Phương pháp nghiên cứu

Bước 1: Khảo sát thiết kế, phuơng thức hoạt động và các thông số kỹ thuật hiện tại của máy đo độ nhớt Mooney Negretti: các linh kiện kỹ thuật và bộ hiển thị các thông số kỹ thuật phù hợp từ đó xác định các linh kiện cần trang bị bổ sung, thay thế sao cho máy đo độ nhớt Mooney Negretti phù hợp TCVN 6090_1: 2015

Bước 2: Nghiên cứu và nâng cao tiện ích cho người sử dụng, tự động hóa một phần hay toàn bộ quá trình “Xác định độ nhớt Mooney” trên máy máy đo độ nhớt Mooney Negretti

Bước 3: Xây dựng qui trình, cách thức sử dụng máy đo độ nhớt Mooney Negretti sao cho phù hợp, chính xác và nâng cao tiện ích, tự động hóa và giảm bớt thao tác cho người sử dụng.

Bước 4: Hiệu chuẩn máy Mooney Negretti sao cho phù hợp TCVN 6090_1: 2015.

Bước 5: Viết báo cáo hoàn thành ý tuởng.

PHẦN NỘI DUNG

Chương 1:

THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

CÁC VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT

1.1 Thực trạng báo cáo trước khi thực hiện đề tài.

-         Theo yêu cầu ISO 17025:2017 ” Phòng thử nghiệm phải đảm bảo các thiết bị được sử dụng  đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn đang áp dụng tại phòng thử nghiệm”.

-         Hiện nay Công ty đang áp dụng một số tiêu chuẩn thử nghiệm chỉ tiêu hóa lý cao su trong đó TCVN 6090_1: 2015 “Xác định độ nhớt Mooney ”

-         Máy đo độ nhớt Mooney Negretti được Công ty trang bị từ năm 1997, hiện nay thiết bị này đã không còn phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của TCVN 6090_1: 2015. Do đó theo qui định của hệ thống ISO máy phải ngưng sử dụng tại phòng thử nghiệm.

-         Hiện nay một số đơn vị trong nghành đã lên kế hoạch đầu tư thiết bị mới để thay thế máy đo độ nhớt Mooney Negretti theo khuyến cáo của các đơn vị đánh giá hệ thống ISO...

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng thực trạng.

-         Máy đo độ nhớt Mooney Negretti được Công ty trang bị từ năm 1997, qua nhiều năm sử dụng và nhiều phiên bản cập nhật tiêu chuẩn Mooney thì hiện nay thiết bị này đã không còn phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của TCVN 6090_1: 2015 cụ thể như sau:

1.3 Đánh giá thực trạng, hiệu quả của việc thực hiện đề tài.

-         Hiện nay với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, việc tìm kiếm các linh kiện kỹ thuật phù hợp thay thế cho các linh kiện hiện tại của máy Mooney Negretti sao cho máy Mooney Negertti đạt yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 6090-2 là hoàn toàn có thể thực hiện được. ngoài ra chúng ta còn có thể nâng cao thêm tính tiện ích khác giúp cho người sử dụng thao tác dễ dàng và chính xác hơn.

-         Theo khảo sát thì máy Mooney Negertti được nhiều đơn vị trong nghành cao su trang bị, hiện nay các máy này chỉ được dùng cho công tác đào tạo như tại Viện nghiên cứu cao su Việt Nam hoặc đang lưu kho chờ thanh lý. Việc cải tiến máy Mooney Negertti phù hợp theo TCVN 6090-2 và đưa vào tái sử dụng xác định độ nhớt Mooney tại đơn vị mang lại lợi ích rất lớn về chi phí đầu tư thiết bị mới cũng nâng cao tinh thần tiết kiệm, chống lãng phí tại doanh nghiệp.

