MỞ ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất n- ớc, Khoa học và Công, nghệ (KH&CN) đã cớ những b- ớc tiến đáng kể và đạt d- ợc những thành tựu tơ lớn, tác động sâu sắc đến sự phát triển kinh tế - xã hội. Nên sẵn xuất hiện dại với các dây chuyển sản xuất tự đông d-ge chuyên môn hoá cao, công nghệ điều khiển hiện đại mang tính chất hệ thống khép kín với kỹ thuật xử lý, vi xử lý tiên tiến. Trong đó đo I- ờng có vai trồ quan trọng đặc biệt Mục tiêu và nhiệm vụ của hoạt động đo lường là “ Gớp phần đảm bảo công bảng xã hội, bảo vệ quyên và lợi ích của mọi tổ chức. cá nhân, nâng cao chất I-ơng sản phẩm, hàng hoá, đảm bảo an toàn, bảo vệ sức khoẻ và môi tr- ờng, đầy mạnh phất triển khoa học và công nghệ, tăng cường hiệu lực quản lý nhà nước”.
Cùng với việc xây dựng và phát triển hệ thống chuẩn quốc gia thì hoạt động nghiên cứu khoa học, ứng dụng tiến bộ Khoa học kỹ thuật về đo I- ờng trong sin xuất, đời sống đ- ợc coi là nhiệm vụ trong tâm hàng đầu. Nghiên cứu thiết kế cân kiểm tra hàng bao gối đồng sẵn nhằm ứng dụng kỹ thuật đo mới để phát huy hiệu quả trong sản suất kinh doanh, dảm bảo duy trì và năng cao chất I-ơng sản phẩm hàng hoá, phục vụ tốt quá trình sẳn xuất, bảo vệ quyển và lợi ich của ng- ði tiêu dùng. Cân kiểm tra là một sản phẩm của sự kết hợp giữa kỹ thuật đo I- ờng và điểu khiến hiện đại nhờ sự kết hợp chat chẽ giữa lý thuyết đo l- ờng và các kỹ thuật điện, điện tử, điểu khiển, tin học để tạo ra một hệ thống hoàn chỉnh và đ- ợc lấp đặt trên các đây chuyển sán xuất. Trong khi giá thành nhận khẩu thiết bị cồn cao, thì việc sản xuất trong n- ớc theo giải pháp nhập các linh kiện, cụm chỉ tiết chính kết hợp với gia công cơ khí và chế tạo mạch điểu khiển trong n- ớc thì giá thành chỉ khoảng 1/3 giá nhập ngoại Hiện nay, phần lớn các cơ sở sản xuất hàng đóng gới sẵn (HĐGS) ch-a đ- ợc trang bị hệ thống cân kiểm tra bao nên HĐG§ bán trên thị tr- ng cồn ch- a đảm bảo đúng theo khối |- ơng ghi trên nhấn của bao.
Sử dụng cân kiểm tra không chỉ cho phép các cơ sở đóng gói đúng định l-ợng quy định của Nhà n- ớc, đồng thời thiết bị này giúp cho các cơ sở sản xuất. giảm tối thiểu phế phẩm, năng cao hiệu quả sản xuất, đặc biệt là giảm đáng kể chỉ phí do đồng gói thừa. Với kinh nghiệm của một số năm công tác trong ngành đo I- ờng khối I- ợng. đặc biệt d- ợc sự đào tạo, h- éng dan cla cde thấy cô giáo trong ch- ơng trình cao học của tr- ðng đại học Bách khoa Hà nội và sự nỗ lực của bản thân tôi dã di sâu nghiên cứu để tài: Nghiên cứu, thiết kế hệ thống cản kiểm tra bao và xin d- ợc trình bày những nội dung chính d- đi đây: + Phân lý thuyết: - Tổng quan về khối I- ợng và đo I- òng khối | ợng, cân kiểm tra bao gối - Cơ sở lý thuyết và thiết kế tổng thể hệ thống cân kiểm tra bao gói + Phần thực nghiệm: - Chế tạo hệ thống cân kiểm tra bao gối áp dụng trong đây chuyển sản.
