Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một vài dòng cảm biến đo mức chất lỏng dạng siêu âm mà bên mình đang cung cấp trên thị trường hiện nay. Các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu và chọn mua dòng sản phẩm này thì có thể tham khảo bài viết này nhé. Nội dung gồm Cảm biến đo mức siêu âm là gì ? Thiết bị này được dùng trong những trường hợp nào ? Nguyên lý làm việc của dòng thiết bị này ra sao ? Các thông số của thiết bị đo mực nước là gì ? Các ưu và nhược điểm của thiết bị này như thế nào ? Các cách lắp đặt cảm biến ra sao ? Và đó cũng chính là những nội dung mà mình muốn chia sẻ đến các bạn trong bài viết này. Hy vọng thông qua bài viết các bạn có thể có cái nhìn tổng quát hơn về loại thiết bị này trước khi chọn mua.

Trên thị trường hiện nay có khá nhiều loại thiết bị đo mức khác nhau, trong môi trường hợp hay môi trường cụ thể mà ta có loại thiết bị chuyên dùng. Cụ thể có thể kể đến đó là các loại cảm biến đo mức hiện nay, chúng được xem là một trợ thủ đắc lực trong việc thay thế con người. Có các loại cảm biến như cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến can nhiệt,…khá đa dạng đúng không nào.

Tuy nhiên trong bài viết này mình sẽ giới thiệu đến các bạn một dòng cảm biến chuyên dùng để đo lường mực nước hay mực chất lỏng trong công nghiệp. Đó là thiết bị đo mức nước dạng siêu âm, để hiểu thêm các bạn cùng mình tìm hiểu nhé.

Tóm tắt bài viết

Cảm biến đo mức siêu âm là gì ?

Trước tiên chúng ta cần tìm hiểu sơ lược về loại thiết bị này. Có thể nói thiết bị đo mức nước hay còn gọi là cảm biến đo mức nước (cảm biến siêu âm) là một thiết bị công nghiệp chuyên dùng để đo lường mực nước hay mực chất lỏng trong công nghiệp hiện nay. Đây được xem là một trong những thiết bị đo lường được dùng rộng rãi nhất bởi vì khá nhiều ứng dụng mà nó mang lại. Sản phẩm nhập khẩu chính hãng từ Hawk – USA và được sản xuất tại Australia, là một trong những hãng sản xuất cảm biến, thiết bị công nghiệp hàng đầu hiện nay.

Cảm biến đo mức siêu âm được dùng ở đâu ?

Phạm vi ứng dụng của dòng cảm biến siêu âm khá đa dạng và phổ biến trên thị trường hiện nay, chúng xuất hiện khá nhiều trong các ngành công nghiệp chế biến và sản xuất. Có thể kể đến như chúng được dùng trong các ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm như các loại nước ngọt, nước giải khát, các loại gia vị dạng lỏng,… Mặt khác, thiết bị đo mức nước còn dùng tốt trong các nhà máy xử lý nước thải hoặc nhà máy cung cấp nước sinh hoạt trong thành phố.

Hơn thế nữ thiết bị đo mức nước dạng siêu âm còn có khả năng đo lường các loại axit, chất hóa học độc hại trong công nghiệp một cách chuẩn xác. Với cách thức đo lường bằng sóng siêu âm, không cần tiếp xúc với chất cần đo, cảm biến đo mức nước dạng siêu âm có thể dùng tốt trong hầu hết các loại chất lỏng hiện nay một cách dễ dàng.

Nguyên lý làm việc của cảm biến đo mức bằng siêu âm ?

Thiết bị đo mực nước — **Nguyên lý làm việc của cảm biến siêu âm**

Như ở trên mình có chia sẽ thì cảm biến đo mức dạng siêu âm hoạt động theo nguyên lý sóng siêu âm. Cụ thể là trong quá trình hoạt động của cảm biến, sóng điện từ được cảm biến phát ra và lan truyền trong môi trường cần đo. Sau đó sóng sẽ chạm vào bề mặt chất lỏng như nước, chất thải, axit,…và bị phản xạ lại cảm biến.

Ở cảm biến siêu âm có bộ phận chuyên xử lý tín hiệu truyền về, bằng cách tính toán thời gian và vận tốc thu phát sóng. Cảm biến dễ dàng đưa ra giá trị mực nước hay mực chất lỏng có trong các môi trường cần đo một cách chính xác và nhanh chóng.

Rất hiện đại đúng không nào, cũng chính vì sở hữu cách thức hoạt động như trên mà loại thiết bị này có thể hoạt động tốt trong hầu hết các chất lỏng hiện nay.

