ISO 9001 : 2008
BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU ĐIỆN TỬ, TIN HỌC, TỰ ĐỘNG HÓA
X W Y  Z X W

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN
ĐỀ TÀI NCKH&PTCN CẤP BỘ NĂM 2012

Tên đề tài:
“NGHIÊN CỨUTHIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐO NỒNG ĐỘ DẦU
ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG PHÂN LY DẦU NƯỚC TRÊN
TÀU THỦY”
Cơ quan chủ trì: Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa
Chủ nhiệm đề tài: Ths. Lai Thị Vân Quyên


dầu nước trên tàu thủy 18

2.4. Kết luận chương II 20

CHƯƠNG III. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐO
NỒNG ĐỘ DẦU ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG PHÂN LY DẦU NƯỚC
TRÊN TÀU THỦY 21

3.1. Thiết kế tổng thể phần cứng 21
3.1.1. Cơ sở và quan điểm thiết kế phần cứng 21
3.1.2. Sơ đồ khối cấu hình phần cứng của thiết bị 21
3.1.3. Đặc điểm của thiết bị chế tạo 23
3.2. Nghiên cứu, thiết kế phần cứng buồng đo 23
3.2.1. Phân tích 23
3.2.2. Sơ đồ khối của buồng đo 29
3.2.3. Lựa chọn linh kiện và giải pháp thiết kế 30
Mục lục VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng
Đề tài cấp bộ 2012 trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
3.2.4.
Tính toán thiết kế. 30
3.3. Phân tích, thiết kế phần cứng HMI 35
3.3.1. Phân tích 35
3.3.2. Sơ đồ khối của HMI 36
3.3.3. Lựa chọn linh kiện và giải pháp thiết kế 36
3.3.4. Thiết kế module HMI 37
3.4. Thiết kế khối nguồn và điều khiển đóng cắt. 38
3.5. Cơ sở và quan điểm thiết kế phần mềm nhúng của thiết bị. 39

Đề tài cấp bộ 2012 trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
1.3.
Các sản phẩm “Dạng III” 54
2. Kết luận 54
3. Kiến nghị 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56PHỤ LỤC 57

1. Các mạch nguyên lý và mạch in của buồng đo 57
2. Mạch nguyên lý và mạch in của HMI 60
3. Mạch nguyên lý và mạch in của khối nguồn 62
4. Các bản vẽ thiết kế phần cơ khí 64
5. Hướng dẫn vận hành giao diện HMI của thiết bị. 68
6. Một số hình ảnh của thiết bị. 73
7. Một số hình ảnh thử nghiệm thiết bị. 78
8. Các giấy tờ kiểm chuẩn và kết quả thử nghiệm thực tế.Error! Bookmark
not defined.

9. Bài báo khoa học. Error! Bookmark not defined. CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
ADC = Analog to Digital Converter, bộ biến đổi tương tự sang số.
DWT = DeadWeight Tonnage, đơn vị đo năng lực vận tải an toàn của tàu tính
bằng tấn.
MEPC = Marine Environment Protection Committee, Ủy ban bảo vệ môi trường
biển.

Hình 3.7. Mạch nguyên lý nguồn sáng. 31
Hình 3.8. Sơ đồ nguyên lý các mạch cầu đo 33
Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý chuyển đổi A/D 34
Hình 3.10. Sơ đồ khối của HMI 36
Hình 3.11. Mô tả hoạt động của các chương trình phần mềm trong máy. 40
Hình 3.12. Cây menu cơ bản trong thiết bị 41
Hình 3.13. Mô tả hai bức điện đặc tả khối dữ liệu 42
Hình 3.14. Thuật toán lấy mẫu, tính toán nồng độ dầu 45
Hình 4.1. Bộ trộn dầu nhũ tương. 48
Hình 4.2. Mô hình thử nghiệm thiết bị trong phòng thí nghiệm 48
Danh mục bảng hình VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng
Đề tài cấp bộ 2012 trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”
Hình P1.1. Mạch nguyên lý buồng đo 57

