báo cáo thực tập môn học thuỷ văn công trình

Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Báo cáo thực tập
Môn Học : Thuỷ văn công trình
Mục lục:
Trang
Chương 1 Các thiết bị thực hành lấy số liệu thủy văn 2
Chương 2 Thăm quan đài khí tượng thủy văn Phù Liễn ………… 39
Chương3 Thăm quan thực tập tại trạm thủy văn Hòn Dáu……….47
Chương4Tínhtoán và xử lý số liệu đođạc………………… …… 53
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:1
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
1
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:2
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
2
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Chương 1
CÁC THIẾT BỊ THỰC HÀNH LẤY SỐ LIỆU
THỦY VĂN
1.1 Thao tác vận hành thiết bị
1.1.1 Thao tác hệ tời cáp và vận hành các thiết bị trong khảo sát thuỷ văn:
1.1.1.1 Hệ thống tời cáp treo:
1) Cấu tạo:
Bao gồm một khung thép, mỗi đầu có 4 bulông φ12 mũi vát nhọn dùng để xiết cố
định vào mạn tàu hoặc mép bến… Trên khung có gắn trống tời bằng thép khung dùng
để quấn cáp. Cáp sử dụng là loại dây cáp thép bện φ6. Trên trống tời có vành thép hàn
các răng hãm ăn khớp với chốt hãm để cố định vị trí trống tời. Một tay quay gắn vào
trục tời để quay trống khi cô hay xông dây.
Khung tời được liên kết với một giá chữ A bằng 4 bulông φ6. Giá này có thể
tháo rời khi không sử dụng. Trên giá có ròng rọc để dẫn cáp.

2) Lắp đặt tời cáp :
Khi đi khảo sát, hệ tời cáp được bắt vào mạn tàu hoặc mép bến. Các bước lắp đặt
tời cáp như sau:
+ Lắp giá đỡ chữ A vào khung tời: đặt chân giá chữ A nơi có lỗ bắt bulông vào
vị trí trên khung tời sao cho các lỗ trùng nhau, lấy các bulông iox bắt lại thật chặt.
+ Luồn cáp từ trống tời qua đai bảo vệ ròng rọc trên giá chữ A
+ Dùng một sợi cáp quấn sẵn trên khung tời neo vào một vị trí cố định trên tàu
để đề phòng rơi xuống nước khi lắp đặt.
+ Đặt khung tời vào gờ mạn tàu, một người giữ, một người xiết chặt bulông
vào. Chú ý đứng vững, trường hợp nguy hiểm phải đeo dây bảo hiểm hoặc áo phao.
Không làm rơi dụng cụ khi thao tác.
+ Cô lại sợi cáp bảo hiểm cho căng lên, không làm cản trở lối đi.
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:3
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
3
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Hình 1.1.1.1.1. Hệ thống tời kéo sau khi lắp đặt
1.1.1.2 Công tác triển khai thiết bị ở hiện trường:
Khi đi khảo sát trên tàu các thiết bị cần mang theo là:
Bảng 1.1.1.2.1.1. Các thiết bị phục vụ công tác thực tếở hiện trường
STT Tên thiết bị Số lượng Ghi chú
1.
Máy đo dòng chảy cầm tay 1 bộ Thùng màu đen
2.
Máy đo mực nước cầm tay 1 bộ Thùng màu đen
3.
Máy đo nồng độ bùn cát OBS – 3A 1 bộ Briefcase màu đen
4.
Máy tính sách tay dùng cho OBS và
Valeport 105

1máy
5.
Acquy cấp nguồn cho các máy 4 chiếc
6.
Bộ đổi điện AC/DC converter 1 bộ Cấp nguồn 220V
cho máy tính
7.
Khung máy đo dòng chảy 1 bộ
8.
Khung máy OBS 1 bộ
9.
Khung gắn đầu đo mực nước 1 bộ
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:4
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
4
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
10.
Tời cáp treo 2 bộ
11.
Hộp dụng cụ 1 bộ
12.
Hộp pin 5 bộ
13.
Hộp cứu thương, áo phao 1 hộp, 4 áo
phao
Đựng trong hòm
sắt
14.
Tài liệu hướng dẫn, sổ sách, bảng biểu
Các thiết bị khác như RCM, WTR là thiết bị dạng trạm máy nên ít khi dùng để

