấy vàthiết bị sấy cho phù hợp để đạt được hiệu quả và chất lượng sản phẩm cao.

<b>1.3.Ưu, nhược điểm của tủ sấy điện trở</b>

+ Lò điện so với các lò sử dụng các nhiên liệu khác có những ưu điểmsau:

- Đảm bảo tốc độ nung lớn và năng suất cao.

- Đảm bảo nung đều và chính xác do nhiệt độ được điều khiển bằng điện.- Đảm bảo độ kín cần thiết.

- Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa trong quá trình chất dỡ nguyênliệu và vận chuyển vật phẩm.

- Đảm bảo điều kiện lao động hợp vệ sinh, vận hành thuận tiện, thiết bịgọn nhẹ.

- Sơn thiết bị trong mọi thời tiết cho dù nắng hay mưa, ẩm ướt hay khơhạn thì bề mặt sơn vẫn đẹp và khơng bị nhậm nước

- Sau khi sơn không nhất thiết phải thực hiện khâu đánh bóng mà vẫn đảmbảo được độ bóng cao và bền, sáng mặt sơn

- Do có đường gió phân luồng đi qua trong phịng sơn nên khả năng bámvà tiết kiệm được sơn hơn bình thường

- Bề mặt sơn giữ được độ bóng, cứng bề mặt trong q trình sử dụng- Do làm trong phịng có bộ phận xử lý khí thải riêng nên khơng gây ơnhiễm mơi trường, tạo mơi trường làm việc an tồn cho thợ sơn

- Độ cứng và sơn được đồng đều trên tồn bộ bề mặt được sơn

- Có chế độ sấy tự động nên ta không cần giám sát trong suốt q trình sấy+ Mặc dù lị điện trở có nhiều ưu điểm so với các lị nhiệt khác nhưngcũng khơng thể tránh được một số nhược điểm sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

- Tiêu thụ nhiều điện năng.

- Nếu lị có cơng suất lớn thì phải có tính tốn chọn các thiết bị bảo vệ,vận hành dài hạn hợp lý.

- Yêu cầu người vận hành phải có chun mơn.

<b>1.4.Cấu tạo dây đốt điện trở</b>

Với phương pháp nung nóng bằng điện trở, phân dây đốt làm hai loại là:Dây đốt hở và dây đốt kín.

<b>1.4.1.Dây đốt hở:</b>

Đây là dây đốt khơng bọc bảo vệ.

<b>+ Ưu điểm của loại này:</b>

- Toả nhiệt dễ.- Dễ bố trí.- Giá thành rẻ.- Dễ sửa chữa.

<b>+ Nhược điểm:</b>

- Chóng hỏng, bị ăn mịn.- Tính an tồn kém.

- Trong một số trường hợp có ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm.Dâyđốt hở thường được quấn theo kiểu lò xo hoặc kiểu dích dắc.

Hình 1.1: Dây tiết diện trịn quấn kiểu lị xo

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Hình 1.2: Dây đốt bố trí kiểu dích dắc- Dây điện trở tiết diện trịn quấn kiểu dích dắc.- Dây điện trở tiết diện chữ nhật quấn kiểu dích dắc.

- Loại lị xo hay dùng cho dây đốt tròn, để tăng cường độ cứng, quấn dâyđốt trên lõi, bằng thanh gốm chịu lửa.

<b>1.4.2.Dây đốt kín</b>

Có vỏ bọc bằng thép quanh phần tử nung nóng.

<b>+ Ưu điểm:</b>

- Ít bị ơxi hố, hư hỏng, thời gian sử dụng lâu

- Trong một số trường hợp làm tăng chất lượng sản phẩm- Tăng hiệu suất

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

- Giá thành đắt

<b>+ Cấu tạo: Xét loại dây đốt kín hình chữ U.</b>

Hình 1.3: Cấu tạo của dây đốt kín hình chữ U1.Kim loại

2.Lớp ngăn cách3.Phần tử nung nóng4.Đầu nối

- Vỏ kim loại làm bằng thép CT 5÷8 hoặc thép khơng rỉ. (1CR18 Mig).- Lớp ngăn cách giữa phần tử nung nóng và vỏ, đảm bảo khơng dẫn điện,dẫn nhiệt, dùng bột thạch anh, bột MgO,...

- Phần tử nung nóng: Trong điều kiện toả nhiệt khó, khi hư hỏng khó sửachữa nên phải được làm bằng vật liệu tốt, thường dùng Cr<small>2</small>Ni<small>80</small>. Người ta hànđầu nối trong những thiết bị nung nóng với đầu ra để nối dây dẫn, để đưa điệnvào sợi đốt.

- Loại này được dùng phổ biến trong những thiết bị nung nóng trực tiếpH<small>2</small>O, dung dịch, dầu mỡ,...,thiết bị sấy.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Trong sinh hoạt ta dùng để đun nóng H<small>2</small>O, bếp điện, bình nước nóngARISTON.

<b>1.5.Các vật liệu làm dây đốt1.5.1.Vật Liệu hợp kim1.5.1.1. Hợp kim micrơm </b>

Hợp kim micrơm có độ bền nhiệt tốt vì có lớp màng ơxit crơm (Cr<small>2</small>O<small>3</small>),bảo vệ rất chặt, chịu sự thay đổi nhiệt độ tốt nên có thể làm việc trong các lị cóchế độ làm việc gián đoạn. Hợp kim micrơm có cơ tính tốt ở nhiệt độ thườngcũng như nhiệt độ cao, dẻo, dễ gia công, dễ hàn, điện trở suất lớn, hệ số nhiệtđiện trở nhỏ, khơng có hiện tượng giã hố.

Nicrơm là vật liệu đắt tiền, nên người ta có khuynh hướng tìm các vậtliệu khác thay thế.

<b>1.5.1.2. Hợp kim sắt- crôm- nhôm</b>

Hợp kim này chịu được nhiệt độ cao, thoả mãn u cầu các tính chấtđiện, nhưng có nhược điểm là giịn, khó gia cơng, kém bền cơ học ở nhiệt độcao. Vì thế cần thiết chú ý tránh các tác động tải trọng của chính dây điện trở.Một nhược điểm nữa là hợp kim sắt- crôm- nhôm ở nhiệt độ cao dễ bị các ôxitsắt, ôxit SiO<small>2</small> tác động hoá học, phá hoại lớp màng bảo vệ của các ơxít Al<small>2</small>O<small>3 </small> vàCr<small>2</small> O<small>3</small>. Vì vậy, tường lị, nơi tiếp xúc với hợp kim này phải là vật liệu chứa nhiềuAlumin (Al<small>2</small>O<small>3</small> ³70%; Fe<small>2</small>O<small>3</small> £1%).

Độ giãn dài tới 30¸40% đã gây ra khó khăn khi lắp đặt trong lò, cần tránhđoản mạch khi dây giãn dài và bị cong.

Các dây điện trở được tiêu chuẩn hoá khi sản xuất. Dây điện trở bằnghợp kim: X13I04; OX23IOA; OX27105A; X20H80, có đường kính dây:

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

Dây điện trở có tiết diện chữ nhật (a.b).

