[kilobooks.com]-Đồ án lò ấp trứng công nghiệp ban moi nhat

39
 BCÔNG THƢƠNG TRƯỜNG ĐẠI HC CÔNG NGHIP HÀ NI ------------------------- ĐỀ TÀI BMÔN ĐO LƯỜNG VÀ CM BIN PHÂN TÍCH VÀ XÂY DNG HTHNG ĐO VÀ ĐIU KHIN NHIT ĐỘ CHO LÒ P TRNG CÔNG NGHIP Chuyên ngành : CNKT Đin Hà Ni -2011

Upload: phong-trong

Post on 04-Jun-2018

236 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 1/39

 

BỘ CÔNG THƢƠNG 

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 

-------------------------

ĐỀ TÀI BỘ MÔN

ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN 

PHÂN TÍCH VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐO VÀ ĐIỀU

KHIỂN NHIỆT ĐỘ CHO LÒ ẤP TRỨNG CÔNG NGHIỆP 

Chuyên ngành 

: CNKT Điện 

Hà Nội -2011

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 2/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 3

 Mục lục : 

   Đặt vấn đề: ....................................... 5   Giải quyết vấn đề: .................................. 5 

 PHẦN 1:TỔNG QUAN VỀ LÒ ẤP TRỨNG ...................... 7 CHƢƠNG 1:Cấu tạo của Lò Ấp Trứng ........................ 7 

1.Thùng máy và giàn khay trứng  ........................... 7 2.Bộ tạo nhiệt và bộ điều nhiệt  ............................ 7 3.Bộ tạo ẩm......................................... 7 4.Bộ thông gió và bộ điều gió ............................. 8 5.Bộ đảo trứng  ...................................... 8 6.Bộ điều khiển và báo hiệu .............................. 8 7.Bộ phận phụ trợ  .................................... 8 

CHƢƠNG 2 :KĨ THUẬT ẤP TRỨNG ....................... 10 1.Thu trứng, bảo quản trứng  ............................ 10 

2. Quá trình ấp trứng  ................................. 10 

3. Soi trứng kiểm tra sự phát triển của phôi sau ngày ấp trứng  ...... 12  PHẦN II: XÂY DỰNG HỆ THỐNG LÒ ẤP TRỨNG CÔNG NGHIỆP  ..... 13 

Chƣơng 1:KIẾN THỨC CƠ SỞ ............................ 13 1.Cảm biến nhiệt độ: .................................. 13 2. Cảm biến độ ẩm: .................................. 20 3.Bộ chuyển đổi ADC  ................................. 20 4. Các thiết bị khác ................................... 23 

CHƢƠNG 2 :THIẾT KẾ HỆ THÔNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘLÒ ẤP TRỨNG ...................................... 23 

 I)Thiết kế sơ đồ khối .................................. 23  II)Lựa chọn thiết bị cho hệ thống  ......................... 25  III)Nguyên lý hoạt động của hệ thống ....................... 28 1 .Khối cảm biến và ADC  .............................. 28 2.Khối xử lý và nút ấn ................................. 29 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 3/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 4

3.Khối điều khiển quạt đèn .............................. 30 4.khối hiển thị ...................................... 31 5.Khối nguồn ....................................... 32 6.Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển nhiệt độ ................ 33 

 II)Thiết kế mô hình lò ấp trứng gà ......................... 34  Kích thước các loại lò ấp trứng gà: ........................ 34 

PHẦN III: KẾT LUẬN ................................. 39 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 4/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 5

 Lời nói đầu 

 gày nay,nông nghiệp đang phát triển theo xu hướng hiện đại hóa sản xuất với nhiều trang trại có quy mô lớn trồng nhiều loại cây và nuôinhiều loại con đặc biệt là các loại gia cầm và thủy cầm.Với việc cần có

 số lượng lớn các loại gia cầm như vậy việc ấp trứng để phát triển số lượng đàn gia cầm thủy cầm là vấn đề rất quan trọng mà để ấp tự nhiên thì sẽ rất tốn thời

 gian cho một lứa gia cầm, thủy cầm và hiệu quả kinh tế không cao.Vì vậy,chúng ta cần phải phải chế tạo lò ấp trứng để giải quyết vấn đề đó .Và đối vớilò ấp trứng yêu cầu kĩ thuật quan trọng nhất là phải ổn định nhiệt trong lò.Vàđây cũng là vấn đề cần giải quyết trong đề tài bộ môn Đo lường và Cảm biến .

 Đồ án được thực hiện với nhiều tài liệu tham khảo và được chia làm 3 phầnchính:

-Tổng quan về lò ấp trứng  

- Xây dựng lò ấp trứng công nghiệp 

- Kết luận 

  Đặt vấn đề:  Như chúng ta đã biết điều khiển tự động đã trở thành nhu cầu không thể thiếutrong cuộc sống hiện đại. Một trong yếu tố được điều khiển tự đông nhiều lànhiệt độ.Để làm được điều đó chúng ta cần phải sử dụng các thiết bị đo và điềukhiển tự động ví dụ như cảm biến, rơle, ADC…Một trong những ứng dụngquan trọng và phổ biến nhất của điều khiển tự đông nhiệt độ là ứng dụng để

điều khiển nhiệt độ trong lò ấp trứng  công nghiệp . Với ưu điểm của lò ấp trứngcông nghiệp là tỉ lệ ấp thành công lớn, cho hiệu quả kinh tế cao. Vì vậy hệthống lò ấp trứng công nghiệp ứng dụng rộng rãi trong phát triển kinh tế địa

 phương.  Giải quyết vấn đề:  

Vì vậy để giải quyết vấn đề trên ta sử dụng phương pháp hiện đại dùng cảmbiến và vi xử lý : 

+Dùng dây meso hoặc bóng đèn cung cấp nhiệt. Điều khiển và ổn địnhnhiệt độ bằng vi xử lý. 

+Nguyên lý làm việc: sử dụng cảm biến nhiệt  độ đo nhiệt độ lò ấp rồichuyển tín hiệu cho khối điểu khiển thông qua rơle để điều khiển hệ thống nhiệt

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 5/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 6

của lò ấp trứng và sử dụng cảm biến độ ẩm đo độ ẩm lò ấp để khối điều khiểnđiều chỉnh tốc độ quay của cánh quạt.Và cần phải có thiết bị tự động chuyểnnguồn để đề phòng trường hợp xảy ra sự cố cắt điện thì hệ thống lò ấp vẫnđược cấp điện đảm bảo hoạt đông bình thường. 

+Ưu điểm: đo và điều khiển nhiệt độ chính xác,  , tỷ lệ nở cao, đem lạihiệu quả kinh tế. phù hợp với sản suất số lượng lớn và các lò ấp công nghiệpchủ yếu thường sử dụng phương pháp này. 