Hình P1.2. Mạch in buồng đo 58
Hình P1.3. Mạch in khoang quang học 59
Hình P2.1. Mạch nguyên lý của HMI 60
Hình P2.2. Mạch in của HMI 61
Hình P3.1. Mạch nguyên lý của khối nguồn 62
Hình P3.2. Mạch in của khối nguồn 63
Hình P4.1. Bản vẽ van điều chỉnh lưu lượng 64
Hình P4.2. Bản vẽ khớp nối 65
Hình P4.3. Bản vẽ vỏ buồng đo 66
Hình P4.4. Bản vẽ buồng quang học 67
Hình P6.1. Hình ảnh hệ lấy mẫu nước. 73
Hình P6.2. Hình ảnh cụm thiết bị buồng đo tháo rời 74
Hình P6.3. Hình ảnh cụm thiết bị đo đã lắp hoàn chỉnh 75

Việt Nam trở thành đối tượng “ưu tiên” kiểm tra tại các cảng biển nước ngoài là
do những lỗi liên quan đến hệ phân ly dầu nước. Theo số liệu thống kê của Cục
Đăng kiểm Việt Nam, số tàu bị lưu giữ trên khắp thế giớ
i do có lỗi liên quan tới
hệ phân ly dầu nước là 34/126 tàu (năm 2011), 15/55 tàu (năm 2012).
Nắm được những yêu cầu về môi trường đối với ngành hàng hải, nhằm góp
phần vào công cuộc bảo vệ môi trường, chống lại biến đổi khí hậu, và góp phần
nhỏ vào việc cải thiện khả năng đáp ứng các yêu cầu quốc tế đối với tàu biển Việt
Nam, Viện NC Điện tử, Tin họ
c, Tự động hóa đã thực hiện đề tài " Nghiên cứu,
thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng trong hệ thống phân ly dầu
nước trên tàu thủy
”. Thiết bị này là một thành phần rất quan trọng của hệ thống
phân ly dầu nước trên tàu thủy. Nó kiểm soát và điều khiển toàn bộ hệ thống một
cách tự động, đảm bảo nước thải ra môi trường biển không vượt quá nồng độ dầu
-7- CHƯƠNG I. Mở đầu VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng
Đề tài cấp bộ 2012 trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
cho phép là 15ppm theo đúng quy định của tiêu chuẩn về nước thải của tàu ra
biển.
1.2. Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu của đề tài
 Mục tiêu
Nghiên cứu thiết kế, chế tạo tiến tới làm chủ công nghệ chế tạo thiết bị đo
nồng độ dầu ứng dụng trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy đáp ứng yêu
cầu kiểm soát nước thải xả ra môi trường.
 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu, tham khảo các mẫu thiết bị của nước ngoài để giải mã công

trường, các nhà sản xuất đưa những thiết kế khác nhau và có chất lượng khác
nhau nhưng cơ bản đáp ứng được yêu cầu sử dụng.

OMD-2005 OMD-2008
Decka, Hamburg GmbH- Đức.

TD500- Tunner Designed FP360-Hatch-Mỹ GQS206- CXIM-Trung
Quốc
Hình 1.1. Một số thiết bị đo dầu trong nước trên thế giới
Các thiết bị đo nồng độ dầu trong nước của nước ngoài đều có một số đặc
điểm chung:
- Giá thành cao.
- Việc đo nồng độ dầu trong nước của các thiết bị này được thực hiện chủ yếu
theo hai phương pháp: ► Đo bằng cách tán xạ dùng tia UV.
►
Đo bằng khúc xạ dùng tia hồng ngoại.
- Các thiết bị này được thiết kế đều tuân theo công ước quốc tế về môi trường
biển MPECx.