mang đi đo mà thường lắp hay thả cố định tại một vị trí, khi cần mang theo những thứ
sau :
Bảng 1.1.1.2.1.2. Các thiết khi cần mang đi khảo sát
STT Tên thiết bị Số lượng Ghi chú
1.
Máy đo dòng chảy RCM 1 bộ
15.
Máy đo sóng và triều WTR 2 bộ Mang 1 hoặc 2
16.
Cuộn cáp 200m của máy Aanderaa 1 bộ
17.
Chân máy đo sang 2 bộ
Khi khảo sát các thông số thuỷ văn thông thường láy 3 số liệu vè dòng chảy, mực
nước, độ đục. Số liệu về dòng chảy có thể dùng máy Valeport 105 hoặc DCS. Ở đây
trình bày các bước lấy số liệu với 3 thiết bị : DCS, WLTS, OBS – 3A.
1) Lắp đặt thiết bị khi đo
a) Lắp đặt tời cáp
Ba thiết bị này cùng được lắp trên một khung nên dung chung một bô tời cáp
Thao tác lắp đặt tời xem phần trên.
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:5
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
5
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
b) Lắp đặt các thiết bị
Thao tác lắp đặt,kết nối thiết bị đã được trình bày chi tiết trong các bài giới
thiệu,tham khảo lại các bài đó để biết cách làm.
c) Lắp đặt khung treo thiết bị
+ Lấy khung treo máy DCS ra, tháo các bulông ở các vòng bảo vệ ra
+ Tháo bulông liên kết ở 2 đầu khung máy OBS ra, đặt khung vào thanh thép
đứng của khung máy DCS, áp 2 tấm thép lại và xiết chặt bulông

+ Khung của đầu đo mực nước WLTS được gắn cùng vào khung DCS cũng bằng
bulông và tấm thép
+ Lần lượt đặt các đầu đo vào
Đầu đo DCS đặt vào khung sao cho lỗ trên chốt dưới đầu đo lồng vào chốt ngang
trên khung máy, rãnh phía trên của đầu đo ăn khớp với đai gắn trên khung. Ráp các
vòng bảo vệ lại và xiết bulông.
Đầu đo mực nước cũng đặt sao cho lỗ trên chốt dưới lồng vào chốt ngang, phần
thân đầu đo được cố định vào khung bằng 1 hoặc 2 lạt nhựa.
Máy OBS được thả vào lồng, phần dưới được cố định vào thanh ngang của khung
bằng ma-ní treo sẵn ở đó.
+ Dùng lạt nhựa cột 3 sợi cáp của 3 đầu đo lại thành bó với khoảng cách
50cm/lạt. Chiều dài buộc lạt khoảng 2m để tránh dây cáp vướng vào nhau.
+ Treo cá chì vào ma-ní dưới khung treo, có thể không dùng cá chì nếu vận
tốc dòng chảy nhỏ.
+ Móc đầu cáp chịu lực vào ma-ní trên khung treo
+ Thả toàn bộ máy và cá chì xuống vị trí đo.
3) Thao tác đo trên một thuỷ trực
Tuỳ theo yêu cầu khảo sát mà ta phải tiến hành đo ở 5 hoặc 3 vị trí trên thuỷ
trực. Ở đây thông thường đo 5 điểm: đáy, 0.8H, 0.6H, 0.2H, mặt.
4) Kết thúc đo và thu dọn thiết bị :
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:6
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
6
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
+ Kéo tời cáp và nâng thiết bị lên tàu
+ Tháo các đầu đo ra khỏi khung, dùng nước ngọt rửa các đầu đo cho hết
bùn đất bám vào. Cất trở lại thùng.
+ Dùng khăn sạch lau khô các thiết bị và lắp các đầu bịt kín nước trở lại.
Thu dây cáp.
+ Cất các đồ phụ kiện vào hộp dụng cụ, thu dọn máy tính, bộ đổi điện, ácquy.