+Nhược điểm: cần phải có kiến thức sâu rộng điện tử, cảm biến, vi xửlý, lập trình . 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 6/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 7

 PHẦN 1:TỔNG QUAN VỀ LÒ ẤP TRỨNG  

CHƢƠNG 1:Cấu tạo của Lò Ấp Trứng  

1.Thùng máy và giàn khay trứng-Thùng máy thường có dạng hình hộp bằng gỗ và có thể bọc tôn, nhôm ngoàimặt  đáy để tăng cứng vững, có cửa lớn phía trước để đưa trứng vào ra, có cửakính để quan sát trong máy, nhiệt kế, ẩm kế; có cửa sổ phía sau để mở và chăm

 sóc máy bên trong. Ngoài ra còn có cửa thoát gió, thoát khí thải trong máy. -Giàn là một bộ khung, thường bằng kim loại, để đặt các khay trứng, có thể

 xoay nghiêng bên phải, bên trái để đảo trứng. Giàn thường có 2 kiểu: giàntrống và giàn tầng. 

- Khay xếp trứng ấp (khay ấp) thường hình chữ nhật, bằng gỗ, kim loại hoặc

nhựa có những thanh ngăn giữ trứng. Khe giữa các thanh có thể thay đổi rộnghẹp để phù hợp kích thước to nhỏ của các loại trứng. - Khay xếp trứng nở (khay nở) cũng hình chữ nhật, có đáy bằng lưới thép (lỗ

vuông hoặc tròn). Khi tới ngày nở  trứng  được chuyền từ các khay ấp sang khaynở để việc nở của trứng được dễ ràng. Khi đảo trứng, các khay ấp sẽ nghiêngcùng với khung giàn một góc 45-47 0  so với mặt ngang, lần lượt theo 2 phía đối

 xứng. 

2.Bộ tạo nhiệt và bộ điều nhiệt   Bộ tạo nhiệt làm việc theo các nguyên lý sau: 

- Bằng nước nóng: nước đun ngoài đổ vào bình tạo nhiệt đặt trong máy, phíatrên.

- Nước nóng đun bằng đèn dầu: nước nóng lưu thông theo ống dẫn trong máybằng cách đối lưu để cấp nhiệt cho trứng. 

- Bằng điện: dùng các dây điện trở đốt nóng, khi có dòng điện qua sẽ toả 

nhiệt cho máy.  Bộ điều nhiệt thường gồm một bộ cảm biến nhiệt đặt trong máy, tác động vào

bộ đóng ngắt mạch điện cung cấp cho dây điện trở tạo nhiệt. Ở máy ấp trứng bằng nước nóng  và đun đèn dầu thường dùng bộ cảm biến

nhiệt kiểu bầu ête để tác động  vào bộ phận đóng mở ống khói nóng của đèn dầuđun nước, nhờ đó mà tự động điều nhiệt được. 

3.Bộ tạo ẩm Làm việc theo nguyên lý sau: 

- Dẫn nước hay đổ nước vào máng tạo ẩm đặt trong máy để nước bốc hơi tạoẩm. Cách này thủ công, đơn giản, không đảm bảo tốt yêu cầu độ ẩm ổn định,

khó điều ẩm tốt được. - Vung nước qua cánh quạt trong máy, nước từ bình chứa đặt cao hay từ

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 7/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 8

mạng ống cung cấp chung của trại, qua van nước, ống dẫn vào bầu, để rồi theoống dẫn hàn dọc các cánh quạt gió mà vung ra xung quanh, xuyên qua các lỗnhỏ của vành lưới thép bao xung quanh, sẽ tạo thành lớp  sương mù gây ẩmtrong máy.

4.Bộ thông gió và bộ điều gió - Bộ thông gió ở các máy ấp trứng đều là quạt hướng trục,lắp ở giữa thành sau bên trong máy. Cửa hút gió được bố trí gần trục quạt cónắp điều gió, điều chỉnh độ mở bằng tay. Cửa thoát gió thường bố trí trên nócmáy hay ở thành trước máy, có nắp điều gió, đóng mở bằng tay. 

5. Bộ đảo trứng   Bao gồm có các nguyên lý làm việc sau: -  Động cơ điện quay: dùng cho mọi kiểu giàn trứng, thường gồm động cơ điện,bộ giảm tốc, bộ truyền động và cụm tiếp điểm cuối. - Dây kéo: dùng ở một số máy ấp trứng cỡ nhỏ, trong đó khay trứng có các đũa

tròn xoay được, quấn một dây chung sao cho khi đảo, ta kéo một đầu dây thìcác đũa xoay đủ để khay tr ứng xoay theo một góc nào đó. - Tay quay: dùng ở máy ấp trứng có giàn trống, dùng tay quay trống nghiêng

một góc 45-47 0(so với mặt  nằm ngang) lần lượt cả hai phía theo từng thời gian

qui định. 

6. Bộ điều khiển và báo hiệu Thường bao gồm: những bộ khởi động từ, những cụm tiếp điểm tổng, những

rơle điện từ, cầu chì, nút bấm, cụm đầu nối điện, chuông đèn báo hiệu. 

7. Bộ phận phụ trợ  

 Máy ấp trứng còn có những bộ phận phụ trợ như: giàn chuyển trứng, bộbánh xe chuyển giàn trứng, bàn chuyển trứng, thang, dụng cụ soi trứng. 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 8/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 9

Hình 1:  Mô hình cấu tạo của lò ấp trứng  

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 9/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 10

CHƢƠNG 2:  KĨ THUẬT ẤP TRỨNG  

 Kết quả ấp nở phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trong đó kỹ thuật ấp trứng là yếu tố đặc biệt quan trọng. Muốn có tỷ lệ nở cao ta phải thao tác đúng cẩn thậntất cả các khâu trong quy trình ấp. 

1. Thu trứng, bảo quản trứng  

- Thu trứng   3-5 lần/ngày để   tránh trứng bị bẩn, bị dập, vỡ do bị gà dẫm

 phải. Khi thu trứng ta loại những quả quá to, quá bé, quả có hình dạng khácthường, những quả vỏ sần sùi. Những quả trứng đạt yêu cầu ta xếp vào khay

 sạch, đầu nhỏ của quả trứng xếp quay xuống, đầu to có buồng k hí quay lên

trên.