xuất bao xi măng có khối ]- ợng danh định là 50 kg có độ lệch + 0,5 kg. - Đánh giá kết quá thứ nghiệm Với các kết quả cồn han chế của để tài, bản thân chỉ mong đồng góp phần nhô bé của mình vào việc có ích cho sự phát triển chung của đời sống và xã hội. Rất mong nhận đ- ợc sự nhận xét đóng góp của quý độc giả. "Tôi xin chân thành cảm ơn sự h- ớng dẫn của Phố giáo s- - Tiến sĩ Nguyến "Tiến Thọ và các thầy cô giáo của bộ môn Máy chính xác và Quang học- TT- dng đại học Bách khoa Hà nội, cũng nh- sự giứp đỡ nhiệt tình của các chuyên gia trong lĩnh vực điện tử và đo )- ờng, các đồng nghiệp đã tạo điều kiện để tôi hoàn thành dé tai nay.
"Tác giả Hà nội. tháng 10 năm 2004 Cuối thế kỷ I9, ng- ði ta đã xác định lại khối l-ợng của | dm? n- ốc tỉnh khiết ở 4°C và phát hiện nó nhỏ hơn khối I- ợng của “kilôgam l-u trữ” O,028 g. Hơn nữa việc so sánh “kilôgam l-u trữ” với định nghĩa lý thuyết rất khố khăn và độ chính xác không cao (khoảng 2 ~ 3.0”) trong khi đó nếu so sánh các quả chuẩn. kilõgam với nhau thì dé dang và đạt độ chính xác cao hơn Vì vậy năm 1872, Uỷ ban quốc tế về chuẩn gốc của LIệ mét đã quyết định lấy ngay khối Lợng của “kilôgam 1- u trữ” làm đơn vị đo khối I- ợng.
'Từ quyết định này, dựa vào “kilôgam 1-u trữ” ng- ời ta đã chế tạo chuẩn gốc quốc tế mới của kilôgam và những chuẩn sao của nó để phân phối cho các n- ớc. Chuẩn gốc quốc tế mới của kilôgam đ- ợc bảo quản tại Viện cân đơ quốc tế (RIPM) có trụ sở tại thị trấn Sèvres gần Paris. Chuẩn này đ- ợc chế tạo bằng hợp kim platin - iriới, Đại hội cản đo quốc tế (CGPM) lần thứ I năm 1889 đã công nhận định nghĩa mới cla kilogam: “ kilôgam là khối I- ợng chuẩn gốc quốc tế kilôgam”. CGPM lần thứ XI năm 1960, khi thông qua Hệ don vị quốc tế (SI) cũng đã công nhận dịnh nghĩa trên của kilégam và đ- ợc dùng cho đến nay.
Kilôgarn là một trong 7 đơn vị cơ bản của SI. Cùng với các don vi cfia hé I, dé do khối | gng, n- 6c ta cdn cho ding hai đơn vị ngoài hệ SĨ là tạ (ký hiệu là tạ) và tấn (ký hiệu là Q. Những đơn vị này cũng đ ợc xem là đơn vị hợp phấp để đo khối |- gng Bằng những cân có dộ nhạy, độ ổn định rất cao trong những diễu kiện môi tang đạc biệt, ng- ời ta so sánh đ- oe chuẩn đầu quốc gia về khối ]- gng (chuẩn sao kilôgam) của các n-ớc với chuẩn gốc quốc lế đạt độ chính xác tới I.I0® (khoảng L%mg), Vide so sinh ndy d-ge liến hành theo định kỳ, đảm bảo cho chuẩn kilôgam của các n- ớc d- ge liên kết tới chuẩn quốc tế. Từ các chuẩn đầu này, các n- Ge chế tạo các quả cân có khối Í- ạng và độ chính xác khác nhau đùng làm chuẩn chính, chuẩn công tác, để truyền đơn vị kilôgam xuống tới các quả cân và các loại cân thông dụng.4- Khái niệm về cân 1.1- Định nghĩa cân Cân là ph- ơng tiện đo đ-ợc dùng để xác định khối I-ơng của một vật thể thông qua việc đo trọng lực của trọng tr- ờng tác dụng lên vật cần xác định khối I-øng đặt trên bộ phận nhận tải của cân đặt trong trọng tr- ðng của trái dat.
