Cảm biến đo mức siêu âm RS485

Cảm biến đo mức siêu âm RS485 Orion Echo đo mức liên tục mà đầu dò không cần chạm vào bề mặt vật liệu. Thiết bị phù hợp cho bồn chứa, bể xử lý và silo có điều kiện phản xạ siêu âm thích hợp. Qua cổng RS485 sử dụng Modbus RTU, bộ điều khiển có thể đọc dữ liệu đo để hiển thị, lưu lịch sử và thiết lập cảnh báo. Dòng Orion Echo có nhiều model với khoảng cách đo tối đa từ 6 đến 24 m trong điều kiện lý tưởng.

Danh mục

Cảm biến đo mức siêu âm RS485 hoạt động như thế nào ?

Đầu dò phát xung siêu âm về phía bề mặt cần đo rồi thu tín hiệu phản xạ. Thiết bị dựa vào thời gian xung đi và về để tính khoảng cách từ đầu dò đến bề mặt. Khi đã cài mốc mức 0, cảm biến lấy khoảng cách từ đầu dò đến mốc này trừ đi khoảng cách đo được để xác định mức hiện tại. Ví dụ, nếu đầu dò cách mốc mức 0 là 5 m và cách mặt nước 2 m thì mức nước là 3 m. Orion Echo có thể hiển thị mức, khoảng cách hoặc thể tích. Khi cần theo dõi lượng chứa, người dùng chọn hình dạng bồn và nhập kích thước tương ứng để thiết bị quy đổi từ mức sang thể tích.

Ưu điểm của cảm biến đo mức siêu âm RS485 – xuất xứ Châu Âu – Hãng ORION

Đo không tiếp xúc. Đầu dò lắp phía trên bề mặt cần đo, giảm nguy cơ vật liệu bám trực tiếp lên đầu dò do ngâm trong môi chất. Cách bố trí này thuận tiện cho các bể cần theo dõi mức liên tục.
Tích hợp với PLC và SCADA qua Modbus RTU. Bộ điều khiển tương thích có thể đọc giá trị đo, khoảng cách, nhiệt độ và trạng thái thiết bị. Khi nhiều cảm biến dùng chung đường truyền RS485, mỗi cảm biến cần một địa chỉ Modbus riêng.
Có ngõ ra analog 4–20 mA và rơ-le. Tín hiệu 4–20 mA phù hợp với tủ điều khiển có ngõ vào analog. Rơ-le có thể dùng cho cảnh báo mức cao hoặc thấp. Số lượng ngõ ra rơ-le phụ thuộc phiên bản.
Có bù nhiệt độ và bộ lọc giá trị đo. Bù nhiệt giúp giảm ảnh hưởng của nhiệt độ lên tốc độ truyền âm. Bộ lọc lấy trung bình nhiều lần đo để hạn chế dao động hiển thị khi bề mặt biến động nhẹ.
Vỏ đạt IP67 khi lắp đúng điều kiện. Theo tài liệu kỹ thuật, nắp phải đóng kín và đầu siết cáp phải được siết đúng cách với cáp có đường kính ngoài từ 4 đến 8 mm.

Đo mức siêu âm dùng trong tank chứa chất lỏng

Nguyên lý làm việc của dòng siêu âm báo mức :

Cảm biến Orion Echo được lắp phía trên bồn và hướng về bề mặt cần đo. Đầu dò phát một xung siêu âm, sau đó thu lại tín hiệu phản xạ từ mặt chất lỏng hoặc vật liệu rời. Thiết bị tính khoảng cách dựa trên tốc độ truyền âm và thời gian từ lúc phát xung đến lúc nhận tín hiệu phản hồi.

Khoảng cách từ đầu dò đến bề mặt = ( Tốc độ truyền âm × Thời gian khứ hồi )÷ 2

Phép tính chia cho 2 vì xung siêu âm đi từ đầu dò đến bề mặt rồi quay trở lại. Orion Echo có chức năng bù nhiệt độ để giảm sai lệch do tốc độ truyền âm trong không khí thay đổi theo nhiệt độ.

Ở chế độ đo mức, người dùng cài đặt Zero Level, tức khoảng cách từ mặt đầu dò đến mốc mức 0, thường là đáy bồn. Thiết bị tính mức theo công thức:

Mức hiện tại = Khoảng cách từ đầu dò đến mốc mức 0 − Khoảng cách từ đầu dò đến bề mặt

Ví dụ, nếu đầu dò cách mốc mức 0 là 5 m và tín hiệu phản hồi cho thấy mặt nước cách đầu dò 2 m, mức nước hiện tại là 3 m. Khi nước dâng, khoảng cách đo được giảm và giá trị mức tăng.