+ Các bulông đai ốc tháo ra sau đó vặn trở lại với nhau tránh thất lạc.
1.2 Các thiết bị trong khảo sát thuỷ văn
1.2.1 Thiết bị đo nồng độ bùn cát OBS -3A
1.2.1.1 Đặc trưng kỹ thuật thiết bị:
Hình 1.2.1.1.1. Kết nối Máy OBS-3A và máy tính
- Tên thiết bị : máy đo dộ đục và nồng độ bùn cát lơ lửng OBS - 3A
- Hãng sản xuất : D&A Instrument company-USA
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:7
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
7
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
- Mô tả thiết bị : OBS-3A là thiết bị kết hợp đầu đo quang học tán xạ ngược để
đo nồng độ chất rắn lơ lửng và độ đục với các đầu đo áp suất, nhiệt độ và độ dẫn điện
trong một thiết bị có khả năng lưu trữ. Phần mềm đi kèm chạy trên Windows. Người
sử dụng có thể kiểm tra, hiệu chỉnh đầu đo, lên chương trình và lựa chọn chế độ ghi
trên PC. Khi khảo sát số liệu được hiển thị tức thời và được ghi lại. Khi vận hành tự
động thiết bị lưu trữ số liệu dưới dạng ASCII trong bộ nhớ RAM, có thể tải về xử lý sau
Phạm vi đo :
+ độ đục : 0
÷
250/500/1000/2000/4000 NTU
+ nồng độ Bùn 0
÷
5000 mg/l
Cát 0
÷
50 g/l
+ áp suất 0
÷
50/100/200 dBar

+ nhiệt độ 0
÷
40
0
C
+ độ dẫn điện 0
÷
65 mS/cm
+ độ đục 0-100
±
0.1 NTU
100-500
±
1.0 NTU
500-4000
±
5.0 NTU
- Máy hoạt động bằng nguồn điện ngoài qua acquy hoặc nhờ pin gắn trong máy
1.2.1.2 Cấu tạo thiết bị :
1. thân máy OBS
2. cuộn cáp nối ( cáp dẫn điện và cáp tín hiệu )
3. dây cáp tín hiệu ( nối OBS và PC )
4. đầu bịt chắn nước
1.2.1.3 Nguyên lý hoạt động
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:8
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
8
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
OBS-3A hoạt động theo nguyên lý quang học tán xạ ngược. Đầu đo phát vào môi
trường nước chùm tia hồng ngoại, các phần tử chất rắn lơ lửng trong nước sẽ phản

xạ trở lại chùm tia này. Một đầu đo khác sẽ thu các bức xạ trở lại đó và tính toán ra
nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước thông qua sự biến đổi năng lượng của nguồn
phát và bức xạ thu lại. Áp suất được đo bằng một đầu đo dạng màng mỏng. Nhiệt độ
được đo bằng một nhiệt điện trở
1.2.1.4 Thao tác sử dụng máy
1) Cài đặt phần mềm :
Chỉ cần copy các file vào máy tính, không cần thực hiện cài đặt. Để chạy chương
trình cho chạy OBSALPAT.exe
5) Kết nối thiết bị :OBS được kết nối theo 2 sơ đồ
+ sơ đồ tiêu chuẩn : sử dụng khi kiểm tra, hiệu chỉnh máy hoặc vận hành máy ở
chế độ Survey. OBS kết nối với nguồn điện và PC qua dây cáp
+ sơ đồ hoạt động đơn lẻ : sử dụng khi máy hoạt động ở chế độ Logging. OBS
không nối với PC và chỉ dùng pin trong máy
6) Bật thiết bị
+ OBS-3A được cấp nguồn bằng pin hoặc điện nguồn cấp từ trên bờ
+ Để bật thiết bị dùng tuốcnơvít xoay công tắc từ từ sao cho 2 điểm trắng trùng
nhau, tiếp tục xoay thêm 180
0
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:9
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
9
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Hình 1.2.1.4.1. Sơđồ kết nối thiết bị
7) Kiểm tra các đầu đo trước khi sử dụng:
+ Sau khi đã kết nối thiết bị với máy tính, khởi động chương trình, chương trình
sẽ tạo ra một file lưu trữ dữ liệu mới và yêu cầu xác nhận. Nếu không có thể mở 1 file
đã có hoặc tạo một file có tên người sử dụng tự đặt
Hình 1.2.1.4.2. Menu chính của chương trình
+ Chương trình chạy và xuất hiện giao diện có các nút lệnh và cửa sổ dữ liệu.
Đồng bộ hoá đồng hồ của PC với đồng hồ của máy bằng cách nhấn nút Clock

