Cảm biến thuỷ tĩnh đo mực nước

Cảm biến thuỷ tĩnh đo mực nước trong các ứng dụng có dãy đo lớn. Còn được gọi là cảm biến áp suất thủy tĩnh. Thường dùng nhất đo nước sông, đo nước giếng và các bể chứa sâu. Vậy cảm biến thuỷ tĩnh là gì ? Và nguyên lý hoạt động ra sao ? Mình xin giới thiệu các bạn dòng cảm biến mực nước thuỷ tĩnh. Một trong các phương pháp đo mức nước thường dùng nhất. Khi đo mức nước trong các giếng khoan, hồ thuỷ lợi, sông hồ, nước thải… người ta thường ưu tiên dùng loại cảm biến đo mức nước thuỷ tĩnh.

Vì sao thủy tĩnh được dùng nhiều ?

• Cảm biến này là chuyên dùng cho các môi trường này. Ngoài ra thì việc lắp đặt đơn giản cũng là một ưu điểm của loại cảm biến này. Độ bền cao và dễ dàng bảo trì.
• Dòng cảm biến này có thang đo rất rộng, có thể lên đến 100m hoặc 200m. Với ưu điểm này, nó rất thích hợp cho các ứng dụng đo mức của hồ thuỷ điện hoặc cái loại giếng khoan. Bởi vì những môi trường này có đặc điểm là chiều cao cần đo là khá lớn. Trung bình sẽ tầm 30m-40m, với chiều cao này thì loại cảm biến siêu âm, cảm biến radar không thể nào đáp ứng được. Trong tất cả các dòng đo lường, thì thủy tĩnh là phương pháp tiết kiệm nhất .

Trước tiên ta giới thiệu về dòng cảm biến thuỷ tĩnh, Ở Việt Nam chúng ta gọi là cảm biến thuỷ tĩnh trong tiếng Anh ta gọi là hydrostatic level sensor. Cảm biến làm việc theo nguyên lý dựa vào sự thay đổi áp suất của độ cao cột nước. Như chúng ta đã học, cứ mỗi 1m nước thì áp suất sẽ tăng 0.1bar = 100mbar. Dựa vào tính chất đó các nhà sản xuất cho ra đời dòng cảm biến thuỷ tĩnh. Ví dụ như ta có bể chứa nước với độ cao là 10m thì cảm biến sẽ đo áp suất từ 0 đến 1 bar. Sau đó cảm biến chuyển giá trị áp suất đó qua dòng điện.

Cảm biến thuỷ tĩnh đo mực nước có ưu điểm và nhược điểm gì ? 

Chúng ta cùng xem dòng cảm biến thuỷ tĩnh có các ưu điểm gì mà được ứng dụng rộng rãi vậy.

1-Ưu điểm của cảm biến 

• Ưu điểm của dòng cảm biến mực nước thuỷ tĩnh
• Đo chính xác cao, độ phân giải lên đến 1mm.
• Dãy đo lớn, chúng ta có thể dùng với dãy đo lên đến 100m.
• Dễ sử dụng, không cần hiệu chuẩn.
• Có tuổi thọ lâu nếu đáp ứng các điều kiện của thiết bị.

2- Nhược điểm của cảm biến 

• Chỉ dùng được nước, không dùng đo các chất lỏng khác.
• Nhiệt độ làm việc thấp, chịu nhiệt độ cao nhất chỉ 70 độ C.
• Dùng trong môi trường nước bẩn có hoá chất thì cảm biến sẽ bị ăn mòn.
• Không dùng được trong ứng dụng có cánh khuấy

Giới thiệu dòng Cảm biến thuỷ tĩnh đo mực nước của hãng HAWK – USA 

Model : Aquacer
-Thông số cảm biến như sau:
-Dãy đo cảm biến rộng các dãy thuờng dùng như : 0-1m, 0-2m, 0-3m….100m