- Bảo quản trứng: Sau khi đẻ 24 giờ phôi trong trứng bắt đầu phát triển. Phôingừng phát  triển ở nhiệt độ dưới 240C sau khi đẻ 6 giờ trứng phải được đưa về

 phòng bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn 240C. Nếu bảo quản trứng trong một tuầnthì nhiệt độ trong phòng bảo quản 15-16 

0C . Nếu bảo quản trứng lâu hơn ta phải

hạ nhiệt độ phòng bảo quản xuống 12-130C . Nhiệt độ trong phòng bảo quản

 phải được kiểm soát chặt chẽ. ẩm độ trong phòng bảo quản nên giữ ở mức 80-85%. Trứng đưa khỏi phòng bảo quản để đi ấp phải được làm ấm trở lại trướckhi đưa vào máy ấp, bằng cách xếp lên giá đế ở phòng ấp 4 -8 giờ sau đó mới

 xếp vào máy. 

2. Quá trình ấp trứng  

-Quá trình ấp-nở -thời gian ấp nở của trứng các loại gia cầm rất khác nhau, phụthuộc vào  giống. Thời gian nở trung bình của trứng gà 21 ngày, trứng vịt 28ngày, trứng ngan 35 ngày, trứng đà điểu 42-45 ngày.

Trong quá trình ấp nở phải lưu ý các yếu tố nhiệt độ, ẩm độ trong máy, độthông thoáng và lưu thông không khí, chế độ đảo trứng. Đối với máy ấp bằngđiện quy mô nhỏ gia đình cách vận hành đảm bảo quy trình ấp như sau:  

- Nhiệt độ: Tuy có nhiệt kế đo độ và có chuông báo động nhưng ta vẫn phảiluôn quan sát để kịp điều chỉnh nhiệt độ trong máy bằng rơle điện theo đúngquy trình ấp đế đảm bảo kết quả ấp cao. - Ẩm độ: Máy ấp hiện đại có hệ thống điều hòa ẩm độ tự động bằng cách phun

 sương còn loại máy bán tự động tự thiết kế lắp ráp của ta thì ẩm độ được điềuchỉnh bằng bề mặt bốc hơi của các khay nước. Trong khoang máy ta thiết kế nơi

đặt khay nước (thường ở phía dưới). Bộ khay thường có kích cỡ khác nhau đểkhi cần độ ẩm cao thì đặt khay to còn cần độ ẩm thấp thì đặt khay nhỏ. Quạt

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 10/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 11

thổi không khí lên bề mặt nước trong khay sẽ làm nước bốc hơi vào không khítrong máy tạo độ ẩm cần thiết. - Thông thoáng và lưu thông không khí: Hệ thống quạt và cửa sổ hoa thị sẽ giúpcho việc lưu thông các luồng khí trong máy làm điều hòa nhiệt độ. - Đảo trứng: Trứng ấp nên đảo ít nhất 3-5 lần một ngày. Mục đích của việc đảotrứng là để tránh phôi bị dính vào vỏ trứng và tăng sự hoạt động của lòng đỏ,lòng trắng trứng. Khi đưa khay trứng ra ngoài đảo còn để làm mát trứng. -Chuyển trứng: Trứng được chuyển từ khay ấp sang khay nở  3 ngày trước khitrứng nở: Khi chuyển trứng nên cẩn thận để tránh làm dập vỡ trứng. 

 Hình 2: Quy trình ấp của một số loại trứng gia cầm thông dụng  

Thời gian ấp   Đối với trứng gà   Đối với trứng vịt    Đối với trứng ngan 

 Nhiệtđộ ( 0C)

ẩm độ(%)

 Nhiệtđộ ( 0C)

ẩm độ(%)

 Nhiệt độ( 0C)

ẩm độ(%)

1-3 34.8 60-65 37.6 70 38.5 65

4-14 37.5 55-60 37.5 59-60 38.2 64

15-21 37.2 70-80 37.4 59-60 37.8 55-57

22-2337.3 65 37.8 55-57

24-2537.25

70-80 37.5 55-57

26-28 37.25 80-85 37.8 60-65

29-31 37.5 80-85

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 11/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 12

3. Soi trứng kiểm tra sự phát triển của phôi sau ngày ấp trứng  

 Dụng cụ soi trứng gồm: Bóng đèn 60W, đặt trong một hộp gỗ, hộp carton

kín, riêng mặt trước khoét một lỗ hình tròn đủ để  ánh sánh phát ra trùm kíntrứng.  Nếu soi với số lượng trứng lớn sử dụng thiết bị soi - thùng hình hộp, cao

0.7-0.8m. Năm mặt kín còn mặt trên để trống, đặt khít khay trứng định soi.Trong thùng có 1 bóng điện công suất 100W. Hiện nay cũng đã có máy soi

trứng và loại trứng tự động .a. Đặc điểm của phôi phát triển tốt sau 6 ngày ấp - Phôi lớn nằm chìm sâu trong lòng đỏ, chỗ phôi nằm có màu trắng đục mờ, túinước ối lớn lên quanh phôi. - Bên ngoài túi nước ối có hệ thống mạch máu của lòng đỏ, mạch máu phân bố

 giống như mạng nhện. Vì vậy trứng có màu hồng. - Khi soi phải xoay trứng hơi mạnh mới thấy phôi. b. Đặc điểm của phôi phát triển yếu ,chết sau 6 ngày ấp - Nếu trứng trong suốt , xoay trứng thấy lòng đỏ và lòng trắng trộn lẫn là trứngkhông phôi.

- Phôi nhẹ nằm lên sát mặt vỏ trứng, nhìn rõ tâm phôi. - Túi nước ối nhỏ. - Hệ thống mạch máu  phát triển yếu, mờ nhạt. - Đôi khi buồng khí khá lớn. - Trứng bị chết phôi, khi xoay trứng phôi di động nhanh, có vết đen nằm sátbuồng khí, mạch máu sẫm, vòng máu chạy ngang. c. Nguyện nhân chết phôi  - Trứng bảo quản không tốt, quá lâu. - Chăm sóc nuôi dưỡng đàn gà sinh sản kém: bị thiếu vitamin A, D,E,B kéo dài,thiếu khoáng vi lượng. - Chế độ ấp không thích hợp, nhiệt quá cao. Sau khi soi, loại bỏ trứng không phôi, chết phôi, tính tỉ lệnh trứng không phôi,chết phôi. 

d. Soi trứng kiểm tra sự phát triển của phôi sau 11 ngày ấp +Phương pháp: Đây là lần kiểm tra sinh vật học thứ 2 từ khi trứng vào ấp. Các

bước tiến hành như sau:  Lấy khay trứng trong máy ra, đưa vào phòng kiểm tra , yêu cầu phòng phải tối,kín gió.