+ Những kích thước được dùng phổ biến nhất:

- Dây điện trở có dạng xoắn lị xo. Đường kính dây 5; 5,5; 6; 6,5; 7 (mm).- Dây điện trở dạng lỗi, cấu trúc kiểu dích dắc. Đường kính dây: 8; 8,5; 9 (mm).- Dây có tiết diện chữ nhật, cấu trúc kiểu dích dắc: 2.20; 2,5.25; 3.30 (mm).- Trong các lị đối lưu tuần hồn hoặc trong các buồng nung khơng khí,người ta dùng các dây dẫn điện trở có đường kính: 3; 3,5; 4 và 4,5 (mm) hoặcdây băng có tiết diện: (1.10); (1,2.12); (1,5.15).

<b>1.6.Một số lò sấy điện trở gián tiếp thường dùng1.6.1.Thiết bị sấy buồng</b>

Thiết bị sấy buồng dùng trong việc sấy những vật liệu dạng cục, hạt,... vớimột năng suất không lớn lắm và làm theo chu kỳ. Buồng sấy có thể được xâybằng thép tấm, ở giữa có cách nhiệt hoặc đơn giản xây bằng gạch đỏ có lớp cáchnhiệt hoặc khơng có.

Tác nhân sấy trong thiết bị sấy thường là khơng khí nóng hoặc là khói lị.Khơng khí được đốt nóng nhờ calorife điện hoặc khí....khói. Calorife thườngđược đặt trên nóc hoặc hai bên sườn hoặc ở bên ngồi buồng sấy. Trong thiết bịsấy buồng gồm hai loại: tác nhân sấy lưu động tự nhiên và lưu động cưỡng bức.Vật liệu sấy được đặt trên xe goòng, để thuận tiện trong việc vận chuyển các xegng thì khoảng cách giữa xe goòng và tường buồng sâý cách nhau mộtkhoảng 50-100 (mm). Vật liệu sấy bố trí trên khay, có ý nghĩa quan trọng trongvấn đề chất lượng của sản phẩm. Nếu vật liệu sấy có mật độ q lớn thì tác nhânsấy khó lưu chuyển dẫn đến thời gian sấy lớn và vật liệu khô không đều. Ngượclại nếu mật độ vật liệu sấy trên khay quá bé thì điều kiện truyền chất được tăng

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

cường và thời gian sấy giảm, chất lượng sản phẩm cao nhưng năng suất khôngcao. Do vậy việc bố trí vật liệu sấy trên khay sấy cũng rất quan trọng đối vớichất lượng sản phẩm sấy và năng suất sấy.

Thiết bị sấy buồng là một thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay vì:có kết cấu đơn giản, dễ vận hành, vốn đầu tư ít, thích hợp với các xí nghiệp bé

Hình 1.5: Cấu tạo buồng sấy1. Bê tông cốt sắt.

2. Bông thuỷ tinh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

3. Ống dẫn khí thải.4. Gạch đỏ.

5. Xe goòng chứa vật liệu sấy.

<b>1.6.2.Thiết bị sấy kiểu hầm</b>

Thiết bị sấy kiểu hầm là một trong những thiết bị đối lưu dùng khá rộngrãi trong cơng nghiệp nó dùng để sấy các vật liệu dạng hạt, bột,... Với năng suấtcao và có thể dễ dàng cơ giới hố, khác với thiết bị sấy buồng từng mẻ, trongthiết bị sấy hầm vật liệu sấy gần như được đưa vào và lấy ra liên tục.

Hầm sấy thường dài 10-15 m hoặc lớn hơn. Chiều cao và chiều ngang củahầm sấy phụ thuộc vào xe goòng và khay tải vật liệu sấy. Theo tiêu chuẩm ViệtNam chiều cao của hầm sấy từ 1200-1400 (mm). Hầm sấy thường làm bằnggạch đỏ có cách nhiệt hoặc khơng có cách nhiệt.

Trần hầm sấy thường làm bằng bê tông cách nhiệt. Tổn thất qua nềnkhoảng q<small>m</small> =10 (w/m<small>2</small>)÷15 (w/m<small>2</small>). Thiết bị chuyển tải là xe gng có kích thướccao từ 1000÷1500 mm, dài và rộng từ 500÷1000 mm. Trên khay bố trí từ 10÷15khay tải vật liệu với diện tích mỗi khay trên dưới 1 m<small>2</small>, mật độ vật liệu trên khaybố trí khoảng 2÷5 kg/m<small>2</small>. Để xe gng dịch chuyển được dễ dàng thì khoảnggiữa hai thành khay với hai tường bên khoảng 50÷100 mm.

Tác nhân sấy trong thiết bị sấy hầm thường là không khí nóng được gianhiệt từ calorife khí, và calorife khí thường được bố trí trên nóc hầm sấy. Vấn đềthải ẩm trong thiết bị sấy nó được thực hiện nhờ một ống thốt ẩm từ trên nóchầm sấy ở phần cuối dẫn ra nhờ quạt thải ẩm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Hình 1.6: Hầm sấy kiểu Xnhimod- Ghiprodrep- 56 (Liên Xơ cũ).1. Calorife.

2. Kênh dẫn khí nóng.3. Xe chứa vật liệu sấy.4. Quạt gió.

5. Ống thốt khí.

<b>1.6.3.Thiết bị sấy dùng bơm nhiệt:</b>

Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy dùng bơm nhiệt được biểu diễn trên hình 1.9Máy nén tiêu thụ năng lượng N<small>b</small> đưa môi chất lạnh đến giàn nóng. Ở đâymơi chất lạnh toả nhiệt Q<small>1</small> ra khơng khí làm cho nhiệt độ của nó tăng lên từ t<small>0</small>, ϕ<small>0</small>đến t<small>1</small>, ϕ<small>1</small>. Khơng khí nóng qua vật liệu sấy làm bay hơi ẩm w<small>h</small> từ vật liệu.Khơng khí thốt ra khỏi buồng sấy có nhiệt độ t<small>2</small> độ ẩm tương đối ϕ<small>2</small> được quạt4 thổi vào buồng lạnh môi chất lạnh được đưa từ giàn nóng qua van tiết lưu 6vào giàn lạnh. Ở đây mơi chất hố hơi rồi được hút về máy nén.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy dùng bơm nhiệt.1. Máy nén

2. Giàn nóng (calorife)3. Buồng sấy

4. Quạt gió5. Giàn lạnh6. Van tiết lưu

7. Gia nhiệt bằng điện8. Làm mát bằng nước

Khơng khí trong buồng lạnh nhả nhiệt Q<small>2</small> cho giàn lạnh làm cho nhiệt độcủa nó giảm từ t<small>2</small> xuống t<small>3</small> và tiếp tục giảm đến t<small>4</small>. Q trình làm lạnh khơng khí2-3-4 làm cho khơng khí ẩm trở nên q bão hồ, nước ngưng tụ sẽ được thốtra ngồi (lưu lượng w<small>h</small> nhiệt độ t<small>n</small>). Vì năng suất lạnh của giàn lạnh khơng đủ đểlàm lạnh khơng khí từ trạng thái 2 đến trạng thái 4 nên người ta phải dùng nướcbổ xung đưa vào làm mát khơng khí. Lưu lượng nước làm mát bổ xung là Gnnhiệt độ nước vaò t’,nhiệt độ nước ra t”. Quá trình sấy theo chu trình kín. Thiết

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

bị làm việc theo chu kỳ. Đầu quá trình sấy năng lượng bay hơi ẩm từ vật liệu wh(kg/h) rất lớn còn ở cuối quá trình sấy wh giảm đáng kể (bằng 10÷20% năngsuất bay hơi ẩm ở đầu quá trình sấy). Vì vậy cần phải điều chỉnh chế độ của bơmnhiệt phù hợp với q trình sấy. Để giảm khoảng điều chỉnh cơng suất bơmngười ta bố trí thêm bộ phận gia nhiệt bằng điện trở để gia nhiệt bổ xung ở đầuquá trình sấy mà bơm nhiệt không đáp ứng được. Ở nhiều thiết bị sấy dùng bơmnhiệt công suất của bộ gia nhiệt điện trở gần bằng công suất của bơm nhiệt.