=> Tuỳ dãy đo bao nhiêu thì ta chọn dây dẫn cho cảm biến bấy nhiêu mét, thông thường ta chọn dây cáp chiều dài hơn 3-5m để dư ra để kết nối.
-Ngõ ra tín hiệu của cảm biến  : 4-20mA hoặc 0-10v
-Nguồn cung cấp cho cảm biến là : 9..36VDC
-Tiêu chuẩn bảo vệ kháng nước : IP68
-Cảm biến làm việc trong môi trường nước có nhiệt độ trong khoảng : -10..70 C
-Vật liệu màng cảm biến Ceramic Al2O3
-Vật liệu vỏ cảm biến SS316
-Dây cáp được làm bằng PTFE chống nước tốt.
-Sai số của dòng cảm biến chỉ 0.1%
Xuất xứ : Hawk – USA, được sản xuất tại Australia

Cảm biến mực nước thủy tĩnh của JSP – EU 

Tiếp theo mình xin giới thiệu dòng cảm biến đo mực nước thủy tĩnh của hãng JSP. Một trong những nhà sản xuất thiết bị đo mực nước hàng đầu Châu Âu. Các dòng cảm biến của hãng được ứng dụng trong nhiều ngành khác nhau. Có thể kể tên như

• Dùng trong ngành thủy điện,
• Trong giám sát và xử lý nước thải 
• Trong đo mực nước bồn bể
• Giám sát mực nước lũ các sông
• Trong đo nước giếng, bể ngầm

Thiết bị cảm biến đo mực nước dạng thủy tĩnh JSP – mã hàng D2415L 

• Model : D2415L 
• Cảm biến có các dãy đo thông dụng như: 1m, 1.6m, 2,5m, 4m, 6m, 10m, 16m, 25m, 40m, 60m, 100m

=> Tùy vào ứng dụng và dãy đo thực tế mà chúng ta có sự lựa chọn dãy đo thích hợp.

Các dãy đo mực nước của dòng cảm biến D2415L như sau:

• Dãy đo 1m và 1,6m có thể chịu được 3m
• Dãy đo 2.5m có thể chịu được 5m.
• Dãy đo 4m có thể chịu được 10m
• Còn với dãy đo 6m và 10m có thể chịu được 15m.
• Dãy đo 16m có thể chịu được 24m.
• Khi dùng dãy đo 25m có thể chịu được 38m.
• Với dãy đo 40m có thể chịu được 60m.
• Còn với dãy đo 60m có thể chịu được 100m.
• Với dãy đo 100m có thể chịu được 150m.

• Cảm biến D2415L có sai số là : 1%, 0.5% và 0.25%.
• Tín hiệu ngõ ra của cảm biến là : 4-20mA
• Chiều dài cáp tùy chọn, chú ý là chúng ta phải chọn chiều dài cáp lớn hơn hoặc bằng dãy đo.
• Nguồn cấp cho cảm biến : 12..36VDC
• Thời gian phản hồi của cảm biến : 10ms
• Khả năng kháng nước : IP68
• Cảm biến có khả năng làm việc trong nhiệt độ nước là : -10..80 độ C
• Màn cảm biến được làm bằng SS316.

Xuất xứ : JSP – Cộng Hòa Séc 

Ứng dụng:

1. Quản lý tài nguyên nước: Cảm biến đo áp suất thủy tĩnh được sử dụng để đo mức nước trong hồ chứa, bể nước, hoặc các nguồn nước tự nhiên khác. Thông tin này quan trọng cho việc quản lý tài nguyên nước, đặc biệt trong việc dự đoán lượng nước còn lại, kiểm soát lưu lượng, và ước tính cạn kiệt tài nguyên.
2. Ứng dụng thủy điện: Trong các nhà máy thủy điện, cảm biến đo áp suất thủy tĩnh được sử dụng để theo dõi mực nước trong hồ chứa thủy điện. Thông tin này giúp điều khiển quá trình sản xuất điện và đảm bảo an toàn cho hệ thống.
3. Quan trắc thời tiết: Cảm biến đo áp suất thủy tĩnh được sử dụng trong các thiết bị đo thời tiết để đo áp suất không khí tại mặt nước biển hoặc hồ chứa. Dữ liệu áp suất này cung cấp thông tin quan trọng cho việc dự đoán thời tiết và theo dõi các biến đổi khí hậu.
4. Ngành công nghiệp dầu khí: Cảm biến đo áp suất thủy tĩnh được sử dụng trong ngành dầu khí để theo dõi mức nước trong các bể chứa dầu hoặc nước cạn.
5. Quan trắc môi trường: Cảm biến này cũng được sử dụng trong các ứng dụng quan trắc môi trường như đo mực nước trong hồ, ao, và sông, để theo dõi sự biến đổi của môi trường nước.
6. Hệ thống cung cấp nước: Trong hệ thống cung cấp nước đô thị, cảm biến đo áp suất thủy tĩnh có thể được sử dụng để đo mức nước trong các bể chứa nước và giúp quản lý việc cung cấp nước hiệu quả.
7. Hệ thống an ninh và bảo mật: Trong một số trường hợp, cảm biến đo áp suất thủy tĩnh có thể được sử dụng trong các hệ thống an ninh và bảo mật để theo dõi và báo động về sự thay đổi của mực nước ở các khu vực quan trọng.
8. Nghiên cứu khoa học: Cảm biến đo áp suất thủy tĩnh được sử dụng trong nghiên cứu khoa học để theo dõi biến đổi môi trường nước và nghiên cứu về sinh thái thủy sinh.