- Đặt khay trứng về phía phải đèn soi, bên trái đặt khay ấp không cótrứng.Trước mặt người soi đặt trứng bằng nhựa. - Loại bỏ trứng chết phôi, trứng dập và dặt vào khay nhựa. - Sau khi soi hết một khay, kiểm đém số trứng chết phôi, tính số trứng phôi

 sống, xếp lại và đặt vào máy. 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 12/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 13

- Đối với trứng ấp 11 ngày phải soi đầu nhọn của trứng, cần chú ý xem màngniệu nang đã khép kín chưa. + Đặc điếm nhận biết phôi bị chết trong giai đoạn 11 ngày ấp 

- Phôi không chuyển động. - Trứng có màu nâu sẫm, do mạch máu bị vỡ, máu đen. - Sờ vỏ trứng lạnh. - Phôi yếu biểu hiện niệu nang bị hở, phôi nhỏ, chuyển động yếu. Cần chú ý: soi trứng phải nhanh, để đưa vào máy ngay kẻo trứng bị mất nhiệt.

 Phòng soi trứng phải đảm bảo ấm, sạch và không bật quạt máy. 

 PHẦN II: XÂY DỰNG HỆ THỐNG LÒ ẤP TRỨNG CÔNG NGHIỆP  

Chƣơng 1:  KIẾN THỨC CƠ SỞ  

1. Cảm biến nhiệt độ:   Phân loại cảm biến nhiệt độ: - Cặp nhiệt điện ( Thermocou ple ).

-  Nhiệt điện trở ( RTD-resitance temperature detector ).- Thermistor.

-  Bán dẫn ( Diode, IC ,….). - Ngoài ra còn có loại đo nhiệt không tiếp xúc ( hỏa kế - Pyrometer ).

 Dùng hồng ngoại hay lazer. a) C ặp nhi ệt điện( Thermocouples ). - C ấ u t ạo: Gồm 2 chấ t liệu kim loại khác nhau, hàn dính một đầu.

- Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổ i cho ra sức điện động thay đổ i ( mV).

- Ưu điể m: Bền, đo nhiệt độ cao.

- Khuyết điể m: Nhiề u yế u t ố  ảnh hưở ng làm sai số. Độ nhạ y không cao.

- Thườ ng dùng: Lò nhiệt, môi trườ ng khắ t nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,… 

- T ầm đo: -100 oC <1400 oC

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 13/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 14

- Gồm 2 dây kim loại khác nhau được hàn dính 1 đầu g ọi là đầu nóng ( hayđầu đo), hai đầu còn l ại g ọi là đầu l ạnh ( hay là đầu chuẩ n ). Khi có sự  chênh l ệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu l ạnh thì sẽ  phát sinh 1 sức điện

động V t ại đầu l ạnh. M ột vấn đề  đặt ra là phải ổn định và đo đượ c nhiệt độ ở  đầu l ạnh, điề u này tùy thuộc r ấ t l ớ n vào chấ t liệu. Do vậ y mớ i cho ra các

chủng loại cặ p nhiệt độ , mỗ i loại cho ra 1 sức điện động khác nhau: E, J, K,

 R, S, T. Các bạn lưu ý điều này để  chọn đầu đo và bộ điề u khiể n cho thích

hợ  p.

- Dây của cặ p nhiệt điện thì không dài để  nối đế n bộ điề u khiể n, yế u t ố  d ẫ nđế n không chính xác là chổ  này, để  giải quyết điề u này chúng ta phải bù tr ừ  cho nó ( offset trên bộ điề u khiể n ).

 Lƣu ý khi sử  d ụng:  - T ừ  nhữ ng yế u t ố  trên khi sử  d ụng loại cảm biế n này chúng ta lưu ý là khôngnên nố i thêm dây ( vì tín hiệu cho ra là mV nố i sẽ  tiêu hao r ấ t nhiề u nănglượ ng). C ọng dây của cảm biến nên để  thông thoáng ( đừ ng cho cọng dây

này dính vào môi trường đo ). Cuố i cùng là nên kiể m tra cẩ n thận việc Offsetthiế t bị.- Lƣu ý: Vì tín hiệu cho ra là điện áp ( có cực âm và dương  ) do vậ y cần chú

 ý kí hiệu để  l ắp đặt vào bộ khuếch đại cho đúng. 

 Hình cặ p nhiệt điện

b) Nhi ệt điện tr ở  

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 14/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 15

C ấ u t ạo của nhiệt điện tr ở  RTD

- C ấ u t ạo của RTD g ồm có dây kim loại làm t ừ: Đồng, Nikel,

 Platinum,…đượ c quấ n tùy theo hình dáng của đầu đo. Khi nhiệt độ thay đổ iđiện tr ở  giữa hai đầu dây kim loại này sẽ  thay đổ i, và tùy chấ t liệu kim loại

 sẽ  có độ tuyế n tính trong một khoảng nhiệt độ nhất định.Phổ  biế n nhấ t của

 RTD là loại cảm biến Pt, đượ c làm t ừ   Platinum. Platinum có điện tr ở  suấ tcao, chống oxy hóa, độ nhạ y cao, d ải nhiệt đo được dài. Thườ ng có các loại:

100, 200, 500, 1000 ohm t ại 0 oC .  Điện tr ở  càng cao thì độ nhạ y nhiệt càng

cao.

- RTD thườ ng có loại 2 dây, 3 dây và 4 dây.

 Lưu ý khi sử  d ụng:

- Loại RTD 4 dây giảm điện tr ở  dây d ẫn đi 1/2, giúp hạn chế  sai số  

- Cách sử  d ụng của RTD khá d ễ  chịu hơn so vớ i Thermocouple. Chúng ta có

thể  nố i thêm dây cho loại cảm biến này ( hàn kĩ, chấ t lượ ng dây t ố t, có chố ngnhiễ u ) và có thể  đo test bằng VOM đượ c.

- Vì là biến thiên điện tr ở  nên không quan tâm đế n chiều đấ u dây.

c). Thermistor  - C ấ u t ạo: Làm t ừ  hổ n hợ  p các oxit kim loại: mangan, nikel, cobalt,… 

- Nguyên lý: Thay đổi điện tr ở  khi nhiệt độ thay đổ i.- Ưu điể m: Bề n, r ẻ tiề n, d ễ  chế  t ạo.- Khuyết điể m: Dãy tuyế n tính hẹ p.

- Thườ ng dùng: Làm các chức năng bảo vệ , ép vào cuộn dây động cơ, mạch

điện t ử .- T ầm đo: 50 <1500

 C.

