Vị trí cảm biến chống cạn của bơm giếng khoan sâu phải được xác định từ mực nước động, cửa hút của bơm và độ ngập mà đúng mã máy yêu cầu. Độ sâu khoan chỉ cho biết đáy giếng nằm ở đâu; nó chưa cho biết mặt nước sẽ tụt tới cao độ nào khi bơm đang lấy nước.
Trả lời ngắn: Đặt đầu dò ngắt phía trên cửa hút bơm, nhưng chốt cao độ từ mực nước động đã đo và độ ngập tối thiểu của đúng mã máy. Mốc trên cửa hút 1–2 m chỉ là điểm khởi đầu; sau đó thử bơm, ghi mức hồi phục và cài chạy lại theo kết quả tại giếng.
Bơm giếng khoan sâu đặt cảm biến chống cạn ở đâu?
Que dò mức thấp phải ra lệnh dừng trước khi mặt nước hạ tới cửa hút, đồng thời vẫn giữ phần bơm cần làm mát ở dưới nước. Một hướng dẫn đặt que trên cao hơn đầu hút 1–2 m; đây là mốc tham khảo cho bố trí ban đầu, chưa phải khoảng cách cố định áp dụng cho mọi mã máy.
Trước khi thả đầu dò, cần xác định rõ ba cao độ: cửa hút của bơm, mực nước động thấp nhất đã đo và giới hạn ngập nước trong hướng dẫn của hãng. Nếu tài liệu đi kèm chưa ghi rõ giới hạn cuối, yêu cầu bên bán xác nhận bằng văn bản cho đúng mã bơm.
| Bộ phận hoặc mức | Vị trí cần xác định | Tác dụng khi vận hành |
|---|---|---|
| Cửa hút bơm | Lấy theo cấu tạo thực của cụm bơm đã thả | Là mốc kiểm tra nguy cơ hút khí hoặc chạy khô |
| Que mức thấp | Bố trí phía trên cửa hút; có thể khởi đầu với khoảng 1–2 m | Ra lệnh dừng trước khi nước hạ tới cửa hút |
| Điện cực tham chiếu | Lắp theo sơ đồ của rơ le mức | Tạo mạch tham chiếu cho bộ điều khiển mức |
| Điện cực mức cao | Đặt tại mức nước cho phép chạy lại | Cho phép chạy lại khi nước đã hồi tới mức đặt |
| Điện cực mức thấp | Đặt tại mức cần bảo vệ bơm | Phát lệnh dừng khi nước tụt khỏi mức bảo vệ |
| Mực nước động | Đo khi bơm chạy ở lưu lượng khai thác dự kiến | Dùng để kiểm tra que ngắt có nằm đúng vùng bảo vệ hay không |
Bơm phải được chọn và thả vừa đường kính trong của ống vách. Các nhóm bơm chìm giếng khoan có đường kính thân và yêu cầu làm mát khác nhau, nên vị trí que dò cần được kiểm tra sau khi đã chốt mã máy và cao độ thả.
Một cách hiểu ngược cần loại bỏ là lấy đáy giếng làm mốc đặt cảm biến. Có giếng sâu hơn 100 m nhưng mực nước động chỉ cách mặt đất 5–6 m; ngược lại, giếng sâu 35–40 m có thể tụt nước quá 20 m khi bơm chạy. Vì vậy, hai giếng có độ sâu gần nhau vẫn có thể cần cao độ ngắt khác nhau.
Đo và hiệu chỉnh mực nước động trước mùa khai thác mới
Mực nước động phải được đo khi máy bơm giếng khoan sâu đang chạy ở lưu lượng dự kiến, sau khi mặt nước đã ổn định. Một hướng dẫn dùng khoảng chờ 20–30 phút, tùy khả năng cấp nước của giếng; thời gian này là mốc khảo sát, không phải chu kỳ bắt buộc cho mọi công trình.
Có thể thực hiện theo trình tự sau:
- Ghi mực nước tĩnh trước khi khởi động bơm.
- Cho bơm chạy ở chế độ khai thác dự kiến và theo dõi mức nước hạ.
- Sau khi hệ thống chạy ổn định khoảng 20–30 phút, ghi mực nước động và lưu lượng đang lấy.
- So sánh mực nước động với que mức thấp, cửa hút và độ ngập yêu cầu của mã bơm.
- Hạ lưu lượng hoặc nâng điểm ngắt nếu nước tiến sát vùng bảo vệ.
- Dừng bơm, theo dõi quá trình hồi nước rồi ghi cao độ cho phép chạy lại.
