Cảm Biến Đo Mức Siêu Âm | ULM-70N

Có nhiều phương pháp xác định mức khác nhau. Nhưng xác định mức bằng sóng siêu âm là một phương pháp được sử dụng nhiều hơn cả. Vì xác định mức bằng sóng siêu âm có độ chính xác cao, dễ sử dụng, dùng được trong bồn lớn, khoảng cách đo xa. Trong bài viết ngày hôm nay mình xin giới thiệu đến các bạn cảm biến đo mức siêu âm ULM-70N của hãng Dinel. Đây là một hãng sản xuất cảm biến đo mức đến từ Cộng Hòa Séc – Châu Âu.

Vậy cảm biến ULM-70N hoạt động như thế nào? Chúng có dễ dàng lắp đặt như các bạn nghĩ không? Môi trường đo của chúng là những chất gì ? Khi lựa chọn cần phải lưu ý điều gì ? Hãy cùng mình đi vào bài viết để tìm hiểu vầ chúng nhé.

Cảm biến siêu âm đo nước thải | ULM-70N hãng Dinel

Trong tất cả các dòng đo mức của hãng Dinel thì loại ULM-70N là thiết bị cảm biến đo mức có cách sử dụng đễ dàng mà hiệu quả nhất. Chúng thường được gẳn ở trên các mặt trên của thành bồn hoặc lắp vào giá đỡ đối với đối tượng đo là bể không lắp hay ao, hồ hay sông, …

Nhà sản xuất Dinel thiệt khéo néo khi tích hợp thêm một màn hình hiển thị ngay trên đầu cảu cảm biến giúp chúng ta có thể nhìn và cài đặt các thông số ngay trên màn hình này.

Điều nổi bật nhất đó chính là chúng sử dụng một màn hình Led cùng với nút bấm cho pháo chúng ta cài đặt được các dải đo tối thiểu và tối đa, cài đặt được thời gian lấy mẫu, sai số, đơn vị đo, và tín hiệu đầu ra. Chính vì những ưu điểm trên Cảm biến siêu âm ULM-70N được người ta sử dụng chóng vào môi trường nước thải rất là nhiều.

Nước thải công nghiệp làm gì ?

Nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất như nước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sinh hoạt của công nhân viên.

Nước thải côngnghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành phần cũng như lượng phát thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hình công nghiệp, loại hình công nghệ sử dụng, tính hiện đại của công nghệ, tuổi thọ của thiết bị, trình độ quản lý của cơ sở và ý thức cán bộ công nhân viên.

Đa phần những chất có trong nước thải đều là những chất có tính ăn mòn cao, độ bám dính cũng tương đối cao. Cho nên để lựa chọn được cảm biến giám sát các loại chất này cũng là một vấn đề khó.

Chính về nguyên nhân này Dinel đã cho ra một con hàng khủng, đánh bật mọi thiết bị đo mức, phỡ vỡ các khái niệm về giám sát đo lường mực nước và không ai khác đó chính là ULM-70N.

Giám sát mực nước thải bằng ULM-70N?

Tại sao ULM-70N của hàng Dinel lại là một sực lựa chọn đúng đăn nhất khi dùng trong môi trường đo nước thải? Các bạn biết nguyên nhân ở đây không? Làm thế nào để ULM-70N sống được mái trong môi trường khắc nhiệt đó.

Một đặc điểm chính mà cảm biến ULM-70N khiến chúng đo lường được các loại môi trường này đó chính là sử dụng nguyên lý sóng siêu âm.

Khi làm việc thì tại đầu của cảm biến sẽ phát ra một luồng sóng hình nó và sóng này sẽ lan truyền xa dần trong không khí. Khi sóng đụng vào vật cản (mặt nước) thì chúng sẽ dội ngược lại the hướng thẳng đứng với chiều tới. Và cảm biến sẽ thu lại sóng này bằng một đầu thu siêu âm có cùng tần số.

Bằng cách đo thời gian đi và thời gian về của sóng âm thì cảm biến sẽ nhận biết được khoảng cách là bao nhiêu. Và chúng sẽ chuyển tín hiệu đo dạc này thành tín hiệu điện để truyền về mà hình hiển thị ( bộ đọc) hoặc hệ thống điều khiển PLC.