Phép cân (phép do) là tập hợp các thao tác để xác định giá trị khối l- gng của vật thể 1.2- Phần loạt cân: Can d- oc phan loại theo theo nhiêu cách khác nhan, sau đây là những cách phân loại chính: A- Theo nguyên lý hoạt động: căn đ- ợc chia thành cân tự động và cân không tu dong. 1, Cân tự động là cân hoạt động không có sự can thiệp của ng- ời vận hành và tuân theo ch- ơng trình tự động đ- ợc đặt sẩn cho quá trình cân. Cần tự động có 2 loại : cân tự động liên tục và cần tự động gián đoạn. + Cần tự động liên tục: Cân băng tải, cân phối liệu thành phần + Cân tự động pidn doạn: Cân phẫu, cân đồng bao, cân kiểm tra hàng đóng gối sẵn, cân toa xe.
Can không tự động là cân yêu cầu có sự tác dộng của ng- ði vận hành trong quá trình cân (ví dụ: đặi vật cân lên bàn cân; đọc và l-u kết quả cản; nhấc vật cân ra khổi mặt bản cân để kết thúc quá trình cân.) Cân không tự động cồn đ- ợc phân ra theo kết cấu và nguyên lý hoại động của bộ phận chỉ thì, theo đồ ta cổ : cân có chia độ và cân không chia độ; cân không tự chỉ thị hoặc cân bán tự chỉ thị và cân tự chỉ thị. Cân không tự động: Cân phân tích, cân bàn, cân ôtô, cân toa xe Me Ảnh h- ởng do hình dạng và trang thái sản phẩm- Các biện pháp điều 38 chỉnh sản phẩm trên đây truyền. Ch- ơng 3: THIẾT KẾ CÂN KIẾM TRA HÀNG ĐÓNG GỖI SẴN 42 3.1 Mục tiêu và lựa chọn thiết kế giải pháp thực hiện 42 311 Mục tiêu.2 Lua chon thiết kế 43 Giải pháp thực biện 45 Phần thiết kế tính toán 45 Phần áp dựng thực tế 46 Thiết kế kết cấu hệ thống cân kiểm tra bao 46 ba ” 3.1 Đặc điểm và nguyên lý hoạt động 46 3.2 “Thông số kỹ thuật của hệ thống cân kiểm tra bao 47 34 Thiết kế hệ thống điện - điều khiến 56 341 Sơ đồ và chức năng của phần điện - điêu khiển 56 3.42 Chức năng, đặc tính kỹ thuật của các linh kiện chính 62 3.43 Sơ đồ nguyên lý và chức năng của mạch điều khiển 16 444 Sơ đổ nguyên lý và chức năng của mạch chấp hành 19 Ch-ong 4: ĐÁNH GIÁ THỨ NGHIỆM - KẾT TL. 82 H- ỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP 41 Đánh giá kết quả thử nghiệm của cân kiểm tra 411 Kết quả thử nghiệm các chức năng 4.2 Kết quả thử nghiệm các chỉ tiêu kỹ thuật và đo I- ờng, 42 Kết luậ và ph- ơng h- đứng nghiên cứu tiép 42.2 PH- ơng h- ống nghiên cứu tiếp Phụ lục Tài liêu (ham khảo 1,1.4- Khái niệm về cân 1.1- Định nghĩa cân Cân là ph- ơng tiện đo đ-ợc dùng để xác định khối I-ơng của một vật thể thông qua việc đo trọng lực của trọng tr- ờng tác dụng lên vật cần xác định khối I-øng đặt trên bộ phận nhận tải của cân đặt trong trọng tr- ðng của trái dat.
Phép cân (phép do) là tập hợp các thao tác để xác định giá trị khối l- gng của vật thể 1.2- Phần loạt cân: Can d- oc phan loại theo theo nhiêu cách khác nhan, sau đây là những cách phân loại chính: A- Theo nguyên lý hoạt động: căn đ- ợc chia thành cân tự động và cân không tu dong. 1, Cân tự động là cân hoạt động không có sự can thiệp của ng- ời vận hành và tuân theo ch- ơng trình tự động đ- ợc đặt sẩn cho quá trình cân. Cần tự động có 2 loại : cân tự động liên tục và cần tự động gián đoạn.