Cảm biến siêu âm đo mức

Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo mức từ xa hoàn toàn mới. Đó chính là cảm biến đo mức siêu âm đến từ hãng Orion – USA sản xuất tại Turkey, đây là một cảm biến đo mức dạng siêu âm được Công Ty mình nhập về nhằm thay thế cho các dòng cảm biến cũ. Nếu bạn đang có nhu cầu tìm hiểu về dòng cảm biến đo mức không tiếp xúc thì bài viết này sẽ dành cho các bạn. Nội chính bài viết bao gồm các thông tin như Cảm biến siêu âm đo mức là gì ? Các phạm vi có thể ứng dụng ? Các thông số kỹ thuật ? Các ưu điểm khi sử dụng thiết bị và một số thông tin có liên quan khác.

Hầu hết các loại cảm biến đo mức từ xa trên thị trường hiện nay đều đến từ các hãng sản xuất Châu Á, tuy nhiên thì chất lượng đo lường của các hãng này không đảm bảo. Chính vì thế mà bên mình nhập về dòng cảm biến đo mức dạng siêu âm của hãng Orion – USA để cung cấp cho thị trường Việt Nam nhằm đáp ứng nhu cầu khắc khe của người tiêu dùng. Song song với cảm biến siêu âm chúng ta sẽ có loại cảm biến dạng radar có thể dùng trong việc đo lường xi măng hay các môi trường nhiều bụi, các bạn có thể tham khảo bài viết Cảm biến đo mức radar. Còn giờ thì chúng ta tiếp tục chủ đề nào.

Cảm biến siêu âm đo mức là gì ?

Cảm biến siêu âm đo mức hay cảm biến đo mức dạng siêu âm, cảm biến đo mức từ xa, đo mức không tiếp xúc, đo mức liên tục là các tên gọi thường dùng để chỉ các dạng cảm biến đo mức cao cấp. Đặc điểm chung của các thiết bị này là có khả năng đo lường nhiều loại vật chất khác nhau trong nhiều môi trường khác nhau.

Đặc biệt là chúng hoạt động đo lường bằng sóng điện từ và không cần phải chạm trực tiếp vào bề mặt chất cần đo như những dòng cảm biến tiếp xúc khác. Hơn nữa thì các dòng cảm biến dạng này thường sẽ có kèm màn hình hiển thị để chúng ta có thể dễ dàng cài đặt thông số cũng như quan sát giá trị đo lường.

Và dòng cảm biến siêu âm đến từ hãng Orion – USA cũng là một trong số đó bao gồm 3 model là ECH230, ECH306 và ECH312. Đây là hãng sản xuất cảm biến lâu đời và có uy tín tại nhiều quốc gia trên thế giới. Bên mình nhận thấy các dòng cảm biến siêu âm trước không đảm bảo tốt về giá thành bằng dòng này nên quyết định thay thế để phù hợp hơn với thị trường Việt Nam. Chất lượng và tuổi thọ sẽ được đảm bảo và hậu mãi khi mua sản phẩm cũng khá tốt.

Các môi trường có thể sử dụng Cảm biến siêu âm đo mức ECH306:

Sẽ có nhiều môi trường khác nhau mà chúng ta có thể sử dụng dòng cảm biến này. Với các dòng cảm biến dạng tiếp xúc thì chúng ta có thể đo lường trong một số môi trường nhất định. Tuy nhiên thì với dòng cảm biến này chúng cho phép đo lường trong môi môi trường khác nhau (trừ các loại môi trường có nhiều bụi). Cụ thể một số môi trường mà dòng cảm biến đo mức siêu âm có thể đo lường như:

• Chất lỏng: nước cảm biến đo lường chất rắn tốt trong các loại như nước, nước sạch, nước ngầm, nước trong bồn kín, nước thải, chất thải công nghiệp, nước giải khát, nước tương, thực phẩm dạng lỏng, chất lỏng công nghiệp, nước sinh hoạt, nhiên liệu, xăng dầu, dầu hỏa,…
• Chất độc hại: điểm mạnh của dòng này là có thể đo lường trong các môi trường có nhiều tác nhân gây ăn mòn như nước thải, môi trường axt, bazo, muối, các chất hóa học, các loại thuốc trừ sâu,…
• Và một số chất khác,…

