Giáo Trình Hiệu Chuẩn Thiết Bị Đo Lường Nghề Sửa Chữa Thiết Bị Tự Động Hóa Trung Cấp

Giáo trình về hiệu chuẩn thiết bị đo lường nghề sửa chữa thiết bị tự động hóa trung cấp trường cao đẳng dầu khí, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức

• Tác giả: Nguyễn Xuân Thịnh
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Sửa Chữa Thiết Bị Tự Động Hóa
• Đề tài: Giáo Trình Hiệu Chuẩn Thiết Bị Đo Lường Nghề Sửa Chữa Tự Động Hóa
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• 1. BÀI 1: HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG
• 1.1. Xác định các công việc hiệu chuẩn
• 1.2. Tín hiệu vào hoặc nguồn vào
• 1.3. Tín hiệu hoặc nguồn ra
• 1.4. Các khái niệm về hiệu chuẩn
• 1.5. Quá trình hiệu chuẩn
• 1.6. Phương pháp hiệu chuẩn 5 điểm
• 2. BÀI 2: HIỆU CHUẨN CÁC THIẾT BỊ KIỂU KHÍ NÉN VÀ KIỂU TƯƠNG TỰ
• 2.1. Hiệu chuẩn các thiết bị kiểu khí nén
• 2.1.1. Thiết bị hiệu chuẩn đa năng kiểu khí nén
• 2.1.2. Transmitter áp suất chênh kiểu khí nén
• 2.1.3. Nguyên lý hoạt động
• 2.1.4. Tổng quan quy trình hiệu chuẩn thiết bị kiểu khí nén
• 2.2. Hiệu chuẩn các thiết bị kiểu tương tự
• 2.2.1. Thiết bị hiệu chuẩn đa năng kiểu tương tự
• 2.2.2. Transmitter áp suất chênh kiểu tương tự
• 2.2.3. Áp suất thủy tĩnh
• 2.2.4. Đo mức bồn hở
• 2.2.5. Đo mức bồn kín có áp suất
• 2.2.6. Zero và Span của Rosemount 1151
• 2.2.7. Transmitter nhiệt độ với ngõ ra tương tự
• 3. BÀI 3: TRANSMITTER THÔNG MINH
• 3.1. Giao thức HART
• 3.2. Hiệu chuẩn các thiết bị HART
• 3.2.1. Tóm tắt cấu trúc bên trong của thiết bị HART
• 3.2.5. Hiệu chuẩn Transmitter áp suất thông minh kiểu HART
• 3.2.6. Các lưu ý khi kiểm tra và hiệu chuẩn
• 4. BÀI 4: TRANSDUCER VÀ BỘ ĐỊNH VỊ VAN
• 4.1. Bộ định vị van
• 4.1.1. Bộ định vị kiểu khí nén và kiểu điện-khí nén
• 4.1.2. Bộ định vị thông minh (bộ điều khiển van kỹ thuật số)
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Hiệu Chuẩn Thiết Bị Đo Lường

Giáo trình Hiệu chuẩn thiết bị đo lường là tài liệu quan trọng dành cho sinh viên ngành sửa chữa thiết bị tự động hóa. Tài liệu này cung cấp kiến thức cơ bản về hiệu chuẩn thiết bị, giúp sinh viên nắm vững quy trình và phương pháp hiệu chuẩn. Nội dung giáo trình bao gồm các bài học từ lý thuyết đến thực hành, giúp sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tế.

1.1. Mục tiêu của giáo trình hiệu chuẩn thiết bị đo lường

Mục tiêu chính của giáo trình là trang bị cho sinh viên kiến thức và kỹ năng cần thiết để thực hiện hiệu chuẩn thiết bị đo lường một cách chính xác và hiệu quả.

1.2. Đối tượng sử dụng giáo trình hiệu chuẩn

Giáo trình này được thiết kế dành cho sinh viên hệ trung cấp và cao đẳng nghề sửa chữa thiết bị tự động hóa, những người cần nắm vững kiến thức về hiệu chuẩn thiết bị.

II. Vấn đề và Thách thức trong Hiệu Chuẩn Thiết Bị Đo Lường

Hiệu chuẩn thiết bị đo lường gặp nhiều thách thức, bao gồm việc đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của thiết bị. Các thiết bị đo lường cần được hiệu chuẩn định kỳ để duy trì hiệu suất và độ chính xác trong quá trình hoạt động. Việc thiếu hiểu biết về quy trình hiệu chuẩn có thể dẫn đến sai sót trong đo lường.

2.1. Các vấn đề thường gặp trong hiệu chuẩn thiết bị

Một số vấn đề phổ biến bao gồm thiết bị không được hiệu chuẩn đúng cách, thiếu thiết bị chuẩn, và không tuân thủ quy trình hiệu chuẩn.

2.2. Tác động của việc không hiệu chuẩn thiết bị

Việc không hiệu chuẩn thiết bị có thể dẫn đến sai số trong kết quả đo, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và an toàn trong quá trình sản xuất.

III. Phương Pháp Hiệu Chuẩn Thiết Bị Đo Lường Hiệu Quả

Có nhiều phương pháp hiệu chuẩn thiết bị đo lường, trong đó phương pháp hiệu chuẩn 5 điểm được sử dụng phổ biến nhất. Phương pháp này giúp đảm bảo rằng thiết bị hoạt động chính xác trong toàn bộ dải đo. Việc lựa chọn phương pháp hiệu chuẩn phù hợp là rất quan trọng để đạt được kết quả tốt nhất.

3.1. Phương pháp hiệu chuẩn 5 điểm

Phương pháp hiệu chuẩn 5 điểm kiểm tra và thiết lập mức ngõ ra theo mức tín hiệu vào tại 5 điểm khác nhau, giúp đảm bảo độ chính xác cao.

3.2. Sử dụng thiết bị hiệu chuẩn đa năng

Bộ hiệu chuẩn đa năng là thiết bị hữu ích cho việc hiệu chuẩn nhiều loại thiết bị khác nhau, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Hiệu Chuẩn Thiết Bị Đo Lường

Hiệu chuẩn thiết bị đo lường có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất công nghiệp đến nghiên cứu khoa học. Việc hiệu chuẩn đảm bảo rằng các thiết bị đo lường hoạt động chính xác, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm và an toàn trong quá trình sản xuất.

4.1. Ứng dụng trong ngành công nghiệp

Trong ngành công nghiệp, hiệu chuẩn thiết bị đo lường giúp đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra suôn sẻ và đạt tiêu chuẩn chất lượng.

4.2. Ứng dụng trong nghiên cứu khoa học

Trong nghiên cứu khoa học, việc hiệu chuẩn thiết bị đo lường là cần thiết để đảm bảo độ chính xác của các kết quả thí nghiệm.

V. Kết Luận và Tương Lai của Hiệu Chuẩn Thiết Bị Đo Lường

Hiệu chuẩn thiết bị đo lường là một phần không thể thiếu trong ngành tự động hóa. Tương lai của hiệu chuẩn thiết bị sẽ tiếp tục phát triển với sự tiến bộ của công nghệ, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong quá trình sản xuất. Việc đào tạo và cập nhật kiến thức cho sinh viên là rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

5.1. Tầm quan trọng của việc đào tạo

Đào tạo sinh viên về hiệu chuẩn thiết bị đo lường giúp họ nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết để làm việc trong ngành tự động hóa.

5.2. Xu hướng phát triển trong hiệu chuẩn thiết bị

Xu hướng phát triển trong hiệu chuẩn thiết bị sẽ tập trung vào việc áp dụng công nghệ mới, như IoT và tự động hóa, để nâng cao hiệu quả và độ chính xác.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG NGHỀ: SỬA CHỮA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số:216/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Hiệu chuẩn thiết bị đo lường được dịch và biên soạn dành cho sinh viên hệ trung cấp và cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa (SCTBTĐH) của Trường Cao Đẳng Dầu Khí và thuộc môn học chuyên ngành. Các sinh viên nghề SCTBTĐH trước khi học môn học này cần hoàn thành môn học Thiết bị đo lường.

