Cảm biến đo mức nước nhiều dãy đo

Cảm biến đo mức nước [ cảm biến siêu âm ] là nhu cầu không thể thiếu trong công nghiệp. Hầu hết các nhà máy điều dùng đến cảm biến đo mức nước để giám sát các bể chứa. Trong đó thông dụng là các bể chứa như đo nước ngầm, đo nước thải, bể nước cứu hoả…

Dùng Cảm biến đo mức nước nhiềy dãy đo khác nhau. Trong đó thông dụng nhất là các dãy đo thấp từ 0-1m, 0-2m, 0-3m… 0-10m. Đây là các dãy được dùng nhiều nhất hiệu nay. Vậy ta nên dùng cảm biến nào để đo mức nước hiện nay vừa tiết kiệm và lại chính xác cao ?

Dòng cảm biến đo mức siêu âm dựa vào nguyên lý sóng âm để hoạt động vậy trước tiên chúng ta tìm hiểu sóng âm là gì ?

Sóng âm là loại sóng cơ học trong không khí hoặc các chất khác có khả năng truyền âm thanh. Sóng âm được tạo ra bởi sự dao động của các phân tử chất trong môi trường, gây ra sự truyền tải năng lượng từ một vị trí đến vị trí khác thông qua dây chuyền các vùng áp suất cao và thấp.

Khi một nguồn âm thanh (như một người nói, một nguồn phát âm nhạc, v.v.) tạo ra dao động trong môi trường, các phân tử trong môi trường bắt đầu chuyển động lên xuống xung quanh vị trí cân bằng của chúng. Sự dao động này lan truyền thông qua môi trường, tạo thành một loạt các vùng áp suất cao (vùng cồng kềnh) và vùng áp suất thấp (vùng xảy ra thưa thớt). Các vùng áp suất cao và thấp này di chuyển qua môi trường, gây ra sự truyền tải năng lượng và thông tin âm thanh từ nguồn tới tai người nghe.

Âm thanh là một dạng năng lượng sóng và có thể truyền qua các chất khác nhau như không khí, nước và kim loại. Các sóng âm có tần số khác nhau tạo thành các âm có tần số khác nhau, từ đó tạo ra các âm thanh khác nhau mà chúng ta có thể nghe thấy.

Cảm biến siêu âm là gì  ? Cảm biến đo mức nước nhiều dãy đo

Cảm biến siêu âm là một thiết bị dùng để phát hiện và đo lường khoảng cách, hướng, vận tốc hoặc các đặc tính của các đối tượng bằng cách sử dụng sóng siêu âm. Sóng siêu âm là loại sóng âm có tần số cao hơn khả năng nghe thường của con người, thường là từ khoảng 20 kHz đến vài trăm MHz. Cảm biến siêu âm hoạt động dựa trên nguyên tắc phản xạ và thời gian bay của sóng siêu âm.

Cảm biến siêu âm thường bao gồm một bộ phát sóng siêu âm và một bộ thu sóng siêu âm. Bộ phát tạo ra sóng siêu âm và phát chúng vào môi trường. Khi sóng này gặp phải một vật thể, nó sẽ bị phản xạ lại. Bộ thu sẽ nhận sóng phản xạ và tính toán thời gian mà sóng mất để đi từ bộ phát đến vật thể và trở lại. Dựa trên thời gian này và vận tốc truyền sóng siêu âm trong môi trường, cảm biến có thể tính toán khoảng cách giữa bộ phát và vật thể.

Ứng dụng của cảm biến siêu âm rất đa dạng, bao gồm:

1. Đo khoảng cách và vị trí: Cảm biến siêu âm thường được sử dụng để đo khoảng cách giữa cảm biến và vật thể. Điều này có thể được áp dụng trong các hệ thống đo lường, điều khiển tự động, và robot.
2. Phát hiện vật thể: Cảm biến siêu âm có thể sử dụng để phát hiện vật thể trong các ứng dụng như cảnh báo va chạm hoặc kiểm tra sự hiện diện của đối tượng.
3. Hình ảnh y khoa: Trong y khoa, siêu âm được sử dụng để tạo hình ảnh cơ bản về bên trong cơ thể, như siêu âm thai nhi, siêu âm tim, siêu âm bụng, v.v.
4. Đo tốc độ và dòng chảy: Cảm biến siêu âm có thể đo tốc độ chất lỏng hoặc khí trong các ứng dụng như đo lưu lượng máu, kiểm tra vận tốc gió, v.v.
5. Ứng dụng công nghiệp: Trong công nghiệp, cảm biến siêu âm có thể được sử dụng để kiểm tra chất lỏng, kiểm tra chất rắn, đo độ dày, và kiểm tra chất lượng sản phẩm.