<b>1.6.4.Thiết bị sấy buồng dùng Êjectơ:</b>

Thiết bị sấy buồng dùng êjectơ dùng trong trường hợp cần tạo nên áp lựcđẩy đáng kể của khí. Năng lượng tiêu thụ của hệ thống gió bằng êjectơ xác địnhbởi tốc độ cần thiết cần tạo ra ở miệng vòi phun và trở lực cần khắc phục để tuầnhồn mơi chất trong buồng sấy.

<b> </b>

Hình 1.8: Thiết bị sấy buồng kiểu XNHIMOD1.Xe goòng để vật liệu sấy

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

2.Calorife3.Quạt gió4.Động cơ điện5.Ống thốt khí

<b>1.6.5.Thiết bị sấy khí động:</b>

Sơ đồ nguyên lý của thiết bị sấy khí động được biểu diễn trên hình 1.9.Mơi chất sấy là khơng khí nóng hoặc khói được thổi vào ống sấy hình trụđặt thẳng đứng. Vật liệu từ phễu qua bộ phận cung cấp đưa vào ống sấy. Môichất sấy thổi vào với tốc độ cao đẩy vật liệu đi lên hoà trộn vào mơi chất. Mơichất nóng sẽ gia nhiệt và sấy vật liệu.

Yêu cầu vật liệu sấy có dạng hạt khối lượng riêng nhỏ để khí có thể thổilên được. Những hạt nhỏ sẽ được sấy khô trước, những hạt to khô chậm hơn. Tấtcả hỗn hợp vật liệu và khí được đưa vào xyclơn, ở đây thực hiện q trình phânly vật liệu khơ ra khỏi khí thốt. Khí thốt được quạt hút, hút ra ngồi cịn vậtliệu khơ rơi xuống phía dưới chứa và phễu sau đó được đưa ra ngồi vào nơiđóng gói bảo quản. Ta thấy sấy kiểu khí động có các đặc điểm sau:

Tốc độ khí rất lớn tuỳ thuộc vào kích cỡ và khối lượng riêng của vật liệu.Thơng thường tốc độ này từ 20÷40 (m/s).

Vật liệu sấy thuộc loại hạt nhỏ, kích cỡ khơng q 10mm..

Mơi chất sấy có thể là khơng khí nóng hay khói tuỳ thuộc vật liệu sấy.Thời gian sấy ngắn (hàng chục giây), vì vậy chỉ để sấy độ ẩm tự do. Đểmở rộng phạm vi sử dụng của kiểu sấy này người ta bố trí thêm phần trao đổinhiệt- chất tiếp xúc. Do vậy có thể dùng để sấy các vật liệu khác và sấy được độẩm liên kết.

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy khí động:1.Phễu chứa vật liệu

2.Bộ phận cấp liệu3.Ống sấy

4.Xyclơn5.Quạt gió6.Khố khí

<b>1.7.Đặc tính của các loại sơn trước khi sấy1.7.1.Khái niệm chung </b>

Sơn là 1 hỗn hợp đồng nhất trong đó chất tạo màng liên kết với các chấtmàu, bột độn. Hỗn hợp tạo màng liên tục có khả năng bám dính lên bề mặt vậtchất. Hỗn hợp được điều chỉnh với 1lượng phụ gia và dung mơi tuỳ theo tínhchất của mỗi loại sản phẩm

Để dễ tra cứu các con số thường diễn giải chỉ theo một đơn vị. Các giá trịtương đương thường trong bản chuyển đổi (thường dùng đơn vị mét và đơn vịS.I). Tất cả các giá trị được cho ở nhiệt độ°C và độ ẩm tương đối 70%)

<b>1.7.2.Độ bóng</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

Độ bóng "Lange” được xác định gồm 5 dãy bóng, qua so sánh với bản tiêuchuẩn tấm kính đánh bóng màu đen. Độ bóng được xác định trên thước đo Lange(gốc 60) theo tiêu chuẩn ISO 2813. Các biểu thị được sử dụng trong bảng là:

- Nhẵn (flat) tương ứng với 0 - 15%

- Vỏ trứng (eggshell) tương ứng với 15 - 30%- Hơi bóng (semi-gloss) tương ứng với 30 – 60%- Bóng (gloss) tương ứng với 60 – 80%

- Độ bóng cao (high-gloss) tương ứng với 80 – 100%

<b>1.7.3.Loại sơn chứa sắc tố nhễm và oxít sắt micaceous</b>

Các loại sơn chứa sắc tố nhôm và oxyt sắt micaous cho hình dạng bề mặtvà màu sắc khác nhau tùy thuộc vào chiều dày màng sơn và phương pháp thicơng sơn. Sơn dặm bằng chổi cọ có thể sẽ thấy rõ trên vùng bề mặt sơn phun.

<b>1.7.4.Thời gian bảo dưỡng và cất giữ</b>

Là thời gian từ ngày sản xuất trong q trình sơn được vận chuyển và cấtgiữ khơng bị hư hỏng và không bị mở nắp ở tại nhiệt độ từ 10-30°C, mà khôngbị ảnh hưởng khi thi cơng sơn và đặc tính của sơn.

Sau khi q thời gian này sơn có thể sẽ kiểm tra lại.

Sơn nước phải được bảo quản không bị đông cứng trong suốt thời gianvận chuyển và bảo quản.

<b>1.7.5.Nhiệt độ và điều kiện bề mặt</b>

Nếu có diễn giải khác trong các thơng số kỹ thuật liên quan, thơng thường thìnhiệt độ tối đa của bề mặt không vượt quá 60°C và độ ẩm tối đa cho phép là 80%.

Xem bản thông tin về phương pháp làm sạch bề mặt sắt thép và cạo rỉ.Xem bản thông tin về độ ẩm tương đối – nhiệt độ bề mặt – nhiệt độ khơng khí.

<b>1.7.6.Đóng rắn hồn tồn</b>

Đóng rắn hồn tồn có ý nghĩa rằng, các tính chất của sơn như đã mơ tảtrong bản thơng số kỹ thuật đã đạt được (phù hợp để khai thác). Tuy nhiên, trongcác tàu chở hàng khô thời gian đóng rắn có thể kéo dài thêm trước khi lớp sơnđủ cứng chắc và phù hợp để chuyên chở các hàng hóa có góc cạnh.

<b>1.7.5.Điểm bắt lửa</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Đối với các loại sơn, điểm bắt lửa được xác định theo tiêu chuẩn ISO 1523(= ASTMD–3278, phù hợp với phương pháp SM 311-41) hoặc phải tính tốn.

Đối với dung môi, điểm bắt lửa được xác định theo tiêu chuẩn DIN 51755(phù hợp với phương pháp SM 311–42) hoặc phải tính tốn.

