Nguyên lý rất trực tiếp: chiều cao cột chất lỏng tạo ra áp suất tỷ lệ thuận với chiều cao và tỷ trọng. Đo áp suất tại đáy là biết mức. Không sóng, không echo, không mapping, không vật cản nào ảnh hưởng.
Đó là lý do sau nhiều thế hệ công nghệ mới, thủy tĩnh vẫn là lựa chọn mặc định cho bể nước, giếng khoan, trạm bơm, hố thu, bể xử lý nước thải — những nơi bề mặt có bọt và rác nhưng đáy thì luôn ổn định.
Deltapilot và Waterpilot — hai hình thái cho hai bài toán
Deltapilot FMB là cảm biến thủy tĩnh lắp cố định, đặc trưng bởi màng phẳng (flush diaphragm). Màng phẳng không có hốc, không có ống dẫn nhỏ để môi chất đọng lại và đóng cặn — điểm quyết định với nước thải, bùn và môi chất bám dính. Deltapilot lắp qua ren hoặc mặt bích ở thành hoặc đáy bồn.
Waterpilot FMX là đầu dò dạng thả chìm: cả cảm biến nằm trong một thân trụ nhỏ, thả bằng cáp xuống đáy giếng hoặc bể. Không cần khoan bồn, không cần mặt bích — chỉ cần thả xuống. Đây là giải pháp gần như mặc định cho giếng khoan, giếng quan trắc nước ngầm, bể sâu và hố thu nơi việc lắp cố định là bất khả thi hoặc quá tốn kém.
Vấn đề lớn nhất: tỷ trọng
Phép đo cho ra áp suất, và việc quy đổi áp suất sang chiều cao cần biết tỷ trọng. Nếu tỷ trọng thay đổi, số đo mức sẽ trôi theo dù cảm biến hoàn toàn tốt.
Tỷ trọng thay đổi khi nào:
- Nhiệt độ thay đổi. Nước nóng nhẹ hơn nước lạnh. Bể ngoài trời chênh nhiệt ngày đêm lớn sẽ có dao động.
- Thành phần thay đổi theo mẻ. Bồn hóa chất pha loãng ở nồng độ khác nhau là ví dụ điển hình.
- Có lớp phân tầng. Bồn có dầu nổi trên nước cho kết quả không đúng nếu tính theo một tỷ trọng duy nhất.
Với nước sạch và nước thải thông thường, biến thiên này nhỏ và chấp nhận được. Với môi chất có tỷ trọng biến động, cần cân nhắc nguyên lý khác hoặc bù tỷ trọng bằng phép đo bổ sung.
Thông hơi mao dẫn — chi tiết nhỏ gây sự cố lớn
Cảm biến thủy tĩnh đo áp suất tương đối so với khí quyển. Để làm được điều đó, cáp nối có một ống mao dẫn thông ra không khí, thường kết thúc ở hộp đấu nối.
Nếu ống mao dẫn này bị bịt bởi hơi ẩm ngưng tụ, bụi hay côn trùng, phép đo sẽ trôi theo áp suất khí quyển và theo thời tiết. Đây là nguyên nhân số một của các ca "cảm biến giếng chạy sai sau vài tháng".
Cách phòng: dùng hộp đấu nối có bộ lọc hút ẩm (desiccant) và kiểm tra thay hạt hút ẩm định kỳ. Chi phí rất nhỏ so với công đi tìm nguyên nhân.
Bồn kín có áp thì sao
Với bồn kín, áp suất khoảng không phía trên cộng thẳng vào phép đo. Một cảm biến đơn sẽ cho kết quả sai mỗi khi áp bồn thay đổi. Giải pháp là dùng chênh áp: một cảm biến đo ở đáy, một điểm trích ở đỉnh, thiết bị trừ đi phần áp khoảng không. Đây là địa hạt của Deltabar.
Lỗi lắp đặt thường gặp
Đặt cảm biến ngay tại họng hút bơm. Dòng chảy qua họng hút tạo áp suất động làm nhiễu số đo mỗi khi bơm chạy. Đặt lệch ra vùng tĩnh.
Đầu dò chạm đáy bùn. Waterpilot thả chạm lớp bùn đáy sẽ bị bít màng. Treo cách đáy một khoảng.
Cáp không cố định, đầu dò đu đưa. Trong giếng có dòng chảy, đầu dò dao động làm số đo nhấp nháy. Cần định vị bằng ống dẫn hướng hoặc đối trọng.
Chọn dải đo theo chiều cao bồn mà quên tỷ trọng. Với môi chất nặng hơn nước, cùng chiều cao sẽ cho áp suất lớn hơn — dải đo phải tính theo áp suất thực tế, không theo mét nước.
Fast Group hỗ trợ gì
Fast Group Engineering cung cấp thiết bị đo mức thủy tĩnh Deltapilot và Waterpilot Endress+Hauser chính hãng tại Việt Nam: tính dải đo theo chiều cao và tỷ trọng thực tế, tư vấn chiều dài cáp và phụ kiện treo, hộp đấu nối có hút ẩm, đối chiếu datasheet đúng mã đặt hàng và hỗ trợ nhập khẩu kèm CO/CQ.
Câu hỏi thường gặp
Waterpilot dùng cho giếng sâu bao nhiêu mét? Phụ thuộc dải đo của model và chiều dài cáp đặt hàng. Cần xác định chiều sâu thả và mức nước cao nhất để chọn dải đo.
Nước thải có cặn dùng được không? Được, và đây là điểm mạnh của màng phẳng Deltapilot — không có hốc để cặn đọng. Vẫn nên bố trí vị trí sao cho dòng chảy tự rửa bề mặt màng.
Có cần hiệu chuẩn lại theo thời gian không? Nên kiểm tra định kỳ điểm không, đặc biệt với ứng dụng có yêu cầu độ chính xác. Nếu số đo trôi đều, việc đầu tiên cần kiểm tra là ống thông hơi mao dẫn.
Bồn kín dùng Waterpilot được không? Không nên dùng một cảm biến đơn, vì áp khoảng không sẽ cộng vào kết quả. Bồn kín có áp nên dùng chênh áp Deltabar.