Tóm lại, cảm biến siêu âm là một công cụ quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, cho phép đo và giám sát các đặc tính vật lý bằng cách sử dụng sóng siêu âm.

Ứng dụng cảm biến sử dụng trong các trường hợp nào :

• Dùng trong đo chất lỏng trong các tank chứa và nước sông, ao hồ. Đo mức các dạng chất lỏng khác. 
• Cảm biến siêu âm có thể được ứng dụng vào quy trình sản xuất để kiểm soát quy trình tự động trên sàn nhà máy đồng thời là công cụ không thể thiếu cho các công ty nhằm tối đa hóa hiệu quả thông qua việc đo lường và kiểm soát chính xác.
• Cảm biến siêu âm có thể đo khoảng cách đến một loạt các đối tượng bất kể hình dạng, màu sắc hoặc kết cấu bề mặt.
• Kiểm soát vòng lặp Đường kính cuộn
• Kiểm soát độ căng, cuộn.
• Phát hiện chùm tia để đếm tốc độ cao
• Báo đầy, báo cạn
• Phát hiện đứt chỉ hoặc đứt dây
• Cảm biến robot Kiểm soát chiều cao xếp chồng
• Phát hiện người để đếm
• Viền hoặc định hình bằng hệ thống siêu âm
• Phát hiện xe để rửa xe và lắp ráp ô tô
• Phát hiện các bộ phận bất thường đối với phễu và bát nạp liệu
• Phát hiện sự hiện diện của vật hoặc người
• Phân loại hộp bằng hệ thống giám sát siêu âm đa đầu dò. 

Cảm biến đo mức nước nhiều dãy đo – cảm biến siêu âm 

Trong các phương pháp đo mức nước thì dùng cảm biến siêu âm là giải pháp đem đến độ chính xác cao. Kèm theo đó là dễ dàng lắp đặt trong nhiều điều kiện khác nhau. Trước tiên ta cùng tìm hiểu cảm biến siêu âm đo mức nước như thế nào ?

==> Nguyên lý đo mức nước của cảm biến siêu âm. 

Cảm biến đo mức bằng siêu âm hoạt động Theo nguyên lý dựa vào tính chất phản xạ của sóng điện từ. Khi học phổ thông ta biết rằng sóng điện từ khi gặp vật cản sẽ phản xạ. Khi cảm biến phát sóng điện từ, sóng sẽ lan truyền. Khi sóng gặp vật cản cụ thể ở đây là nước. Sóng sẽ phản xạ lại một sóng phản xạ, sóng phản xạ này đi ngược về đầu cảm biến. Cảm biến có bộ phận thu sóng. Từ đó cảm biến siêu âm tính được khoảng cách cách mà sóng đã đi, dựa vào thời gian giữa phát và thu, khi biết vận tốc truyền sóng là 3×10ˆ8m/s.

Từ khoảng cách, cảm biến chuyển sang tín hiệu điện dạng 4-20mA hoặc 0-10V. Chúng ta dựa vào tín hiệu 4-20mA để giám sát mức nước.

Nhược điểm của dòng cảm biến siêu âm là gì ? 

Với mỗi công nghệ khác nhau thì điều có ưu và nhược điểm khác nhau. Tương tự đối vơi dòng cảm biến siêu âm có các hạn chế như sau:

• Cảm biến có giới hạn đo tầm 20m trở lại.
• Không hoạt động tốt trong các môi trường có nhiều bụi.
• Dễ bị báo sai khi các ứng dụng có các vật cản như cánh khuấy, hơi nóng.
• Sai số còn lớn hơn công nghệ radar.
• Khả năng chịu áp suất và nhiệt độ còn thấp.

A- Giới thiệu dòng Cảm biến đo mức nước siêu âm nhiều dãy đo  – MWB1A – hãng HAWK

Trên thị truờng có nhiều hãng và nhiều dòng cảm biến đo mức nước. Tuỳ thuộc vào tài chính mà chúng ta sử dụng các dòng cảm biến khác nhau. Thông dụng trên thị trường là các dòng giá rẻ của Trung Quốc và Đài Loan. Đi kèm với đó là chất lượng và tuổi thọ không đảm bảo.