<b>1.7.6.Bản thời gian khơ để sơn lớp kế tiếp</b>

Các thông số cho trong bảng là những thông số đẹp cho các điều kiệnthường, thời gian khô để sơn lớp kế tiếp có thể sẽ để lâu hơn khi nhiệt độ giảmxuống thấp và điều kiện thời tiết cũng như thơng gió khơng được thuận lợi vàchiều dầy màng sơn cao.

Đối với sơn epoxy, thì thời gian đóng rắn tối thiểu đối với chiều dày chophép đã được cho trong bản thông số kỹ thuật. Nhưng nếu khi chiều dày khơtrung bình cao hơn 50%, thì thời gian đóng rắn tối thiểu nên tăng 1,5 lần và khichiều dầy khô trung bình cao hơn 100% thì phải tăng hệ số chờ khô lên 2,5 lần.

<b>1.7.7.Thời gian khô chạm được</b>

Thời gian khơ chạm được phù hợp thời gian khơng bị dính, được đo theotiêu chuẩn ASTMD-1640 (phù hợp theo phương pháp Durgo SM 315-01). Chiềudầy màng sơn khô, điều kiện thông gió và nhiệt độ bề mặt sẽ ảnh hưởng đến thờigan khô chạm được.

<b>1.7.8.Thời gian khô để vận chuyển</b>

Thời gian khô để vận chuyển phù hợp với thời gian khô hoàn toàn, đượcđo theo tiêu chuẩn ASTMD-1640 (phù hợp với phương pháp DurgoSM315–01)và xác định thời gian khi đó có thể đi lại được. Chiều dầy màng sơn khô, điềukiện thơng gió và nhiệt độ bề mặt sẽ ảnh hưởng đến thời gian khô để vận chuyểnvà tất nhiên không thể giải thích được khi sắp bắt đầu vận chuyển và có khảnăng hư hại nhiều.

<b>1.7.9.Chiều dầy màng sơn khơ (dft) và chiều dầy màng sơn ướt (wft)</b>

Chiều dầy màng sơn khơ có thể tính được từ chiều dầy màng sơn ướt trong lúcsơn:

wft = dft x100 % volume solids (1.1)dft = wft x 100% volume solids (1.2)

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

% volume solids : Chiều dày màng sơn khô cho phép

Chiều dày khô cho một hệ sơn được xác định trong các bảng thông số bổsung của hệ sơn Durgo là chiều dày khô được khuyến cáo dùng cho các điều kiệnđã tính tốn.

Trong tài liệu kỹ thuật sơn này, các đặc tính chiều dầy khơ tham khảo ởđây là có giá trị cho các lớp sơn và hệ sơn. Ngoại trừ có các đề cập đặc biệt khácđến từng sản phẩm và từng hệ sơn.

Chiều dầy màng sơn khô tối thiểu khi thi công sơn:

Chiều dày khô tối thiểu của một hệ sơn (cũng như hệ sơn một lớp) phảituân theo các quy tắc 90/10 (ví dụ 90% chiều dầy khô cho phép đạt yêu cầu chỉđến 10% khác biệt khi đo), trong khi lúc đó các lớp riêng biệt có chiều dầy khơtối thiểu khơng được thấp hơn 80% chiều dầy khơ cho phép và hình dạng màngsơn phải kín.

Chiều dầy màng sơn khơ tối đa khi thi công sơn.

Khi chiều dầy sơn vượt quá chiều dầy khô cho phép như đã cho trongbảng thông số kỹ thuật có thể ảnh hưởng đến đặc tính của lớp sơn. Các ảnhhưởng như dung mơi chưa thốt ra hết và độ bám dính liên kết với lớp hồnchỉnh sẽ bị giảm.

Trong một hệ sơn, chiều dầy lớp sơn chống rỉ là quan trọng nhất. Nói chung,hãng sơn Durgo sẽ hạn chế chiều dầy khô của bất kỳ lớp chống rỉ nào đến khoảng1,5 lần so với quy trình đã chỉ định trong các bảng thông số kỹ thuật.

Đối với một hệ sơn, bao gồm các lớp riêng biệt (ngoại trừ lớp chống rỉ),chiều dầy khô tối đa là gấp 2 lần chiều dầy khô cho phép, cho những nơi mà khóthi cơng sơn, có thể có 10% chênh lệch khi đo khoảng giữa 2 và 2,2 lần so vớichiều dày khơ cho phép. Những vùng khó thi cơng sơn ví dụ như đường hàn, cácgóc cạnh, gờ, bulơng.v...vv... và những nơi khó chui vào.

Đối với quy trình hệ sơn có u cầu chiều dầy khơ phải giới hạn so vớichiều dầy khô cho phép như đã đề cập trong các bảng thơng số kỹ thuật và hệsơn, thì chiều dầy khô cho phép tối đa nên thiết lập theo mỗi dự án trước khi tiếnhành. Sơn vượt quá cho phép và kết quả mang lại của nó là rất phức tạp và còn

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

tùy thuộc vào từng loại gốc sơn của hệ sơn, chiều dầy khô cho phép và số lớpsơn cũng như nơi lớp sơn được dùng.

Tuổi thọ của bất kỳ hệ sơn bảo vệ nào cũng được xác định qua chiều dầymàng sơn khơ đã được sơn tại khu vực khó thi cơng sơn. Chiều dầy màng sơnkhô của tất cả các khu vực khó thi cơng sơn này nên được kiểm tra và giám sátchặt chẽ trong khi sơn stripe coat cùng với loại sơn kế tiếp của hệ sơn. Xin chú ýrằng, nếu dùng sơn có pha dung mơi sơn có chiều dầy khơ vượt q chiều dầykhơ chỉ định thì thời gian sơn lớp kế tiếp phải tăng lên để đảm bảo đủ thời giandung mơi thốt ra hết màng sơn. Chú ý, cẩn thận sơn vượt quá quy định tại cáckhu vực khó thi cơng trong q trình tiến hành công việc. Sơn vượt quá quy địnhsẽ làm giảm tuổi thọ của hệ sơn.

Chiều dầy màng sơn khô tối đa khi thi công sơn – bồn chứa, đường ốngĐối với sơn đường ống, bồn chứa, đối với những nơi tiếp xúc trong điềukiện khắc nghiệt hoặc đối với hệ sơn khơng có dung mơi gia cường thì chiều dầykhơ của lớp sơn chống rỉ và các lớp kế tiếp có thể khó khăn hơn. Giới hạn chiềudầy màng sơn khô, được ghi chi tiết theo từng hệ sơn và các bản thông số kỹthuật sơn.

