Cảm biến đo mức nước liên tục

Cảm biến đo mức nước liên tục dùng trong các hệ thống đo mức nước. Các loại cảm biến này dùng trong các hệ thống nước thải, thủy điện, sông, ao, hồ… Ngoài ra nó còn được dùng để xác định mức trong các tank chứa, bồn chứa silo.

Cảm biến đo mức liên tục được dùng nhiều trong công nghiệp. Vậy cảm biến đo mức liên tục là gì? ng dụng của nó và nên sử dụng loại cảm biến đo mức liên tục nào? Chúng ta cùng tìm hiểu trong bài viết này nhé.

Cảm biến đo mức nước liên tục là gì?

Cảm biến đo mức nước liên tục là cảm biến hoạt động liên tục cho dù bên trong bồn chứa, tank chứa,… có nước hay không. Cảm biến loại này cho bạn biết trong bồn tại thời điểm bạn xem có giá trị là bao nhiều.

Lấy ví dụ: buổi sáng bạn bơm đầy nước trong bồn thì nó sẽ hiển thị là 100%. Bạn sử dụng đến buổi trưa và xem lại giá trị hiển thị lúc này là 40%. Nghĩa là trong bồn còn lại 40% nước. Lúc này bạn có thể quyết định bơm thêm nước hoặc dùng hết rồi tiếp tục bơm.

Giá trị hiển thị tùy thuộc vào bạn. Nếu bạn muốn biết trong bồn nước còn bao nhiều % nước thì hiển thị %. Hoặc nếu bạn muốn biết bên chiều cao của nước là bao nhiêu. Bạn có thể điều chỉnh sang mm, m…

Cảm biến đo mức liên tục thường sẽ xuất tín hiệu 4-20mA. Đây là loại sử dụng phổ biến nhất. Còn có loại xuất tín hiệu 0-10V loại này khá ít sử dụng. Vì nó sẽ bị sụt áp khi kéo đi xa.

Ứng dụng của cảm biến

Cảm biến đo mức nước liên tục được dùng khá là nhiều. Tuy vào lĩnh vực của bạn mà có thể chọn cảm từng loại cảm biến khác nhau. Tuy nhiên loại cảm biến này thường được dùng trong các trường hợp sau:

• Đo mức nước trong các hồ, sông, ao,…
• Bạn muốn biết bên trong bồn chứa, tank chưa… hiện tại có mức nước là bao nhiêu
• Giám sát mức nước thải trong các hệ thống xử lý nước thải
• Đo mức nước đập thủy điện khi nào xả nước. Tránh trường hợp mực nước quá cao vượt ngưỡng an toàn
• Giám sát mức nước lò hơi
• Và các trường hợp khác

  

Tất cả các trường hợp mình nói trên điều muốn biết rằng hiện tại bên trong có bao nhiêu nước. Biết được con số này giúp bạn điều chỉnh hệ thống hoặc kích hoạt bơm để bơm thêm nước hoặc xả bớt nước.

Một số trường hợp đặc biệt như đo trong môi trường Acid hay hóa chất có tính ăn mòn. Các loại hóa chất này cần được đo với độ chính xác cao vì loại này ảnh hưởng lớn đến quá trình sản xuất.

Các loại cảm biến đo mức nước liên tục

Có rất nhiều loại cảm biến đo mức nước liên tục nào là cảm biến điện dung, siêu âm, radar… vân vần và mây mây. Tuy nhiên các loại này được chia thành 2 loại chính. Đó là cảm biến không tiếp xúc với chất lỏng và cảm biến đo mức tiếp xúc với chất lỏng.

Cảm biến đo mức không tiếp xúc với chất lỏng

Cảm biến đo mức không tiếp xúc với chất lỏng được ưa chuộng sử dụng. Vì đo chính xác của nó cao, dễ dàng thay thế vì nó không tiếp xúc. Độ bền của cảm biến này cao, có thể điều chỉnh được bất kì dải đo nào trong phạm vi đo của cảm biến.