Công Ty Công Nghệ Đo Lường BFF cung cấp cảm biến đo mức nước của hãng Hawk – USA. Thương hiệu sản xuất cảm biến đo mức nước lâu năm. Tuy là thương hiệu USA nhưng giá thành cạnh tranh nhất hiện nay.

-Model : MWB1A 

– Cảm biến đo mực nước MWB1A 

-Dãy đo thông dụng mà MWB1A có thể đáp ứng : 0-1m, 0-2m, 0-3m, 0-4m, 0-5m, 0-6m…12m. 

Chúng ta lựa chọn dãy cao hơn hoặc bằng chiều cao của bể cần đo. Việc chọn đúng dãy đo sẽ mang lại độ chính xác cao và chi phí hợp lý. 

-Tín hiệu ngõ ra của cảm biến MWB1A là dạng : 4-20mA có hỗ trợ Hart. 

-Cảm biến có 4 phím để hiệu chuẩn dãy đo. Đi kèm là màng hình LCD hiển thị thông số. 

-Nguồn nuôi cho cảm biến là 24VDC. 

-Cảm biến MWB1A sử dụng sóng với tần số 50KHZ, góc phát của cảm biến 7 độ. 

-Vật liệu của cảm biến được làm bằng nhựa tổng hợp và làm bằng nhôm đối với phần đấu điện.

-Môi trường lắp đặt của cảm biến trong khoảng nhiệt độ cho phép là -20..60 độ C, áp suất cho phép làm việc là -0.5..3 bar.

– Cảm biến với độ phân giải lên đến 1mm và sai số chỉ 0.1%. 

-Cảm biến đươc sản xuấ tại Australia. Thương hiệu Hawk – USA. 

B- Cảm biến siêu âm hãng Orion – chuyên về đo chất lỏng

Tiếp theo mình giới thiệu dòng siêu âm của hãng ORION – USA. Một hãng nổi tiếng trong lĩnh vực đo mức. Chuyên về giám sát, đo lường chất lỏng như nước, hóa chất, xăng dầu và nhiều ứng dụng khác.. Trong đó dòng siêu âm ECH306 và ECH310 là một trong những dòng bán chạy nhất của hãng.

• • Model: sản phẩm có mã là ECH306 ( dãy đo lớn nhất 6m). Với mã ECH310 ( dãy đo lớn nhất 10m )
• Thương hiệu: đến từ hãng Orion – USA.
• Sản xuất: được sản xuất tại Turkey 
• 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.
• Dãy đo: cảm biến có dãy đo lớn nhất là 6m có thể đo bất kỳ dãy đo từ 6m trở xuống.
• Nhiệt độ làm việc: thiết bị hoạt động tốt trong khoảng từ -20÷90°C.
• Nguồn cấp: cảm biến dùng nguồn 24VDC
• 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.
• 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
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng bụi và nước đạt IP68
• 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″
• Thời gian bảo hành 12 tháng.

Các dãy đo thông dụng khác của dòng cảm biến đo mức siêu âm hãng Orion:

• ECH306 : dãy đo lớn nhất là 6m
• ECH310 : dãy đo lớn nhất là 10m
• ECH312: dãy đo lớn nhất là 12m
• ECH315: dãy đo lớn nhất là 15m
• ECH318: dãy đo lớn nhất là 18m

Trong trường hợp các ứng dụng có dãy đo lớn hơn 18m thì chúng ta có giải pháp là sử dụng dòng cảm biến radar. Dòng radar có thang đo lớn lên đến 50m.

Các ưu điểm của dòng cảm biến đo mức siêu âm ORION – ECH306

• Dòng cảm biến có nhiều thang đo, thích hợp với từng ứng dụng khác nhau.
• Có chức năng đo thể tích. Áp dụng với các bể chứa thông dụng như bể tank đứng, tank nằm, tank vuông, tank chữ nhật…
• Nếu dùng ngõ ra Modbus thì  chúng ta còn lấy được tín hiệu nhiệt độ. 
• Màn hình hiển thị dùng để hiệu chuẩn và cài đặt dễ dàng.
• Dùng cho nhiều loại chất lỏng khác nhau. 
• Có màn hình hiệu chuẩn để cài đặt các thông số kỹ thuật.
• Ngõ ra tích hợp cả 3 dạng là Modbus RTU, Relay và Analog
• Giá thành thấp nhất trong các sản phẩm cảm biến siêu âm có nguồn gốc từ Châu Âu 
• Có nhiều ngõ ra khác nhau thích hợp với các điều kiện kết  nối của thiết bị.

