TLBGC Unité des Lois des Gaz (Lois de Boyle et Gay-Lussac), Contrôlée par Ordinateur (PC)

9.1.- FONDEMENTS ET CONCEPTS FONDAMENTAUX DE LA THERMODYNAMIQUE
COMPUTER CONTROLLED GAS LAWS UNIT (BOYLE AND GAY-LUSSAC LAWS) - TLBGC

Unité : TLBGC. Unité des Lois des Gaz (Lois de Boyle et Gay-Lussac), Contrôlée par Ordinateur (PC)

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Détail de l'unité

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TLBGC/CIB. Boîte d'Interface de Contrôle: La control Interface Box fait partie du système SCADA

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Diagramme de processus et affectation d'éléments unitaires

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TLBGC/SOF. Écrans principaux du logiciel

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SYSTEMES INNOVANTS

L’Unité des Lois des Gaz (Lois de Boyle et Gay-Lussac), Contrôlée par Ordinateur (PC), "TLBGC", conçue par EDIBON, permet de démontrer deux lois fondamentales des gaz : la loi de Boyle-Mariotte (changement d’état isotherme) et la deuxième loi de Gay-Lussac (changement d’état isochore).

Voir description générale

Expansions

ICAI

Logiciel Interactif pour l'Enseignement assisté par Ordinateur
FSS

Système de Simulation de Défauts
PLCHMI

IIoT Contrôle et surveillance local / à distance avec IHM
ELK

Kit de Développement Logiciel EDIBON, Optimisé par NI LabVIEW™
ESN

EDIBON SCADA-Net
ECL

EDIBON Cloud Learning

Laboratories

11PTC
 Laboratoire pour le Centre de Formation Pétrolière
9TV
 Laboratoire de Thermodynamique et de Thermotechnique pour l'enseignement Technique et Professionnel
9HE
 Laboratoire de Thermodynamique et de Thermotechnique pour l'enseignement Supérieur

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Description Générale

L’Unité des Lois des Gaz (Lois de Boyle et Gay-Lussac), Contrôlée par Ordinateur (PC), "TLBGC", conçue par EDIBON, permet de démontrer deux lois fondamentales des gaz : la loi de Boyle-Mariotte (changement d’état isotherme) et la deuxième loi de Gay-Lussac (changement d’état isochore).

L’unité est constituée d’un cadre rigide contenant deux récipients transparents, qui permettent d’observer le changement d’état du gaz d’essai (air).

Dans le premier récipient, pour l’étude du changement d’état isochore, la température du gaz d’essai est augmentée par un élément chauffant électrique contrôlé par ordinateur, et l’augmentation de pression qui en résulte est mesurée. Le volume de Le gaz contenu reste constant. Une valve située au fond du récipient permet aux élèves de normaliser l’air du récipient aux conditions ambiantes.

Dans le deuxième récipient, pour étudier le changement d’état isotherme, les élèves utilisent un compresseur/pompe à vide pour augmenter ou diminuer la pression dans un réservoir qui déplace un "piston liquide" d’huile dans le récipient d’essai. Ce piston comprime ou décompresse une colonne d’air emprisonnée dans le récipient d’essai. Si les changements se produisent lentement, le changement d’état se produit à une température quasi constante.

Les températures, les pressions et le niveau sont mesurés à l’aide de capteurs. L’appareil comprend deux pressostats et des soupapes de sécurité pour garantir la sécurité de l’utilisateur.

Un régulateur PID assure un fonctionnement à température constante en contrôlant la puissance de l’élément chauffant électrique du premier récipient. Deux électrovannes et deux vannes de régulation de pression permettent de contrôler le niveau d’huile dans le second récipient.

L’unité utilise de l’air qui se comporte comme un gaz idéal dans la plage de pressions utilisée dans cette unité.

Cette Unité Contrôlée par Ordinateur est fournie avec le Système de Contrôle par Ordinateur EDIBON (SCADA), et comprend : l'Unité elle-même + un Boîtier d'Interface de Contrôle + une Carte d'Acquisition de Données + des Progiciels de Contrôle par Ordinateur, d'Acquisition de Données et de Gestion de Données, pour contrôler le processus et tous les paramètres impliqués dans le processus.

Des exercices et pratiques guidées

EXERCICES GUIDÉS INCLUS DANS LE MANUEL

  1. Démonstration expérimentale des lois des changements d’état gaz.
  2. Etude de l’équation caractéristique de l’air P·V = n·R·T à voire à température ambiante.
  3. Démonstration du changement de pression d’un volume fixe d’air pendant le chauffage.
  4. Démonstration de la Loi de Gay-Lussac V ≈ T·Constante pour l’air.
  5. Démonstration du changement de température du gaz pendant la compression et la décompression.
  6. Démonstration de la Loi de Boyle : P·V = Constante de l’air.

PLUS D'EXERCICES PRATIQUES À EFFECTUER AVEC CETTE ÉQUIPEMENT

  1. Calibrage des capteurs.
  2. De nombreux étudiants voient les résultats simultanément. Pour voir tous les résultats en temps réel dans la classe au moyen d'un projecteur ou d'un tableau blanc électronique.
  3. Contrôle Ouvert, Multicontrôle et Contrôle en Temps Réel. Cette unité permet intrinsèquement et/ou extrinsèquement de changer la durée, les gains, paramètres proportionnels, intégraux, dérivés, etc. en temps réel.
  4. Le Système de Contrôle Informatique avec SCADA et Contrôle PID permet une véritable simulation industrielle.
  5. Cette unité est totalement sûre car elle utilise des dispositifs de sécurité mécaniques, électriques et électroniques.
  6. Cette unité peut être utilisée pour faire de la recherche appliquée.
  7. Cette unité peut être utilisée pour donner des cours de formation aux industries même à d'autres Institutions d'Enseignement Technique.
  8. Contrôle du processus de l'unité TLBGC via la boîte d'interface de contrôle sans l'ordinateur.
  9. Visualisation de toutes les valeurs de capteurs utilisées dans le processus de l'unité TLBGC.
  10. Plusieurs autres exercices peuvent être faits et conçus par l'utilisateur.

Qualité

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