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 15/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 16

C ấ u t ạo Thermistor.- Thermistor đượ c cấ u t ạo t ừ  hn hợ  p các bột ocid. Các bột này đượ c hòa tr ộn

theo t ỉ  l ệ và khối lượ ng nhất định sau đó đượ c nén chặt và nung ở  nhiệt độ 

cao. Và mức độ d ẫn điện của hỗ n hợ  p này sẽ  thay đổ i khi nhiệt độ thay đổ i.- Có hai loại thermistor: H ệ số  nhiệt dương P TC- điện tr ở  tăng theo nhiệt

độ; H ệ số  nhiệt âm NTC –  điện tr ở  giảm theo nhiệt độ. Thườ ng dùng nhấ t làloại NTC.

- Thermistor chỉ  tuyế n tính trong khoảng nhiệt độ nhất định 50-1500

C do vậ yngười ta ít dùng để  dùng làm cảm biến đo nhiệt. Chỉ  sử  d ụng trong các mục

đích bảo vệ , ng ắ t nhiệt.

 Lƣu ý khi sử  d ụng:  - Tùy vào nhiệt độ môi trườ ng nào mà chọn Thermistor cho thích hợp, lưu ýhai loại PTC và NTC ( g ọi nôm na là thường đóng/ thườ ng hở  ) Có thể  test

d ễ  dàng với đồng hồ VOM.

- Nên ép chặt vào bề  mặt cần đo. - Tránh làm hỏng vỏ bảo vệ.

- Vì biến thiên điện tr ở  nên không quan tâm chiều đấ u dây. d) Cảm biến bán dẫn 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 16/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 17

- Cảm biến nhiệt Bán Dẫn là những loại cảm biến được chế tạo từ những

chất bán dẫn. Có các loại như Diode, Transistor, IC. Nguyên lý của chúng làdựa trên mức độ phân cực của các lớp P - N tuyến tính với nhiệt độ môi trường.

 Ngày nay với sự phát triển của ngành công nghệ bán dẫn đã cho ra đời rấtnhiều loại cảm biến nhiệt với sự tích hợp của nhiều ưu điểm: Độ chính xác cao,chống nhiễu tốt, hoạt động ổn định, mạch điện xử lý đơn giản, rẻ tiền…. - Ta dễ dàng bắt gặp các cảm biến loại này dưới dạng diode 

( hình dáng tương tự Pt100), các loại IC như: LM35, LM335, LM45. Nguyên lýcủa chúng là nhiệt độ thay đổi sẽ cho ra điện áp thay đổi. Điện áp này được

 phân áp từ một điện áp chuẩn có trong mạch.

 IC cảm biến nhiệt LM35  Cảm biến nhiệt dạng Diode 

Gần đây có cho ra đời IC cảm biến nhiệt cao cấp, chúng hỗ trợ luôn cả chuẩntruyền thông I2C ( DS18B20 ) mở ra một xu hướng mới trong “ thế giới cảm

biến”. 

 IC cảm biến nhiệt DS18B20 

 Lưu ý khi sử dụng: - Vì được chế tạo từ các thành phần bán dẫn nên cảm biến nhiệt Bán Dẫn

kém bền, không chịu nhiệt độ cao. Nếu vượt ngưỡng bảo vệ có thể làm hỏngcảm biến. 

- Cảm biến bán dẫn mỗi loại chỉ tuyến tính trong một giới hạn nào đó, ngoài

dải này cảm biến sẽ mất tác dụng. Hết sức quan tâm đến tầm đo của loại cảmbiến này để đạt được sự chính xác. 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 17/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 18

- Loại cảm biến này kém chịu đựng trong môi trường khắc nghiệt: Ẩm cao,hóa chất có tính ăn mòn, rung sốc va chạm mạnh. Cấu tạo: Làm từ các loại chất bán dẫn. - Nguyên lý: Sự phân cực của các chất bán dẫn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. - Ưu điểm: Rẻ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu tốt, mạch xử lý đơn

 giản. - Khuyết điểm: Không chịu nhiệt  độ cao, kém bền. - Thường dùng: Đo nhiệt độ không khí, dùng trong các thiết bị đo, bảo vệ cácmạch điện tử. - Tầm đo: -50 ÷150

oC

e) H ỏa k ế - pyrometer  - C ấ u t ạo: Làm t ừ  mạch điện t ử  , quang học.

- Nguyên lý: Đo nhiệt độ d ự a trên tính chấ t bứ c xạ năng lượ ng của môitrườ ng mang nhiệt.

- Ưu điểm: Dùng trong môi trườ ng khắ c nghiệt, không cần tiế  p xúc vớ i môi

trường đo. - Khuyết điểm: Độ chính xác không cao, đắ t tiề n.

- Thườ ng dùng: Làm các thiế t bị đo cho lò nung. - T ầm đo: -54 <1000

oC  

- Nhiệt k ế  bứ c xạ ( hỏa k ế  ) là loại thiế t bị chuyên d ụng dùng để  đo nhiệt độ 

của những môi trườ ng mà các cảm biến thông thườ ng không thể  tiế  p xúc

đượ c ( lò nung thép, hóa chất ăn mòn mạnh, khó đặt cảm biế n).

- Gồm có các loại: H ỏa k ế  bứ c xạ , hỏa k ế  cường độ sáng, hỏa k ế  màu sắ c.

Chúng hoạt động d ự a trên nguyên t ắ c các vật mang nhiệt sẽ  có hiện tượ ngbứ c xạ năng lượng. Và năng lượ ng bứ c xạ sẽ  có một bướ c sóng nhất định.

 H ỏa k ế  sẽ  thu nhận bước sóng này và phân tích để  cho ra nhiệt độ của vậtcần đo. 

 Lƣu ý khi sử  d ụng:  Tùy theo thông số  của nhà sản xuấ t mà hỏa k ế  có các t ầm đo khác nhau,

tuy nhiên đa số  hỏa k ế  đo ở  khoảng nhiệt độ cao. Và vì đặc điể m không tiế  p xúc tr ự c tiế  p vớ i vật cần đo nên mức độ chính xác của hỏa k ế  không cao,

chịu nhiề u ảnh hưở ng của môi trườ ng xung quanh.

Theo các phân tích ở  trên. C ảm biế n nhiệt này hoạt động t ố t trong môi

trườ ng có nhiệt độ cao và có biên độ thay đổ i nhiệt l ớ n.Phù hợ  p vớ i yêu cầuđề  bài đo nhiệt độ t ừ  50-300 o C và sai số  là 3 oC.