+ Kiểm tra sensor : bấm Open Plot, vẩy tay trước đầu đo OBS và thổi vào đầu đo
áp suất. Nếu trên đồ thị kết quả biến đổi thì máy hoạt động tốt
8) Lắp thiết bị vào giá treo
-Khi sử dụng độc lập
+ Nới lỏng bulông hãm của 2 chốt phía 2 đầu khung, chốt này là 2 bản thép được
xiết bằng 2 bulông inox
+ Luồn dây cáp qua 2 chốt đó và xiết chặt bulông lại để cố định khung máy
+ Nới lỏng bulông chốt hãm của máy WLR và gắn nó vào thanh đứng của khung
OBS, xiết chặt bulông lại
+ Thả máy vào lồng thép và dùng một ma-ní cố định phần đuôi máy vào thanh
ngang của lồng, giúp máy khỏi bị tuột ra khi sử dụng
+ Kiểm tra lại các kết nối của máy với dây cáp và nguồn điện, đảm bảo các kết nối
thông suốt
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:10
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
10
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
+ Bật phần mềm và thực hiện thao tác kiểm tra đầu đo
+ Treo cá chì vào ma-ní phía dưới đầu dây cáp treo
+ Nhẹ nhàng thả máy và cá chì xuống vị trí đo, khi thả chú ý cẩn thận, người cô
dây phải cô ngắn dây lại và thả tời từ từ cho máy xuống dần dần vì khối lượng của cá
chì khá nặng ( 20 kg )
-Khi sử dụng máy với đầu đo dòng Doppler
Cả đầu đo dòng Doppler và OBS cùng được gắn trên một khung thép. Khung của
máy OBS được gắn vào khung chính ( của đầu đo dòng Doppler ) bằng 2 bản thép và
bulông. OBS vẫn được lắp vào khung của nó giống như khi treo vào cáp, chỉ khác là ta
gắn khung đó vào khung chính ( hình vẽ )
Các thao tác treo máy vào khung
9) Vận hành máy
+ Chế độ Survey :

- sử dụng kết nối tiêu chuẩn
- bật máy, kiểm tra chế độ làm việc
- thả máy xuống độ sâu cần khảo sát
- nhấn nút Start Survey để bắt đầu đo
+Chế độ Logging :
- sử dụng kết nối tiêu chuẩn
- bật máy, kiểm tra chế độ làm việc
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:11
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
11
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
- nhấn nút Clear Memory at start ò Log
- nhấn nút Start Logging
- tháo máy, lắp đầu bịt chắn nước và thả máy xuống khu vực đo
1.2.1.5 Xử lý số liệu
Số liệu đo được của OBS lưu trữ trong các file txt và sẽ được xử lý bằng phần
mềm OBS3PLAT. Thông qua phần mềm ta có thể hiển thị số liệu đo được dưới dạng các
bảng biểu hay biểu đồ
1.2.2 Lưu tốc kế tự ghi Valeport 105:
1.2.2.1 Đặc trưng kỹ thuật thiết bị
Hình 1.2.2.1.1. Lưu tốc kế tự ghi Valeport model 105
- Tên máy : lưu tốc kế tự ghi Valeport 105
- Công dụng : đo và ghi lại vận tốc, hướng dòng chảy. Thiết bị cũng được lắp
thêm đầu đo nhiệt độ và áp suất
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:12
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
12
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Số liệu đo được ghi lại ở bộ nhớ trong của máy và có thể được truyền trực tiếp
về máy tính qua cáp tín hiệu

1) Thông số kỹ thuật
- Đo vận tốc dòng chảy : dải đo 0,05 m/s
÷
5 m/s. Độ chính xác
±
2,5% giá trị
đọc trên 0,4 m/s và
±
0,01 m/s dưới 0,4 m/s
- Đo hướng dòng chảy : từ 0
÷
360
0
, độ chính xác
±
2,5 %, độ phân giải 0,5
0
- Nhiệt độ : - 5
÷
35
0
C, độ chính xác
±
0,2
0
C, độ phân giải 0,015
0
C
- Áp suất : dải đo 50/100/200/500 dBar, độ chính xác
±