Một số hạn chế của dòng cảm biến đo mức siêu âm. 

Như những thiết bị khác, cảm biến siêu âm cũng có một vài nhược điểm mà chúng ta cần phải biết

• Cảm biến siêu âm không làm việc trong những ứng dụng có nhiệt cao hơn 80 độ C.
• Không chịu được áp suất. 
• Đo trong các ứng dụng có cánh khuấy sẽ hạn chế.
• Không dùng đường cho ứng dụng chất rắn. 
• Siêu âm có dãy đo lớn nhất khoảng 20m

Đây là các dãy đo nay đáp ứng hầu hết các ứng dụng đo mức trong đo mức nước, đo các loại hóa chất và chất lỏng. Trong trường hợp sử dụng thang đo lớn hơn thì chúng ta cần dùng đến cảm biến radar.

C- Màng hình hiển thị mức nước và điều khiển

Một điều cần chú ý là. Khi sử dụng cảm biến nếu cần giám sát thì ta cần có bộ hiển thị mức nước. Công Ty Công Nghệ Đo Lường BFF giới thiệu bộ hiển thị mức nước.

–Bộ hiển thị mức nước OMB412UNI

– Bộ hiển thị đọc được tín hiệu từ cảm biến có ngõ ra : 4-20mA, 0-10v, 0-20mA..

– Màng hình hiển thị có điểm đặt biệt là hiển thị dạng led số và led phần trăm. Hiển thị theo thể tích và độ cao chất lỏng. 

Thể hiện mức nước còn lại trong bồn, điều này giúp dễ quan sát lượng nước hay chất lỏng còn lại trong bồn chứa.

– Màng hình hiển thị sử dụng nguồn điện cấp là : 80..250VAC.

-Sai số khi hiển thị của Màn hình hiển thị mức nước là 0.1% trên toàn dãy hiển thị.

-Kích thước của bộ hiển thị là: 48 x 96 x 120mm

-Có hệ số cách ly chống nhiễu tín hiệu, bảo vệ tín hiệu ra / tín hiệu vào / nguồn : 4000 VAC

–Bộ hiển thị còn có ngõ ra dạng analog để truyền tín hiệu : 4-20mA / 0-10v / 0-5vdc

-Ngõ ra điều khiển dạng relay với tuỳ chọn nhiều nhất là 4 relay.

-Xuất xứ: Orbit Merret -Cộng Hoà Séc 

Các điểm chú ý khi dùng cảm biến đo mực nước 

Khi sử dụng cảm biến siêu âm để đo mức nước. Các bạn cần chú ý đến các thông số sau.

• Lựa chọn đúng dãy đo cần dùng.
• Tránh sử dụng cảm biến siêu âm với các ứng dụng có nhiệt độ cao hơn 65 độ C.
• Không được dùng cảm biến siêu ậm cho các bể có áp suất cao hơn 1 bar.
• Vị trí lắp đặt cảm biến không có vật cản. Vật cản sẽ ảnh hướng đến hướng phát sóng của cảm biến.
• Nên sử dụng dòng cảm biến có hiển thị để dễ dàng hiệu chuẩn dãy đo.
• Hàng luôn có sẵn, đáp ứng nhu cầu sử dụng của quý khách hàng.

Công Ty Công Nghệ Đo Lường BFF là đơn vị phân phối các dòng đo mức nước. Ngoài dòng cảm biến siêu âm, chúng tôi còn có các dòng cảm biến thông dụng khác như.

• Cảm biến đo mức dạng thủy tĩnh.
• Cảm biến đo mức bằng điện dung.
• Các dòng đo mức bằng sóng radar.
• Và các dòng đo mức nước dạng ON-OF… 

Như trên là một số thông tin về dòng Cảm biến đo mức nước nhiềy dãy đo – cảm biến dạng siêu âm. Để hiểu rõ hơn cũng như nhận báo giá về dòng cảm biến siêu âm. Các bạn hãy liên hệ với chúng tôi Theo Thông tin sau:

Phones: 0989 825 950 Mr Quốc –  Zalo : 0989 825 950

Email : Christian.Nguyen@Bff-tech.com 

Công Ty TNHH Công Nghệ Đo Lường BFF