Qua RS485 Modbus RTU, PLC có thể đọc giá trị đo để hiển thị trên màn hình hoặc dùng làm đầu vào cho cảnh báo mức cao, mức thấp. Khi chọn vị trí lắp, cần bảo đảm bề mặt ở mức đầy vẫn cách đầu dò ít nhất bằng khoảng cách đo tối thiểu của model.

Thông số kỹ thuật cảm biến đo mức siêu âm RS485 – độ chính xác cao

Cảm biến Orion Echo sử dụng nguồn 24 VDC, giao tiếp RS485 Modbus RTU và có ngõ ra analog 4–20 mA. Dòng thiết bị gồm bốn model với khoảng cách đo tối đa từ 6 đến 24 m trong điều kiện lý tưởng.

Model	Khoảng cách đo tối thiểu	Khoảng cách đo tối đa*	Tần số siêu âm	Công suất tối đa
ECH306	0,30 m	6 m	75 kHz	4 W
ECH312	0,40 m	12 m	50 kHz	4 W
ECH318	0,50 m	18 m	40 kHz	5 W
ECH324	0,60 m	24 m	30 kHz	5 W

* Khoảng cách đo tối đa được công bố trong điều kiện lý tưởng. Khi chọn model, cần kiểm tra khoảng cách từ đầu dò đến bề mặt ở cả mức đầy và mức cạn.

Hạng mục	Thông số
Nguyên lý đo	Siêu âm phản xạ, đo liên tục không tiếp xúc
Chế độ đo	Mức, khoảng cách, thể tích.
Nguồn cấp	24 VDC ±30%
Truyền thông	RS485 Modbus RTU, tốc độ tối đa 38.400 bit/s
Ngõ ra analog	4–20 mA, 14 bit, cách ly 2 kV
Ngõ ra điều khiển	Bản tiêu chuẩn có 2 rơ-le thường mở (NO), định mức tối đa 250 VAC, 1 A. Bản ECH312FLOW có 1 rơ-le và 1 ngõ ra xung PNP
Góc chùm tia	10° tại −3 dB
Độ tuyến tính	0,2% theo tài liệu kỹ thuật
Bù nhiệt độ	Bù ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ truyền âm
Nhiệt độ môi trường	−20 đến +60 °C
Nhiệt độ làm việc của đầu dò	−20 đến +80 °C theo bảng thông số chung. Mục mã đặt hàng ghi đến +90 °C cho bản PVDF
Vật liệu	Vỏ nhôm, đầu dò tiêu chuẩn bằng POM-C, bề mặt cảm biến bằng epoxy gia cường sợi thủy tinh. Tuỳ chọn vật liệu PP, PVDF.
Cấp bảo vệ	IP68 khi nắp đóng kín và đầu siết cáp được lắp đúng với cáp có đường kính ngoài 4–8 mm
Tùy chọn HART	Có trên một số phiên bản ECH312, ECH318 và ECH324

Các ứng dụng phổ biến của dòng cảm biến báo mức bằng sóng âm

Bồn nước cấp và nước kỹ thuật :Theo dõi mức nước trong bồn dự trữ, hiển thị giá trị tại tủ điều khiển và đặt ngưỡng báo khi bồn gần cạn hoặc gần đầy.
Bể xử lý nước thải :Giám sát mực nước tại hố thu hoặc bể điều hòa. Dữ liệu mức có thể đưa về PLC để vận hành bơm theo ngưỡng đã cài đặt.
Bồn nguyên liệu thực phẩm và đồ uống : Theo dõi mức trong bồn chứa nước, đồ uống hoặc sữa. Cần đối chiếu yêu cầu vệ sinh và điều kiện vận hành trước khi chọn phiên bản.
Bồn hóa chất :Các phiên bản bằng PVDF là lựa chọn để xem xét khi cần đầu dò PVDF. Cần kiểm tra khả năng tương thích với môi chất, hơi trong bồn và nhiệt độ thực tế.
Silo chứa vật liệu rời :Theo dõi mức nạp và xả trong silo khi bề mặt vật liệu phản xạ đủ tốt. Bụi dày hoặc bề mặt dốc có thể làm tín hiệu phản xạ yếu đi.
Đo lưu lượng kênh hở :Phiên bản ECH312FLOW có thể đo mức nước tại máng Parshall và quy đổi sang lưu lượng khi cấu hình đúng kích thước máng

Như trên là các thông tin về dòng cảm biến siêu âm có có ra tín hiệu RS485. Một trong những dòng cảm biến thông dụng nhất hiện nay trên thị trường. Các bạn có nhu cầu sử dụng thiết bị. Hãy liên hệ với chúng tôi nhé.

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

Email : Christian.Nguyen@Bff-tech.com

Công Ty TNHH Giải Pháp Đo Lường BFF