chapter 5

CHƯƠNG V: ĐO MỨC 5.1 Khái niệm ý nghĩa 5.2 Đo mức nước kiểu phao 5.3 Đo mức ống thủy tinh 5.4 Đo mức chất nước kiểu tĩnh áp 5.5 Đo mức nước theo phương pháp hiệu áp 5.6 Đo mức nước kiểu điện 5.7 Đo vị trí bề mặt phân cách chất rắn dạng bột dạng rời rạc 5.8 Đo mức độ cao vật chất chứa bể phương pháp không tiếp xúc 5.9 Đo mức số trường hợp đặc biệt 5.1 Khái niệm ý nghĩa • Khái niệm: - Mức chiều cao điền đầy chất lỏng hay hạt thiết bị công nghệ - Đơn vị đo mức đơn vị đo chiều dài - Khoảng đo: đo rộng (giới hạn từ 0,5 - 80m) dùng cho trình kiểm kê hàng, mức nước đập lớn; khoảng đo hẹp có giới hạn từ (0  100mm); (0  450mm) thường dùng hệ thống điều chỉnh tự động 5.1 Khái niệm ý nghĩa • Ý nghĩa: - Đánh giá lượng vật chất dự trữ - Đảm bảo an toàn thiết bị - Đảm báo chất lượng dây chuyền công nghệ 5.2 Đo mức kiểu phao 5.2 Đo mức kiểu phao 5.3 Đo mức nước ống thuỷ tinh • Phương pháp đơn giản dùng sớm • Ống thuỷ tinh suốt nên nhìn rõ mức nước thấy trực tiếp số đo mức nước thước chia độ • Nó dùng đo rộng (đo số lượng nước theo độ cao) - đo hẹp (đo biến đổi mức chất nước so với mức quy định) • Có hai loại ống thuỷ tinh: • - Ống thuỷ tinh làm ống thuỷ tinh chịu áp suất thấp • - Ống thuỷ tinh làm khung kim loại kẹp giữ thuỷ tinh, loại chịu áp suất cao 5.3 Đo mức nước ống thuỷ tinh • Ống thuỷ tinh thường không làm dài 0,8m, ống thuỷ tinh thơng thường dài khơng q 0,35m • Nhược điểm: - Ống thuỷ tinh dễ vỡ, dễ bị bám bẩn, không truyền số đo xa số đọc không đủ rõ ràng - Khi nước có nhiệt độ cao, bình chứa ống đo có sai số Sai số lớn, cần phải thêm số bổ Trong trường hợp lị hơi, độ chênh mức nước H đựơc tính sau: n  h h  H(1  ) 1   h 5.3 Đo mức nước ống thuỷ tinh • H trị số mức nước thật bao •  n ; 1;  hlà trọng lượng riêng nước nóng, nước lạnh nước 5.5 Đo mức nước kiểu tĩnh áp 1- lọc 2- van giảm áp 3- thiết bị điều chỉnh lưu lượng Hình 5.4: Sơ đồ nguyên lý đo mức kiểu tĩnh áp 5.4 Đo mức nước kiểu tĩnh áp • Mối quan hệ mức nước bình vi áp kế xác định sau: H  h h • Nếu lưu lượng lớn làm tăng mát áp suất đường ống nên làm tăng sai số đo lường • Nếu lưu lượng q nhỏ đo lường bị chậm trễ • Thường chọn lưu lượng khí cho lúc mức nước cao nhất, khí thoát khỏi ống (ứng với Hmax) 5.4 Đo mức nước kiểu tĩnh áp • Trong nhà máy hố chất, dầu mỏ… người ta khơng dùng khơng khí nén mà dùng loại khí sẵn có như: N2, CO2, khí dầu,v.v • Hiện nhà máy Thuỷ điện Hồ Bình dùng phương pháp để đo mức nước trước nhận nước 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện Cách dùng điện dung 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện • Phương pháp điện dung sử dụng rộng rãi để đo mức dịch thể đồng nhiều lĩnh vực công nghiệp khác • Cảm biến đo tụ điện chuyển đổi thay đổi mức dịch thể sang thay đổi điện dung tụ • Người ta chi thành loại dịch thể: Loại dịch thể dẫn điện Loại dịch thể không dẫn điện 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện • Để đo mức dịch thể dẫn điện phương pháp điện dung hai điện cực phải cách điện • Để đo mức dịch thể khơng dẫn điện khơng phải cách điện 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện • Từ cấu trúc cảm biến gồm tụ điện dung: - C1 tạo phần giá cách điện dây nối, điện dung tụ không đổi - C2 tạo phần hai cực có mơi trường khơng khí dịch thể phía dịch thể có nhiều dài H - h với điện dung thay đổi C2 - C3 tạo hai cực nhúng dịch thể có chiều dài h với diện dung thay đổi theo mức dịch thể Điện dung cảm biến bằng: C = C1 + C2 + C3 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện • C2 = C3  • Trong đó:   ( H  h) r1 ln r2 2 0 d h r2 ln r1 0 = 8,85 10-12F/m - độ từ thẩm điện mơi khơng khí 2 - độ từ thẩm điện môi tương đối môi trường mặt dịch thể; d- độ từ thẩm điện môi tương đối dịch thể 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện • Suy 2 0 H 2 0 h 2 0 d h C  C1    r2 r2 r2 ln ln ln r1 r1 r1 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện • Đặt: 2 H C0  điện dung phần tụ có chiều dài H r2 ln r1 môi trường khơng khí • Ta có h  C C1  C   ( d  1 )  H  5.6 Đo mức chất nước kiểu điện • Trong thực tế phần lớn chất khí giá trị độ từ thẩm điện mơi tương đối xấp xỉ ta có: h  C  C1  C0 1  (d  1)  H  • Như điện dung cảm biến tỷ lệ với mức dịch thể Ở cần phải lưu ý đến ảnh hưởng nhiệt độ mơi trường lên kết đo, giá trị d phụ thuộc lớn vào nhiệt độ 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện Hình vẽ 5.13: Sơ đồ nguyên lý chuyển đổi 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện Đo mức sóng siêu âm • Nguyên lý hoạt động thiết bị đo mức siêu âm dựa tượng phản xạ sóng siêu âm từ bề mặt ngăn cách hai mơi trường có tốc độ truyền âm khác • Có hai cách thực phép đo mức: thứ đo mức thơng qua lớp khí bề mặt dịch thể, cách thứ hai đo trực tiếp mức dịch thể • Trong cách thứ nhất, sóng siêu âm truyền qua lớp khí bề mặt dịch thể phản xạ trở lại gặp ngăn cách khí dịch thể Với cách đo máy đo mang tính vạn năng, đo mức loại dịch thể 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện • Tuy nhiên loại thứ sử dụng để đo mức dịch thể tác động áp suất lớn hay độ chân không cao • Cách thứ hai sóng siêu âm truyền qua lớp dịch thể gặp ngăn cách lớp khí dịch thể phản xạ trở lại lớp dịch thể Loại đo mức dịch thể đồng Trong thực tế sử dụng hơn, dùng để đo mức dịch thể chịu tác động áp suất cao 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện H h Hình vẽ 5.14: Đo mức sóng siêu âm truyền qua lớp khí 5.6 Đo mức chất nước kiểu điện -Sê ri 7ML19981GD61 Siemens -Nguồn cung cấp: 18-30VDC, 0-2A Max - Môi trường lắp đặt: nhà/ngoài trời - Độ cao so với mặt nước biển:2000m (Max) - Dải đo: dải đo chuẩn 0,25-5m dải đo mở rộng: 0,25-8m -Hiện thị: LCD - Tín hiệu ra: + dạng mA 4-20mA, với sai số 0,25%, độ phân giải 3mm + dạng rơ le: cặp tiếp điểm thường đóng, chịu tải 5A, 220VAC •Thank you for your attention ... F 1  f n  h • Thực tế dùng cách mức nước hiệu áp kế hình  5. 5 Đo mức nước kiểu hiệu áp 5. 5.2 Đo mức nước hiệu áp kế 5. 5 Đo mức nước kiểu hiệu áp • Các hiệu áp kiểu dùng làm đồng hồ mức... đồng hồ đo mức nước bao • Sơ đồ nguyên lý đo mức nước ống thuỷ đặt thấp hình 5. 6 5. 5 Đo mức nước kiểu hiệu áp 5. 5.1 Ống thuỷ tinh đặt thấp •  trọng lượng riêng nước bao • b trọng lượng riêng... đỏ Clorophócmơ, Brơmơfócmơ với Benzen nhựa thơng (Cơlơphan) 5. 5 Đo mức nước kiểu hiệu áp Hình 5. 7: Đo mức bao ống thuỷ sàn vận hành 5. 5 Đo mức nước kiểu hiệu áp • Trong nhà máy nhiệt điện, ống