Giới thiệu về cảm biến siêu âm ULM-70N

Cảm biến đo mức siêu âm ULM-70 là cảm biến đo mức sử dụng sóng siêu âm. Cảm biến này có màn hình OLED giúp bạn dễ dàng cài đặt và xác định mức ngay trên cảm biến. Cảm biến có thể đo được nhiều loại chất lỏng cũng như chất rắn.Cảm biến đo mức siêu âm ULM-70N cũng giống như các loại cảm biến siêu âm khác, cũng sử dụng nguyên lý đo bằng siêu âm.

Khi làm việc cảm biến phát ra chùm sóng xuống bề mặt cần đo. Khi chùm sóng chạm đến bề mặt đo chùm sóng này sẽ phản xạ lại. Cảm biến đo sẽ nhận tín hiệu phản xạ này lại. Tính toán thời gian phản xạ và vận tốc sóng và cho ra khoảng cách giữa cảm biến và bề mặt cần đo. Vậy so với các cảm biến khác cảm biến ULM-70N có gì? chúng ta cùng xem thông số kĩ thuật của cảm biến.

Ưu điểm cảm biến ULM-70N 

Ưu điểm của cảm biến ULM-70N đó chính là độ chính xác cao. Với khoảng cách đo lên đến 20m mà sai số của nó chỉ khoảng 2,5mm là rất nhỏ. Cảm biến đo mức siêu âm ULM-70N có thể tùy chỉnh được khoảng cách đo bất kì nằm trong dải đo của nó. Vì thế bạn có thể đo được ở bất kì khoảng cách nào bạn mong muốn. Các bạn cũng có thể điều chỉnh độ nhạy cho cảm biến. Trong nhiều trường hợp việc điều chỉnh độ nhạy sẽ giúp bạn đo chính xác hơn nữa.

Cảm biến đo mức ULM-70N có thể cho nhiều lựa chọn đầu ra khác nhau. Đầu ra analog 4-20mA, truyền thông HART, hoặc truyền thông công nghiệp Modbus RTU RS485. Việc này giúp bạn có nhiều sự lựa chọn xử lý tín hiệu hơn so với các loại cảm biến siêu âm khác. Cảm biến có cấp kháng nước IP67, chống ăn mòn cao.

Lắp đặt cảm biến  ULM-70N 

Việc lựa chọn hay ứng dụng cảm biến siêu âm ULM-70N là một yếu tố không hề dễ dàng cho anh em kỹ thuật viên. Để làm được điều này thì các anh em phải đánh giá được môi trường của mình trước tiên đã. Những yếu tố quết địng đến việc lựa chọn cảm biến siêu âm ULM-70N Trọng sẽ tổng hợp lại ở phần dưới đây.

Chọn thang đo là bao nhiêu ?

Chọn thang đo là yếu tố đầu tiên các bạn cần phải quan tâm đến. Thang đo này sẽ quyết định đến sai số cũng như giá thành của cảm biến. Với thang đo càng sát với giải mà cảm biến đo được thì chúng càng chính xác và ngược lại. Thông thường chúng sẽ có những thang đo từ 200…2.000mm, 6.000mm, 10.000mm, 20.000mm… Và thang đo càng dài thì gia thành càng cao.

Các bạn có biết tại sao cảm biến siêu âm lại chỉ có thể đo được khoảng cách từ 200mm trở lên mà khổng phải đo từ 0mm? Đây là một lý do mà lứ nào nhà cung cấp cũng lưu ý khi lắp đặt chúng đó là cảm biến siêu âm luôn luôn có vùng chết.

Ở vùng chết này thì cảm biến sẽ báo tín hiệu sai, hoặc có thể không báo già cả nên khi lắp đặt để đo mực nước thì mọi cảm biến siêu âm đều phải cách mặt nước với chiều cao tối thiểu là 200mm. ( tức là khoảng Min > 200mm).

Lắp đặt như thế nào ?