VOC (Volatile Organic Compound)

Ngoại trừ có các ký hiệu khác, con số VOC (thành phần bay hơi của chấthữu cơ) đã đề cập trong các bảng thông số kỹ thuật đã được cấp và được tínhtốn từ cơng thức. Con số VOC có đơn vị đo g/kg theo EU directive1999/13/EC, hướng thốt dung mơi hoặc đo theo g/lít

<b>1.7.10. Phần trăm thể tích chất rắn</b>

Giá trị này được cho trong bảng thông số kỹ thuật. Giá trị này cũng có thểxác định được qua phịng thí nghiệm hoặc tính tốn từ cơng thức. Thành phầnthể tích chất rắn lý thuyết được tính tốn là phần lớn thấp hơn thành phần thểtích chất rắn xác định được. Các giá trị tốt nhất gần đúng với thực tế, giả sử rằngbảng hao hụt định mức sơn là hoàn toàn đúng. Các chất pha lỗng có điểm sơicao và áp suất bay hơi thấp được sử dụng rộng rãi trong các lớp sơn khơng códung mơi, chất pha lỗng sẽ cịn lại trong màng sơn đã đóng rắn dưới các điều

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

kiện khơng khí thơng thường và do đó chất pha lỗng sẽ có ảnh hưởng nhỏ trênphần trăm thể tích chất rắn của các sản phẩm chỉ định này. Hơn nữa, vì điểm sơicao tương đối và áp suất bay hơi thấp hơn các chất pha loãng này, cho nên cầnphải có thơng gió khi sử dụng sơn không chứa dung môi khi sơn trong khônggian giới hạn để duy trì khơng khí bên trong là 10% thấp hơn giới hạn cháy nổ.

<b>1.7.11.Dung sai</b>

Giá trị cho theo khối lượng riêng, định mức lý thuyết và thành phần chấtrắn được tính trung bình từ các mẻ sản xuất tiêu chuẩn, giá trị này có thể thayđổi nhẹ, cũng như về các màu sắc của một sản phẩm.

<b>1.7.12.Thơng gió</b>

Thơng gió đầy đủ trong q trình thi cơng sơn và đóng rắn của lớp sơn làkhông chỉ yêu cầu về sức khỏe và các lý do an tồn mà cịn đảm bảo lớp sơn đạtđược đặc tính tối ưu.

Phải nên tránh ứ đọngtập trung khí ga bên trong khơng gian giới hạn.Thơng gió áp lực sẽ giúp tránh tập trung hơi ga cao và có thể làm thốt hết dungmơi ra khỏi lớp sơn để tránh dung môi này ảnh hưởng làm mềm lớp sơn. Nêntránh thơng gió với khơng khí lạnh, ẩm trong giai đoạn khô sơn

Cũng nên tránh thông gió với khơng khí nóng trong giai đoạn màng sơn cịnướt vì khi đó có thể làm màng sơn nhăn và sẽ tạo dung môi trốn dưới màng sơn.

Để biết thêm thông tin, xem các bảng thông tin sau:- Các chỉ định an tồn

An tồn trong khơng gian giới hạn và an toàn sức khỏe, rủi ro cháy nổ rủi ro độc hại.

-- Hướng dẫn thực hành thơng gió.

<b>1.7.13. Định mức thực tế</b>

Định mức thực tế tùy thuộc vào hệ số hao hụt:

Điều kiện bề mặt và độ nhám, phương pháp thi công sơn; thông thường,sơn dầy hoặc sơn không chứa dung môi, tay nghề công nhân và các điều kiệnthời tiết. Định mức thực tế thường được dự tính khoảng 70% của định mức lý

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

thuyết nhưng dưới nhiều điều kiện, Về các mục đích tính tốn, xem bảng hệ sốhao hụt lý thuyết đã được soạn thảo.

Các bề mặt như gỗ và bê tông là khơng được bao gồm trong phần này vìnó có quá nhiều hệ số khác nhau, đặc biệt trong phần chuẩn bị bề mặt, lấp các lổmọt,vv…...

<b>1.7.14. Dung môi pha</b>

Khi pha lỗng sơn chỉ được dùng dung mơi pha sơn của hãng sơn Durgo.Khi sử dụng các dung môi khác thay thế, đặc biệt là dung môi chứa thành phầncồn, có thể gây ra ngăn cản đóng rắn cơ khí của các lớp sơn và sẽ ảnh hưởng đếnđặc tính của lớp sơn. Trong trường hợp sử dụng các dung môi khác với dungmôi đã chỉ định, hãng sơn Durgo sẽ khơng chịu trách nhiệm.

<b>1.7.15. Dự tính hao hụt theo phần trăm</b>

Dự tính khối lượng sơn cần dùng cần thiết cho một cơng việc sơn có thểđược tính theo cơng thức:

Q = (10 x A x DFT) / ((VS x (100 – W)) (1.3) Trong đó: Q : Số lượng lít sơn (lít)

A : Diện tích bề mặt (m)

DFT : Chiều dầy màng sơn khơ

VS : % thể tích chất rắn (xem bảng thông số kỹ thuật) W : Hao hụt dự tính (xem bảng)

<b>1.7.16. Kích cỡ lổ súng phun và góc độ phun sơn</b>

Trong các bảng thơng số kỹ thuật chỉ trình bày các kích cỡ súng phun chophép. Sự lựa chọn góc độ phun phụ thuộc nhiều vào điều kiện thực tế. Bản sosánh kích cỡ súng phun và góc độ phun dưới đây phù hợp với các mã số súngphun của các nhà sản xuất khác nhau. Xin tham khảo thêm các nhà cản xuấtkhác để có các mã số súng phun phù hợp.

Kích cỡ lỗ súng phun: Xác định được bao nhiêu lít sơn qua lỗ phun trongmột phút qua đầu béc phun của sơn chân không (airless). Hai con số cuối cùngtrong chữ số nói lên kích cỡ lổ súng phun theo phần nghìn của một inch.

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<i><small>Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở</small></i>

Độ rộng phun sơn: là dựa vào khoảng từ súng phun tới bề mặt là 305mm(12’’). Gấp đôi con số thứ tư của con số phần béc phun để xác định độ rộng xấpxỉ tối thiểu tính bằng inch. Cộng thêm hai inch để cho con số đạt độ rộng tối đa.

<b>1.7.17. Tỷ lệ pha trộn</b>

Tỷ lệ pha trộn tính theo thể tích dùng để trộn các thành phần với nhautrong lúc sơn để đảm bảo đúng theo các thông số kỹ thuật đã chỉnh định. Đảmbảo tỷ lệ pha trộn đúng là rất quan trọng, nhưng chỉ chấp nhận sai lệch tối đakhoảng 3%, ngoại trừ các giải thích khác trong các thơng số kỹ thuật.

Phần lớn các thành phần pha trộn này luôn được cung cấp khi sử dụng,sau khi pha trộn hai thành phần thì khơng được pha lỗng thêm.

<b>1.7.18. Thời gian cảm ứng</b>

Nếu đề cập trên bảng thông số kỹ thuật thì sơn nên được trộn hồn tồn vàđể một khoảng thời gian cho phép nhất định trong các điều kiện nhiệt độ đặcbiệt trước khi sơn. Thời gian cảm ứng này hoặc gọi là đóng rắn của lớp sơnnhằm đảm bảo lớp sơn sẽ cho được các đặc tính như u cầu và các tính chất khithi cơng sơn.

<b>1.7.19. Thời gian sống của sơn (thời gian sơn sẽ chết)</b>

Thời gian này cho một khoảng thời gian sau khi trộn hai thành phần vớinhau trong q trình thi cơng sơn, mà không thay đổi khi sơn và thay đổi các đặctính của sơn. Đối với sơn chứa dung mơi cho phép pha thêm dung môi lên tới 5%.

