Cảm biến siêu âm là gì ? Cảm biến khoảng cách là gì ?
Ở bài chia sẻ này mình sẽ khái quát về cảm biến siêu âm là gì ? cảm biến siêu âm có cấu tạo như thế nào ? Nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm đo mức nước ? Các loại thiết bị đo mức bằng phương pháp siêu âm hiện nay. Đồng thời; sẽ chia sẻ cho người dùng cái cách mà chọn cảm biến siêu âm dùng cho môi trường nào hợp lý ? Lắp đặt thiết bị đo mức siêu âm như thế nào để có độ tín cậy báo về cao nhất
Cảm biến siêu âm là gì ?
Thực tế cảm biến siêu âm là một thiết bị đo mức chất lỏng bằng phương pháp bắn sóng siêu âm dạng không tiếp xúc với lưu chất cần đo những vẫn biết được lưu chất khu vực đó cao bao nhiêu ? có bao nhiêu m3 hay lít lưu chất chứa trong đó ? Đây còn được coi là cảm biến đo mức bằng phương pháp siêu âm.
Ngoài ra; dựa vào đo mức bằng phương pháp siêu âm chúng ta còn có thể điều chỉnh tùy ý bơm trong trường hợp chất lỏng trong bồn gần cạn hoặc gần tràn
Hiện nay; Cảm biến đo mức bằng phương pháp siêu âm đang được các nhà máy xem là giải pháp đo không tiếp xúc có độ chính xác nhất và tốc độ báo về nhanh nhất
Chính vì thế các dòng siêu âm đang dần thay thế các loại phao báo mức nước; các dòng cảm biến đo mức nước dạng điện cực
Vậy Cấu tạo cảm biến siêu âm và nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm là gì ? Mời bạn tham khảo tiếp
Ứng dụng cảm biến siêu âm
Cảm biến siêu âm được sử dụng nhiều trong việc giám sát các khu vực bể chứa nước thải công nghiệp; các bể chứa nước sạch cung cấp cho cho nhà máy trong các khu công nghiệp
Giám sát mức nước của bể chứa cung cấp nước sạch cho 1 quận thành phố…..
Ví dụ ứng dụng cảm biến siêu âm
Một ứng dụng cụ thể mình họa hình ảnh cảm biến siêu âm đo khoảng cách sau khi phát sóng; truyền tín hiệu về báo mức nước trong tank truyền về PC hoặc PLC, Truyền thông bằng tín hiệu modbus rtu. Tại đây chúng ta có thể biết được mức chất lỏng chưa strong tank hiện tại là bao nhiêu m3, lít, hay chiều cao dâng bao nhiêu mm….. thông qua máy tính; điện thoại ở bất kỳ nơi đâu
Ngoài ra; các loại cảm biến đo mức nước siêu âm còn được sử dụng giám sát mực nước hồ thủy điện; mực nước biển; sông
Trong nhà máy chế biến dùng đo mức sữa; đó mức dầu nành; dầu điều….Dùng cảm biến không tiếp xúc đo mức các chất lỏng thực phẩm này sẽ đáp ứng được yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm trong ăn uống
Đối với Ngành xăng dầu thì cảm biến siêu âm dùng để kiểm tra kiên tục lượng xăng dầu trong bồn để đảm bảo đủ lượng xăng dầu cung cấp cho người dùng. Đồng thời; nó còn kiểm soát được lượng xăng dầu thất thoát hằng năm tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp
Trong môi trường đo bột; xi măng; cát đá thì cảm biến siêu âm giám sát chiều cao bồn nguyên liệu. Tuy nhiên; trong trường hợp này phải chọn thiết bị siêu âm đo mức có phạm vi đo dài gấp đôi chiều cao bồn chứa nguyên liệu; mục đích là để đảm bảo tính chính xác trong khi đo…..