Lắp đặt cảm biến siêu âm rất dễ đối với anh em nào đã từng dùng chúng. Nhưng còn đối anh em nào chưa dùng thì mình sẽ lưu ý vấn đề này như sau.

Mọi cảm biến siêu âm đều phát ra sóng dạng hình nó và chỉ đo đạc được khi sóng này phát ra vuông góc với mặt phẳng cần đo. Chính vì vậy cảm biến siêu âm luôn phải gắn trên đỉnh của bồn chưa hoặc bể chứa và thường các một khoảng so với thành của bồn.

Ở trên mỗi cảm biến UML-70N đều có ren sẵn. Chính vì vậy bồn chứa cảu các bạn phải thiết kế một lỗ ren để gắn cảm biến vào. Còn riêng đối với loại siêu âm có thang đo từ 20m thì sử dụng mối ren này không thực sự hiệu quả bởi vì chúng khá nặng và khi xoáy vào thành bồn tốn tương đối nhiều công sức cho nên chúng được thiết kế mặt bích để gắn vào dễ dàng hơn.

Nếu như mọi người muốn lắp vào bồn chứa nước mà không biết kích thước cần đục lỗ là bao nhiêu thì nhìn vào hình trên. Mọi người có thể dùng khoan để khoét lỗ tròn trên lắp của bồn chứa. Hoặc cùng có thể dùng máy cắt để tạo một lỗ hình vuông gắn cảm biến.

Bể có vật cản không ?

Vật cản là yếu tố khiến cho cảm biến phát hiện sai mực nước sai. Các bồn có cánh khuấy hay các bậc thang đều ảnh hưởng rất nhiều tới giá trị đo của cảm biến.

Thường đối với những bồn như như này thì phương pháp siêu âm sẽ không được ứng dụng cao mà thay vào đó là dùng các cây đo mức hoặc cảm biến áp suất đo mức sẽ mang lại hiệu quả cao hơn.

Để lựa chọn dùng phương pháp siêu âm thì bắt buộc môi trường làm việc phải đủ thoáng. Để khi cảm biến sóng siêu âm phát ra và di chuyển từ đầu phát cho tới mặt nước không bị cản trở bởi bất kì những nhân tố nào.

Ngoài ra thì cũng ko nên lắp đặt cảm biến siêu âm ngay tại vòi xả hoặc vòi bơm. Vì khi dòng chảy của vòi xả vào bể sẽ cản trở sóng âm di chuyển trong bể. Điều này khiên cmar biến siêu âm phát hiện sai mực nước hiện hữu.

Nước có bọt hay không ?

Trong quá trình khuấy đảo hỗn hợp chất lỏng bên tròng thì nhiều chát sẽ sinh ra bọt nổi trên bề mặt. Bọt này cũng gây ảnh hướng khá nhiều tới sai số khi đo lường.

Trong trường hợp này thì cảm biến sẽ nhận biết mức nước cộng với lượng bọt trên bề mặt. Dẫn tới sai số tương đối cao và dễ bị nhảy số. Cho nên trong trường hợp này ta nên sử dụng một ống có đường kính tương đương với vùng làm việc của cảm biến.

Còn điều nữa cũng nên chú ý đó là khi khuấy đảo chất lỏng cũng sinh ra gợn sóng trên mặt nước và khiến cho mực nước dâng nên hạ xuống liên tực. Với những giao động nhỏ thì ta có thể xử lý bằng cách chỉnh lại thời gian lấy mẫu của cảm biến ULM-70N. Còn nếu như mặt nước giao động quá mạnh thì phải sử dụng một ống bảo vệ chặn sóng trên bề mặt đo

Dùng mái che khi lắp đặt ngoài trời ?

Với các thiết bị đo lường hay cụ thể là những thiết bị đo mức chất lỏng ULM-70N thì không phải lức nào chúng cũng được lắp ở trong nhà. Đối với những những loại lắp ở trong nahf thì cúng ta ko cần phải sợ yếu tố thiên nhiên tác động lên chúng qua thười gian.