Nguyên lý hoạt động của Cảm biến siêu âm đo mức ECH306:

Như tên gọi của cảm biến thì cảm biến làm việc dựa vào việc phát sóng âm. Cảm biến phát tín hiệu là sóng âm, khi sóng âm này va chạm vào các bề mặt chất lỏng sẽ bị phản xạ lại. Sóng phản xạ sẽ đi ngược về phía đầu phát là cảm biến. Cảm biến có bộ phận thu sóng sẽ tiếp nhận các sóng phản xạ. Bằng các phép tính thì cảm biến tính được khoảng cách từ vị trí lắp cảm biến đến bề mặt chất lỏng.

Với các thông số đã có như thời gian là thời gian thu và phát sóng. Tốc độ sóng âm theo vật lý chúng ta đã biết là 343m/s. Sau khi tính toán được khoảng cách cảm biến sẽ chuyển giá trị khoảng cách sang tín hiệu điện. Cụ thể ở đây là các dạng tín hiệu analog như 4-20mA, 0-10V, 0-5V,… hoặc chuyển sang tín hiệu Modbus Rs485,…

Cảm biến siêu âm đo mức ECH203:

Với dòng cảm biến này sẽ cho phép chúng ta đo lường các loại chất lỏng như nước, nước thải, xăng dầu, nhiên liệu, dầu cháy, nước giải khát, các loại thực phẩm dạng lỏng, hóa chất, axit,…Cảm biến có thể đo lường trong khoảng 0-3m chất lỏng, tín hiệu ngõ ra dạng analog 4-20ma. Cấu tạo đơn giản chỉ bao gồm đầu phát cảm biến và dây đấu nối tín hiệu đầu ra. Các bạn có thể tham khảo một vài thông số kỹ thuật dưới đây nhé.

• Model: sản phẩm có mã là ECH203
• Thương hiệu: đến từ hãng Orion – USA
• Sản xuất: được sản xuất tại Turkey (Thổ Nhĩ Kì).
• Hệ số cách ly chống nhiễu: cảm biến có khả năng chống nhiễu tín hiệu 4-20mA đạt 2000 VAC. Giúp cách ly tín hiệu tốt trong các môi trường có tác nhân gây nhiễu như motor bơm, biến tần hay động cơ điện
• 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
• Dãy đo: cảm biến có dãy đo lớn nhất là 3m có thể đo bất kỳ dãy đo từ 3m trở xuống.
• Nguồn cấp: cảm biến dùng nguồn 24VDC
• Ngõ ra (Output): ngõ ra dạng analog 4-20mA có thể truyền đi xa lên đến 400m
• Mức sai số: sai số tín hiệu là 0,2% trên toàn dãy đo của cảm biến
• 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 nếu xảy ra lỗi từ nhà sản xuất
• Kiểu ren của cảm biến là R2″

Cảm biến siêu âm đo mức ECH306:

Dòng ECH306 là dòng cảm biến siêu âm được dùng trong các ứng dụng có dãy đo 6m trở lại. Các bể chứa nước sinh hoạt, bể chứa nước cứu hỏa, các bồn dầu,…Dòng này sẽ có nhiều nâng cấp hơn so với dòng cảm biến siêu âm mình vừa giới thiệu bên trên. Chúng được tích hợp thêm màn hình hiển thị giá trị đo đạc và cài đặt thông số. Hơn nữa tín hiệu ngõ ra cũng đa dạng hơn như analog 4-20ma, relay on/off và modbus rtu.