Đối với sơn không chứa dung môi không được phép pha thêm dung mơi.Đối với sơn khơng chứa dung mơi và sơn có thành phần chất rắn cao sẽ xảy ra phảnứng tỏa nhiệt, dẫn đến đông cứng nhanh sau khi đạt tới điểm cuối thời gian sốngcủa sơn. Cho nên phải xúc rửa thiết bị sơn bằng dung môi đã khuyến cáo trước khithời gian sống của sơn kết thúc hoặc ngay sau khi hồn tất cơng việc sơn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<b>CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MƠ HÌNH TỦ SẤY</b>

<b>2.1. Những yêu cầu cơ bản đối với cấu tạo lò điện trở</b>

<b>2.1.1. Hợp lý về công nghệ</b>

Hợp lý về công nghệ có nghĩa là cấu tạo lị khơng những phù hợp với qtrình cơng nghệ u cầu tại thời điểm chế tạo mà cịn tính đến khả năng mở rộng vềsau này. Đây là một điều cần thiết đối với bất kì một hệ thống điện nào. Và đảmbảo là khơng làm phức tạp q trình gia cơng và làm tăng giá thành của sản phẩm.

<b>2.1.2. Hiệu quả về kỹ thuật</b>

Hiệu quả về kỹ thuật là khả năng thực hiện hiệu suất cực đại của kết cấukhi các thông số của nó là cố định: kích thước, cơng suất, trọng lượng, giá thành Đối với một thiết bị hay một vật phẩm sản xuất ra, năng suất trên một đơnvị công suất định mức, sức tiêu hao điện năng để nung,…là các chỉ tiêu cơ bảncủa hiệu quả kỹ thuật. Còn đối với từng phần riêng biệt của kết cấu hoặc chi tiết,hiệu quả kỹ thuật được đánh giá bằng công suất dẫn động, momen xoắn, lực,…ứng với trọng lượng, kích thước hoặc giá thành kết cấu.

<b>2.1.3. Chắc chắn khi làm việc</b>

Chắc chắn khi làm việc là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất củachất lượng kết cấu các lò điện. Thường các lò điện trở là tải hoạt động dài hạn,làm việc liên tục một ca, hai ca hoặc cũng có thể là liên tục ba ca trong mộtngày. Nếu trong lúc làm việc, một bộ phận nào đó khơng hồn hảo sẽ gây ảnhhưởng đến q trình sản xuất chung. Điều này đặt biệt quan trọng đối với các lòđiện làm việc liên tục trong dây chuyền sản xuất tự động. Ngay cả khi các lòđiện làm việc theo chu kỳ, lò ngừng cũng làm thiệt hại rõ rệt cho nhà sản xuất vìkhi bị sự cố lò dừng đột ngột hoặc nhiệt độ tăng nhanh và cao quá mức quy địnhcó thể dẫn đến làm hư hỏng sản phẩm, lãng phí nguyên vật liệu, làm tăng giáthành sản phẩm, quá trình sản xuất gián đoạn, phải tiến hành sửa chữa vừa mấtthời gian, vừa tốn kém.

Một chỉ tiêu phụ về sự chắc chắn khi làm việc của một bộ phận đó của lịđiện là khả năng thay thế nhanh hoặc khả năng dự trữ lớn khi lị làm việc bình

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<i><small>Chương 2: Thiết kế mơ hình tủ sấy</small></i>

thường. Để đạt được điều này, trong các thiết bị cần chú ý đến các bộ phận quantrọng nhất như: dây nung, băng tải,…quyết định đến sự làm việc liên tục của lò.

<b>2.1.4. Tiện lợi khi sử dụng</b>

+ Phải hội tụ một số đặc điểm sau:- Số nhân viên phục vụ tối thiểu.

- Không yêu cầu người vận hành có chun mơn q cao, có sức lực và sựdẻo dai.

- Số lượng các thiết bị đắt tiền sử dụng nguyên liệu quý hiếm và bị haomòn nhanh cần phải hạn chế sử dụng đến mức thấp nhất.

- Bảo quản, bảo trì dễ dàng, thuận tiện trong việc kiểm tra và sửa chữathiết bị, hệ thống.

<b>2.1.5. Rẻ và đơn giản khi chế tạo</b>

<b>- Tiêu hao vật liệu ít nhất, đặc biệt là các vật liệu quý hiếm.</b>

<b>- Công nghệ sản xuất đơn giản, thời gian chế tạo nhanh nhưng vẫn đảm</b>

bảo chất lượng.

<b>- Sử dụng tối đa các kết cấu giống nhau và cùng loại để thuận tiện trong</b>

việc trao đổi và lắp ráp.

<b>2.1.6. Hình dáng bề ngoài đẹp</b>

Mỗi kết cấu của thiết bị, vật phẩm, các khâu và các chi tiết phải có hìnhdáng và kích thước phù hợp dễ coi. Tuy vậy cũng cần chú ý rằng, độ bền của kếtcấu khi trọng lượng nhỏ và hình dáng bề ngồi đẹp có quan hệ khăng khít vớinhau. Việc gia cơng lần chót như sơn có vai trị đặc biệt quan trọng đối với hìnhdáng bề ngồi của lị điện, song cũng cần tránh những trang trí khơng cần thiết.

<b>2.1.7. Cấu tạo của lị điện trở</b>

Thường thì cấu tạo gồm ba thành phần chính: vỏ lị, lớp lót và dây nung.

<b>2.1.7.1. Vật nung, dây nung</b>

Trong lị điện trở thành phần quan trọng nhất đó chính là điện trở, đặctrưng cho thành phần điện trở này chính là dây nung (vật nung).

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

- Vật nung: Trường hợp này gọi là nung trực tiếp. Trường hợp này ít gặpvì nó chỉ dùng để nung những vật có hình dạng đơn giản như: tiết diện chữ nhật,vng, trịn.

- Dây nung: Trường hợp này gọi là nung gián tiếp. Khi dây nung đượcnung nóng nó sẽ truyền nhiệt cho vật nung bằng bức xạ, đối lưu, dẫn nhiệt hoặcphức hợp. Trường hợp này thì ta gặp nhiều trong thực tế. Và đề tài nhóm đanglàm cũng là loại lị điện trở này. Vì thế nhóm sẽ làm rõ thêm vấn đề dây nungmà lò điện trở hay sử dụng.

<b>+ Yêu cầu của vật liệu dùng làm dây nung: dây nung là bộ phận phát</b>

nhiệt của lò, làm việc trong điều kiện khắc nghiệt (nhiệt độ cao), do đó phải đảmbảo các yêu cầu sau:

<b>- Chịu nóng tốt, ít bị oxy hóa ở nhiệt độ cao.</b>

<b>- Phải có độ bền cơ học cao, khơng bị biến dạng ở nhiệt độ cao.- Điện trở suất phải lớn.</b>

<b>- Hệ số nhiệt điện phải nhỏ.</b>

<b>- Các tính chất điện phải cố định hoặc ít thay đổi.- Các kích thước phải không thay đổi khi sử dụng.- Dễ gia công, dễ hàn hoặc dễ ép khuôn.</b>

Tùy thuộc vào vật liệu làm dây nung mà ta phân biệt dây nung thành hai loại:

<b>+ Dây nung kim loại</b>

Để đảm bảo yêu cầu của dây nung, trong hầu hết các lị điện trở cơngnghiệp, dây nung kim loại thường được chế tạo bằng các hợp kim Crôm- Nhômvà Crôm- Niken là các hợp kim có điện trở lớn. Cịn các kim loại ngun chấtđược dùng để chế tạo dây nung rất hiếm vì các kim loại ngun chất thường cónhững tính chất khơng có lợi cho việc chế tạo dây nung như:

Điện trở suất nhỏ.