Chương 2:

THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

1.      Khảo sát thiết kế, phuơng thức hoạt động và các thông số kỹ thuật của thiết bị hiện tại.

a)      Hệ kiểm soát nhiệt bao gồm bộ khiển nhiệt, bộ gia nhiệt, đầu dò nhiệt và nhiệt kế thủy tinh:

Bộ khiển nhiệt: bao gồm 2  núm biến trở điện trở xoay tròn, sự thay đổi biến trở này giúp thiết bị xác định được nhiệt độ mong muốn thông qua sự so sánh giữa điện trở cài đặt và điện trở thu được từ đầu dò. Tuy nhiên do bộ khiển nhiệt này là dạng cơ nên tính linh hoạt không cao, độ dao động nhiệt lớn.

+ Bộ gia nhiệt: về cơ bản bộ gia nhiệt này chỉ có chức năng sinh nhiệt khi được cấp nguồn điện, bộ gia nhiệt bao gồm 2 điện trở hình tròn được gắn trong mâm ép trên và mâm ép dưới của máy Mooney, sự gia nhiệt được sinh ra bởi sự đoản mạch giữa 2 dây dương và 1 dây âm. Bộ gia nhiệt này chịu sự cấp điện và ngắt điện từ bộ khiển nhiệt. mức ổn định nhiệt của bộ gia nhiệt phụ thuộc hoàn toàn vào bộ khiển nhiệt và đầu dò gắn trên mâm ép.

Đầu dò nhiệt: là 2 đầu dò nhiệt độ điện trở được gắn vào mặt ép trên và mặt ép dưới, đầu dò này cung cấp cho bộ điều khiển nhiệt biết nhiệt độ hiện tại của từng mặt ép thông qua sự thay đổi điện trở của đầu dò, đầu dò được sử dụng là đầu dò công nghệ cũ (hệ Pt 2 dây)

+ Nhiệt kế thủy tinh: là 2 nhiệt kế thủy ngân gắn trên 2 mặt ép. Nhiệm vụ 2 nhiệt kế thủy tinh này là giúp người sử dụng biết nhiệt độ mặt ép hiện tại là bao nhiêu. Độ phân giải của nhiệt kế này là 1 độ C

    Bộ hiển thị kết quả chĩ số Mooney:

+ Là đồng đồ cơ có độ phân giải 0.001 Inch, theo hướng dẫn của nhà sản xuất  thì 1 ML = 0.001 Inch, đồng nghĩa độ phân giải máy Mooney hiện tại là 1 ML

    Các tiện ích khác:

+ So sánh với các thiết bị xác định chỉ số Mooney hiện đại ngày nay thì máy Mooney Negertti không có chế độ tự khởi động roto sau 1 phút gia nhiệt và không báo cho người dùng biết kết quả ML sau 5 phút đo như các máy Mooney ngày nay

2.  Lựa chọn các linh kiện thay thế có thông số kỹ thuật phù hợp.

        Dựa vào khảo sát như trên nhóm nghiên cứu quyết định thay thế một số linh kiện, thiết bị kỹ thuật sao cho máy đạt yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 6090-2:2015 và nâng cao tính tiện ích cho người sử dụng. các linh kiện thay thế, trang bị thêm cụ thể như sau:

2.1 Bảng tổng hợp các linh kiện kỹ thuật thay thế, trang bị thêm.

a. Bộ khiển nhiệt: Sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ có trang bị công nghệ điều khiện nhiệt độ PID (PID là sự kết hợp của 3 bộ điều khiển: tỉ lệ, tích phân và vi phân, có khả năng điều chỉnh sai số thấp nhất có thể, tăng tốc độ đáp ứng, giảm độ vọt lố, hạn chế sự dao động) Bộ điều khiển này sẽ kết hợp với các rơ le bán dẫn sử dụng công nghệ SSR (SSR là một cụm từ viết tắt của Solid state relay. Đây là một loại relay trạng thái rắn được sử dụng rất phổ biến. SSR là rơle chuyển mạch không yêu cầu sử dụng bất kỳ bộ phận cơ khí nào. Điều này thường mang lại cho chúng lợi thế về tuổi thọ dài hơn so với rơle điện cơ thông thường) khi hoạt động sẽ giúp cho 2 mâm ép gia nhiệt và kiểm soát nhiệt cũng như độ ổn định ở mức nhiệt mong muốn tốt hơn, đồng thời nhiệt độ thực của mâm ép được hiển thị trên bộ điều khiển nhiệt với độ phân giải 0.1 ^oC phù hợp yêu cầu TCVN (theo yêu cầu của TCVN 6090-2:2015 là 0.5 ^oC, trước khi cải tiến là 1 ^oC)