Các thông số của Cảm biến đo mức siêu âm là gì ?

Cảm biến siêu âm của ORION ECH306L-24DC:

Dòng cảm biến này sẽ hoạt động tốt nhất trong khoảng đo từ 0-6m tính từ vị trí lắp cho đến đáy thùng chứa hay silo chứa vật liệu. Có thể đo lường trong hầu hết các môi trường mình vừa đề cập bên trên. Các thông số các bạn cần quan tâm là:

Model: sản phẩm có mã là ECH306L-24DC
Thương hiệu: đến từ hãng Orion – USA
Sản xuất: được sản xuất tại Turkey (Thổ Nhĩ Kì).
Dãy đo: cảm biến có dãy đo lớn nhất là 6m có thể đo bất kỳ dãy đo từ 6m trở xuống.
Nguồn cấp: cảm biến dùng nguồn 24VDC
Ngõ ra (Output): cảm biến có 3 ngõ ra:
- Ngõ ra dạng analog 4-20mA
- Ngõ ra tín hiệu Modbus RTU RS485
- Ngõ ra relay ON/OFF.
Hệ số cách ly chống nhiễu: cảm biến có khả năng chống nhiễu tín hiệu 4-20mA đạt 2000 VAC.
Khả năng chịu áp: chống chịu được áp suất lên đến 3 Bar.
Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng bụi và nước đạt IP68
Độ phân giải tín hiệu: 1mm
Mức sai số: sai số tín hiệu là 0,2%.
Tần số phát: tần số phát của cảm biến là 75Khz
Nhiệt độ làm việc: thiết bị hoạt động tốt trong khoảng từ -20÷90°C.
Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1
Cảm biến có màn hình hiển thị và cài đặt thông số.
Kiểu ren của cảm biến là R2″

Cảm biến siêu âm của ORION ECH312L-24DC:

Với dòng cảm biến siêu âm này thì chức năng sẽ hoàn toàn tương tự và cũng có khả năng đo lường trong các môi trường kể trên. Tuy nhiên điểm khác nhau rõ nhất là nằm ở khoảng đo, dòng này cho phép chúng ta đo lường trong khoảng từ 0-12m cũng tính từ vị trí lắp đến đáy thùng chứa. CÁc thông số cần quan tâm như:

Model: sản phẩm có mã là ECH312L-24DC
Thương hiệu: đến từ hãng Orion – USA
Sản xuất: được sản xuất tại Turkey (Thổ Nhĩ Kì).
Dãy đo: cảm biến có dãy đo lớn nhất là 12m có thể đo bất kỳ dãy đo từ 12m trở xuống.
Nguồn cấp: cảm biến dùng nguồn 24VDC
Ngõ ra (Output): cảm biến có 3 ngõ ra:
- Ngõ ra dạng analog 4-20mA
- Ngõ ra tín hiệu Modbus RTU RS485
- Ngõ ra relay ON/OFF.
Hệ số cách ly chống nhiễu: cảm biến có khả năng chống nhiễu tín hiệu 4-20mA đạt 2000 VAC.
Khả năng chịu áp: chống chịu được áp suất lên đến 3 Bar.
Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng bụi và nước đạt IP68
Độ phân giải tín hiệu: 1mm
Mức sai số: sai số tín hiệu là 0,2%.
Tần số phát: tần số phát của cảm biến là 75Khz
Nhiệt độ làm việc: thiết bị hoạt động tốt trong khoảng từ -20÷90°C.
Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1
Cảm biến có màn hình hiển thị và cài đặt thông số.
Kiểu ren của cảm biến là R2″

Cảm biến siêu âm của HAWK MWB1A:

Đây là dòng cảm biến siêu âm đo mức tiếp theo mình muốn giới thiệu đến các bạn. Dòng này được sản xuất bởi hãng HAWK- USA và được lắp ráp tại Úc. Giá thành của dòng này sẽ nhỉnh hơn một chút so với các dòng khác tuy nhiên tính năng mang lại thì rất tốt và ổn định. theo kinh nghiệm cấp hàng của mình trong nhiều năm thì mình thấy dòng này rất ít xảy ra lỗi vặt.