2% FS
10)Các thành phần của máy
- Thân máy Valeport ( bộ phận thả xuống nước ) - Fish
- Tời cáp 50m : cáp tín hiệu và cáp điện, cáp có thể chịu trọng lượng tới 100 kgf
- Cáp ngắn để nối Fish với PC
- Phần mền đi kèm DataLog
1.2.2.2 Nguyên lý hoạt động:
Valeport 105 đo vận tốc dòng chảy thông qua cánh quạt và bộ chuyển đổi
1.2.2.3 Thao tác sử dụng máy:
1) Bật tắt thiết bị
+ Máy Valeport được cấp nguồn bằng acquy qua cáp điện oặc bằng pin gắn trong
máy
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:13
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
13
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
+ Phía sau máy có 2 điện cực của công tắc nguồn. Khi thả máy xuống nước sẽ
đóng mạch và bật máy. Như vậy nếu được cấp nguồn thì máy sẽ tự động bật khi thả
xuống nước nhờ các ion trong nước biển
+ Khi cần bật máy trên bờ để kiểm tra, hiệu chỉnh có thể dùng “ kẹp cá sấu “ đi
kèm để nối 2 điện cực bật máy như hình bên Dùng kẹp cá
sấu bật Valeport
Hình 1.2.2.3.1. Dùng “kẹp cá sấu” để bật Valeport trên bờ.
11)Kết nối thiết bị : có 2 sơ đồ kết nối
+ Sơ đồ tiêu chuẩn : Fish kết nối trực tiếp với nguồn điện và PC để đo, truyền trực
tiếp số liệu về máy tính
+ Sơ đồ làm việc đơn lẻ : Fish không nối với PC, số liệu đo được lưu trữ trong bộ
nhớ trong của máy
12)Lắp đặt máy vào hệ thống tời cáp
+ Kết nối máy tính theo sơ đồ tiêu chuẩn

+ Móc ma-ní trên vòng treo trên thân máy vào móc treo của dây cáp ( ở đây dùng
dâu cáp thép, không dùng dây cáp tín hiệu của Valeport mặc dù nhà sản xuất cho phép
việc đó để tránh hư hỏng khi sử dụng
+ Treo cá chì vào ma-ní phía dưới thiết bị
+ Thực hiện kiểm tra máy
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:14
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
14
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
+ Nhẹ nhàng nâng máy và cá chì thả xuống nước, khi thả chú ý bố trí người thao
tác cô dây tời và thả ra từ từ để tránh làm máy bị va đập gây biến dạng lồng bảo vệ
cánh quạt
13)Vận hành thiết bị
+ Lập kết nối tiêu chuẩn, chạy phần mềm DataLog
+ Bật máy bằng kẹp cá sấu
+ Cho cánh quạt quay và xoay trục máy, nếu đồ thị vận tốc và hướng có biến đổi
thì máy hoạt động bình thường
+ Tháo kẹp cá sấu, thả máy xuống nước bắt đầu đo
+ Trong phần mềm vào Display để chuyển các dạng hiển thị kết quả
14) Sử dụng phần mềm DataLog vận hành máy Valeport:
Phần mềm DataLog được cung cấp kèm theo thiết bị. Để sử dụng trước tiên cần
cài đặt nó vào đĩa cứng máy tính. Sau khi cài xong ta có thể sử dụng nó để điều khiển
hoạt động của máy
*Khởi động phần mềm :
Sau khi thiết lập kết nối cho thiết bị xong, khởi động phần mềm DataLog
+ Vào menu Setup > Port để xác lập phương thức giao tiếp với máy ( qua cổng
COM 1 hay COM 2 )
+ Vào menu Setup > Connect thể thiết lập các thông số ban đầu
- Sample period : số mẫu lấy/s
- Set time : cài đặt thời gian

- Everaging period : chu kỳ lấy mẫu trung bình
MODE : cài đặt chế độ làm việc - Dir : chế độ hiển thị trực tiếp
- Log : chế độ tự ghi
- Dir & Log : hiển thị và tự ghi đồng thời
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:15
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
15
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Hình 1.2.2.3.2. Phương thức giao tiếp với máy (qua cổng COM 1 hay COM 2)
*Khởi động máy : chọn RUN
*Điều khiển hiển thị kết quả : chọn DISPLAY
+ Full : hiển thị toàn bộ các thông số đo, thông số nào không có dữ liệu sẽ hiển thị
ở dạng chữ nghiêng
+ Brief : chỉ hiển thị các thông số đo có dữ liệu
Hình 1.2.2.3.3. Hiển thị các thông sốđo
*Tuỳ chọn : OPTION
Trong Option ta có thể cài đặt một số các thông số:
+ Constant : dạng hiển thị theo tiêu chuẩn Anh quốc ( UK ) hay quốc tế
( Intenational )
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:16
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
16
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Hình 1.2.2.3.4. Các dạng hiển thị kết quả
+ Units : dạng thể hiện đơn vị dòng chảy và tốc độ âm thanh ( m/s, hải lý, ft/sec )
Hình 1.2.2.3.5. Dạng hiển thịđơn vị dòng chảy và tốcđộâm thanh
*Ngắt máy : STOP
Chọn Setup > Stop
1.2.2.4 Xử lý số liệu:
Số liệu đo được bằng Valeport 105 được lưu trữ trong các file và có thể thể hiện

