NHÓM 3: THIẾT BỊ ĐO MỨC VEGA Thiết bị đo mức Vega có nhiều loại như: đo mức dùng phao, đo mức dùng áp suất, đo mức dùng cảm biến điện dung, đo mức dùng laser, đo mức dùng sóng siêu âm, đo mức dùng sóng radar, đo mức dùng phóng xạ Nguyên lý hoạt động Hiện đo mức thực nhiều lĩnh vực công nghệ theo nguyên lý hoạt động khác nhau, tuỳ thuộc vào kích thước, hình dáng bồn, nhiệt độ áp suất hoạt động, đặc tính vật liệu, phổ biến phép đo mức dùng phao, đo mức dựa vào áp suất thuỷ tĩnh, đo mức dùng cảm biến điện dung, đo mức dùng sóng siêu âm, đo mức dùng radar, đo mức dùng phóng xạ a) Đo mức dùng phao Phao có nguyên lý làm việc đơn giản, phao vật nôt đặt mặt nước trọng lực chất lỏng không khí phía tác động Để theo dõi mức độ dao động chất lỏng, ta gắn thiết bị khí với phao, hệ thống phao sử dụng thiết bị khí dây cáp, thước dây, ròng rọc bánh răng, để theo dõi mức dao động chất lỏng Ngày người ta thường sử dụng phao từ Phương pháp không giới hạn mức cao bồn, độ xác không cao, phí đầu tư thấp, giới hạn mức áp suất làm việc b) Đo mức dùng áp suất Có nhiều phương pháp đo mức dùng áp suất : đo mức dùng ống thuỷ, đo mức phương pháp sùi bọt đo mức theo nguyên lý chênh áp Ống thuỷ hoạt động dựa định luật Archimedes Ông thuỷ nhúng chất lỏng Chất lỏng ống thuỷ đặc bình chứa, chất lỏng bình chứa dâng chất lỏng ống thuỷ dâng lên tương ứng, mực chất lỏng thay đổi tạo áp lực, kiểm soát thay đổi áp lực ta biết thay đổi mực chất lỏng bình chứa c) đo mức dùng phao từ tính Một phao từ tính đặt ống phụ gắn thông đầu với bình chứa Do vậy, mức chất lỏng bình chứa tăng mức chất lỏng ống phụ tăng tương ứng ngược lại Và phao từ tính ống phụ dâng lên hạ xuống tương ứng theo mức chất lỏng ống phụ Một thoi hình hiển thị chuyển động theo phao từ tính, ta xác định mức chất lỏng Thước đo từ tính hoạt động ống phụ làm vật liệu không hấp thụ từ tính Thước đo từ tính sử dụng nơi có nhiệt độ, áp suất cao, hay chất lỏng ăn mòn d) đo mức dùng cảm biến điện dung Cảm biến mức điện dung hoạt động dựa khác biệt số điện môi chất lỏng không khí Điều kiện cần thiết để áp dụng phương pháp số điện môi chất lỏng phải lớn số điện môi không khí, thƣờng gấp đôi Khi mức chất lỏng thay đổi số điện môi thay đổi tương ứng e) đo mức dùng tia laser Cảm biến mức tia laser có nguyên lý hoạt động đơn giản, dùng tốc độ ánh sáng để xác định mức Cảm biến laser đặt bình chứa phát tia laser xuống bề mặt chất lỏng Tia bị phản xạ ngược lại tới phát cảm biến Đo thời gian tia sáng tính toán mức chất lỏng Lợi tia laser không bị phân tán, không bị ảnh hưởng âm đƣợc truyền thẳng qua không khí Phương pháp đo tia laser có độ xác cao, điều kiện môi trường nước hay bọt bóng, có khoảng cách đo lớn Đây phương pháp lý tưởng bình chứa có nhiều vật cản, có áp suất nhiệt độ cao f) đo mức dùng sóng siêu âm Cảm biến mức dùng sóng siêu âm có nguyên lý làm việc cảm biến mức dùng tia laser, nhiên dùng tốc độ sóng siêu âm để xác định mức thay dùng tốc độ ánh sáng để xác định mức Cảm biến mức dùng sóng siêu âm xác định mức cách đo khoảng thời gian từ lúc truyền sóng tới lúc nhận sóng phản hồi bề mặt vật liệu Cảm biến mức sóng siêu âm sử dụng sóng dải tần số 10 KHz Tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào loại khí nhiệt độ khí bên bình chứa g) đo mức dùng sóng radar Cảm biến mức radar sử dụng antenna đặt bình chứa phát chùm sóng radar xuống bề mặt chất lỏng Tính toán khoảng cách từ đầu antenna tới bề mặt chất lỏng dựa vào thời gian di chuyển sóng radar từ lúc phát tới lúc nhận Ở phương pháp này, số điện môi chất lỏng thấp ảnh hưởng tới chất lỏng kết đo, lượng lượng sóng phản hồi phụ thuộc vào số điện môi chất lỏng Nếu số điện môi thấp, sóng radar bị hấp thụ vào dung dịch xuyên qua Sóng radar bị phân tán giống sóng siêu âm Thành bình chứa, cặn bám vào antenna, hay vật cản gây tín hiệu sai lệch cho cảm biến Để khắc phục nhược điểm này, thuật toán phức tạp sử dụng logic mờ tích hợp cho phát tín hiệu lại xảy khó khăn khác việc lập trình trở nên phức tạp phải thay đổi theo môi ttrường Một giải pháp coi câu trả lời cho khó khăn loại cảm biến radar dẫn sóng Một ống dẫn sóng làm vật liệu cứng hay dây antenna làm thiết bị dẫn sóng radar từ bình chứa xuống bề mặt chất lỏng đưa tín hiệu nhận Phƣơng pháp tỏ hiệu nhiều so với phương pháp trước h) đo mức dùng phóng xạ Đo mức dùng phóng xạ phương pháp đo không tiếp xúc, lắp bên bồn cần đo mức Phù hợp với môi trường nhiệt độ áp suất cao, vật liệu ăn mòn Tuy nhiên đòi hỏi yêu cầu an toàn nghiêm ngặt giá cực cao, sử dụng phải có giấy phép sử dụng, chứng nhận kiểm tra