Cảm biến đo áp suất thủy tĩnh đóng một vai trò quan trọng trong việc theo dõi và quản lý nước, đảm bảo sự an toàn và hiệu suất của các hệ thống, và cung cấp thông tin quan trọng cho nhiều lĩnh vực khác nhau.

3-Cảm biến đo mức thủy tĩnh LMK 307

Tiếp theo mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo mức thủy tĩnh dùng cho xăng dầu. Có tích hợp khả năng chống cháy nổ. Đó là dòng LMK 307. Khác với các dòng cảm biến thủy tĩnh khác thì dòng này có các chứng chỉ chống cháy nổ. LMK 307 được hãng JSP phát triển để bổ sung vào các dòng đo mức của hãng. Một số ứng dụng cần tiêu chuẩn an toàn chống cháy nổ thì cảm biến LMK 307 là lựa chọn tối ưu. Thông số kỹ thuật của dòng cảm biến đo mức gồm những gì. Các bạn cùng xem

• Model: LMK 307 – JSP
• Dãy đo của cảm biến tối thiểu là 0-4mH20 và lớn nhất lên đến 250mH20. Tùy theo độ của bể mà ta có sự lựa chọn thang đo phù hợp với ứng dụng. Việc chọn dãy đo phù hợp sẽ giúp hạn chế sai số cảm biến.
• Ngõ ra của cảm biến tùy chọn : 4-20mA / 0-10V / 0-20mA
• Đường kính cảm biến : 27mm
• Có tiêu chuẩn phòng nổ :

• BExU 10 ATEX 1068 X / IECEx IBE 12.0027X zone 0: II 1G Ex ia IIC T4 Ga zone 20: II 1D Ex ia IIIC T135 °C Da

• Nhiệt độ làm việc: -10…70 độ C
• Khả năng chịu quá áp : gấp 2 lần dãy đo
• Nguồn cấp cho cảm biến : 14..32 VDC
• Sai số của cảm biến là : 0.5 % FS
• Thân cảm biến được bảo vệ bằng : SS316L
• Màn cảm biến là : Ceramic AL2O3
• Vật liệu dây dẫn của cảm biến : PVC, PUR, FEP
• Khả năng kháng nước : IP68
• Các ứng dụng của LMK 307 như sau:

-Dùng đo nước sạch, nước uống, nước sinh hoạt

-Dùng trong đo nước ngầm, nước thải

-Trong ngành tái chế nước, bãi rác

-Đo mức chính xác cho xăng và dầu. 

-Dùng trong xe bồn

-Đo mức cho các chất lỏng khác 

• Thương hiệu : JSP 
• Nước sản xuất : EU – Czech 

Ưu điểm của dòng cảm biến thủy tĩnh đo mức nước là gì  ? 

• Dòng cảm biến có dãy đo lớn.
• Có dãy đo lớn nhất đến 100m. 
• Phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
• Giá thành tốt hơn các dòng cảm biến khác trên thị trường.
• Độ ổn định lâu dài, sai số cảm biến cố định. 
• Cảm biến dễ lắp đặt và dễ sử dụng.