Nội dung của giáo trình gồm 04 bài: Bài 1: Hiệu chuẩn thiết bị đo lường Bài 2: Hiệu chuẩn các thiết bị kiểu khí nén và kiểu tương tự Bài 3: Transmitter thông minh Bài 4: Transducer và bộ định vị van Tác giả chân thành gửi lời cám ơn đến các đồng nghiệp Tổ Kĩ Thuật Điện và Tự Động Hóa đã giúp tác giả hoàn thiện giáo trình này. Tuy đã nỗ lực nhiều, nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được sự kiến đóng góp để lần ban hành tiếp theo được hoàn thiện hơn. Chân thành cảm ơn. Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2022 Tham gia biên soạn 1.

Nguyễn Xuân Thịnh - Chủ biên 2. Phạm Thị Thu Hường 4. Tô Minh Dần MỤC LỤC 1 BÀI 1: HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG .1 Xác định các công việc hiệu chuẩn .1 Tín hiệu vào hoặc nguồn vào .2 Tín hiệu hoặc nguồn ra .3 Các khái niệm về hiệu chuẩn .4 Quá trình hiệu chuẩn .2 Phương pháp hiệu chuẩn 5 điểm. 19 2 BÀI 2: HIỆU CHUẨN CÁC THIẾT BỊ KIỂU KHÍ NÉN VÀ KIỂU TƯƠNG TỰ 25 2.1 Hiệu chuẩn các thiết bị kiểu khí nén .1 Thiết bị hiệu chuẩn đa năng kiểu khí nén .2 Transmitter áp suất chênh kiểu khí nén .3 Nguyên lý hoạt động .4 Tổng quan quy trình hiệu chuẩn thiết bị kiểu khí nén .2 Hiệu chuẩn các thiết bị kiểu tương tự .1 Thiết bị hiệu chuẩn đa năng kiểu tương tự.2 Transmitter áp suất chênh kiểu tương tự .3 Áp suất thủy tĩnh .4 Đo mức bồn hở .5 Đo mức bồn kín có áp suất .6 Zero và Span của Rosemount 1151.7 Transmitter nhiệt độ với ngõ ra tương tự.

42 3 BÀI 3: TRANSMITTER THÔNG MINH.1 Giao thức HART .2 Hiệu chuẩn các thiết bị HART .1 Tóm tắt cấu trúc bên trong của thiết bị HART .5 Hiệu chuẩn Transmitter áp suất thông minh kiểu HART .6 Các lưu ý khi kiểm tra và hiệu chuẩn. 51 4 BÀI 4: TRANSDUCER VÀ BỘ ĐỊNH VỊ VAN .2 Bộ định vị van .1 Bộ định vị kiểu khí nén và kiểu điện-khí nén .2 Bộ định vị thông minh (bộ điều khiển van kỹ thuật số). 61 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 64 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Bộ hiệu chuẩn đa năng.

16 Hình 1-2: Một ví dụ về mẫu tài liệu hiệu chuẩn. 22 Hình 2-1: Các bộ hiệu chuẩn khi nén. 28 Hình 2-2: Transmitter DP kiểu khí nén. 29 Hình 2-3: Transmitter DP kiểu khí nén được lắp đặt để đo lưu lượng.

30 Hình 2-4: Transmitter chênh áp kiểu khí nén Foxboro 13A. 30 Hình 2-5: Bộ hiệu chuẩn vòng Fluke 725. 34 Hình 2-6: Các kiểu lắp đặt của transmitter lưu lượng kiểu DP điển hình. 35 Hình 2-7: Một LT được gắn thấp hơn mức nhỏ nhất.

37 Hình 2-8: Lắp đặt bồn hở với điểm zero âm. 37 Hình 2-9: Bù tỷ trọng của chất lỏng trong chân ướt. 38 Hình 2-10: Zero dương trong lắp đặt kiểu chân ướt. 40 Hình 2-11: Vị trí các nút chỉnh zero và span của transmitter Rosemount 1151.