-9- CHƯƠNG I. Mở đầu VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng
Đề tài cấp bộ 2012 trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước
Việt Nam là nước có ngành vận tải biển đã phát triển cũng được khá lâu. Tuy
nhiên, việc xử lý nước thải của tàu thủy ra môi trường mới chỉ được chú trọng
trong vài chục năm trở lại đây. Trong các tiêu chuẩn, quy phạm mới về an toàn
môi trường đối với tàu thủy, tất cả các tàu không phải là tàu dầu có tổng dung
tích nhỏ hơn 400, khi bất kỳ hỗn h
VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng
Đề tài cấp bộ 2012 trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
CHƯƠNG II. KHẢO SÁT KỸ THUẬT.
2.1. Khảo sát các thiết bị trên thị trường.
Các thiết bị đo nồng độ dầu trong nước ứng dụng trong hệ thống phân ly dầu
nước trên tàu thủy đã được nhiều hãng trên thế giới nghiên cứu và chế tạo. Thiết
bị của mỗi hãng có những mẫu mã riêng nhưng nhìn chung đều có chung một số
đặc điểm sau:
- Cấu tạo gồm hai phần CPU và phần đo.
- Nguyên lý đo đều dựa vào hiệu ứng của ánh sáng đối v
ới dầu trong nước.
- Các thiết kế đều tuân theo chuẩn IMP MEPC xxx.
- Khi nồng độ dầu vượt ngưỡng cảnh báo, thiết bị đều đưa ra những cảnh báo
về còi, đèn và đóng cắt rơ le.
- Người dùng đều có thể cài đặt các thông số ngay trên thiết bị.
- Giá cả của các thiết bị này đều rất đắt.
Chính vì lý do giá cả quá đắt và mong muốn được làm chủ công nghệ, đề tài
đã tiến hành tìm hiể
u các thiết bị đang được cung cấp trên thị trường, đánh giá
các tiêu chí để tìm ra được một hướng thiết kế phù hợp, giảm thiểu chi phí và dễ
dàng nâng cấp phục vụ cho nhiều đối tượng khách hàng khác nhau.
Dưới đây là những tìm hiểu về một số thiết bị trên thị trường. VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
Đề tài cấp bộ 2012
hiệu số.
Kèm theo khoang đo có 1 van ba
ngả, 1 ngả dùng để cấp nước
sạch rửa buồng lấy mẫu. 1 ngả
dùng để lấy mẫu đi qua buồng
đo. Vị trí của van sẽ tác động
vào công t
ắc hành trình để báo
cho CPU thực hiện chức năng đo
hay không đo.
-Khoang CPU: có chức năng đọc
giá trị đo từ khoang đo về, ra tín
hiệu cảnh báo khi giá trị đo vượt
ngưỡng đặt bằng đèn, còi, đóng
rơ le. Cho người dùng đặt các
tham số.
Tán xạ
hồng
ngoại
-Dải đo: 0-30 ppm
-Độ chính xác:
2%
±
Full scale( theo
IMP MEPC.107)
-Nguồn cung cấp: 24VDC (220VAC
50Hz)
-Công suất tiêu thụ: <10VA
-Đầu ra đóng cắt rơ le: 240VAC, 3A,
trở đầu ra <150


3.923,5 USD=
82.393.500VND
VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
Đề tài cấp bộ 2012 -12- CHƯƠNG II. Khảo sát kỹ thuật
GQS 206 do
hãng China
Xiamen
Instruments
& Metters
IM Trung
Quốc cung
cấp

Vỏ bằng thép không gỉ
Hai khoang:
- Khoang đo: gồm nhóm cảm
biến đo, mạch đo và chuẩn hóa
tín hiệu, buồng lấy mẫu. Tất cả
trong buồng tối. Tín hiệu ra là tín
hiệu số.
Kèm theo khoang đo có 1 van ba
ngả, 1 ngả dùng để cấp nước
sạch rửa buồng lấy mẫu. 1 ngả
dùng để lấy mẫu đi qua buồng
đo. Vị trí của van sẽ tác động
vào công tắ

-Thời gian trễ của điểm báo 1 : 1- 10
giây
-Thời gian trễ của điểm báo 2 : 1- 240
giây.
-Mẫu áp lực nước: 0,01-0,8 Mpa.
-Vận tốc dòng chảy: 0,1-4 L/phút tùy
thuộc áp suất.
-Hiển thị LCD
- Nhiệt độ môi trường ho
ạt động: 1-
55
0
C
- Nhiệt độ môi trường hoạt động: 1-
65
0
C

60.000.000 VND
VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
Đề tài cấp bộ 2012 -13- CHƯƠNG II. Khảo sát kỹ thuật
BA200 do
Inventive
Systems Inc
– Mỹ cung
cấp


một CPU để tính toán, hiển thị
nồng độ dầu trong nước đồng
thời đưa ra những cảnh báo khi
giá trị đo này vượt ngưỡng. Tại
đây người dùng có thể cài đặt
Tán xạ
ánh
sáng
thường
-Dải đo: 0-100 ppm
-Độ chính xác:
15 2 ppm
±
và
100 10
p
pm
±