b. Đầu dò nhiệt độ: đầu dò nhiệt phải mang tính tương thích với đầu vào của bộ điều khiển nhiệt độ, trước khi cải tiến đầu dò của máy là đầu dò hệ Pt 2 dây, do không còn tương thích với bộ điều khiển mới nên cần phải được thay thế bằng đầu dò thích hợp có độ chính xác cao(0.1 ^oC)

c. Bộ hiển thị kết quả ML: là nơi thể hiện kết quả chỉ số Mooney sau khi đo. Về bản chất thì bộ hiển thị này là một thước đo độ dày hệ inch có độ chính xác cao, chỉ số ML được qui ra từ 0.001 inch = 1 ML. Trước khi cải tiến máy sử dụng đồng hồ đo độ dày cơ với các vạch chia 0.001 inch nên khả năng hiển thị kết quả thấp nhất là 1ML, qua khảo sát thị trường nhóm lựa chọn thước đo độ dày điện tử hiện số có bước nhảy 0.0005 inch tương đương 0,5ML để thay thế thước đo độ dày cũ. Việc thay thế này giúp máy hiển thị kết quả với độ phân giải lên đến 0.5 ML phù hợp TCVN đồng thời giúp người sử dụng đọc kết quả nhanh chóng và chính xác hơn đồng hồ cơ. (TCVN 6090-2:2015 qui định độ phân giải 0.5 ML)

d. rơ le thời gian 60s và 300s: Qui trình xác định độ nhớt Mooney bao gồm 2 bước, bước gia nhiệt ở 60S đầu và đo momen xoắn ở 4 phút tiếp theo, xác định chỉ số Mooney sau 5 phút, trước cải tiến người sử dụng sau khi ép 2 mặt ép phải tiến hành bấm đồng đồ đếm thời gian, chờ khi đồng hồ đủ 60S người sử dụng bấm nút cho mortor hoạt động sau đó tiếp tục canh thời gian chờ đồng hồ bấm giờ đủ 5 phút người sử dụng đọc kết quả tại bộ hiền thị kết quả chỉ số ML. nhóm nhận thấy quá trình này ở các máy hiện đại được trang bị mới những năm gần đây đã được tự động hóa

Nhằm nâng cao hơn tính tiện ích sau cải tiến máy Mooney Negertti nhóm nghiên cứu gắn thêm 2 rơ le thời gian để thực hiện các tiện ích như sau”

- Rơ le 60S: sau 60S kể từ khi đóng mặt ép nhiệt hoàn thành máy sẽ tự động chạy motor tạo momen xoắn

- Rơ le 300s: sau 300S kể từ khi đóng mặt ép nhiệt hoàn thành máy sẽ tự động báo chuông kết thúc quá trình xác định chỉ số mooney cho người sử dụng biết kết quả ML.

2.4. Kết quả, hiệu quả, lợi ích đem lại.

            Nâng cấp máy đo Mooney Negretti không được phép sử dụng thành máy đo Mooney được phép sử dụng để “ Xác định độ nhớt Mooney ” phù hợp theo các yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 6090_1: 2015, tiết kiệm chi phí đầu tư máy đo Mooney mới vì không cần đầu tư máy Mooney khác thay thế máy Negretti không còn phù hợp.

            + Dự tính tổng chi phí thực hiện đề tài khoảng 18.000.000 vnđ

            + Chi phí đầu tư máy đo độ nhớt Mooney tương đương năm 2012: 727.000.000 vnđ

           + Do máy sau khi nâng cấp bản chất vẫn là máy đã qua sử dụng nên nhóm nghiên cứu dự tính khoảng 50% giá trị đầu tư máy mới tương đương: 363.500.000 vnđ

            + Lợi ích kinh tế mang lại (dự tính): 363.500.000 - 18.000.000 = 345.500.000 vnđ