Còn nếu như lắp ngoài trời thì các bạn cần phải đcặ biệt lưu ý. Tân trang thêm cho chúng một mái che sẽ giúp cảm biến của các bạn làm việc với tuổi thọ lâu hơn, bên hơn, tránh được thời tiết mưa, nắng, …

Các yếu tố này sẽ làm màn hình cũng như bộ phận điện tử bên trong mau hư hỏng. Còn điều nữa thời tiết nắng nóng cộng môi trường làm việc nóng sẽ khiến cho phầm mạch hiển thị nhảy số sai, ảnh hưởng rất nhiều trong quá trình đo lường. 

Tín hiệu đầu ra là gì ?

Với phương pháp siêu âm này thì hầu hết người ta đều tận dụng tín hiệu analog để giám sát liên tục mực nước. Thông thường tín hiệu hay được sử dụng là 4-20mA và 0-10V, hai tín hiệu này có thể truyền đi xa và tránh được nhiễu khi đặt gần các thiết bị khác.

Tín hiệu analog này sẽ được chuyển bằng dây dẫn và đưa về bộ đọc hoặc có thể đưa về PLC để xử lý điều khiển các van hay bơm.

Nếu như các bạn có nhiều mức nước cần giám sát cùng một lúc và có nhiều bể khác nhau thì dùng tín hiệu gì để tối ưu?

Xin thư là:

Dùng dạng truyền thông RS485 nhé các bạn. Tín hiệu này đang rất được ưu chuộng dạo gần đâu. Thay vì chúng ta nối từng dây một từ cảm biến về bộ điều khiển; và tốn rất nhiều đầu vào analog khác nhau. Thì RS485 chỉ với hai sợi dây anh em có thể kết nối rất nhiều cảm biến lại với nhau.

Dinel không thể nào bỏ sót được công nghệ mới này. Hãng đã tích hợp thêm truyền thông Modbus RS485 dàng cho cảm biến siêu âm ULM-70N. Giờ đây chỉ với hai sợ dây dẫn; anh em có thể kết nối được rất nhiều cảm biến ở nhiều nơi trong nhà máy của anh em.

Nối dây cảm biến đo mức siêu âm

Nối dây cảm biến đo mức siêu âm khá dễ dàng. Mình sẽ hưỡng dẫn các bạn nối dây cảm biến đo mức siêu âm ULM-70N ở dạng tín hiệu 4-20mA nha. Việc nối dây khá là đơn giản với dạng cảm biến 4-20mA vì nó chỉ có 2 dây ra. Một dây nguồn và một dây tín hiệu. Để nối dây được cho cảm biến, bạn cần có nguồn, bộ điều khiển hoặc PLC.

Khi nối dây các bạn lưu ý rằng chân số 1 của cảm biến là chân nguồn. Chân số 2 của cảm biến là chân tín hiệu. Các bạn nối dây theo sơ đồ sau:

Chân số 1 của cảm biến các bạn nối với dương của nguồn. Chân số 2 của cảm biến các bạn nối với chân AI+ (analog input +)  của bộ điều khiển hoặc PLC. Chân AI- (analog input -) của bộ điều khiển hoặc PLC; các bạn nối với chân âm của nguồn thế là các bạn đã nối dây xong rồi đó.

Mua cảm biến đo chất thải ULM-70N ở đâu?

Hiện tại ở Việt Nam thì công ty TĐH Hưng Phát; đang là công ty đại diện chính hãng và độc quyền hãng Dinel tại Việt Nam. Bên mình còn chuyên cung cấp các giải pháp đo lường, giám sát chất lỏng; chất rắn hay các dạng năng lượng điện.

Để được mua hàng chính hãng và tư vấn đúng với các dự án mà các bạn cần; thì hãy liên hệ với mình để được tư vẫn miễn phí nhé. Mình cũng sẽ cấp thiết bị bao gồm đầy đủ giấy tờ Co, Cq cho mọi người.

Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết cảu Trọng. Chúng các bạn thành công !!!

Bài Viết Tham Khảo: Cảm biến Thuỷ Tĩnh | Đo nước Giếng – Hồ – Thuỷ Điện

Liên Hệ

Kỹ sư cơ điện tử – Mr Trọng

Mobi/Zalo: 0975 116 329

Email:trongle@huphaco.vn