-Nguồn cung cấp: 110/220V 50/60Hz
-Công suất tiêu thụ:
≈
15W
-Đầu ra đóng cắt rơ le: 120VAC, 10A,
-Điểm cảnh báo: có thể đặt, mặc định
là 15ppm.
-Cách cảnh báo: còi, đèn, rơle.
-Cung cấp đầu ra 0(4)- 20mA tương
ứng với 0 – 30ppm.
-Thời gian trễ của điểm báo: 1- 30


- Vỏ được làm bằng thép không
gỉ.
- Cấu tạo gồm 02 phần: sensor
và bộ controller. Bộ cảm biến
được chế tạo dạng hình ống để
có thể cắm thẳng cào đường ống.
Đầu cắm vào đường ống có chứa
đèn xenon phát ra tia UV bước
sóng 254nm. Khi gặp hạt dầu, tia
phản xạ về sẽ nhảy mức năng
lượng thành bướ
c sóng 360nm.
Lượng ánh sáng phản xạ thu về
sẽ phản ánh lượng dầu có trong
nước thải. Tín hiệu ra khỏi cảm
biến là tín hiệu số.
Phản
xạ tia
huỳnh
quang
254nm,
thu về
tia
huỳnh
quang
360nm
Cảm biến:
Dải đo:
+polycyclic aromatic hydroccarbons

-15- CHƯƠNG II. Khảo sát kỹ thuật
VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng
Đề tài cấp bộ 2012 trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
2.2. Hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy
Ô nhiễm môi trường hiện đang là vấn đề “nóng” của tất cả các nước trên thế
giới, đặc biệt là các nước đang phát triển. Bởi lẽ cùng với sự đi xuống của môi
trường là sự diệt vong của các loài động thực vật và thậm chí cả loài người….
Tàu thủy là một nhà máy nổi di động trên biển. Để nó có thể hoạt động được thì
hai yếu tố không thể thiếu là d
ầu và nước. Song đây cũng là hai yếu tố có nguy
cơ gây ô nhiễm môi trường biển. Dầu hay nước lẫn dầu khi xả ra biển sẽ tạo ra
các vệt dầu loang. Nó như một lớp màng mỏng ngăn cách oxy trong không khí
hòa tan vào nước biển, ngăn ánh sáng mặt trời chiếu sáng cho quá trình quang
hợp của thực vật biển. Từ đó dẫn đến phá hủy hệ sinh thái biển. Hình 2.1. Tàu hàng khô Thiết bị phân ly dầu nước

Trong luật chống ô nhiễm môi trường biển quốc tế MARPOL 73/78 ( Marine
Polution) quy định rằng: hàm lượng dầu trong nước xả ra biển không được vượt
quá 15 phần triệu (15 ppm - part per million). Để làm được điều đó, trên tàu thủy
được lắp đặt thiết bị phân ly dầu nước hay còn được gọi là thiết bị 15 phần triệu.
Có nhiều kiểu thiết bị phân ly dầu nướ
c được sử dụng trên tàu thủy, song
nguyên tắc chung của chúng là đều dựa vào sự chênh lệch tỉ trọng giữa dầu và
nước để tách riêng chúng ra. Dưới đây là mô hình chung của một hệ thống phân
ly dầu nước 15ppm có điều khiển.