Cảm biến radar đo không tiếp xúc

Cảm biến radar là một cảm biến sử dụng công nghệ sóng radar để đo mức nước trong bồn. Cảm biến này được sử dụng khá nhiều trong các hệ thống đo xăng, dầu,… Với cảm biến radar nó khó bị nhiễu và khả năng sử dụng cao hơn so với cảm biến khác.

Cảm biến radar khó nhiễu hơn nên thường được dùng trong các hệ thống có nhiều bụi như xi năng – cát, than đá… Khả năng tùy biến của loại cảm biến này khá cao. Có thể điều chỉnh bất kì dải đo nào có trong phạm vi đo được của cảm biến.

Thông tin kỹ thuật

• Nguồn cấp: 12…30Vdc
• Ouput: 4…20mA loopower
• Tần số sử dụng: 78…82 GHz
• Thang đo: lên đến 100m
• Sai số: 0,02%
• Nhiệt độ hoạt động: -40…+80°C / -40…+176°F
• Ren kết nối: G1 1/2”

Ưu điểm và nhược điểm của cảm biến radar

Ưu điểm của cảm biến là độ chính xác của cảm biến này rất cao. Chỉ có 0,02% trên toàn dải đo. Dễ lắp đặt và dễ sử dụng. Đo được trong rất nhiều môi trường khác nhau. Tần số sử dụng của sóng radar khá cao nên không bị ảnh hưởng bởi các tác nhân bên ngoài. Cài đặt dễ dàng thông qua màn hình hiển thị hoặc bằng phần mềm.

Nhược điểm của cảm biến là giá thành của nó cao. Công nghệ radar còn khá mới nên giá thành của nó khá cao.

Cảm biến siêu âm ULM-53N đo mức

Cảm biến siêu âm được dùng rất nhiều trong hệ thống xử lý nước. Sử dụng sóng siêu âm đem lại độ chính xác cao, tuy không cao bằng công nghệ radar. Nhưng nó đủ để đáp ứng hầu hết nhu cầu đo mức của các bạn. Nếu các bạn không yêu cầu quá khắt khe về độ chính xác.

Cảm biến siêu âm ULM-53N là một loại cảm biến giá rẻ hơn so với nhiều loại cảm biến siêu âm khác. Lắp đặt dễ dàng và cài đặt nhanh chóng bằng bút từ. Đây là dòng cảm biến siêu âm không hiển thị khi sử dụng bạn phải có bộ hiển thị hoặc mua bộ hiển thị đi kèm.

Thông tin kĩ thuật của cảm biến siêu âm

• Nguồn cấp: 18…36Vdc
• Output: 4-20mA
• Dải đo: 0,1..10, …, 0,4…20m, tùy từng option
• Sai số: 0,2%
• Nhiệt độ hoạt động: -30 … +60°C
• Bảo vệ: IP67, Option IP68
• Cài đặt: bằng bút từ đi kèm
• Phòng nổ: Option phòng nổ theo tiêu chuẩn Atex – Châu Âu

Ưu và nhược điểm của cảm biến siêu âm ULM-53

Ưu điểm của cảm biên siêu âm là đo không tiếp xúc, độ chính xác cao, dễ thay thế và lắp đặt. Ngoài ra còn có các tiêu chuẩn phòng nổ để dùng trong môi trường cháy nổ cao. Cài đặt thang đo dễ dàng bằng bút từ.

Nhược điểm của cảm biến đó là không thể sử dụng trong môi trường có nhiệt độ cao và áp suất lớn.

Cảm biến siêu âm ULM-70N có hiển thị

Cảm biến siêu âm ULM-70N là dòng nâng cấp của cảm biến siêu âm ULM-53. Cảm biến này có hiển thị đê xác định ngay giá trị đo. Giúp cho bạn cài đặt dễ dàng hơn, độ chính xác và độ tin cậy cao hơn.