- Hệ số nhiệt điện trở lớn.

- Bị oxy hóa mạch trong mơi trường bình thường.

Dây nung kim loại thường được chế tạo ở dạng tròn và dạng băng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<i><small>Chương 2: Thiết kế mơ hình tủ sấy</small></i>

<b>2.1.7.2. Vỏ lò điện trở</b>

Vỏ lò điện trở là một khung cứng vững chắc, chủ yếu là để chịu tải trongquá trình làm việc của lị. Mặc khác vỏ lị cũng dùng để giữ lớp cách nhiệt rời vàđảm bảo sự kín hồn tồn hoặc tương đối của lị.

Trong những trường hợp riêng, lị điện trở có thể làm vỏ lị khơng bọc kín.Khung vỏ lị cần cứng vững đủ để chịu được tải trọng của lớp lót, phụ tải lị (vậtnung) và các cơ cấu cơ khí gắn trên vỏ lò.

Vỏ lò chữ nhật thường dùng ở lò buồng, lò liên tục, lò đáy rung,...Vỏ lò tròn dùng ở các lò giếng và một vài lò chụp,...

Vỏ lò tròn chịu lực tác dụng bên trong tốt hơn vỏ lò chữ nhật khi cùngmột lượng kim loại để chế tạo vỏ lò. Khi cần thiết tăng độ cứng vững cho vỏ lòtròn, người ta dùng các vòng đệm tăng cường bằng các loại thép hình.

Vỏ lị chữ nhật được dựng lên nhờ các thép hình U, L và thép tấm cắt theohình dáng thích hợp. Vỏ lị có thể được bọc kín, có thể khơng tuỳ theo u cầukín của lị. Phương pháp gia cơng vỏ lị loại này chủ yếu là hàn và tán.

Ở đây nhóm chúng em đã quyết định làm vỏ là có dạng hình chữ nhật vậtliệu được chúng em chọn làm vỏ lò ở đây là nhơm do tính thẩm mỹ cũng nhưmột số tính năng ưu việt khi sử dụng trong lò nhiệt. Do nhơm mềm và khó tạohình nên bọn em đã gia công thêm phầm khung inox bên trong để tăng cườngthêm phần chịu lực cho vỏ lị.

<b>2.1.7.3. Lớp lót</b>

Lớp lót lị điện trở thường gồm hai phần: phần vật liệu chịu lửa và phần cáchnhiệt.

<b>+ Phần vật liệu chịu lửa: có thể xây bằng gạch tiêu chuẩn, gạch hình</b>

hoặc gạch hình đặc biệt tuỳ theo hình dáng và kích thước đã cho của buồng lị.Cũng có khi người ta đầm bằng các loại bột chịu lửa và các chất kết dính gọi làcác khối đầm. Khối đầm có thể tiến hành ngay trong lị và cũng có thể tiến hànhở ngồi nhờ các khn.

Phần vật liệu chịu lửa cần đảm bảo các yêu cầu sau :- Chịu được nhiệt độ làm việc cực đại của lò.

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

- Có độ bền nhiệt đủ lớn khi làm việc.

- Có đủ độ bền cơ học khi xếp vật nung và đặt thiết bị vận chuyển trongđiều kiện làm việc.

- Đảm bảo khả năng gắn dây nung bền và chắc chắn.

- Có đủ độ bền hố học khi làm việc, chịu được tác dụng của khí quyển lịvà ảnh hưởng của vật nung.

- Đảm bảo khả năng tích nhiệt cực tiểu. Điều này đặc biệt quan trọng đốivới lò làm việc theo chu kỳ.

Phần vật liệu chịu lửa do đồ án chúng em chỉ là mơ hình sấy nên nhiệt độ taora trong lị là khơng cao và thời gian sấy cũng là không lâu cũng như vật liệu màbọn em có thể dễ tìm hiểu trên thị trường và tính đảm bảo yêu cầu cũng là tươngđối nên bọn em đã quyết định dùng vật liệu chịu lửa ở đây là bông chịu nhiệt.

<b>+ Phần cách nhiệt: thường nằm giữa vỏ lị và phần vật liệu chịu lửa. Mục</b>

đích chủ yếu của phần này là để giảm tổn thất nhiệt đến mức thấp nhất. Riêngđối với đáy, phần cách nhiệt địi hỏi phải có độ bền cơ học nhất định cịn cácphần khác nói chung khơng u cầu.

u cầu cơ bản của phần cách nhiệt là:- Hệ số dẫn nhiệt cực tiểu

- Khả năng tích nhiệt cực tiểu

- Ổn định về tính chất lý, nhiệt trong điều kiện làm việc xác định.

Phần cách nhiệt ở đây chúng em sử dụng sợi bơng thủy tinh vì giá thànhrẻ cũng như có thể dẽ dàng tìm và thi cơng hơn các loại vật liệu khác.

<b>2.1.8. Đối tượng lò nhiệt sử dụng trong đồ án </b>

Thực tế, trong cơng nghiệp các lị nhiệt thường có cơng suất rất lớn, qntính lớn, tầm nhiệt hoạt động rộng và có nhiều cách đốt nóng khác nhau nhưdùng lị xo, khí đốt, sóng cao tần…Khi điều khiển nhiệt độ, đặc tính cần chú ý làđộ quán tính, năng suất toả nhiệt ra mơi trường. Tính chất của lò nhiệt phụ thuộcvào nhiều yếu tố như : thể tích, vật liệu cách nhiệt và nguồn nhiệt.

Vì u cầu của đồ án là tìm hiểu và bước đầu làm quen với đối tượng điềukhiển là nhiệt độ vì thế nhóm sẽ chỉ sử dụng một lị điện trở khơng địi hỏi các

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<i><small>Chương 2: Thiết kế mơ hình tủ sấy</small></i>

tham số cao q như : cơng suất thấp, kích thước nhỏ gọn, sai số khi ổn địnhnhiệt độ là tương đối lớn.Lò nhiệt được sử dụng trong đồ án là một loại lò sấysơn, điện áp xoay chiều, có độ qn tính tương đối lớn, có cơng suất tiêu thụ lớnnhất là 1000W.

<b>2.2. Tổng quan các linh kiện cho mạch điều khiển2.2.1. Arduino UNO R3</b>

<b>2.2.1.1. Giới thiệu chung</b>

Arduino cơ bản là một mã nguồn mở về điện tử được tạo thành từ phầncứng và phần mềm.Về mặt kĩ thuật có thể coi Arduino là một bộ điều khiểnlogic có thể lập trình được. Đơn giản hơn, Arduino là thiết bị có thể tương tácvới ngoại cảnh thông qua các cảm biến và hành vi được lập trình sẵn. Với thiếtbị này việc lắp ráp và điều khiển các thiết bị điện tử sẽ dễ dàng hơn bao giờ hết.

Hiện tại có rất nhiều loại vi điều khiển và đa số được lập trình bằng ngơnngữ C/C++ hoặc Assembly nên rất khó khăn cho những người có ít kiến thứcsâu về điện tử và lập trình. Nó là trở ngại cho mọi người muốn tạo riêng cho mìnhmột món đồ mang tính cơng nghệ. Song Arduino đã giải quyết được vấn đề này,Arduino được phát triển nhằm đơn giản hóa việc thiết kế, lắp ráp linh kiện điện tửcũng như lập trình trên vi điều khiển và mọi người có thể tiếp cận dễ dàng hơnvới thiết bị điện tử mà không cần nhiều về kiến thức điện tử và thời gian.