Két chứa nước
thải đáy tàu
N
ước thải
q
ua xử l
ý
D
ầ
uthải

Bộ phân
ly dầu
nước
Nước
s
ạ
ch

B
M
CPU
A
B
Bộ đo
dầu trong
nước
B
ẫ


Tính chất hóa lý, khối lượng riêng của nước lacanh thay đổi thường xuyên theo
thời gian và phụ thuộc vào nguồn gốc tạo thành. Hàm lượng dầu trong nước
lacanh thường dao động trong khoảng 300
÷
1000 mg/l. Nước lacanh phân lớp rõ
rệt. Hầu hết dầu bẩn nổi lên trên, nước chủ yếu ở phần bên dưới. Không có dầu
-18- CHƯƠNG II. Khảo sát kỹ thuật
VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng
Đề tài cấp bộ 2012 trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
Hình 2.4. Mô hình phương
pháp đo bằng tia UV
sạch mà cũng chẳng có nước sạch, cả phần trên và phần dưới trộn lẫn với nhau
“dầu ngâm nước”. Trong nước lacanh bao giờ cũng có chất tẩy rửa các cặn, các
hạt với kích thước khoảng 10
÷
30 micro. Hàm lượng dầu hòa tan trong nước
lacanh có thể lên tới 2000mg/l.
Mẫu nước cần đo không phải là nước trực tiếp trong két chứa nước lacanh mà
là nước sau hệ thống phân ly trên tàu thủy. Dầu trong mẫu nước này dầu nhũ
tương bao gồm các hạt có đường kính nhỏ hơn 20micron sẽ ở lại theo dạng đó vô
thời hạn không thể kết hợp lại thành hạt lơn hơn được nữa. Các hạt dầ
u trong
nước mẫu chủ yếu là các loại dầu Diesel, dầu làm mát động cơ MS9250 và dầu
hộp số MS-2190-TEP với tỉ lệ lần lượt là 50%:25%:25%.

2.3.2. Các phương pháp đo nồng độ dầu ứng dụng cho hệ thống phân ly

tia UV, chúng bị kích thích và phát huỳnh quang bước sóng 360nm dài hơn bước
sóng tia tới. Chùm tia sáng phát ra này phản xạ lại môi trường tới và được thu
bằng một photodiode huỳnh quang. Cường độ của ánh sáng phản xạ thu được sẽ
tỉ lệ với nồng độ dầu có trong nước mẫu.
Ưu điểm của phương pháp này là có thể đo online nồng độ dầu trong nước
thải.
Nh
ược điểm của phương pháp là tia cực tím bị hấp thụ bởi thủy tinh khi buồng
mẫu làm bằng thủy tinh. Chỉ có thể tránh điều này bằng cách làm buồng mẫu
bằng thủy tinh thạch anh. Mà như thế thì giá cả sẽ tăng lên. Thêm nữa, phương
pháp này bị ảnh hưởng bởi độ đục nên kết quả đo bị giới hạn trong mẫu nước đo.

Phương pháp tán x
ạ ánh sáng.
Trong môi trường không đồng tính ánh sáng không
những truyền thẳng mà còn truyền theo các phương
khác khúc xạ qua các môi trường chiết suất khác
nhau. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng tán xạ.
Trong môi trường nước mà ta cần đo có các hạt
dầu có chiết suất và hệ số hấp thụ của chúng khác
với môi trường nước. Khi ánh sáng chiếu vào môi
trường này, nó sẽ bị tán xạ theo mọi phương. Sự
tán xạ này gọi là hiệu
ứng Tyndall.
Đặt 1 photodiode trực diện bên kia buồng mẫu so với nguồn sáng và các
photodiode khác để nhận các tia khúc xạ. Từ tỉ lệ giữa cường độ chùm khúc xạ
trên cường độ chùm phản xạ sẽ tìm ra được nồng độ dầu cần đo.
Ưu điểm của phương pháp này là vật liệu dùng để chế tạo sensor dễ kiếm ví
như có thể dùng ánh sáng nhìn thấy để đo như BA200 của Mỹ, tia h
ồng ngoại của