Để hiểu thêm về tính năng của dòng cả biến này thì các bạn có thể tham khảo một số thông số kỹ thuật của loại thiết bị này như sau:

Model: thiết bị có mã sản phẩm là MWB1A
Xuất xứ : Hawk – USA (được sản xuất tại Australia), hãng sản xuất cảm biến hàng đầu hiện nay.
Dãy đo: có thể tùy chọn 0-1m, 0-2m, 0-3m, 0-4m, 0-5m, 0-6m, 0-7m, 0-8m, 0-9m, 0-10m, 0-12m…40m
Đo được các chất lỏng như: nước, nước thải, dầu, nhớt,… Tuy nhu cầu sử dụng
Nhiệt độ làm việc: -40÷60°C
Áp suất làm việc: -0.5÷3bar
Ngõ ra (Output): Có thể tùy chọn ngõ ra 4-20mA / 20-4mA / 4-20mA Hart.
Sai số: chỉ 0.25% trên toàn dãy đo của cảm biến
Tần số phát: 50Khz
Cảm biến có tích hợp sẵn màn hình hiển thị ngay trên cảm biến với hai dòng LED, giúp dễ dàng cài đặt và hiệu chuẩn dãy đo.
Độ phân giải: 1mm
Tiêu chuẩn bảo vệ: chống nước và chống bụi IP67.
Nguồn cấp: 7÷28 VDC
Độ phân giải của tín hiệu analog: 14 bit
Vị trí lắp: trên đỉnh của tank, silo, hoặc điểm cao nhất của nơi cần đo.
Thời gian bảo hành lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi từ nhà sản xuất

Cảm biến đo mức siêu âm của Dinel ULM-70:

Model: sản phẩm có mã là ULM-70
Xuất xứ: sản xuất bởi hãng hãng Dinel – Cộng hòa Séc.
Dải đo (khoảng cách đo): có thể tùy chọn trong các dãy 0-2m, 0-6m, 0-10m,… 0-20m.
Nguồn cấp: cảm biến sử dụng nguồn 18-36 VDC
Sai số: chỉ 0,15% trên toàn dãy đo
Tín hiệu ngõ ra (output): có thể tùy chọn dạng tín hiệu 4-20mA hoặc RS-485 với giao thức Modbus RTU.
Áp suất tối đa chịu được: 0.1MPa hay 1 bar
Nhiệt độ tối đa chịu được: từ -30-70°C
Thời gian đo: 1-4s.
Chuẩn bảo vệ: IP67 chống bụi và chống nước hiệu quả
Kết nối: G1”, G 1½”, G 2¼” hoặc kết nối mặt bích ( đối với dải đo 0-20m).
Màn hình hiển thị: Matrix OLED độ phân giải 128 x 64 pixel. Giúp dễ dàng cài đặt, quan sát dễ dàng.
Thời gian bảo hành lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi từ nhà sản xuất
Thiết bị này đạt được các tiêu chuẩn khắc khe của Châu Âu

Ưu điểm của Cảm biến đo mức siêu âm:

Các ưu điểm của thiết bị đo mức nước có thể kể đến như:

Thiết bị hoạt động tốt trong hầu hết các loại chất lỏng hiện nay như nước, nước thải, axit, chất hóa học,…
Có ngõ ra dạng tín hiệu analog 4-20ma dễ dàng truyền đi xa mà không lo bị nhiễu hay sai số.
Cảm biến có tuổi thọ sản khá cao
Có khả năng đo lường khá nhiều dãy đo. Phù hợp với các loại thùng chứa, silo có chiều cao khác nhau.
Sai số khá thấp trên toàn dãy đo.

Nhược điểm của Cảm biến đo mức siêu âm:

Bên cạnh các ưu điểm thì cảm biến cũng có một số nhược điểm cần lưu ý như sau:

Chính vì có nhiều ưu điểm và có nhiều chức năng nên giá thành sản phẩm sẽ cao hơn so với các dòng cảm biến khác.
Cảm biến hoạt động không tốt trong điều kiện áp suất và nhiệt độ quá cao. Lúc này các bạn có thể chuyển qua dùng dòng cảm biến điện dung sẽ phù hợp hơn. Các bạn có thể tham khảo cảm biến điện dung cảm biến đo mức axit – hóa chất
Cần tuân thủ một số yêu cầu lắp đặt để thiết bị đo mức nước dạng siêu âm hoạt động một cách hiệu quả nhất.
Không đo được cho các môi chất có nhiều bụi như than đá, bột, xi măng, ngũ cốc, lúa gạo,…
Không sử dụng được cho các bồn chứa có nhiệt và áp suất cao
Thang đo bị hạn chế chỉ tầm 18m đảo lại
Không phù hợp cho các loại bồn có kích thước nhỏ hẹp

Cách thức lắp đặt cảm biến đo mực nước siêu âm:

Bởi vì cảm biến hoạt động theo cách phát sóng siêu âm nên chúng ta cần chú ý đến một số cách thức lắp đặt để giúp cho thiết bị hoạt động một cách hiệu quả nhất. Cụ thể các bạn cần đảm bảo là:

Ưu tiên lắp đặt cảm biến vuông góc với bề mặt chất lỏng cần đo.
Không lắp cảm biến ngay cửa thùng chứa hay bể chứa, để tránh lúc nạp nhiên liệu vào thùng sẽ bị sai số trong quá trình đo.
Nếu dùng trong các bể chứa có cánh khuấy thì nên lắp cảm biến ra xa khu vực cánh khuấy.
Nên lắp phần phát sóng của cảm biến nằm trong lòng bể chứa để cảm bảo cảm biến thu phát sóng tốt.
Không lắp cảm biến siêu âm cho các môi chất rắn có bụi
Nếu môi chất có bay hơi và ăn mòn thì phải chọn loại làm bằng PVDF
Khoảng cách từ cảm biến đến thành bồn phải tối thiểu là 300mm trở lên

Ứng dụng của cảm biến đo mực nước siêu âm trong thực tế:

Trong phần này mình sẽ đưa ra một ví dụ cụ thể để các bạn có thể hình dung về cách thức hoạt động của dòng cảm biến này. Cụ thể là:

Nếu chúng ta có nhu cầu đo lường mực nước trong một silo lớn, việc cần làm là các bạn cần phải lắp cảm biến trên đỉnh của silo chứa nươc và phải tuân thủ các cách lắp đặt bên trên. Sau đó các bạn đấu dây từ cảm biến siêu âm về PLC để điều khiển các motor bơm cung cấp nước. Các bạn có thể quan sát sơ đồ mơ phỏng bên dưới.

Cụ thể là trong quá trình đo lường, thiết bị đo mức nước sẽ truyền tín hiệu analog 4-20mA về cho PLC. Tại PLC các bạn có thể tùy chỉnh theo kiểu Relay ON/OFF để tự động đóng ngắt motor bơm một cách nhanh chóng và chính xác. Việc này nhằm tránh tình trạng tràn nhiên liệu nếu nạp quá đầy.

Cảm biến đo mức nước dạng thủy tĩnh D2415L:

Nếu các bạn dùng trong các ứng dụng và quy mô đo lường vừa và nhỏ thì có thể chọn loại cảm biến dạng thủy tĩnh để tiết kiệm chi phí. Bởi vì các dòng cảm biến siêu âm vừa kể trên là dòng cao cấp, có nhiều chức năng và tuổi thọ cao nên giá thành sẽ cao.

Dòng cảm biến thủy tĩnh phù hợp với các bạn chỉ có nhu cầu đo mức nước trong bể chứa, thùng chứa mà không phải là các chất lỏng đặc biệt. Để hiểu thêm về dòng cảm biến này các bạn cùng mình tìm hiểu nhé.

Nguyên lý hoạt động:

Về nguyên lý hoạt động của dòng cảm biến này cũng khá thú vị. Cảm biến thủy tĩnh hoạt động dựa theo nguyên lý thay đổi áp suất khi xuống sâu. Cụ thể là ở phổ thông chúng ta đã được học, cứ xuống sâu 10m nước thì áp suất sẽ tăng lên 1bar. Chính vì thế dựa vào mức chuẩn này mà các nhà sản xuất cho ra đời dòng cảm biến đo mức nước dạng thủy tĩnh.

Các thông số kỹ thuật của cảm biến đo mức thủy tĩnh D2415L:

Các bạn có thể tham khảo một số thông số như sau:

Model: sản phẩm có mã là D2415L
Xuất xứ: được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hòa Séc
Dãy đo: cảm biến có các dãy đo để chúng ta lựa chọn như 1m, 1.6m, 2.5m, 4m, 6m, 10m, 16m, 25m, 40m, 60m,…100m
Mức sai số: cảm biến có sai số là 1%, 0.5% và 0.25%, tùy vào nhu cầu sử dụng mà ta lựa chọn cho phù hợp nhé.
Tín hiệu ngõ ra (Output): ngõ ra của cảm biến là dạng analog 4-20mA
Chiều dài: với phần dây cáp ta có thể tùy chọn, chú ý là chúng ta phải chọn chiều dài cáp lớn hơn hoặc bằng dãy đo. Ví dụ dãy đo 10m thì ta sẽ sử dụng dây cáp dài 12m
Nguồn cấp cho cảm biến: sử dụng nguồn trong khoảng 12-36VDC, nhưng phổ biến là 24vdc
Thời gian phản hồi: trong vòng 10ms
Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng nước, kháng bụi đạt IP68
Chịu nhiệt: khả năng chịu nhiệt cảm biến trong khoảng -10-80°C
Màn cảm biến được làm bằng SS316.
Thiết bị đạt các tiêu chuẩn khác khe của Châu Âu
Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi từ phía nhà cung cấp