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 18/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 19

-Các loại cảm biế n phổ  biế n:

AD590  

 Ngõ ra là dòng điện 

 Độ nhạy:1 mA/  0 K

 Nguồn cung cấp Vcc: 4 đến 30 VDC  

 Độ chính xác: 4K  

 Phạm vi hoạt đông: -550C đến 1500

C

LX5700  

 Ngõ ra điện áp 

 Độ nhạy: -10mV/ 0C

 Phạm vi hoạt động: -550C đến 150

0C

 Loại này ít dùng vì độ chính xác thấp 

LM335  

 Ngõ ra là điện áp 

 Độ nhạy là 10mV/ 0 K

 Dòng làm việc 400uA đến 5mA 

 Nguồn cung cấp Vcc: 2.5 V  

 Phạm vi hoạt động: -200C đến 100

0C

Sai số khoảng 10C trong khoảng 1000C

LM35  

 Ngõ ra điện áp 

 Độ nhạy là 10 mV/ 0C

 Phạm vi hoạt động: -550C đến 150

0C

Ở nhiệt độ 250

C sai số không quá 1%. 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 19/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 20

 Dòng làm việc 400µA đến 5mA 

2  . Cảm biến độ ẩm: 

 Độ ẩm có mặt khắp mọi nơi trong khí quyển. Độ ẩm đóng vai trò quan trọng đốivới cơ thể sống. Việc đo độ ẩm khó khăn hơn việc đo các đại lượng khác nhưlưu lượng, nhiệt độ, mức và áp suất. Lý do chủ yếu là giới hạn độ ẩm rất rộngtừ vài phần triệu đến hơi nước ở 100oC. Do vậy cần có nhiều kỹ thuật và dụngcụ đo độ ẩm khác nhau, vấn đề là cần chọn kiểu cảm biến và phương pháp đothích hợp đối với từng hoàn cảnh cụ thể.Các thông số đặc trưng cho độ ẩm: 

- Áp suất hơi bão hòa P  s(T) là áp suất hơi nước ở trạng thái cân bằng với

nước ở nhiệt độ T. đây là giá trị lớn nhất mà áp suất riêng phần P v có t hể đạttới ở nhiệt độ T, trên áp suất này sẽ xảy rag hiện tượng ngưng tụ. 

- Độ ẩm tương đối RH% là tỉ số giữa áp suất riêng của hơi nước và áp suấthơi bão hòa ở nhiệt độ T. 

 RH%=P v /P  s(T).100

- Nhiệt độ tạo sương T d  ( oC) là nhiệt độ cần phải làm lạnh không khí ẩm

 xuống tới đó để đạt được trạng thái bão hòa 

 P v=P  s(Td)

- Nhiệt độ ẩm T h( oC) là nhiệt độ cân bằng của một khối lượng nước hóa hơi

và không khí trong trường hợp nhiệt lượng cần thiết để hóa hơi . 

  Các loại ẩm kế có thể được chia ra làm 2 loại chính:

+ Ẩm kế dựa trên nguyên lý đo tính chất của vật liệu có liên quan đến độ ẩm 

 gồm có: ẩm kế biến thiên trở kháng, ẩm kế tinh thể thạch anh… 

+ Ẩm kế dựa trên nguyên lý vật lý cho phép xác định trực tiếp độ ẩm. Gồmcó: ẩm kế ngưng tụ, ẩm kế điện ly… 

2.  Bộ chuyển đổi ADCCác bộ chuyển đổi ADC thuộc một trong những thiết bị được sử dụng

rộng rãi nhất để thu dữ liệu. Các máy tính số sử dụng giá trị nhị phân, nhưngtrong thế giới vật lý thì mọi đại lượng ở dạng tương tự (liên tục). 

 Nhiệt  độ, áp suất (khí hoặc chất lỏng) độ ẩm, vận tốc và một số ít trong những đại lượng vật lý của thế giới thực mà ta gặp

hàng ngày. Một đại lượng vật lý được chuyển đổi về dòng điện hoặc một điện

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 20/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 21

áp qua một thiết bị được gọi là các bộ biến đổi. Các bộ biến đổi cũng có thểđược coi như các bộ cảm biến. 

 Mặc dù chỉ có các bộ cảm biến nhiệt, tốc độ, áp suất, ánh sáng và nhiều đạilượng tự nhiên khác nhưng chúng đều cho ra các tín hiệu dạng dòng điện hoặcđiện áp ở dạng liên tục. 

 Do vậy ta cần một bộ chuyển đổi tương tự số sao cho bộ vi điều khiển có thểđọc được chúng.

a) Các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của ADC  - Độ phân giải 

 Độ phân giải của một ADC biểu thị bằng số bit của tín hiệu số đầu ra. Số lượngbit nhiều sai số lượng tử càng nhỏ, độ chính xác càng  cao.

- Dải động, điện trở đầu vào  Mức logic của tín hiệu số đầu ra và khả năng chịu tải (nối vào đầu vào). - Độ chính xác tương đối 

 Nếu lý tưởng hóa thì tất cả các điểm chuyển đổiphải nằm trên một đường thẳng. Độ chính xác tương đối là sai số của các điểm chuyển đổi thực tế so với đặctuyến chuyển đổi lý tưởng. Ngoài ra còn yêu cầu ADC không bị mất bit trongtoàn bộ phạm vi công tác. -Tốc độ chuyển đổi 

Tốc độ chuyển đổi được xác định thời gian bởi thời gian cần thiết hoàn thànhmột lần chuyển đổi A/D. Thời gian này tính từ khi xuất hiện tín hiệu điều khiểnchuyển đổi đến khi tín hiệu số đầu ra đã ổn định. - Hệ số nhiệt độ 

 Hệ số nhiệt độ là biến thiên tương đối tín hiệu số đầu ra khi nhiệt độ biến đổi10˚C trong phạm vi nhiệt độ công tác cho phép với điều kiện mức tương tự đầuvào không đổi. - Tỉ số phụ thuộc công suất  Giả sử điện áp tương tự đầu vào không đổi, nếu nguồn cung cấp cho ADC biến

thiên mà ảnh hưởng đến tín hiệu số đầu ra càng lớn thì tỉ số phụ thuộc nguồncàng lớn. - Công suất tiêu hao. 

b) N  guyên tắc làm việc của ADC: 

Trước hết tín hiệu tương tự được đưa tới một mạch lấy mẫu, mạch này có haichức năng như sau: 

- Lấy tín hiệu tương tự tại những thời điểm khác nhau và cách đều nhau (rời rạchoá tín hiệu về mặt thời gian). 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 21/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 22

-Giữ cho biên độ điện áp tại các thời  điệm lấy mẫu không đổi trong suốt quátrình chuyên đổi tiếp sau đó (nghĩa là trong quá trình lượng tử hoá và mã hoá). 