cắt
+ Có lối ra cảnh báo, báo động vượt ngưỡng bằng còi, đèn.
+ Có lối ra tín hiệu đóng mở van xả.
+ Có khả năng kết nối với máy tự ghi (thiết bị in được các giá trị đo ra giấy).
- Đặc tính kỹ thuật của thiết bị giống như bộ GQS206 của Trung Quốc.
-21- CHƯƠNG III. Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng
Đề tài cấp bộ 2012 trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
CHƯƠNG III. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
THIẾT BỊ ĐO NỒNG ĐỘ DẦU ỨNG DỤNG CHO HỆ
THỐNG PHÂN LY DẦU NƯỚC TRÊN TÀU THỦY
3.1. Thiết kế tổng thể phần cứng
3.1.1. Cơ sở và quan điểm thiết kế phần cứng
Giám sát nồng độ dầu trong nước thải là quá trình thu thập, phân tích, đo lường
và xử lý dữ liệu thô thành các thông tin có ích. Quá trình thu thập dữ liệu thường
được thực hiện bằng cách đo lường liên tục trong một khoảng thời gian. Quá trình
phân tích và xử lý dữ liệu sau đó sẽ được thực hiện bởi các hệ thống tự động áp
dụ
ng các công nghệ mới trong lĩnh vực điện tử vi xử lý, công nghệ thông tin
Đây chính là xu hướng phát triển của các thiết bị đo nói chung. Các thiết bị đo
nồng độ dầu trong nước dùng cho hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy được
thiết kế ngày càng có độ chính xác cao hơn, thân thiện hơn với người sử dụng.
Trên cơ sở nghiên cứu các thiết bị đo nồng độ dầu trong nướ
c thải cho hệ thống
phân ly trên tàu thủy, quan điểm thiết kế sản phẩm của đề tài như sau:
• Phần cứng của thiết bị được xây dựng trên cơ sở các module với các linh
kiện có phẩm chất tốt.
• Phần đo lường và phần giao diện người dùng kèm đóng cắt sẽ được thiết

báo và điều khiển các van.
Các thông số đo sau khi được xử lý ở khố
i buồng đo sẽ được truyền về khối HMI
thông qua đường bus nội bộ. Giá trị đo này sẽ được so sánh với ngưỡng do người
sử dụng đặt để đưa ra các tín hiệu cảnh báo còi đèn hoặc đóng mở các van tương
ứng khi vượt ngưỡng. Chi tiết về các khối này sẽ được trình bày ở những phần
dưới.
[2]

CPU

220VAC 50Hz
RS232

LCD
SET ESC
RS232 op
RS232 op
Thiết bị tự ghi
C
P
U
RS232
op

EEPRO
M

lacanh (đáy tàu) và sự tồn tại của dầu khoáng nhiễm trong môi trường nước này.
Dầu nhiễm bẩn trong nước lacanh chủ yếu có hai hình thức tồn tại có thể được tìm
thấy là dầu tự do và dầu dạng nhũ tương. Dầu tự do là những các giọt dầu lớn kết
hợp lại với nhau và tách khỏ
i nước nổi lên trên mặt nước. Dầu nhũ tương hóa là
các giọt lơ lửng có đường kính nhỏ hơn 20 micron sẽ không có khả năng hội nhập
lại với nhau và gây ra sự tăng kích thước. Chúng sẽ trở thành các giọt độc lập và
tồn tại ở đó lâu dài hầu như bền vững trong dạng nhũ tương. Tùy theo mật độ giọt
hay nồng độ dầu nhiễm trong nước mà cho phép thải tr
ực tiếp ra môi trường. Nếu
-24- CHƯƠNG III. Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo VIELINA “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nồng độ dầu ứng dụng
Đề tài cấp bộ 2012 trong hệ thống phân ly dầu nước trên tàu thủy”.
độ ô nhiễm cao trên mức cho phép thì cần phải chuyển qua thiết bị phân tách làm
giảm nồng độ nước thải xả.
Vậy từ đây nhận thấy một điều rõ ràng là dầu hòa tan trong nước sau phân ly
thực chất là tồn tại dưới dạng các giọt lơ lửng độc lập nhỏ bé và giữa chúng vẫn
tồn tại hai môi trường chiết xuất khác nhau. Tính chất này sẽ chính là cơ sở cho
việc tìm ki
ếm và xác định lượng dầu nhiễm trong nước thải của tàu thuyền và sẽ
được thực hiện dựa theo lý thuyết tán xạ ánh sáng Mie và hiệu ứng ánh sáng
Tyndall.
Lý thuyết Mie cho thấy rằng “quang thông của ánh sáng từ nguồn sáng đến các
tế bào tán xạ luôn phụ thuộc vào kích thước của những giọt dầu, bước sóng của
ánh sáng và góc tới của tia”. Hiệu ứng Tyndall chỉ ra rằng với môi trường đồng
nhất, không chứa các hạt l
ạ thì sẽ không có hiện tượng tán xạ ánh sáng nhưng khi
có các hạt lạ trong môi trường đó thì sẽ xảy ra sự tán xạ ánh sáng. Đồng thời hiệu