bằng nhiều phương án ( dạng bảng, dạng biểu đồ phân bố )
1.2.3 Thiết bị đo dòng chảy RCM 9 - MKII
1.2.3.1 Đặc trưng kỹ thuật:
RCM9-MKII là thiết bị tự ghi dòng chảy phục vụ công tác thả neo để đo tốc độ,
hướng, nhiệt độ, độ dẫn, độ đục và ôxy ở các dòng hải lưu cũng như ở độ sâu cho phép
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:17
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
17
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
của thiết bị. Thiết bị có cấu tạo bên ngoài như hình bên. Phần trên của thiết bị là các
đầu đo các thông số bao gồm
1) Đầu đo dòng RCM Doppler 3920 ( DCS ):
- Cấu tạo : Doppler Current Sensor, có dạng hình đĩa dày 45mm, đường kính
ngoài 120mm, bên dưới có 1 ổ cắm 10 chân. Đầu đo được gắn vào thết bị bằng đầu ra
86mm. Bốn bộ chuyển âm bằng gốm cách điện đặt vuông góc quanh thân đầu đo
Hình 1.2.3.1.1. Thiết bị RCM 9 –MKII, đầuđo Doppler Curent Sénor vàđầuđo áp
suất
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:18
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
18
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
-Nguyên lý hoạt động : dựa trên cơ sở của hiệu ứng Doppler. Đầu đo truyền 600
xung âm thanh tần số 2MHz theo dạng chuỗi vào nước trong khoảng thời gian đo. Khi
âm thanh truyền đi, một phần của năng lượng sẽ được các hạt nhỏ hay các bóng khí
nhỏ trong nước phản hồi lại. Năng lượng tán xạ ngược trong khoảng 0,4
÷
2,2m từ
đầu đo sẽ được bộ chuyển đổi thu thập phân tích tìm ra sự thay đổi về tần số. Hướng
của dòng được xác định bằng cách lấy số đo của các trục x, y và bù trừ độ nghiêng
bằng đầu đo độ nghiêng dung dịch điện phân, có tính đến từ trường Bắc la bàn hiệu

Hall bên trong.
15)Đầu đo nhiệt độ 3621:
Cấu tạo là một nhiệt điện trở Fenwall GB32JM19 được đặt trong một chốt thép
không gỉ, gắn trên máy bằng trục 16 mm và nhô ra trong nước. Nhiệt điện trở đúc
trong một chốt bằng polyethan. Một thay đổi bộ phận của nhiệt độ cần 12 giây để đạt
được 63%
Nhiệt điện trở và một bộ các điện trở khác sẽ đưa ra các thông số về nhiệt độ.
Giá trị này thay đổi theo các dải đo : cao ( 9,81
÷
36,36
0
C ), thấp ( -2,7
÷
21,77
0
C ),
rộng ( -0,64
÷
32,87
0
C ) và Bắc cực ( -3,01
÷
5,92
0
C )
16) Đầu đo độ dẫn 3691:
Đo độ dẫn trong nước bằng một phần tử cảm ứng đúc trong nguyên liệu
polyethan
17)Đầu đo áp suất 3815:
AS được đo bằng STS ( Sensor Technik Sirnach ) kiểu TD15. Nó là một ống trụ

nhỏ đúc trong polyethan lắp vào mặt trên của RCM bằng chốt 16 mm, nối với bảng
điện tử. Các dải đo khả dụng là : 0
÷
700/3500/7000 kPa và 0
÷
20 MPa. Áp suất
được đo bằng cầu kháng áp, điện áp đầu ra được khuyếch đại đưa ra tín hiệu đo tiêu
chuẩn
18)Đầu đo độ đục 3612:
Đo bằng tia hồng ngoại tán xạ ngược. Hai điốt phát xạ và 1 điốt quang hướng
vào một điểm chung theo góc 150. Trong 1 chu kỳ đó điốt phát xạ lại phát sáng 1 lần
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:19
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
19
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
và ánh sáng phản hồi được điốt quang thu lại. Các tín hiệu được thu thập bằng đầu dò
IR, so sánh, cỉnh lưu và đưa ra kết quả đo. Độ sâu tối đa là 2000 m
19) Đầu đo ôxy 3675:
Độ sâu tối đa 2000 m, dùng để đo oxy hoà tan trong nước. Dựa trên một bộ dò
oxy bằng đồng hồ oxyquard chuyển đổi thàn tín hiệu tiêu chuẩn. Dải đo 0
÷
20 mg/l và
độ chuẩn xác là
±
0,8 mg/l
20)Hộp chịu áp suất:
Là một ống làm bằng hợp kim đồng OSINIL ( 95%Cu, 3.5%Ni, Si ). Nắp dưới làm
bằng thép không gỉ chống axit không từ. Có một vòng chữ O gắn vào đầu dưới hộp áp
suất và một đế bằng cao su. Đầu trên có khe tròn để chốt kẹp vào giữ mặt trên hộp
chịu áp suất.

