Đăng ngày · Cập nhật
Đo mực nước trong giếng khoan, giếng quan trắc nước ngầm, bể sâu và hố thu trạm bơm, cảm biến thủy tĩnh thả chìm thường là lựa chọn kinh tế và đơn giản nhất: thả đầu dò xuống đáy, đọc áp suất cột nước, quy ra mực nước. MOSE MSL-H là dòng cảm biến mức thủy tĩnh thả chìm. Bài này giải thích nguyên lý, cách chọn dải đo, những chi tiết lắp đặt quyết định độ bền, và các lỗi hay gặp như sai số trôi do ống thông hơi.
Nguyên lý
Mục lục
Áp suất ở độ sâu h dưới mặt nước: P = ρ × g × h. Với nước ngọt, 1 bar tương ứng khoảng 10,2 m cột nước; 1 m nước khoảng 9,8 kPa. Cảm biến đo áp suất này rồi quy ra chiều cao cột nước phía trên đầu dò.
Đầu dò chịu cả áp suất khí quyển. Để loại bỏ ảnh hưởng thời tiết, cáp có một ống thông hơi nhỏ dẫn áp suất khí quyển xuống mặt sau màng đo. Cảm biến khi đó đo áp suất tương đối, chỉ còn phần áp suất của cột nước.
Chọn dải đo
- Dải đo phải bao trùm cột nước lớn nhất phía trên đầu dò, có biên. Với giếng bơm, mực nước tĩnh và mực nước khi bơm (mực nước động) chênh nhau nhiều; đầu dò phải đặt dưới mực nước động thấp nhất.
- Không chọn dải quá lớn: sai số tính theo % toàn thang, dải 0-100 m dùng đo cột nước 5 m thì sai số tương đối lớn.
- Nước mặn, nước thải có tỉ trọng khác nước ngọt; phải cài tỉ trọng hoặc bù trong PLC.
Cáp thông hơi: điểm yếu số một
Nếu đầu ống thông hơi ở mặt đất bị nước, hơi ẩm vào, nước ngưng tụ trong ống và chặn đường dẫn áp suất khí quyển. Kết quả: số đo trôi theo thời tiết, theo ngày đêm, hoặc lệch hẳn. Đây là lỗi phổ biến nhất của cảm biến thả chìm. Cách phòng:
- Đầu cáp đặt trong hộp đấu dây kín, có túi hoặc hộp chất hút ẩm, thay định kỳ.
- Không cắt ngắn cáp hoặc nối cáp ở nơi ẩm; nếu phải nối, dùng hộp nối có thông hơi đúng cách.
- Không để đầu cáp ngập khi mưa, lũ.
Với trạm không có hộp khô phù hợp, có phương án khác: cảm biến tuyệt đối dưới nước kết hợp cảm biến khí áp trên mặt đất, trừ hai giá trị trong bộ ghi dữ liệu.
Lắp đặt trong giếng và hố bơm
- Treo bằng dây hoặc kẹp treo, không treo bằng cáp điện với giếng sâu; cáp chịu lực lâu ngày sẽ giãn, đứt lõi, đầu dò trôi độ sâu.
- Ống bảo vệ: trong giếng bơm, đặt đầu dò trong ống nhựa có lỗ, cách xa họng hút bơm; dòng xoáy quanh bơm làm số đo dao động và có thể cuốn đầu dò.
- Không sát đáy: đầu dò cách đáy một khoảng để không bị bùn cát vùi.
- Ghi độ sâu treo đầu dò so với mốc miệng giếng; mực nước theo cao trình = cao trình đầu dò + cột nước đo được.
- Chống sét: giếng ngoài trời, cáp dài dễ bị xung sét lan truyền; dùng thiết bị chống sét cho đường tín hiệu và nối đất tốt.
Truyền dữ liệu
Tín hiệu 4-20 mA hoặc RS-485 về PLC trạm bơm, hoặc về bộ thu thập dữ liệu có 4G với nguồn năng lượng mặt trời cho giếng xa. Với giếng khai thác nước ngầm thuộc diện phải quan trắc, dữ liệu mực nước, lưu lượng thường phải được truyền theo quy định của cơ quan quản lý tài nguyên nước. Xem trạm đo mực nước dùng radar MSL-W để biết cấu hình trạm năng lượng mặt trời.
Xử lý sự cố
| Hiện tượng | Nguyên nhân thường gặp |
|---|---|
| Số đo trôi theo thời tiết | Ống thông hơi bị nghẹt nước, ẩm |
| Mực nước tăng dần trong khi thực tế không đổi | Đầu dò bị bùn vùi, cáp giãn làm đầu dò tụt sâu hơn |
| Dao động mạnh khi bơm chạy | Đầu dò gần họng hút, thiếu ống bảo vệ |
| Mất tín hiệu sau giông | Xung sét làm hỏng đầu dò hoặc đầu vào |
| Sai lệch cố định | Cài sai tỉ trọng, ghi sai độ sâu đặt đầu dò |
Câu hỏi thường gặp
Thả chìm hay radar?
Giếng khoan hẹp, sâu: thả chìm là lựa chọn hợp lý. Bể hở có chỗ lắp phía trên, nước bẩn nhiều rác: radar không tiếp xúc bền hơn. Xem chọn thiết bị đo mức.
Kiểm tra cảm biến tại chỗ thế nào?
Đo mực nước bằng thước dây có chuông báo nước (đo sâu tay), so với giá trị cảm biến.
| CẢM BIẾN THẢ CHÌM MOSE MSL-H – HOANTRANTDH Chọn dải đo, chiều dài cáp, phụ kiện treo và hộp thông hơi. Hotline/Zalo: 0879 848 668 · Email: sales@hoantrantdh.com · hoantrantdh.com |
Từ cảm biến đo lường đến bảo trì dự đoán
Cảm biến đo lường chính xác là nền tảng để giám sát tình trạng thiết bị. Kết hợp với cảm biến rung không dây và phân tích dữ liệu, nhà máy biết trước khi bơm hỏng thay vì sửa khi đã dừng máy.
Giải pháp bảo trì dự đoán cho bơm → · Cảm biến rung không dây →
Cần báo giá hoặc tư vấn kỹ thuật?
Để lại thông tin, kỹ sư HOANTRANTDH sẽ liên hệ trong giờ làm việc.
BÀI VIẾT LIÊN QUAN
Đo mực nước sông, kênh, hồ chứa và bể hút trạm bơm là ứng dụng mà radar không tiếp xúc làm rất tốt: không có bộ phận chìm trong nước nên không bị bùn, rác, rong rêu bám; không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ không khí như siêu âm. MOSE MSL-W là dòng radar […]
MOSE MSP-D là dòng transmitter chênh áp (differential pressure, DP) dùng cảm biến silic đơn tinh thể, xuất 4-20 mA cho PLC, DCS. Transmitter chênh áp là thiết bị “đa năng” nhất trong đo lường quá trình: cùng một thiết bị có thể đo lưu lượng qua tấm orifice, đo mức bồn kín, đo tổn […]
Đo mức trong silo chứa xi măng, tro bay, hạt nhựa, ngũ cốc, thức ăn chăn nuôi khó hơn nhiều so với đo mức chất lỏng: bề mặt vật liệu không phẳng, bụi dày khi nạp liệu, vật liệu có hằng số điện môi thấp phản xạ yếu, silo cao và hẹp. Radar 80 GHz […]