thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy trộn, chương 15 docx

Chương 15: PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỨC XẠ
Ưu điểm của phương pháp bức xạ là cho phép đo mà không
cần phải tiếp xúc với chất lưu. Ưu điểm này rất thích hợp khi đo
mức chất lưu ở những điều kiện khắc nghiệt như ở nhiệt độ cao,
áp suất cao hoặc khi chất lưu có tính ăn mòn nhanh.
6.3.1 Phương pháp đo bằng hấp thụ tia

Trong phương pháp này, bộ phận phát và thu đặt ở bên ngoài
và về hai phía của bình chứa. Bộ phận phát là một nguồn bức xạ
tia
, thí dụ nguồn
60
Co (có T=5,3 năm) hoặc
137
Cs (T=33 năm).
Bộ thu là một buồng ion hoá.
Khi xác đònh mức, nguồn phát và bộ thu đặt đối diện ở mức
ngưỡng cần phát hiện. Nguồn phát sẽ phát ra một chùm tia

mảnh và song song. Phụ thuộc vào tình trạng mức chất lưu cao
hơn hoặc thấp hơn mức ngưỡng, chùm tia sẽ bò suy giảm hoặc
không suy giảm bởi chất lưu. Tình trạng này sẽ được phản ánh
bằng tính hiệu nhò phân để nêu rõ mức chất lưu cao hơn hoặc
thấp hơn mức ngưỡng cần kiểm tra.
Trong chế độ đo liên tục nguồn phát ra chùm tia với một góc
mở nhất đònh để quét toàn bộ chiều cao của mức chất lưu và của
bộ thu. Khi mức chất lưu tăng thì cường độ của liều lượng chiếu
nhận được ở bộ thu giảm đi do hiệu ứng hấp thu tia
gama trong
chất lưu. Như vậy tín hiệu ở đầu ra sẽ tỉ lệ với mức chất lưu
trong bình chứa.

6.3.2 Phương đo bằng sóng siêu âm
Trong chế độ đo liên tục phải sử dụng bộ chuyển đổi đóng vai
trò vừa là bộ phát vừa là bộ thu sóng âm. Bộ chuyển đổi đặt
trên đỉnh của bình chứa. Sóng âm dạng xung phát ra từ bộ
chuyển đổi đến bề mặt chất lưu sẽ bò phản xạ trở lại và lại được
bộ chuyển đổi thu nhận để biến thành tín hiệu điện. Khoảng
thời gian
t từ thời điểm phát sung đến thời điểm thu sóng phản
xạ sẽ tỉ lệ với khoảng cách từ bộ chuyển đổi đến bề mặt chất
lưu. Như vậy qua
t có thể đánh giá được mức của chất lưu trong
bình chứa .
Bộ chuyển đổi tín hiệu có thể gồm áp điện hoặc điện động.
Bộ chuyển đổi dùng gồm áp điện cho sóng siêu âm tần số ~
40kHz. Bộ chuyển đổi điện động cho sóng âm tần số ~10kHz.
Sóng âm ít bò suy giảm nên thường dùng để đo ở khoảng cách
lớn (10
 30m ), ngược lại, sóng siêu âm bò suy giảm mạnh hơn
nên dùng để đo ở những khoảng cách nhỏ hơn.
Dựa trên nguyên tắc này hãng Uehling Instrument đã giới
thiệu loại cảm biến Ultrasonic Digital TANK-O-METER
loại”U”
Hình 6.5 Cảm biến mức siêu âm với hệ thống báo động.
Hình 6.6 Đầu đo sóng siêu âm.
Hình 6.7 Sơ đồ hoạt động của đầu đo sóng siêu âm.
7
LÝ THUYẾT MỜ TRONGĐIỀU KHIỂN
Những năm đầu của thập kỷ 90, một ngành điều khiển kỹ
thuật mới được phát triển rất mạnh mẽ và đã đem lại nhiều
thành tựu bất ngờ trong lónh vực điều khiển, đo là điều khiển

mờ. Ưu điểm của điều khiển mờ so với các phương pháp điều
khiển kinh điển là có thể tổng hợp được bộ điều khiển mà
không cần biết trước đặc tính của đối tượng một cánh chính xác.
Ngành kỹ thuật mới mẽ này, như Zahde đã đònh hướng cho nó
vào năm 1965, có nhiệm vụ chuyển giao nguyên tắc xử lý thông
tin, điều khiển của hệ sinh học sang hệ kỹ thuật. Khác hẳn với
kỹ thuật điều khiển kinh điển là hoàn toàn dựa vào sự điều
khiển chính xác tuyệt đối của thông tin mà trong nhiều ứng dụng
không cần thiết hoặc không thể có được, điều khiển mờ chỉ cần
xử lý những thông tin “không chính xác” hay không đầy đủ,
những thông tin mà sự chính xác của nó chỉ nhận thấy được giữa
các quan hệ của chúng với nhau và cũng chỉ có thể mô tả được
bằng ngôn ngữ, có thể cho ra những quyết đònh chính xác. Chính
khả năng này đã làm cho điều khiển mờ sao chụp được phương
thức xử lý thông tin và điều khiển của con người và đã giải
quyết thành công các bài toán điều khiển phức tạp mà trước đây
không giải quyết được và đã đưa nó lên vò trí xứng đáng là kỹ
thuật điều khiển của hôm nay và tương lai. Điều khiển mờ hay
còn gọi là điều khiển “thông minh” là những bước ứng dụng ban
đầu của trí tuệ nhân tạo vào kỹ thuật điều khiển.
Phần này của thuyết minh sẽ trình bày những kiến thức nền
tảng của lý thuyết điều khiển mờ, để từ đó có thể tổng hợp và
phân tích một hệ thống điều khiển mờ mà cụ thể là hướng đề tài
phát triển về lónh vực điều khiển nhiệt độ bằng logic mờ.