Các bạn có thể tham khảo một vài thông số kỹ thuật của cảm biến siêu âm ECH306 như sau:

• Model: sản phẩm có mã là ECH306
• 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 nếu lỗi đến từ nhà sản xuất
• Cảm biến có màn hình hiển thị và cài đặt thông số.
• Kiểu ren của cảm biến là R2″

Cảm biến siêu âm đo mức ECH312:

Với dòng cảm biến ECH312 thì cảm biến có khả năng đo mức với dãy đo lên đến 12m. Phù hợp với nhiều ứng dụng đo mức công nghiệp. Chúng ta có thể kể đến như đo mức nước sông, đo mức nước thải, đo bể dầu,… Cảm biến có khả năng đo mức từ 12m trở lại, có thể cấu hình bất kỳ dãy đo nào dưới 12m. Điển hình một số dãy đo phổ biến như 11m, 10m, 9m,…

• Model: sản phẩm có mã là ECH312
• 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 nếu phát sinh lỗi từ nhà sản xuất
• Cảm biến có màn hình hiển thị và cài đặt thông số.
• Kiểu ren của cảm biến là R2″

Nếu nhu cầu của các bạn là các dãy đo khác ngoài các dãy đo 0-6m, 0-12m mình vừa kể trên thì hãng cũng sẽ có nhiều model khác nhau để chúng ta có thể chọn lựa như ECH318, ECH324, ECH310, ECH308,…Các bạn có thể đặt hàng trước để bên mình nhập về nhé. Còn nếu nhu cầu của các bạn thuộc 3 model trên thì hãng sẽ có sẵn hoặc đặt hàng tron thời gian ngắn tùy vào số lượng các bạn cần.

Cảm biến siêu âm của HAWK MWB1A:

Các bạn có thể tham khảo một số thông số của dòng thiết bị này như sau:

• Model: sản phẩm có mã là MWB1A
• Xuất xứ: được bên mình nhập khẩu từ Hawk – USA (được sản xuất tại Australia)
• 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,…
• Vị trí lắp: trên đỉnh của tank, silo, hoặc điểm cao nhất của nơi cần đo.
• Ngõ ra (Output): Có thể tùy chọn ngõ ra 4-20mA / 20-4mA / 4-20mA Hart.
• Sai số: chỉ 0.25%
• Độ phân giải: 1mm
• Tần số phát: 50Khz
• Nhiệt độ làm việc: -40÷60°C
• Áp suất làm việc: -0.5÷3bar
• Có màn hình hiển thị ngay trên cảm biến với hai dòng led, giúp dễ dàng cài đặt và hiệu chuẩn dãy đo.
• Tiêu chuẩn bảo vệ: chống nước và chống bụi IP67.
• Nguồn cấp: 7÷28 VDC
• Độ phân giải của tín hiệu analog: 14 bit

Với màn hình được tích hợp sẵn có các bạn có thể dễ dàng quan sát giá trị đo đạc cũng như dễ dàng hiệu chỉnh các thông số một cách nhanh chóng và chính xác. Và đây cũng là một trong số các thiết bị đo mức hiểm hoi được nhà sản xuất trang bị thêm màn hình hiển thị, chính vì thế mà giá thành của chúng sẽ cao hơn so với các dòng cảm biến báo mức khác một chút.

Các ưu điểm khi sử dụng cảm biến đo mức siêu âm Orion:

• Có thể dễ dàng hiệu chỉnh lại dãy đo phù hợp với môi trường.
• Có khả năng chịu áp và tiêu chuẩn bảo vệ cao.
• Tuổi thọ của thiết bị luôn trên 5 năm
• Cảm biến có mức sai số rất thấp
• Đảm bảo chống nhiễu tốt trong môi trường có nhiều tác nhân gây nhiễu.
• Hàng luôn có sẵn để cung cấp cho thị trường

Nhược điểm của cảm biến đo mức siêu âm:

Bên cạnh đó thì cảm biến cũng có một số nhược điểm phải kể đến như:

• Không dùng được trong ứng dụng có áp suất lớn như khí nén, thủy lực
• Không dùng được trong các chất lỏng có bọt và cánh khuấy vì lúc này mực nước sẽ bị lây động dẫn đến thời gian truyền phát và thu sóng không chính xác.
• Nhiệt độ làm việc phải <60°C, nếu môi trường các bạn muốn đo có nhiệt độ cao thì nên dùng loại cảm biến khác.
• Chỉ dùng tốt nhất cho chất lỏng.