41 Hình 3-1: Bộ giao tiếp HART cầm tay. 48 Hình 3-2: Nguyên lý hoạt động của một Transmitter HART. 49 Hình 3-3: Fluke 754 được kết hợp giữa bộ hiệu chuẩn và bộ giao tiếp. 51 Hình 4-1: Mặt cắt của một transducer I/P.

57 Hình 4-2: Liên kết cơ khí của ty cơ cấu chấp hành van với bộ định vị. 58 Hình 4-3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ định vị khí nén Fisher dòng 3582. 59 Hình 4-4: Bộ định vị điện-khí nén hãng Fisher dòng 3582i. 61 Hình 4-5: Sơ đồ khối bộ điều khiển van kỹ thuật số Fisher FIELDVUE DVC6000.

62 CHƯƠNG TRÌNH MÔ-ĐUN: HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG 1. Tên mô-đun: Hiệu chuẩn thiết bị đo lường 2. Mã mô-đun: AUTM55107 Thời gian thực hiện mô-đun: 120 giờ; (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành: 87 giờ; Kiểm tra: 05 giờ). Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô-đun: 3.

Vị trí: Là mô-đun thuộc các mô-đun chuyên ngành của chương trình đào tạo. Môn đun này được dạy sau.môn học thiết bị đo lường và môn học tài liệu và bản vẽ thiết bị đo lường. Tính chất: Mô mô-đunđun này trang bị những kiến thức và kỹ năng về công việc hiệu chuẩn, các qui trình hiệu chuẩn thiết bị khí nén, thiết bị điện tử , các thiết bị thông minh (HART), các transducer và bộ định vị van. Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Là môn học khoa học mang tính thực tế và ứng dụng thực tiễn dành cho đối tượng là người học chuyên ngành đo lường tự động hóa (Instrumentation).

Mô-đun này đã được đưa vào giảng dạy tại trường Cao Đẳng Dầu Khí từ năm 2018 đến nay. Nội dung chủ yếu của mô-đun này nhằm cung cấp các kiến thức và kỹ năng thuộc lĩnh vực đo lường tự động hóa: (1) Mô tả và giải thích được quá trình hiệu chuẩn và các thiết bị dùng để hiệu chuẩn các thiết bị đo lường; (2) Hiệu chuẩn được các loại transmitter kiểu điện tử, kiểu khí nén và bộ định vị van. Qua đó, giáo trình cung cấp các hướng dẫn, các qui trình để thực hiện hiệu chuẩn các loại thiết bị đo lường thường gặp trong thực tế. Mục tiêu mô-đun: 4.

Về kiến thức: A1. Xác định được quá trình hiệu chuẩn, mô tả được phương pháp hiệu chuẩn 5 điểm và các biên bản được sử dụng trong việc hiệu chuẩn; A2. Mô tả được các thiết bị chuẩn dùng để hiệu chuẩn thiết bị khí nén và tương tự và các qui trình hiệu chuẩn cơ bản; A3. Xác định được và mô tả được các transmitter thông minh và quá trình hiệu chuẩn các thiết bị này; A4.

Giải thích được cách hiệu chuẩn transducer và các bộ định vị van. Về kỹ năng: B1. Hiệu chuẩn được các transmitter áp suất kiểu khí nén và kiểu điện tử và hoàn thành được các biên bản hiệu chuẩn; B2. Hiệu chuẩn được các transmitter nhiệt độ và hoàn thành được các biên bản hiệu chuẩn; B3.

Hiệu chuẩn được một transducer và hoàn thành được biên bản hiệu chuẩn; B4. Hiệu chuẩn được các bộ định vị van kiểu khí nén, kiểu điện – khí nén và kiểu số và hoàn thành được biên bản hiệu chuẩn. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: C1. Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc; C2.

Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn khi làm công tác hiệu chuẩn thiết bị; C3. Thực hiện vệ sinh công nghiệp sau khi thực hiện công việc. Nội dung của mô đun: 5. Chương trình khung: Thời gian học tập (giờ) Trong đó Số Mã Thực hành/ Kiểm tra Tên môn học, mô đun tín Tổng MH/MĐ/HP thực tập/ chỉ số Lý thí nghiệm/ thuyết LT TH bài tập/ thảo luận Các môn học chung/đại I 14 285 117 153 10 5 cương COMP52001 Giáo dục chính trị 2 30 15 13 2 COMP51003 Pháp luật 1 15 9 5 1 COMP51007 Giáo dục thể chất 1 30 4 24 2 Giáo dục quốc phòng và COMP52009 2 45 21 21 1 2 An ninh COMP52005 Tin học 2 45 15 29 1 FORL54002 Tiếng Anh 4 90 30 56 4 SAEN52001 An toàn vệ sinh lao động 2 30 23 5 2 Các môn học, mô đun II chuyên môn ngành, 56 1275 421 801 32 21 nghề II.1 Môn học, mô đun cơ sở 19 345 169 157 15 4 AUTM52023 Toán kĩ thuật 2 30 14 14 2 0 AUTM53024 Hình học lắp đặt 3 45 15 27 3 0 Thời gian học tập (giờ) Trong đó Số Mã Thực hành/ Kiểm tra Tên môn học, mô đun tín Tổng MH/MĐ/HP thực tập/ chỉ số Lý thí nghiệm/ thuyết LT TH bài tập/ thảo luận Bản vẽ thiết bị đo AUTM53006 3 45 42 0 3 0 lường AUTM52101 An toàn TĐH 2 45 14 29 1 1 ELEI53154 Điện kỹ thuật 1 3 60 28 29 2 1 AUTM53102 Điện tử cơ bản 3 60 28 29 2 1 AUTM53104 Mạch logic số 3 60 28 29 2 1 Môn học, mô đun II.2 chuyên môn ngành, 37 930 252 644 17 17 nghề AUTM55005 Thiết bị đo lường 5 90 56 29 4 1 AUTM54108 Lắp đặt hệ thống TĐH 1 4 90 28 58 2 2 Cơ sở điều khiển quá AUTM53110 3 60 28 29 2 1 trình Hiệu chuẩn thiết bị đo AUTM55107 5 120 28 87 2 3 lường AUTM54109 Lắp đặt hệ thống TĐH 2 4 90 28 58 2 2 AUTM52112 Đấu nối dây 2 45 14 29 1 1 Hệ thống điều khiển AUTM54113 4 90 28 58 2 2 thủy lực - khí nén AUTM55115 PLC 5 120 28 87 2 3 AUTM55222 Thực tập sản xuất 5 225 14 209 0 2 Tổng cộng 70 1560 538 954 42 26 5.

Chương trình chi tiết mô đun: Thời gian (giờ) Số Thực hành, Kiểm tra Nội dung tổng quát Tổng Lý thí nghiệm, TT số thuyết thảo luận, LT TH bài tập 1 Bài 1: Hiệu chuẩn thiết bị đo lường 15 14 0 1 Bài 2: Hiệu chuẩn các thiết bị kiểu khí 2 64 4 58 2 nén và kiểu tương tự 3 Bài 3: Transmitter thông minh 26 4 22 4 Bài 4: Transducer và bộ định vị van 15 6 7 1 1 Cộng 120 28 87 2 3 6. Điều kiện thực hiện mô đun: 6. Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: - Phòng học lý thuyết: đáp ứng phòng học chuẩn - Phòng thực hành: phòng thiết bị đo lường 6. Trang thiết bị máy móc: - Máy tính, máy chiếu, bảng, bút viết bảng, giẻ lau - Các thiết bị, máy móc: các thiết bị đo lường như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng và mức, van điều khiển, các thiết bị đo/phát tín hiệu chuẩn 6.

Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: - Giáo trình, giáo án - Qui trình thực hành (nếu có) - Phiếu đánh giá thực hành 6. Các điều kiện khác: 7.