Tín hiệu ra mạch lấy mẫu được đưa đến mạch lượng tử hoá để thực hiện làm

tròn chính xác đến q/2. Mạch lượng tử hoá  làm nhiệm vụ rời rạc hoá tín hiệuvề mặt biên độ. Lượng tử hoá thực hiện theo nguyên tắc so sánh. Tín hiệuchuyển đổi được so sánh với một loạt các đơn vị chuẩn q. 

Sau mạch lượng tử hoá là mạch mã hoá. Trong mạch mã hoá, kết quả lượng tửhoá được sắp xếp lại theo một quy luật nhất định phụ thuộc vào loại mã yêu cầutrên đầu ra của bộ chuyển đổi. 

Trong nhiều loại ADC quá trình lượng tử và mã hoá xẩy ra đồng thời, lúc nàykhông thể tách rời hai quá trình đó. Phép lượng tử và phép mã hoá được gọichung là phép chuyển đổi AD. 

c) Nguyên tắc thực hiện chuyển đổi ADC  

 Mạch chuyển đổi tin hiệu tương tự sang số,chuyển một tín hiệu ngõ vàotương tự (dòng điện hay điện áp) thành dạng mã số nhị phân có giá trị tươngứng. 

Chuyển đổi ADC có rất nhiều phương pháp. Tuy nhiên,mỗi phương phápđiều có những thông số cơ bản khác nhau: 

-  Độ chính xác của chuyển đổi AD. 

- Tốc độ chuyển đổi . 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 22/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 23

- Dải biến đổi của tín hiệu tương tự ngõ vào. 

Các bộ biến đổi ADC thông dụng  

Các bộ biến đổi ADC thuộc trong những thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất đểthu dữ liệu.Có hai loại được sử dụng rộng rãi nhất là ADC0809 và ADC 0804. 

4. Các thiết bị khác 

-Quạt, đèn 

- Bộ phận điều khiển,bộ nút ấn 

-Màn hình LED

CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THÔNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ ẤP TRỨNG  

I ) Thiết kế sơ đồ khối

- Hệ thống lò ấp trứng sử dụng : Bô điều khiển, đ èn, quạt, cảm biến nhiệt độ,cảm biến độ ẩm, rơ le , màn hình hiển thị LCD, ADC.

- Bóng đèn sử dụng để cung cấp nhiệt cho hệ thống, cảm biến nhiệt độ có nhiệmvụ đo nhiệt độ trong lò ấp trứng và truyền dữ liệu đến Bộ điều khiển thông quabộ ADC nếu dữ liệu truyền đến khác so với dữ liêu chuẩn thì Bộ điều khiển

nhiệt độ sẽ phát tín hiệu đến Rơle điều khiển Rơle hoạt động đồng thời Bộ điềukhiển nhiệt độ cũng truyền tín hiệu ra màn hình hiển thị LCD .

.

- Bộ cảm biến độ ẩm dùng để đo độ ẩm trong lò ấp trứng nếu độ ẩm trong lòdưới ngưỡng cho phép thì Bộ điều khiển sẽ truyền tín hiệu đến hệ thống phun

 sương làm tăng độ ẩm trong lò ấp, nếu độ ẩm trong lò ấp trên ngưỡng cho phépthì Bộ điều khiển nhiệt độ sẽ truyền tín hiệu đến

- Một điều rất quan trọng là hệ thống quạt gió giúp không khí lưu thông trong lò

ấp vì không khí rất cần cho sự trao đổi khí của phôi trứng  

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 23/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 24

 Sơ đồ khối lò ấp trứng  

M àn hình hiển thịLCD

Khối ĐiềuKhiển 

Rơ Le 

Trứng 

Cảm biến Nhiệt Cảm biến 

ẩm

Quạt 

ADC

 Đèn 

RơLe

ADC

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 24/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 25

I I )  Lựa chọn thiết bị cho hệ thống  1) Cảm biến nhiệt độ LM335 

-Các thông số: 

 Ngõ ra là điện áp 

 Độ nhạy là 10mV/ 0 K

 Dòng làm việc 400uA đến 5mA 

 Nguồn cung cấp Vcc: 2.5 V  

 Phạm vi hoạt động: -200C đến 1000C

Sai số khoảng 10C trong khoảng 1000C

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 25/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 26

 Lý do lựa chọn: - Rẻ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu tốt, mạch xử lý đơn giản, phạmvi hoạt động -20

0C đến 100

0C phù hợp với yêu cầu của lò ấp trứng công nghiệp 

2) Bộ chuyển đổi ADC0804 

Chíp ADC0804 là bộ chuyển dổi tương tự sổ trong họ các loại ADC800 từhãng National Semiconductor. Nó cũng có nhiểu hãng sản xuất khác sản xuất,nó làm việc với +5V và độ phân giải 8 bít .  Ngoài độ phân giải thì thời gianchuyển đổi cũng là yếu tố quan trọng khác khi đánh giá bộ ADC. Thời gianchuyển đổi được định nghĩa như là thời gian mà bộ ADC cần đẻ chuyển mộtđầu vào tương tự một số nhị phân.

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 26/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 27

Sơ đồ chân ADC 0804 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 27/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 28

I I I ) Nguyên lý hoạt động của hệ thống 

 1 . Khối cảm biến và ADC  

Thông qua cảm biến LM 335 đọc nhiệt độ từ môi trường đưa ra tín hiệu điệnáp.Dùng 3 IC OP07 khuếch đại và trừ điện áp .Sau đó đưa điện áp vào bộchuyển đổi ADC (chân số 6 ) của ADC 804. 

 LM335 là cảm biến nhiệt độ có thể hoạt động đến 1500C. Tương ứng vớinhiệt độ 00 K thì LM335 cho ra điện áp 0.Cứ tăng 10C thì điện áp ra tăng 10mV.Tín hiệu điện áp từ LM335 đưa qua bộ khuếch đại đệm đảo U3 đưa vào mạchtrừ U2 để trừ đi 2,73 V từ U1. Sau khi qua mạch trừ thì đưa vào ADC0804 đểchuyển đổi sang số. Dùng mạch trừ đo LM335 khi ở 00C thì điện áp ra nên là

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 28/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 29

0V thì phải trừ đi 2,73V. ADC có nhiệm vụ đổi tín hiệu tương tự này ra số nhị phân để xử lý đọc được. ADC hoạt động nhờ vào 2 bộ dao động( một cho bộbiến đổi và một cho bộ đọc ghi) 

2. Khối xử lý và nút ấn 

 Bộ cảm biến nhiệt LM335 sẽ thay đổi trở kháng theo nhiệt độ, sự thay đổi nàyđược chuyển thành điện áp để có thể sử dụng cho ADC0804 có độ phân giải 8bit và LM335 tạo điện áp 10mV cho mỗi sự thay đổi 10C. Vi xử lý sẽ lưu giữ giátrị đọc về từ ADC của khối cảm biến nhiệt và chuyển đổi AD.