Bên ngoài phủ sơn epôxy dạng tĩnh điện, bảo vệ các bộ phận được che phủ khỏi
ăn mòn trong nước biển. Các bản tựa của vòng chữ O được mạ nikel. Người ta gắn vào
khung máy các điện cực kẽm bảo vệ ăn mòn
21)Khung neo 3624:
Khung được gắn với hệ thống dây neo bằng 2 vòng kẹp. Thiết bị được giữ bằng
2 tay nắm dẽ tháo lắp.
22)Các thông số kĩ thuật:
Máy thiết kế có thểđo được 8 kênh như sau:
Bảng 1.2.3.1.1.1. Các kênh hiển thị kết quả của máy
Kênh 1
Tham chiếu
Là số cố định để kiểm tra hoạt động của máy
nhằm khôi phục lại các tham số xuất xưởng
Kênh 2,3
Tốc độ và hướng dòng
Đầu đo Đầu đo dòng DOPPLER 3920
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:20
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
20
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Dải đo
Độ chính xác
0 – 300 cm/s với vận tốc
0 – 360
0
đối với hướng dòng
±
0,15 cm/s khi đo vận tốc
±
5

0
nếu máy nghiêng từ 0 – 15
0
±
7,5
0
nếu máy nghiêng từ 15 – 35
0
Kênh 4
Nhiệt độ: 4 dải đo
- rộng
- thấp
- cao
- Bắc cực
- 0,64
÷
32,87
0
C
- 2,7
÷
21,77
0
C
9,81
÷
36,66
0
C
- 3,01

÷
5,92
0
C
Kênh 5
Độ dẫn điện
Kênh 6
Đo áp suất
Dải đo
Độ chính xác
0
÷
700/3500/7000 kPa và 0
÷
20 MPa
±
0,25% dải đo
Kênh 7
Độ đục
Kênh 8
Nồng độ Oxy
23)Các bộ phận bên trong hộp chịu áp suất:
* Bảng điện tử 3623 : chứa mạch điện chính của thiết bị, điều khiển chức năng
chính :
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:21
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
21
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Hình 1.2.3.1.2. Các bộ phận bên trong hộp chịuáp suất
+ Bộ điều chỉnh điện áp và nguồn điện áp cầu

+ Mạch dồn kênh và đầu đo
+ Mạch so sánh và cân bằng cầu
+ Mạch kiểm soát và bộ vi xử lý
+ Mạch đo xung đầu ra và khởi động từ xa
+ Bộ phận tạo sóng âm thanh
+ Đồng hồ điện tử
*Các nút điều khiển
+ Núm chọn kênh : lựa chọn số kênh từ 4 - 8. Vị trí đầu tiên là On/Off. Thông
thường thiết bị làm việc với 7 kênh, kênh còn lại cho đầu đo tuỳ chọn
+Núm điều khiển đồng hồ (Recording Interval) kích hoạt các khoảng thời gian đo
từ 1-120’. Ngoài ra núm còn có vị trí Non-Stop : không nghỉ và R ( remote start only ) :
chỉ khởi động từ xa
+ Núm điều khiển dải đo độ dẫn ( Conductivity Handle ) gồm dải đo tiêu chuẩn
0-74 mS, 24-38 mS và tuỳ chọn 0-2 mS, do người dùng tự xác định
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:22
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
22
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
+ Núm điều khiển dải đo nhiệt độ ( TemperatureRange ) gồm các dải đo : Bắc cực
( Artic ), cao, thấp, rộng
*Bộ lưu dữ liệu ( Data Storage Unit – DSU 2990 )
Hình 1.2.3.1.3. Bộ lưu dữ liệu (DÂT STORAGE UNIT – DSU 2990)
Bảng cứng bằng polyethan mật độ thấp. Gồm 1 bộ EEP-ROM lưu dữ liệu. Phía
trên có ổ cắm 6 chân cho đầu vào-ra dữ liệu, 1 màn hình tinh thể lỏng thể hiện số dữ
liệu đã ghi
Trong DSU có đồng hồ điện tử thời gian thực có thể đặt trước để ghi thông tin
thời gian đo. Trong khoảng nhiệt độ -10
÷
450, sai số
±

