Đồ Án HCMUTE: Thiết Kế và Thi Công Máy Rửa Dùng Sóng Siêu Âm Trong Công Nghiệp

• Tác giả: Đinh Hà Trung
• Người hướng dẫn: ThS. Hà A Thồi
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện Tử - Truyền Thông
• Đề tài: Máy Rửa Công Nghiệp Bằng Sóng Siêu Âm: Thiết Kế và Thi Công
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Nội dung nghiên cứu
• 1.2. Mục tiêu
• 1.3. Giới hạn
• 1.4. Bố cục
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng hợp lý thuyết sóng siêu âm
• 2.2. Bản chất của sóng âm
• 2.3. Sóng siêu âm đặc điểm
• 2.4. Các đại lượng đặc trưng của sóng
• 2.5. Sự hấp thụ sóng siêu âm của môi trường truyền sóng
• 2.6. Công nghệ làm sạch
• 2.6.1. Công nghệ làm sạch truyền thống
• 2.6.2. Làm sạch bằng công nghệ rửa siêu âm
• 2.6.3. Nguyên lý làm sạch bằng công nghệ rửa siêu âm
• 2.6.4. Quá trình làm sạch bằng công nghệ rửa siêu âm
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
• 3.1. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống
• 3.2. Thiết kế khối công suất
• 3.3. Thiết kế khối điều khiển
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4.1. Thi công hệ thống
• 4.2. Thi công bo mạch
• 4.3. Lắp ráp và kiểm tra
• 4.4. Thi công mô hình
• 4.5. Lập trình hệ thống
• 4.6. Hướng dẫn sử dụng
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
• 5.1. Mạch điều khiển
• 5.2. Mạch công suất
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Giới thiệu về máy rửa công nghiệp bằng sóng siêu âm tại HCMUTE

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và thi công máy rửa dùng sóng siêu âm trong công nghiệp" tại HCMUTE (Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh) năm 2017, do sinh viên Đinh Hà Trung thực hiện, tập trung vào thiết kế và chế tạo một máy rửa công nghiệp sử dụng sóng siêu âm. Đồ án này khảo sát các phương pháp làm sạch truyền thống và so sánh với hiệu quả của máy rửa siêu âm công nghiệp. Nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế mạch điện tử điều khiển, bao gồm mạch tạo xung, mạch công suất cao tần, và hệ thống điều khiển bằng vi điều khiển PIC 16F887. Máy rửa siêu âm công nghiệp được thiết kế với công suất 60W và tần số hoạt động 40kHz. Đồ án cũng đề cập đến việc lựa chọn các thành phần quan trọng như biến tử siêu âm, hệ thống gia nhiệt và van điều khiển nước.

1.1. Lý thuyết về sóng siêu âm và ứng dụng trong làm sạch công nghiệp

Phần lý thuyết tập trung vào bản chất của sóng siêu âm, các đặc điểm và đại lượng đặc trưng của nó. Đồ án giải thích nguyên lý làm sạch bằng sóng siêu âm, nhấn mạnh vào hiện tượng tạo ra các bong bóng siêu nhỏ trong chất lỏng, sự sụp đổ của các bong bóng này tạo ra các xung áp lực mạnh làm sạch các bề mặt. Đồ án phân tích ưu điểm của công nghệ tẩy rửa bằng sóng siêu âm so với phương pháp truyền thống, bao gồm khả năng làm sạch các chi tiết phức tạp, hiệu quả cao và giảm thiểu tác động cơ học gây hư hại. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả làm sạch như tần số, nhiệt độ, thời gian, hóa chất, và công suất của máy cũng được nghiên cứu. Ứng dụng sóng siêu âm trong công nghiệp được đề cập, đặc biệt là trong việc làm sạch các thiết bị có cấu trúc phức tạp, đòi hỏi độ sạch cao. Công nghệ sóng siêu âm được đánh giá là một giải pháp hiệu quả cho vệ sinh công nghiệp. Việc lựa chọn tần số sóng siêu âm (cao hay thấp) dựa trên kích thước và độ phức tạp của chi tiết cần làm sạch được thảo luận. Cuối cùng, đồ án so sánh giữa máy rửa siêu âm và máy rửa truyền thống, nhấn mạnh vào hiệu quả và khả năng ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.

1.2. Thiết kế và thi công máy rửa siêu âm tại HCMUTE

Phần này trình bày quy trình thiết kế máy rửa siêu âm, bao gồm việc lựa chọn các linh kiện điện tử, thiết kế mạch điện tử điều khiển, thiết kế mạch tạo xung, thiết kế mạch công suất cao tần, lựa chọn biến tử siêu âm phù hợp. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống được minh họa chi tiết. Đồ án cũng mô tả chi tiết quy trình thi công máy rửa siêu âm, từ việc lắp ráp các thành phần, kiểm tra và hiệu chỉnh hệ thống. Việc lựa chọn thể tích bể siêu âm và giá đỡ cho các thiết bị cần làm sạch cũng được xem xét kỹ lưỡng. Vi điều khiển PIC 16F887 đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển toàn bộ hệ thống. Lập trình vi điều khiển để điều khiển quá trình làm sạch cũng là một phần quan trọng của đồ án. Giải pháp vệ sinh công nghiệp được đề xuất trong đồ án này là một hệ thống máy rửa siêu âm công nghiệp được thiết kế và thi công hoàn chỉnh. Đồ án còn bao gồm hướng dẫn sử dụng máy sau khi hoàn thành. Thiết bị vệ sinh công nghiệp này được thiết kế với mục tiêu đáp ứng nhu cầu làm sạch hiệu quả trong môi trường sản xuất công nghiệp.

1.3. Kết quả và đánh giá

Phần kết quả trình bày các thông số đo đạc được, hiệu quả làm sạch đạt được của máy rửa siêu âm đã chế tạo. Đồ án đánh giá ưu điểm và nhược điểm của thiết kế, so sánh với các máy rửa siêu âm khác trên thị trường. Kết quả tẩy rửa được trình bày, bao gồm hình ảnh và dữ liệu thực nghiệm. Đánh giá về hiệu quả, độ tin cậy và khả năng ứng dụng của hệ thống được đưa ra. Các hạn chế của đồ án cũng được chỉ ra, để làm cơ sở cho các nghiên cứu và phát triển trong tương lai. Máy rửa siêu âm đa tần số có thể được xem xét như một hướng phát triển trong tương lai. Đồ án nhấn mạnh vào tính thực tiễn của máy rửa siêu âm công nghiệp, nhấn mạnh tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành sản xuất tại Việt Nam. Công suất máy rửa siêu âm có thể được cải thiện ở những phiên bản sau.