Bộ hiển thị mực nước:

Nếu các bạn sử dụng cảm biến đo mức thì chắc hẳn sẽ có lúc ta cần sử dụng đến màn hình hiển thị giá trị mực nước đúng không nào. Ví dụ như với dòng cảm biến siêu âm 0-3m không có màn hình hiển thị tích hợp, nếu ta muốn quan sát giá trị đo đạc thì ta cần trang bị thêm một màn hình rời.

Và mặt khác với các dãy đo 6m, 12m tuy có màn hình hiển thị nhưng các thùng chứa cao như vậy thì rất khó để chúng ta có thể quan sát được một cách dễ dàng. Chính vì thế mà ta sẽ sử dụng màn hình rời để lắp đặt nơi nào thuận tiện quan sát nhất nhé.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng màn hình hiển thị mực nước có model là OM402UNI được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Đây là dòng thiết bị hiển thị kèm điều khiển tín hiệu analog 4-20ma của cảm biến siêu âm sang các loại tín hiệu khác như 0-20ma, 0-5v, 0-10v, relay on/off,….Các bạn tham khảo một vài thông số kỹ thuật của sản phẩm dưới đây nhé.

• Model: thiết bị có mã là OM402UNI
• Xuất xứ: sản phẩm có nguồn gốc từ 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.
• Màn hình hiển thị dưới dạng số và phần trăm. Giúp cho việc quan sát mực nước trở nên dễ dàng hơn.
• 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).
• Hệ số cách ly, chống nhiễu: 4000VAC.
• Thời gian bảo hành: 18 tháng, 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất.

Bộ chuyển đổi tín hiệu 4-20ma sang relay:

Nếu chúng ta sử dụng cảm biến siêu âm Orion – USA thang đo 3m hay các dòng cảm biến đo mức liên tục khác thì sẽ có ngõ ra tín hiệu dạng analog 4-20ma. Tuy nhiên nếu chúng ta muốn sử dụng cảm biến để điều khiển đóng ngắt relay thì phải sử dụng đến bộ chuyển đổi tín hiệu các bạn nhé. Với các dòng cảm biến siêu âm Orion thang đo 6m trở lên thì ta không cần phải sử dụng bộ chuyển đổi này vì đã có sẵn ngõ ra tín hiệu relay các bạn nhé.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng chuyển đổi tín hiệu có model là OMX333UNI được bên mình nhập khẩu từ hãng Orbit Merret thuộc Cộng Hòa Séc. Dòng này chúng ta có thể sử dụng để chuyển đổi sang nhiều dạng tín hiệu khác nhau như 0-20ma, 0-5v, 0-10v, relay on/off, modbus rtu,…CÁc bạn tham khảo một vài thông số kỹ thuật dưới đây nhé.

Thông số của bộ chuyển đổi:

• Model: thiết bị có mã là OMX333UNI
• Xuất xứ: được nhập khẩu trực tiếp từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc một trong những hãng có uy tín nhất hiện nay.
• Ngõ vào (Input): 4-20mA, 0-10v, 0-5v, 0-20mA. Ngoài ra  còn nhận một số tín hiệu cảm biến nhiệt độ: cảm biến Pt100, cảm biến can nhiệt loại K, can nhiệt S, can nhiệt B,…
• Ngõ ra (Output): tín hiệu Relay (Rơ Le), ngõ ra phụ: 4-20mA, 0-10v.
• Nguồn cấp: sử dụng nguồn từ 10÷30VDC.
• Hệ số cách ly: có hệ số cách ly chống nhiễu là 2.500 VAC
• Thời gian phản hồi: phản hồi tín hiệu trong 1ms
• Sai số: chỉ 0,1% trên toàn quá trình chuyển đổi
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất

Lời kết:

Trên đây là các thông tin liên quan đến Cảm biến siêu âm đo mức hy vọng sẽ giúp ích cho những bạn cần tìm hiểu. Ngoài ra mình còn cung cấp các loại cảm biến đo mức khác nhau có giá cạnh tranh trên thị trường, các bạn có thể tham khảo thêm nhé. Mọi thắc mắc các bạn vui lòng liên hệ mình qua các thông tin sau:

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

Email: An.nguyen@bff-tech.com