Đo lưu lượng kênh hở bằng phương pháp đập tràn

1. Giới thiệu về đo lưu lượng

Nước là nguồn tài nguyên không thể thiếu đối với cuộc sống của con người, đồng thời cũng tiềm ẩn những nguy cơ như lũ lụt, sạt lở, xâm nhập mặn. Hoạt động quan trắc nguồn nước là một nỗ lực để giảm thiểu sự nguy hiểm của nước, đồng thời cũng đòi hỏi quan trắc để sử dụng nước như một nguồn tài nguyên, và giữa hai yếu tố này có một mối quan hệ không thể tách rời. Khái niệm về đo lưu lượng và máy đo lưu lượng đã được biết đến hàng nghìn năm trước, nhất là khi việc trữ nước để sinh hoạt, canh tác và phòng tránh thiên tai trở nên quan trọng đối với nền văn minh của loài người. Đo lưu lượng trong kênh hở bằng phương pháp đập tràn là giải pháp đo lưu lượng truyền thống cổ điển nhất trong lịch sử đo lưu lượng. Ngày nay phương pháp đo lưu lượng qua đập tràn vẫn còn được sử dụng rộng rãi trong các công trình xử lý nước, trạm quan trắc nước thải công nghiệp, trạm quan trắc nước cấp sinh hoạt, trạm quan trắc nước nông nghiệp, sông ngòi, đập, v.v.

2. Căn cứ pháp lý về đo lưu lượng qua đập tràn

• Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8193 : 2015, đề cập đến “Đo đạc thủy văn - Đo dòng trong kênh hở sử dụng đập thành mỏng”.

• Tiêu chuẩn ngành 10TCN 922:2006 về “Máy nông lâm nghiệp và thuỷ lợi - Đo lưu lượng nước trong kênh hở bằng đập tràn thành mỏng và máng lường venturi - Phần 1(a): Đập tràn thành mỏng”.

3. Khái niệm về đo lưu lượng trong kênh hở phương pháp đập tràn

Khi tấm chắn (tấm đập) được bố trí ở giữa hoặc ở cuối đường dẫn nước để nước chảy tràn ra khỏi đỉnh của tấm chắn thì giữa lưu lượng và mực nước ở thượng lưu (phía trước của tấm đập) có mối quan hệ nhất định. Đo lưu lượng sử dụng mối quan hệ này được gọi là đo lưu lượng đập tràn. Phương pháp đập tràn là phương pháp đại biểu cho đo lưu lượng kênh hở, được sử dụng rộng rãi trong các công trình xử lý nước, nhà máy, nước thải sinh hoạt, đập, v.v.

Trước đây, đo mực nước ở thượng lưu được thực hiện bằng mắt thường thông qua thang đo mực nước được khắc trên các đập tràn. Ngày nay, với sự pháp triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và các thiết bị quan trắc, việc đo mực nước tự động ngày càng được sử dụng nhiều hơn thông qua các trạm quan trắc tự động. Các công thức để tính lưu lượng phương pháp đập tràn đã được công bố trong tiêu chuẩn quốc tế ISO, tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản JIS, tiêu chuẩn Việt Nam TCVN, ...

4. Giải pháp đo lưu lượng

4.1 Đo mực nước bằng cảm biến SL-180C

Nguyên lý hoạt động và cấu tạo thiết bị đo mực nước SL-180C có thể được miêu tả đơn giản như sau: Khi áp lực của áp suất cột áp tác dụng lên vật đàn hồi (hộp xếp và lò xo), chúng sẽ bị nén lại và biến dạng theo áp lực; lực đàn hồi của chúng cân bằng tại một vị trí nhất định và độ chuyển dịch cơ khí của lõi (theo đường thẳng dọc theo trục trong cuộn dây) được chuyển đổi thành tín hiệu điện thông qua một bộ biến áp vi sai. Sau đó tín hiệu này sẽ được truyền đến máy ghi.

Một sợi cáp rỗng được sử dụng để điều chỉnh cân bằng sự khác biệt giữa áp suất khí quyển (trên mặt nước) và áp suất cảm biến (ở trong nước)

Sản phẩm được đặt tên là “máy đo mực nước phương pháp đo áp suất đặt trong nước” (Submersion Level Detector). Đây là sản phẩm đầu tiên loại này ở Nhật Bản

Đặc trưng của thiết bị đo mực nước SL-180C

• Có thể dễ dàng đo mực nước của các hồ chứa, bể, đập, kênh thoát nước, cống, giếng lấy nước, cống thoát nước, bể chứa nước thải, sông, v.v.

• Cảm biến đo mực nước có khả năng chống bùn và có khả năng chống sét rất tốt.

4.2 Bộ chuyển đổi lưu lượng HQC-630A

Bộ chuyển đổi lưu lượng HQC-630A được tích hợp mạch điện CPU có khả năng hoạt động như một máy tính với tín hiệu đầu vào là mực nước sẽ được tính toán ra lưu lượng theo các công thức tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế ISO, JIS, v.v. Tất cả các cài đặt được thực hiện thông qua tương tác trên màn hình vì vậy có thể thực hiện ngay lập tức tại hiện trường.

Bộ chuyển đổi lưu lượng được trang bị tất cả các chức năng cần thiết của một máy đo lưu lượng như: có các đầu ra lưu lượng tức thời và tổng lưu lượng, dưới hình thức tín hiệu analog 4-20 mA, tín hiệu xung (pulse) có thể được kết nối đến thiết bị bên ngoài. Ngoài ra, còn có các chức năng như chọn lựa bộ lọc tín hiệu, v.v.

Công thức tính lưu lượng qua đập tràn

5. Chú ý khi thiết kế máng đo lưu lượng

6.Kết luận

Phương pháp đo lưu lượng qua đập tràn là phương pháp đại biểu cho đo lưu lượng kênh hở, được sử dụng rộng rãi trong các công trình xử lý cấp thoát nước sinh hoạt, nông nghiệp, nước xử lý công nghiệp, suối, sông ngòi, hồ chứa, đập, v.v. Hệ thống đo lưu lượng kiểu đập tràn của hãng JFE Advantech với độ chính xác cao, hoạt động ổn định, hộp nối mạch điện, bộ chuyển đổi mực nước/lưu lượng HQC-630A có tích hợp hoàn bị mạch chống nhiễu và chống sét cảm ứng điện từ. Cảm biến đo mực nước SL-180C dễ dàng cài đặt và bảo trì, có khả năng chịu đựng được hoàn cảnh bùn lầy đã được đón nhận nồng hậu, sử dụng trong hầu hết các cơ quan quản lý, nhà máy xử lý nước thải các thành phố ở Nhật Bản, liên tục trong suốt chiều dài lịch sử hơn 60 năm qua vì hoạt động ổn định, bền bỉ lâu dài./.

---------------------------------------------------

Vui lòng liên hệ để biết thêm thông tin

HỢP PHÁT - CHUYÊN GIA QUAN TRẮC VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ

Mobile/Zalo: 086.222.0171

Email: info@hotech.com.vn

Website: www.hotech.com.vn

Facebook: www.facebook.com/hotech.com.vn

Linkedin: www.linkedin.com/company/hợp-phát