- Ba nút ấn (SW2, SW3, SW4) dùng để tăng giảm và nhập nhiệt độ chuẩn.

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 29/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 30

3.  Khối điều khiển quạt đèn

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 30/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 31

4. khối hiển thị  

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 31/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 32

5.  Khối nguồn 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 32/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 33

6.  Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển nhiệt độ 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 33/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 34

I I ) Thiết kế mô hình lò ấp trứng  gà 

   Kích thƣớc các loại lò ấp trứng gà: 

  Thi ế t k ế  lòấ p tr ứ ng gàcông nghi ệp v ớ i s ố  l ƣợ ng 126 qu ả, kích th ƣớ c bênngoài là42* 51* 51cm:

 Lò ấp trứng phải đảm bảo các yêu cầu sau: 

- Bảo đảm nhiệt độ thích hợp và tương đối ổn định theo từng giai đoạn của mỗiđợt ấp. 

Công xuất tính theo lượng trứng gà   Kích thước bên ngoài máy ấp 

1. Máy ấp 126 quả  42 x 51 x 51 cm

2. Máy ấp 164 quả  60 x 52 x 52 cm

3. Máy ấp 208 quả  68 x 52 x 52 cm

4. Máy ấp 280 quả  80 x 75 x 72 cm

4. Máy ấp 420 quả  90 x 75 x 72 cm

5. Máy ấp 728 quả  95 x 90 x 80 cm

6. Máy ấp 1000 quả  73 x 105 x 121 cm

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 34/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 35

- Bảo đảm độ ẩm thích hợp và tương đối ổn định theo từng giai đoạn của mỗiđợt ấp. 

-Bảo đảm thông gió thoáng khí nơi tủ ấp. - Bảo đảm đảo trứng thường xuyênNguyên lý c ấ u t ạo chung c ủa m ột máy ấ p tr ứ ng bao g ồm :3 khay ấp trứng mỗi khay chứa 42 quả, đèn có công suất 40W, quạt DC, bộ nútấn điều khiển, màn hình hiển thị LED, cửa kính quan sát trong máy, khay nước

 giữ ẩm, hệ thống cửa sổ hoa thị… 

 Máy ấp trứng gồm các bộ phận: -Vỏ máy (khung máy) :làm bằng gỗ bên ngoài bọc tôn- Hệ thống cung cấ  p nhiệt: 1 đèn 40W  - Hệ thống quạt:1quạt DC  

- Hệ thống đều hòa độ ẩm : 1 khay nước giữ ẩm, cửa sổ hoa thị - Giá và khay trứng:3 giá, 3 khay mỗi khay chứa được 42 quả 

Công dụng của từng bộ phận trong máy ấp: -Vỏ máy.  Để bảo vệ trứng và giữ nhiệt cho máy. Trên vỏ máy cần thiết kế cáccửa sổ hình hoa thị để điều chỉnh lượng không khí vào máy và thoát ra, đảmbảo sự thông thoáng cho máy ấp. - Hệ thống cung cấp nhiệt (sưởi):  Trong thiết kế phải tránh để nhiệt cung cấptỏa ngay trên trứng. Đồng hồ đo nhiệt độ nên gắn với hệ thống báo động để kịp

thời phát hiện nếu nhiệt độ lên quá cao hoặc  xuống  quá thấp . Hệ thống cungcấp nhiệt thiết kế sao để dễ lắp đặt thuận tiện cho việc kiểm tra, sửa chữa khi cótrục trặc. - Hệ thống quạt:  Hệ thống quạt có chức năng làm lưu thông không khí, đều hòanhiệt độ trong máy. Lưu thông không khí giúp cho việc vận chuyển nhiệt đếntrứng, cung cấp oxy và rút khí C02. Thông thường hệ thống quạt được đặt trêncao và cũng dễ tháo đặt thuận tiện cho việc kiểm tra bảo trì. - Hệ thống điều hòa ẩm độ:  ẩm độ được đều hòa bằng việc đặt khay nước vàomáy ấp. Quạt và nhiệt độ làm nước bốc hơi để đều hòa độ ẩm.  Phải có ẩm kế để

theo dõi độ ầm trong máy. -Giá và khay trứng: Trong máy phải thiết kế giá để đặt các khay trứng vào. Giá phải có trục quay để có thể quay khay trứng nghiêng vào phía trong, nghiêng ra phía ngoài, ở  vị trí thăng băng. Trục quay giúp ta đảo vị trí của khay trứngtrong máy có tác dụng đều hòa nhiệt trên quả trứng ở  các vị trí khác nhau giúpcho phôi phát triển tốt hơn. Vị trí thăng bằng để ta thao tác khi đưa khay trứngvào hoặc lấy khay trứng ra. 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 35/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 36

 Một số hình ảnh về lò ấp trứng: 

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 36/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 37

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 37/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 38

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 38/39

Trƣờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Đồ án môn Cảm biến 

Page 39

 PHẦN III: KẾT LUẬN  1) Các kết quả đạt được - Hiểu được khái quát các loại cảm biến nhiệt độ 

- Biết cách xây dựng được mô hình hệ thống  - Phối hợp và làm việc nhóm một cách hợp lý 

- Tổng hợp kiến thức về những môn đã học 

- Biết cách thiết kế và tính toán cho mô hình 2) Hạn chế khi thực hiện 

- Chưa được đi thực tế tới lò ấp trứng công nghiệp để hiểu thêm về mô hình hệthống  - Chưa được học vi xử lý nên chưa ứng dụng được vào sơ đồ mạch điều khiển - Kiến thức chuyên sâu về cảm biến còn hạn chế. 3) Biện pháp khắc phục - Cần phải đi thăm quan các lò ấp trứng để có kiến thức thực tế  - Cần phải tìm hiểu thêm về hoạt động của vi xử lý 

- Bổ sung kiến thức về cảm biến4) Hướng phát triển của đồ án 

- Tiếp tục tìm hiểu, nghiên cứu về các công nghệ ấp trứng mới - Bổ sung bộ chuyển đổi nguồn tự đông khi mất điện 

- Tiếp tục nghiên cứu các loại vật liệu mới giảm chi phí và có nhiều đặc điểmtốt . Lời nhận xét của giáo viên: 

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

8/13/2019 [KiloBooks.Com]-Đồ án Lò ấp trứng Công Nghiệp ban moi nhat.

http://slidepdf.com/reader/full/kilobookscom-do-an-lo-ap-trung-cong-nghiep-ban-moi-nhat 39/39