Thông tin kĩ thuật của cảm biến siêu âm

• Nguồn cấp: 18…36VDC
• Khoảng cách đo: 15 – 2m, 0.25 – 6m, 0.4 – 10m, 0.5 – 20m
• Khoảng cách đo ngắn nhất: 200mm
• Tín hiệu ngõ ra: 4-20mA, HART hoặc Modbus RTU RS485
• Độ chính xác:
  • < 1mm đối với ULM-70N-02, ULM-70N-06
  • < 2mm đối với ULM-70N-10
  • < 2.5mm đối với ULM-70N-20
• Sai số: 0.15% toàn thang đo
• Tần số quét:
  • ULM-70N-02 là 120Khz
  • ULM-70N-06 là 75Khz
  • ULM-70N-10 là 50Khz
  • ULM-70N-20 là 30Khz
• Góc quét của cảm biến ULM-70N:
  • 10 độ đối với ULM-70N-02 và ULM-70N-06
  • 15 độ đối với ULM-70N-10
  • 12 độ đối với ULM-70N-20
• Nhiệt độ làm việc: -30 … 70°C
• Áp suất làm việc: 1 Bar
• Thời gian đáp ứng: 1-4s
• Thời gian lấy mẫu: tuỳ chọn từ 0-99s

Ưu và nhược điểm của cảm biến siêu âm ULM-70

Cảm biến ULM-70 có ưu điểm hơn so với ULM-53 đo chính là màn hình hiển thị. Các thông số khác của cả 2 loại cảm biến siêu âm này điều như nha. Tuy nhiên cảm biến ULM-70 có màn hình hiển thị cho nên nó sẽ cài đặt nhanh chóng khách quan hơn so với ULM-53.

Cảm biến đo mức tiếp xúc với chất lỏng

Cảm biến đo tiếp xúc với chất lỏng được sử dụng tại các vị trí mà cảm biến không tiếp xúc không thể đo được. Cả biến đo mức tiếp xúc có khả năng đo được nhiều loại chất lỏng khác nhau. Ngoài ra cảm biến đo mức tiếp xúc còn được sử dụng trong môi trường có nhiệt độ và áp suất cao.

Độ chính xác của cảm biến rất cao, sai số của cảm biến khá thấp. Đo được cả cho chất lỏng lẫn chất rắn.

Cảm biến radar GRLM-70

Cảm biến radar tiếp xúc được xem là một trong những phương pháp đo chính xác nhất. Phương pháp này đo này không bị ảnh hưởng bởi các tác nhân bên ngoài. Tốc độ truyền của sóng radar rất nhanh gần bằng với sóng ánh sáng.

Vì thế cảm biến có tốc độ phản hồi rất nhanh. Cảm biến radar tiếp xúc GRLM-70 sử dụng sóng radar để đo mức. Cảm biến có thiết kế là thép nguyên khối với bộ hiển thị OLED. Cảm biến này thường được dùng để đo lường xăng, dầu, xi măng, bột…

Thiết kế cảm biến bằng thép nguyên khối và phần đầu dò được làm bằng kim loại 304L đem lại sự chắc chắn cho cảm biến. Không những thế cảm biến còn có độ nhạy, khoảng cách đo có thể điều chỉnh được. Vì vậy khả năng tùy biến của cảm biến rất cao.

Nhược điểm của loại này đó chính là chiều dài đo phụ thuộc vào chiều dài của que tiếp xúc.

Cảm biến điện dung đo mức nước

Cảm biến điện dung để đo mức hoạt động trên nguyên lý thay đổi điện dung bên trong nước. Nói ở thay đổi điện dung bên trong nước nhưng thật ra nó có thể phất hiện ra mức thay đổi điện dung của nhiều chất khác nhau.

Với cảm biến điện dung bạn có thể đo được trong rất nhiều môi trường khác nhau. Có nhưng loại cảm biến điện dung dùng được cả trong môi trường không dẫn điện. Tuy nhiên khả năng đo của cảm biến điện dung lại phụ thuộc vào chiều dài đo của que dò.

Cảm biến điện dung có 2 loại thường được sử dụng. Loại dùng để báo ON/OFF và loại đo liên tục. Loại đo ON/OFF được dùng nhiều hơn trong công nghiệp vì loại này có tính đa dụng cao hơn, giá thành của loại này cũng rẻ hơn so với loại đo liên tục.

Cảm biến đo mức bằng áp suất thủy tĩnh

Áp suất thủy tĩnh là áp suất được tạo ra từ chất lỏng đứng yên. Khi chất lỏng đứng yên tạo ra một áp suất nhất định tỉ lệ thuận với chiều cao của mức nước. Đây chính là nguyên lý đo mức bằng áp suất thủy tĩnh.