Các hạn chế của dòng thuỷ tĩnh là gì ? 

• Không sử dụng trong môi trường có nhiệt độ quá cao.
• Không sử dụng trong chất lỏng có tính ăn mòn.
• Sử dụng hạn chế trong các bể có cánh khuấy.
• Dãy đo cố định, không thể hiệu chuẩn dãy đo như các dòng siêu âm, radar.
• Đặt hàng lâu hơn các dòng siêu âm.
• Ngõ ra tín hiệu giới hạn.

3- Bộ điều khiển mức nước 

Bộ điều khiển mức nức là thiết bị nhận tín hiệu từ cảm biến đo mức sau đó hiển thị mực nước đo được. Đồng thời, bộ điều khiển có ngõ ra để cảnh báo mực nước. Các ngõ ra hay dùng như ngõ ra relay, ngõ ra analog, ngõ ra modbus. Bộ điều khiển đóng vai trò như một PLC thu nhỏ. Chúng ta dễ dàng cài đặt hiệu chuẩn trên bộ điều khiển. Vậy bộ điều khiển mức nước có thông số kỹ thuật như thế nào ?

Giới thiệu Bộ điều khiển mực nước OM352UNI-1A211

• Ngõ vào tín hiệu của thiết bị là các dạng analog: 4-20mA, 0-10V..
• Ngõ ra là relay ON/OFF : Có 2 tiếp điểm Relay để chúng ta cài đặt hai giá trị khác nhau.
• Có ngõ ra tín hiệu analog : 4-20mA, 0-10v, 0-5v, 0-20mA
• Thiết bị sử dụng nguồn điện : 80..250VAC có thể tuỳ chọn dùng nguồn 24VDC
• Màng hình hiển thị 4 led. Cho thông số tuyệt vời.
• Bộ điều khiển áp suất có hệ số Cách ly tín hiệu : 4000 VAC, giúp chốn nhiễu trong nhiều môi trường khác nhau.
• Bộ hiển thị có sai số chỉ 0.1%
• Ngõ ra truyền thông : Modbus RS485, RS232
• Ngõ ra truyền thông Profibus.
• Kích thước bộ điều khiển : 96 x 48mm
• Đạt chứng chỉ EU.
• Thời gian bảo hành lên đến 24 tháng. 
• Xuất xứ : Orbit Merret – EU

Ưu điểm của bộ điều khiển mực nước là gì ? 

Bộ điều khiển mực nước là một thiết bị được sử dụng để điều chỉnh và duy trì mực nước trong một không gian hay hệ thống. Dưới đây là một số ưu điểm của bộ điều khiển mực nước:

1. Tiết kiệm năng lượng: Bằng cách tự động điều chỉnh mực nước, bộ điều khiển mực nước có thể giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách chỉ sử dụng năng lượng cần thiết để đạt được mực nước mong muốn.
2. Tiện lợi và dễ sử dụng: Bộ điều khiển mực nước thường được thiết kế để dễ sử dụng. Dễ dàng kết nối đến các thiết bị như motor, còi, đèn…
3. Độ chính xác: Với cảm biến đo mức chính xác, bộ điều khiển mực nước có thể duy trì mực nước chính xác trong không gian hoặc hệ thống.
4. Tăng tuổi thọ thiết bị: Việc duy trì mực nước ổn định và chính xác có thể giúp tăng tuổi thọ cho các thiết bị điện tử và máy móc trong hệ thống.
5. Giảm sự cố hỏng hóc: Bằng cách đảm bảo rằng mực nước luôn ở mức ổn định và chính xác, bộ điều khiển mực nước giúp giảm nguy cơ sự cố hỏng hóc và tình trạng hư hỏng của thiết bị trong hệ thống.

Các bạn có thể tìm hiểu thêm về các dòng đo mực nước thông qua các bài viết khác :

–Cảm biến mực nước các loại

–Cảm biến siêu âm

Để được tư vấn thêm về các dòng cảm biến đo mức cũng như lựa chọn thiết bị phù hợp với ứng dụng của mình. Các bạn hãy liên hệ chúng tôi theo các 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