0,2 giây/ngày
DSU có 2 kiểu: kiểu 2990 lưu được 65500 từ dữ liệu 10bit, kiểu 2990E lưu
262000 từ dữ liệu. Thiết bị tự khoá cổng khi đầy dữ liệu
DSU nhận diện từ pin của RCM khi bật công tắc, khi ngắt điện, DSU có 1 pin AA
3.4 Volt, 1.9 Ah cung cấp cho màn hình và đồng hồ
*Pin kiềm 3614
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:23
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
23
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
RCM9-MKII sử dụng pin kiềm 6EA 1.5V đặt trong khối bọt polythan, kích thước
37x106x130 mm, có các chốt nối pin tiêu chuẩn, công suất 15Ah và điện áp 9V
1.2.3.2 Thao tác sử dụng thiết bị:
1) Tháo lắp thiết bị và cài đặt các thông số
+ Nới lỏng núm ở khung neo, nhẹ nhàng đưa thiết bị ra khỏi khung
+ Tháo 2 kẹp chữ C ở nắp trên và đưa cả khối ra khỏi hộp áp suất
+ Đặt núm chọn khoảng thời gian ghi như mong muốn
+ Kiểm tra xem dải đo độ dẫn và nhiệt độ đã đặt như mong muốn chưa
+ Đặt núm lựa chọn On/Off đến số kênh tương ứng với số đầu đo được lắp đặt.
Thiết bị sẽ được khởi động tức thì, DSU sẽ ghi thông tin về thời gian và một chu kỳ đo
của các kênh đã chọn
+ Đưa thiết bị vào hộp áp suất. Kiểm tra chắc chắn vòng chữ O được đặt đúng
chỗ ở nắp đáy trên. Xiết các kẹp chữ C đến khi nắp trên nằm đối diện với mép tròn của
hộp áp suất
+ Không vặn quá chặt để tránh làm hỏng kẹp chữ C
+ Kiểm tra chắc chắn là có 1 nắp bảo vệ đã được lắp vào thiết bị điện cuối. Đặt
thiết bị vào khung neo. Xiết các ốc trên khung neo để giữ thiết bị
24)Sử dụng thiết bị trong khảo sát thủy văn:
Thiết bị có 2 cách thả neo đặc trưng là kiểu chữ I và chữ U. Kiểu chữ U phù hợp
cho vùng nước nông. Kiểu chữ I có thể áp dụng cho mọi loại độ sâu. Thiết bị còn dùng

để đo mặt cắt vì nó còn có kết cấu gọn, lực cản thấp. Người ta còn thả thiết bị từ
thuyền với 1 tời đơn giản. Dữ liệu được đọc ngay trên màn hình theo thời gian thực
qua cáp nối hay lưu lại trong DSU và đọc sau khi vớt lên. Ngoài ra thiết bị còn có thể
gắn vào 1 chân đế nặng để đo
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:24
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
24
Báo cáo thực tập môn học: Thuỷ văn công trình
Hình 1.2.3.2.1. Sơđồ mô tả cách sử dụng thiết bị trong thủy văn
25)Trục vớt thiết bị và tháo lắp DSU
+ Đầu tiên phải làm sạch và lau khô thiết bị rồi mới được mở ra
+ Đợi cho đến khi thiết bị khởi động trở lại và kết thúc 1 chu kỳ ghi ( theo dõi
màn hình DSU )
+ Vặn núm lựa chọn kênh về Off
+ Tháo DSU ra khỏi bộ ghi bằng cánh nới 2 khoá bấm ở đầu cuối của thiết bị. Kéo
DSU ra, cầm phần đầu dưới DSU và ấn xuống để đưa nó ra khỏi bộ nối phía trên
Sinh viên: Nguyễn Đức Trung - Lớp :BDA52 Trang:25
GV hướng dẫn: Nguyễn Huy Hoàng
25