Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động kiểm soát hàm lượng sản phẩm dầu mỏ trong nước thải lacanh tàu cá, chương 6 potx

Chương 6CƠ SỞ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM SOÁT NƯỚC THẢI LACANH TÀU CÁ 2.1.. Sơ đồ đo dùng điện cực thủy tinh Ngay từ năm 1909 Haber đã nhận thấy rằng một số loại thủy tinh có thành

Chương 6

CƠ SỞ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM SOÁT NƯỚC THẢI LACANH TÀU

CÁ

2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN SẢN PHẨM DẦU MỎ TRONG NƯỚC THẢI LACANH.

2.1.1.Phương pháp đo độ pH

Phương pháp đo độ pH (logarit của hoạt độ của các

độ pH thường xuyên được tiến hành trong nhiều lĩnh vực trong đó có ngành hóa dầu

Hình 2.1 Sơ đồ đo dùng điện cực thủy tinh

Ngay từ năm 1909 Haber đã nhận thấy rằng một số loại thủy tinh (có thành phần xác định) là chất dẫn điện yếu, điện thế trên mặt phân cách của một màng thủy tinh dẫn điện với dung dịch nước phụ thuộc vào độ pH của dung dịch và tuân theo định luật Nernst:





F

RT E

0

Trong đó:

E’ là điện thế chuẩn của điện cực (với một điện cức so sánh cho trước);

E

điện cực

so sánh

Ess2

dung dịch bão hòa (độ pH đã biết)

Hinc+

phần tử

so sánh nội

dung dịch điền đầy (độ pH đã biết)

H+c màng thủy tinh hình cầu

Ess1

aH là hoạt độ theo ion H+ của dung dịch nghiên cứu (nước thải lacanh)

Điện cực màng thủy tinh có thành phần chính là một màng mỏng dạng hình cầu làm từ thủy tinh có thành phần đặc biệt Màng được hàn với một ống thủy tinh có điện trở cao Thể tích bên trong của điện cực chứa dung dịch có độ pH đã biết trước ( thường là 7) trong đó có đặt một phần tử so sánh nội

Để đo độ pH của chất thải lacanh, chỉ cần đặt điện cực màng thủy tinh vào trong chất thải lacanh và đo hiệu điện thế xuất hiện giữa phần tử so sánh nội của nó với điện cực so sánh cùng nằm trong chất thải lacanh này Muốn vậy, điện cực thủy tinh và điện cực so sánh được nối với một pH – met Thực chất pH – met là một milivon kế có trở kháng đầu vào rất lớn

chuyển đổi hiệu điện thế thành đại lượng số theo đơn vị pH

2.1.2 Phương pháp dùng bức xạ (tia , tia ,tia , tia cực

tím, tia hồng ngoại)

Phương pháp bức xạ cho phép đo mà khơng cần tiếp xúc với

iện khắc nghiệt như nhiệt độ cao, áp suất cao và tính ăn mịn

Để hiểu rõ hơn về phương pháp này xin được trình bày ở phần tiếp theo của đề tài

2.2 LÝ THUYẾT HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM SOÁT

Hệ thống tự động kiểm soát là hệ thống tập hợp các phần tử thực tế có mối quan hệ với nhau một cách có mục đích để thực hiện nhiệm vụ đo lường, kiểm soát, điều chỉnh quá trình, giữ các đặc tính chất lượng trong giới hạn cho phép hay ở mức danh định, mong muốn mà không cần có sự điều khiển của con người thì gọi là hệ thống tự động kiểm soát

Trong phạm vi luận văn hệ thống kiểm soát là hệ thống kiểm tra hàm lượng dầu có trong nước thải lacanh Nếu như hàm lượng dầu trong nước thải lacanh nhỏ hơn 15ppm thì cho phép nước thải lacanh xả ra ngoài biển còn ngược lại nếu vượt quá giới hạn cho phép 15ppm thì hệ thống sẽ điều khiển cơ cấu chấp hành mở van tự động xả lại két bẩn trên tàu và phát ra tín hiệu cảnh báo

Việc đọc dữ liệu và xử lý nó được thực hiện nhờ bộ phận cảm biến hồng ngoại rồi đưa tới mạch khuếch đại, tới mạch chuyển đổi AD, mạch vi xử lý sau đó đến mạch hiển thị số

Hệ thống tự động kiểm soát hàm lượng dầu mỏ trong nước thải lacanh đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trính bảo vệ sự ô nhiễm của biển cũng như bảo vệ sự sống của sinh vật biển, bởi vì hệ thống như một cơ quan đăng kiểm và từ trước tới

nay cũng chưa có các hệ thống trang bị để xử lý nước thải này nếu có cũng chỉ là hình thức đối phó và giá thành đắt…

Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống kiểm soát

Tóm lại:

Mạch kiểm soát là mạch đo bao gồm các thiết bị đo ( trong đó kể cả cảm biến) cho phép xác định chính xác đại lượng cần

đo (nồng độ dầu trong nước lacanh) trong những điều kiện tốt nhất có thể

Ơû đầu vào của mạch, cảm biến chịu tác động của đại lượng cần đo gây nên tín hiệu điện mang theo thông tin về đại lượng cần đo

Ơû đầu ra của mạch, tín hiệu điện đã qua xử lý được chuyển đổi sang dạng có thể đọc được trực tiếp giá trị cần tìm của đại lượng đo Việc chuẩn hệ đo đảm bảo cho mỗi giá trị chỉ thị ở

đầu ra tương ứng với một giá trị của đại lượng đo tác động ở đầu vào của mạch

Dạng đơn giản của mạch đo bao gồm cảm biến, bộ phận biến đổi tín hiệu và thiết bị chỉ thị Tuy nhiên, điều kiện đo trên thực tế thường do môi trường bao quanh đòi hỏi, đồng thời do sự cần thiết của việc khai thác tín hiệu, mạch đo thường bao gồm nhiều thành phần trong đó có các khối để tối ưu hoá việc thu thập dữ liệu và xử lý dữ liệu, thí dụ như mạch khuếch đại, bộ chuyển đổi tương tự số, bộ vi xử lý, các thiết bị hỗ trợ… dưới hình 2.3

Hình 2.3 sơ đồ mạch kiểm soát tổng quát

Trong đó:

1 – Cảm biến,

2 - Mạch khuếch đại,

3 – Mạch chuyển đổi tương tự số,

4 - Mạch vi xử lý,

5

6

5 – Mạch hiển thị số,

6 – Cơ cấu chấp hành