Cảm biến này được dùng nhiều trong các hệ thống đập thủy điện. Ngoài ra nó còn được sử dụng để đo mức nước tại sông, ao hồ,… Cảm biến này được thiết kế bằng thép không ghỉ. Bên trong cảm biến có một màng để đo áp suất bằng ceramic.

Cảm biến đo mức bằng áp suất thủy tĩnh (cảm biến thủy tĩnh) có ưu điểm là giá thành rẻ, dễ sử dụng. Chỉ việc thả cảm biến xuống vị trí cần đo là có thể sử dụng. Khi sử dụng cảm biến này cần phải có bộ hiển thị để xác định chính xác mức nước.

Dùng cảm biến áp suất để đo mức

Cảm biến áp suất liệu có thể dùng để đo mức nước? nhiều bạn cũng hỏi mình câu hỏi tương tự. Cảm biến áp suất sử dụng nguyên lý giống như cảm biến thủy tĩnh ở trên. Điểm khác biết đó chính là tín hiệu ra là áp suất đo được.

Nếu bạn muốn biết được mức nước bên trong bồn phải qui đổi áp suất. Các bạn qui đổi áp suất theo bảng qui đổi chuẩn 1 bar tương đương với 10,21m nước. Cứ như thế các bạn có thể xác định mức nước bên trong bồn.

Với cảm biến áp suất bạn cần một bộ hiển thị có chức năng Scale tín hiệu. Bộ hiển thị đó giúp bạn chuyển đổi luôn áp suất thành mức nước. Các bạn không phải qui đổi nhiều lần mỗi khi thu thập dữ liệu.

Ưu điểm của phương pháp này là đo chính xác. Đo được trong mọi trường hợp khác nhau. Lắp đặt dễ dàng, độ chính xác cao. Nhược điểm của nó là không thể vận hành trong môi trường có nhiệt độ cao.

Lưu ý khi chọn cảm biến đo mức nước liên tục

Các bạn đã biết cảm biến đo mức liên tục là gì. Ứng dụng của nó, tiếp theo mình sẽ có một vài lưu ý cho bạn khi bạn chọn mua một cảm biến đo mức phù hợp cho bạn.

Môi trường đo của cảm biến đo mức nước liên tục

Môi trường đo là điều quan trọng nhất khi chọn mua bất cứ một cảm biến đo mức nào. Mỗi một loại cảm biến đo mức được làm ra để đo trong một môi trường khác nhau. Ví dụ như đo môi trường acid chúng ta sử dụng cảm biến siêu âm. Đo không tiếp xúc.

Đo trong môi trường nước nòng bạn nên dùng cảm biến điện dung hoặc radar. Vì vậy bạn cần xác định được môi trường đo của bạn là gì. Để chọn mua một càm biến đo mức phù hợp cho mục đích sử dụng của bạn.

Khi đo ao, hồ, sông,… Cảm biến thủy tĩnh là một lựa chọn hợp lý nhất.

Nhiệt độ đo

Cũng giống như môi trường đo. Mỗi cảm biến đo mức hoạt động trong một nhiệt độ nhất đinh. Vượt quá mức nhiệt độ sẽ làm cho cảm biến bị hư hại và không thể đo chính xác. Nếu bạn cần đo trong môi trường nhiệt độ cao hãy hỏi nhân viên tư vấn về vấn đề này.

Độ chính xác

Đây là một option dành cho bạn. Nếu bạn cần chính xác nhất hãy dùng cảm biến radar. Giá thành cao nhưng độ chính xác là cao nhất. Nếu bạn chỉ cần biết mức nước không cần độ chính xác quá cao. Cảm biến siêu âm và điện dung là một lựa chọn tốt nhất.

Nếu bạn có cảm biến áp suất có độ chính xác cao. Đo mức bằng áp suất vừa tiện khi bạn biết mức trong bồn đồng thời biết luôn áp suất trong đo là bao nhiêu. Điều bạn phải suy nghĩ lúc này là độ chính xác của bạn cần là bao nhiêu.