Không dùng kết quả đo mùa có nguồn nước dồi dào cho cả năm. Trước mùa khai thác mới hoặc sau khi lưu lượng giếng thay đổi, chạy lại phép đo với cùng chế độ lấy nước. Nếu mực nước động xuống thấp hơn lần trước, nâng que ngắt hoặc giảm lưu lượng khai thác trước khi tiếp tục vận hành.
| Nội dung ghi khi thử | Lần đo ban đầu | Lần kiểm tra lại | Cách xử lý khi thay đổi |
|---|---|---|---|
| Mực nước tĩnh | Ghi trước khi chạy | Đo lại cùng vị trí tham chiếu | Dùng để theo dõi khả năng hồi của giếng |
| Mực nước động | Ghi sau khi bơm ổn định | Đo với cùng lưu lượng | Nâng điểm ngắt nếu nước xuống gần cửa hút |
| Cao độ que mức thấp | Ghi theo miệng giếng | Đối chiếu với mực nước động mới | Điều chỉnh để máy dừng sớm hơn |
| Mức cho phép chạy lại | Ghi sau khi nước hồi | Thử lại sau mỗi lần hiệu chỉnh | Chỉ cho chạy khi nước đã hồi đủ độ ngập |
| Lệnh từ rơ le | Dừng và chạy lại | Thử bằng cách nâng, hạ đầu dò | Sửa mạch trước khi thả máy vận hành dài hạn |
Nếu cần thay bơm, mực nước động còn là số đầu vào để tra đường đặc tính của bơm giếng khoan Perotac 3SS hoặc bơm giếng khoan Aquaris 4SP. Việc chọn mã theo lưu lượng và cột áp được tách khỏi bước hiệu chỉnh cảm biến để tránh dùng công suất motor làm ngưỡng chống cạn.
Cài mức chạy lại theo tốc độ hồi nước của giếng
Bơm chỉ nên khởi động lại sau khi nước đã hồi vượt mức cao và tạo đủ độ ngập cho cụm bơm. Cài chạy lại ngay khi đầu dò vừa chạm nước có thể làm máy đóng, cắt liên tiếp nếu lưu lượng giếng hồi thấp hơn lưu lượng bơm hút.
Một hướng dẫn rơ le dòng dùng thời gian chờ 15–30 phút trước khi đóng lại. Mốc này phù hợp để bắt đầu chạy thử, sau đó phải điều chỉnh theo đường hồi nước đo được tại giếng.
Cách thử là dừng bơm khi que mức thấp mất nước, ghi thời điểm và theo dõi tới khi nước chạm mức cao. Cho máy chạy lại, quan sát mực nước có tiếp tục hạ ngay tới mức ngắt hay không. Nếu bơm lại dừng sau một chu kỳ ngắn, tăng khoảng chênh giữa mức thấp và mức cao, kéo dài thời gian trễ hoặc giảm lưu lượng khai thác.
Với rơ le dùng ba điện cực, một điện cực đảm nhận mức thấp, một điện cực đảm nhận mức cao và điện cực còn lại làm tham chiếu. Sơ đồ chân phải lấy từ đúng rơ le đang lắp; ký hiệu giống nhau chưa đủ để dùng chung cách đấu giữa các bộ điều khiển khác model.
Chọn điện cực báo mức hay cảm biến đo liên tục?
Điện cực phù hợp khi tủ chỉ cần biết nước đã xuống dưới mức ngắt hay đã hồi tới mức chạy lại. Thiết bị này tạo các ngưỡng cố định, dễ đưa tín hiệu dừng và cho phép chạy vào rơ le mức hoặc contactor.
Cảm biến áp suất thủy tĩnh phù hợp khi cần theo dõi liên tục độ cao cột nước. Cơ sở đo là áp suất của cột nước; mỗi mét nước ngọt tạo khoảng 9,8 kPa, gần 0,1 bar. Bộ điều khiển sẽ chuyển giá trị đo thành ngưỡng cảnh báo, ngắt và chạy lại.
Hai loại cảm biến có cách đặt khác nhau:
- Điện cực mức thấp được đặt tại cao độ cần cắt bơm; điện cực mức cao nằm tại cao độ cho phép chạy lại.
- Đầu dò thủy tĩnh được đặt chìm theo dải đo của thiết bị, dây thông hơi và cáp phải được lắp theo hướng dẫn của nhà sản xuất cảm biến.
- Cả hai phương án đều cần chừa đường thả để đầu dò không mắc vào ống đẩy, dây nguồn hoặc khớp nối trong ống vách.
- Giếng hẹp cần kiểm tra kích thước thực của bơm, ống đẩy, cáp và đầu dò trước khi hạ toàn bộ cụm.