Các ưu điểm của dòng cảm biến thủy tĩnh:

Thiết bị đo mực nước dạng thủy tĩnh cũng được hãng Hawk sản xuất nên các bạn có thể yên tâm về chất lượng.
Sai số khá thấp, chỉ 0.1% trên toàn dãy đo.
Có lớp màn PTFE bảo vệ giúp chống ăn mòn hóa học cho cảm biến.
Cách lắp đặt cảm biến khá đơn giản, chí cần các bạn lắp đặt dây cảm biến từ đỉnh cho đến đáy của thùng chứa là có thể hoạt động tốt.

Các nhược điểm của dòng thiết bị đo mực nước dạng thủy tĩnh:

Cần phải lựa chọn cảm biến có chiều dài bằng với chiều dài của thùng chứa, nên sẽ khá rườm rà.
Cảm biến không có màn hình hiển thị giống như cảm biến đo mức nước dạng siêu âm, cần phải trang bị thêm bộ hiển thị mực nước trong quá trình sử dụng.

Bộ hiển thị mực nước OM402UNI:

Bộ hiển thị mực nước là một thiết bị chuyên dùng cho các loại thiết bị đo mực nước liên tục hiện nay. Nhất là các loại cảm biến không được tích hợp màn hình hiển thị. Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng hiển thị mực nước với model OM402UNI được sản xuất bởi Cộng Hòa Séc, cũng là một hãng sản xuất thiết bị công nghiệp hàng đầu hiện nay.

Các thông số kỹ thuật như sau:

Model: thiết bị có mã là OM402UNI
Xuất xứ: được sản xuất bởi hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc.
Ngõ vào (Input): các tín hiệu pt100, 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v,… tùy theo nhu cầu mà các bạn có thể cài đặt.
Ngõ ra (Output): các tín hiệu Analog 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v,… Ngoài ra có thể tùy chọn dạng REPLAY ON/OFF để điều khiển đóng/ngắt thiết bị nạp liệu.
Nguồn cấp: 80÷250VAC, ngoài ra có thể tùy chỉnh cấu hình là 10÷30VDC.
Sai số: 0,1% trong quá trình hiển thị
Kích thước bộ hiển thị: 48 x 96 x 120 (mm).
Màn hình hiển thị dưới dạng số và phần trăm. Giúp cho việc quan sát mực nước trở nên dễ dàng hơn.
Hệ số cách ly, chống nhiễu: 4000VAC.
Thời gian bảo hành: 12 tháng, 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất.

Lưu ý: bộ hiển thị chỉ dùng tốt cho các loại cảm biến đo mực nước dạng liên tục (cảm biến đo mức siêu âm) từ 0-100%. Chứ không thể dùng cho các loại cảm biến dạng báo đầy báo cạn như cảm biến dạng xoay, dạng rung.

Cách thức lắp đặt cảm biến đo mức với bộ hiển thị:

Mình sẽ đưa ra một sơ đồ lắp đặt cơ bản giữa thiết bị đo mực nước thủy tĩnh và bộ hiển thị để các bạn có thể dễ hình dung.

Cụ thể là trong quá trình đo lường thì cảm biến sẽ truyền tín hiệu về cho bộ hiển thị. Tại đây, bộ hiển thị có nhiệm vụ hiển thị chính xác giá trị mà cảm biến đo được. Sau đó từ bộ hiển thị cho phép chúng ta có thể xuất tiếp tín hiệu analog 4-20mA về cho PLC điều khiển.

Và nếu chúng ta không trang bị PLC thì bộ hiển thị vẫn có ngõ ra dạng Relay để các bạn có thể đấu dây về máy bơm để điều khiển đóng ngắt. Giúp cho việc nạp xả nguyên liệu được hoạt động một cách tự động và chính xác, tiết kiệm thời gian và công sức.

Trên đây là những thông tin cũng như các kiến thức cần thiết về cảm biến đo mức siêu âm, hy vọng sẽ giúp ích cho những bạn có như sử dụng. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại Cảm biến đo mức nhiên liệu các bạn có thể tham khảo nếu có nhu cầu. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com

Click to rate this post!

[Total: 1 Average: 5]