Ren kết nối

Để sử dụng bất kì loại cảm biến nào cũng cần có ren kết nối. Không có ren kết nối thì không thể nào sử dụng được bất kì loại cảm biến nào. Tuy nhiên có một vài loại cảm biến không cần ren kết nối vì nó thả chìm như cảm biến thủy tĩnh.

Với các loại cảm biến khác thì cần phải có ren kết nối để có thể cố định và sử dụng. Nếu bạn không có ren có thể làm ren. Nếu bạn có sẵn ren mà không phù hợp, hãy yên tâm vì đã có bộ chuyển ren giúp bạn lắp đặt.

Có cần bộ hiển thị hay không?

Các loại cảm biến đo mức liên tục thường không có hiển thị. Với các bộ có hiển thị sẵn chỉ giúp cho bạn kiểm tra và đo tại vị trí đó. Nếu bạn chỉ cần 1 hoặc 2 cảm biến thì điều đó không quá phức tạp. Bạn đi đến vị trí đo và đọc giá trị.

Nếu bạn dùng nhiều cảm biến thì bộ hiển thị là một giải pháp cho bạn về việc theo dõi tín hiệu. Bạn chỉ cần ngồi ở trung tâm điều khiển là có thể theo dỗi nhiều loại tín hiệu khác nhau.

Đó là nếu bạn có bộ điều khiển ở trung tâm. Nếu không có bộ điều khiển bạn nên mua thêm một bộ hiển thị để có thể theo dõi mức nước bên trong bồn.

Bộ hiển thị mức nước

Nếu bạn không có bộ điều khiển hoặc bộ hiển thị nào. Bạn nên mua thêm một bộ hiển thị để có thể theo dõi mức nước có bên trong bồn. Mình sẽ giới thiệu đến các bạn bộ hiển thị đa năng của hãng Seneca S311A.

Bộ hiển thị này có thể đưa ra giá trị mức mà bạn mong muốn. Không những thế nó có khả năng Scale tín hiệu. Vì vậy nó có thể hiển thị mức mà bạn mong muốn cho dù bạn dùng cảm biến nào để đo mức đi chăng nữa.

Thông tin kỹ thuật về bộ hiển thị

• Nguồn cấp: 85-265VAC
• Công suất: 3W
• Cách ly: 1500 VAC
• Nhiệt độ hoạt động: -10..+60 °C
• Bảo vệ: IP65
• Hiển thị: 4 digit LED, 6 digit LED, 8 digit LED, 11 digit LED tùy từng option
• Sai số: 0,1%

Đầu vào

• Số cổng vào: 1
• Kiểu đầu vào:
  • Điện áp: 0-10V
  • Dòng điện: 4-20mA passive/active
  • Biế trở: 1-100kΩ
  • Pt100 2,3,4 dây
  • Thermocouple J, K, R, S, T, B, E, N

Đầu ra

• Số cổng ra: 1
• Kiểu đầu ra:
  • Điện áp: 0-10V
  • Dòng điện: 0-20mA
  • Relay: 220V 5A.

Bộ hiển thị này có thể đọc được nhiều loại cảm biến. Không những thế nó còn có thể sử dụng được relay để điều khiển ON/OFF đơn giản. Bộ hiển thị này sẽ là một lựa chọn thay thế nếu các bạn không muốn mua bộ điều khiển PLC.

Mua cảm biến đo mức nước liên tục ở đâu?

Có rất nhiều nhà phân phối các loại cảm biến đo mức liên tục. Trong đo công ty Hưng Phát là đại diện đến từ hãng Dinel. Hãng Dinel là một hãng chuyển về cảm biến đo mức. Cảm biến đo mức của hãng Dinel được sản xuất với độ chính xác cao. Dễ sử dụng và có giá thành cạnh tranh.

Nếu các bạn có bất kì thắc mắc nào về cảm biến đo mức hãy liên hệ với mình theo thông tín sau:

Liên hệ

Kỹ Sư Cơ – Điện Tử

Mr. Trọng

Mobi/Zalo: 0975 116 329

Mail: trongle@huphaco.vn