+ Những thế mạnh của Arduino so với các nền tảng vi điều khiển khác:- Chạy trên đa nền tảng: Việc lập trình Arduino có thể thực hiện trên cáchệ điều hành khác nhau như Windows, Mac Os, Linux trên Desktop, Androidtrên di động.

- Ngơn ngữ lập trình đơn giản dễ hiểu.

- Mã nguồn mở: Arduino được phát triển dựa trên nguồn mở nên phần mềmchạy trên Arduino được chia sẻ dễ dàng và tích hợp vào các nền tảng khác nhau.

- Mở rộng phần cứng: Arduino được thiết kế và sử dụng theo dạng modulnên việc mở rộng phần cứng cũng dễ dàng hơn.

- Đơn giản và nhanh: Rất dễ dàng lắp ráp, lập trình và sử dụng thiết bị.

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

- Dễ dàng chia sẻ: Mọi người dễ dàng chia sẻ mã nguồn với nhau màkhông lo lắng về ngơn ngữ hay hệ điều hành mình đang sử dụng.

Arduino được chọn làm bộ não xử lý của rất nhiều thiết bị từ đơn giản đếnphức tạp. Trong số đó có một vài ứng dụng thực sự chứng tỏ khả năng vượt trộicủa Arduino do chúng có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ rất phức tạp.

Arduino được biết đến nhiều nhất là phần cứng của nó, nhưng phải cóphần mềm để lập trình phần cứng. Cả phần cứng và phần mềm gọi chung làArduino.

<b>+ Phần mềm Arduino:</b>

Phần mềm Arduino được gọi là sketches, được tạo ra trên máy tính có tíchhợp mơi trường phát triển (IDE). IDE cho phép viết, chỉnh sửa code và chuyểnđổi sao cho phần cứng có thể hiểu. IDE dùng để biên dịch và nạp vào Arduino(quá trinh xử lý này gọi là UPLOAD).

<b>+ Phần cứng Arduino:</b>

Phần cứng Arduino là các board Arduino, nơi thực thi các chương trìnhlập trình. Các board này có thể điều khiển hoặc đáp trả các tín hiệu điện, vì vậycác thành phần được ghép trực tiếp vào nó nhằm tương tác với thế giới thực đểcảm nhận và truyền thơng. Ví dụ các cảm biến bao gồm các thiết bị chuyểnmạch, cảm biến siêu âm, gia tốc. Các thiết bị truyền động bao gồm đèn, motor,loa và các thiết bị hiển thị.

Có rất nhiều ứng dụng sử dụng Arduino để điều khiển. Arduino có rấtnhiều module, mỗi module được phát triển cho một ứng dụng.Về mặt chứcnăng, các bo mạch Arduino được chia thành hai loại: loại bo mạch chính có chipAtmega và loại mở rộng thêm chức năng cho bo mạch chính. Các bo mạchchính về cơ bản là giống nhau về chức năng, tuy nhiên về mặt cấu hình như sốlượng I/O, dung lượng bộ nhớ, hay kích thước có sự khác nhau. Một số bo mạchcó trang bị thêm các tính năng kết nối như Ethernet và Bluetooth. Các bo mởrộng chủ yếu mở rộng thêm một số tính năng cho bo mạch chính ví dụ như tínhnăng kết nối Ethernet, Wireless, điều khiển động cơ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<i><small>Chương 2: Thiết kế mơ hình tủ sấy</small></i>

<b>2.2.1.2. Cấu trúc phần cứng+ Cấu trúc chung</b>

Arduino Uno là một bo mạch vi điều khiển dựa trên chip ATmega168hoặc ATmega 328. Cấu trúc chung bao gồm:

- 14 chân vào ra bằng tín hiệu số, trong đó có 6 chân có thể sử dụng đểđiều chế độ rộng xung.

- Có 6 chân đầu vào tín hiệu tương tự cho phép chúng ta kết nối với các bộcảm biến bên ngoài để thu thập số liệu.

- Sử dụng một dao động thạch anh tần số dao động 16MHz.

- Có một cổng kết nối bằng chuẩn USB để chúng ta nạp chương trình vàoboard mạch và một chân cấp nguồn cho mạch, một nút reset.

- Nó chứa tất cả mọi thứ cần thiết để hỗ trợ các vi điều khiển, nguồn cungcấp cho Arduino có thể là từ máy tính thơng qua cổng USB hoặc là từ bộ nguồnchuyên dụng được biến đổi từ xoay chiều sang một chiều hoặc là nguồn lấy từ pin.

Hình 2.1: Cấu trúc phần cứng của Arduino UNO

<i><b>+ Thông số kỹ thuật của Uno:</b></i>

- Khối xử lý trung tâm là vi điều khiển Atmega328.- Điện áp hoạt động 5V.

- Điện áp đầu vào khuyến nghị là 5-12V.- Điện áp đầu vào giới hạn 6-20V.

- Dòng điện một chiều trên các chân vào ra là 40mA.- Dòng điện một chiều cho chân 3.3V là 50mA.

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

- Clock Speed 16 MHz.

- Flash Memory 16 Kb (ATmega 168) hoặc 32 Kb (ATmega 328), SRAM1 Kb (ATmega 168) hoặc 2 Kb (ATmega 328), EEPROM 512 bytes (ATmega168) hoặc 1 Kb (AT mega 328).

<b>+ Khối xử lý trung tâm</b>

Trong bo mạch Arduino IC đóng vai trò xử lý trung tâm là Atmega328cấu trúc sơ đồ chân của nó như sau:

Hình 2.2: Sơ đồ chân trong Atmega 382

<i>- Chân VCC (chân số 7): Chân cung cấp điện áp dương nguồn 5V.- Chân GND (chân số 8): Chân đất chung.</i>

<i>- Chân AREF (chân 21): Là chân tham chiếu để chuyển đổi tín hiệu tương</i>

<i>tự sang số.</i>

<i>- Chân AVCC (chân 20): Chân cung cấp điện áp cho quá trình chuyển đổi</i>

<i>ADC.</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

<i><small>Chương 2: Thiết kế mơ hình tủ sấy</small></i>

<i>- Cổng B (chân 14 - chân 19, chân 9, chân 10): Bao gồm có 8 chân I/O từ</i>

<i>- Cổng C (chân 23 – chân 28, chân 1): Bao gồm có 7 chân I/O từ</i>

(PC0÷PC6) trong đó chân PC6 (chân số 1) làm chân reset.

<i>- Cổng D (chân 2 – chân 6, chân 11 – chân 13): Bao gồm có 8 chân I/O từ</i>

chân (PD0÷PD7).

Hình 2.3: Sơ đồ cấu trúc bên trong Atmega 382

<i><b>+ Khối xử lý trung tâm trong IC ATmega 328 như sau:</b></i>

Đây là kiến trúc chung trong lõi AVR nói chung. Chức năng chính của lõiCPU là để đảm bảo thực hiện chương trình chính xác. CPU do đó phải có khảnăng truy cập nhanh, thực hiện các tính tốn, thiết bị ngoại vi điều khiển và xửlý ngắt. Để tối đa hóa hiệu suất, AVR sử dụng một kiến trúc Harvard và đường

</div>

×