Phao điện cần khoảng trống để chuyển trạng thái. Trong giếng hẹp, phao có thể bị ống đẩy hoặc thành giếng cản hành trình; điện cực dạng que hoặc đầu dò nhỏ gọn sẽ dễ bố trí hơn nếu tương thích với nước giếng và bộ điều khiển.
Giếng có phèn cần thử que dò sau khi vệ sinh
Cặn phèn bám lên điện cực có thể làm thay đổi khả năng dẫn điện giữa que dò và nước. Dấu hiệu cần xử lý là rơ le báo còn nước khi đầu dò đã khô, báo cạn khi đầu dò đang ngập hoặc trạng thái đóng cắt thay đổi sau một thời gian vận hành.
Trước khi vệ sinh, cô lập nguồn điện của tủ rồi đánh dấu riêng dây tham chiếu, dây mức cao và dây mức thấp. Làm sạch phần tiếp xúc theo hướng dẫn của nhà sản xuất đầu dò, kiểm tra lớp cách điện và mối nối cáp, sau đó thử từng que bằng chính nước giếng trước khi thả lại.
Chu kỳ kiểm tra nên dựa trên lượng cặn quan sát được và kết quả thử tín hiệu, thay vì ấn định một số giờ chung. Nếu cặn nhanh chóng phủ lại điện cực, cân nhắc đầu dò có vật liệu phù hợp hơn hoặc cảm biến đo liên tục, đồng thời yêu cầu nhà cung cấp xác nhận khả năng tương thích với mẫu nước.
Tủ điện phải nhận tín hiệu chống cạn như thế nào?
Tín hiệu đầu dò nên điều khiển mạch rơ le hoặc contactor để dừng bơm, thay vì dẫn trực tiếp dòng động lực qua thiết bị đặt trong giếng. Một số bộ phao dùng mạch điều khiển 12 V nhằm tách phần đầu dò khỏi nguồn 220 V hoặc 380 V; sơ đồ cuối cùng vẫn phải theo đúng thiết bị và công suất motor.
Biến tần cũng chưa chắc có sẵn chức năng phát hiện chạy khô. Có model cần nhận tín hiệu từ cảm biến ngoài hoặc phải cấu hình ngõ vào số; vì vậy, cần kiểm tra tài liệu của đúng biến tần trước khi bỏ rơ le mức.
Khi chạy thử tủ:
- Nâng que mức thấp khỏi nước và xác nhận contactor nhả.
- Nhúng lại que mức thấp nhưng giữ nước dưới mức cao, xác nhận bơm chưa tự chạy.
- Cho nước chạm mức cao, kiểm tra lệnh chạy lại và thời gian trễ.
- Ngắt tín hiệu cảm biến, kiểm tra tủ chuyển về trạng thái an toàn.
- Ghi cao độ các đầu dò, thời gian hồi nước và trạng thái đèn báo vào biên bản vận hành.
Bài lắp đặt bơm giếng khoan trình bày riêng các phần nối cáp chìm, ống đẩy, van một chiều và chạy thử toàn hệ thống. Sau khi hoàn thành các phần đó, phép thử cảm biến phải được thực hiện trước khi giao máy chạy tự động.
Câu hỏi thường gặp về cảm biến chống cạn giếng khoan
Bơm giếng khoan sâu nên dùng phao điện hay cảm biến chống cạn?
Giếng có đủ khoảng trống cho phao chuyển động có thể dùng phao điện, nhưng phải kiểm tra hành trình thực khi cạnh phao còn có ống đẩy và cáp điện. Với giếng hẹp, cảm biến điện cực hoặc đầu dò nhỏ gọn giúp đặt mức ngắt sát cao độ đã tính mà không cần khoảng vung của phao.
Bơm hỏa tiễn có sẵn cảm biến chống cạn không?
Không nên mặc định bơm hỏa tiễn đã có cảm biến chống cạn. Kiểm tra hộp điều khiển, rơ le mức và tài liệu của đúng model; nếu chức năng chưa có, bổ sung điện cực, cảm biến mức hoặc thiết bị bảo vệ tương thích trước khi vận hành tự động.
Khi nào cần đo mực nước động?
Cần đo mực nước động trước khi chốt cao độ đầu dò, trước mùa khai thác mới hoặc sau khi lưu lượng giếng thay đổi. Phép đo phải thực hiện khi bơm chạy ở lưu lượng dự kiến và mặt nước đã ổn định để đối chiếu với cửa hút cùng mức ngắt.
Vị trí cảm biến của bơm giếng khoan sâu cần được bàn giao cùng mực nước động, cao độ cửa hút, mức dừng và mức chạy lại. Hãy gửi bản vẽ giếng, mã bơm, lưu lượng khai thác và sơ đồ tủ qua liên hệ để kiểm tra phương án trước khi thả đầu dò.