Điểm đặc biệt trong cấu tạo cảm biến siêu âm
Cảm biến siêu âm được cấu tạo gồm 1 đầu bắn sóng và đầu chứa các vi mạch điện dùng chuyển đổi khoảng cách ra tín hiệu dạng 4-20mA / 0-10 v
Về phần đầu chứa các vi mạch cảm biến có thiết kế nắp dạng Inox 316 đối với dòng siêu âm hiển thị. Trên mặt nắp có đính lớp kính. Phía trong có 2 cực âm dương để đấu 2 dây tín hiệu ra
Bọc xung quanh thân cảm biến là một lớp nhựa đặc thiết kế bằng nhựa có tính năng chịu nhiệt và độ bền rất tốt
Đầu dò và phần đấu chứa vi mạch có thiết kế lớp nhựa dẻo trong lõi bọc 2 dây nối chạy dài từ phần đầu vi mạch và phần đầu phát sóng
Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm
Đối với cảm biến siêu âm đo liên tục phát tín hiệu analog thì khi ta cấp cho thiết bị siêu âm một nguồn điện 24V thì lập tức ngay tâm đầu dò phản chiếu 1 chùm tía sóng mà mắt thường chúng ta không thấy được. Tuy nhiên; khi chạm về bề mặt chất lỏng thì chúng ta sẽ nghe tiếng tạch…tạch….
Sóng chạm vào chất lỏng sẽ bắn ngược trở lại tâm đầu phát sóng; từ tâm sẽ chuyển đổi khoảng cách sóng phát ra thành dòng 4-20mA. Qúa trình này cứ tiếp diễn liên tục. Cho nên đây thường được gọi là cảm biến siêu âm đo khoản cách
Ví dụ:
Bồn chứa cao 5 mét thì dòng cảm biến siêu âm sau khi calip sẽ mặc định 0…. 5 mét đó tương ứng với 4-20mA. Tức là khi nước dâng cao 3 mét thì lúc này tín hiệu phát ra là 7,2 mét. Bạn có thể theo công thức tính hoặc dùng bộ đo dòng hay bộ hiển thị để kiểm tra tính chính xác của nó
Đối với dòng siêu âm đo báo tràn báo đầy cũng phát sóng và bắn sóng lại nhưng chỉ output dòng PNP khi nước nằm trong 2 phạm vi đã calip từ trước đó là 2 điệm cạn đầy trong bồn
Các loại cảm biến siêu âm
Hiện nay; có 2 dòng cảm biến siêu âm chính đó là dòng cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng liên tục và dòng cảm biến đo mức nước dạng báo tràn báo cạn
Đối với phương pháp sử dụng cảm biến siêu âm đo liên tục; chắc chắn sẽ giúp người sử dụng lúc nào cũng biết được thực tế chiều cao của lưu chất chứa trong bồn.
Khác với siêu âm đo liên tục thì cảm biến siêu âm theo phương pháp báo tràn báo cạn chỉ nhằm mục đích báo tín hiệu pnp ở 2 điểm trong 1 bồn. Vậy nguyên lý các loại cảm biến siêu âm như thế nào mời bạn tham khảo bên dưới
Cảm biến siêu âm giá rẻ và đắt có gì khác biệt
Sự khác biệt lớn nhất của 2 dòng siêu âm đo mức chất lỏng đó chính là về độ chính xác và tốc độ báo tín hiệu về cho người sử dụng
Đối với các dòng cảm biến siêu âm giá rẻ thì thường có các xuất xứ từ các nước Châu Á như: Đài loan, Trung Quốc…
Đối với các dòng cảm biến siêu âm xuất xứ EU / G7 thì chắc chắn giá sẽ cao hơn. Tuy nhiên; chúng ta sẽ sử dụng ổn định hơn. Tính sao số thấp
Ví dụ:
Người dùng cần sử dụng giám sát mức dầu Diesel trong tank chứa 6 mét với lượng dầu chứa 40 ngàn lít chẳng hạn
Thì đối với các dòng siêu âm Châu Âu có sai số tầm 0.15%. Tương đương 40 ngàn lít thì cảm biến chỉ sai số tầm 60 lít trong khi các thiết bị có xuất xứ Châu Á phải sai số gấp 3-4 lần. Thậm chí có thiết bị sai số rất lớn
Và sai số này dẫn đến hậu quả bị thất thoát dầu không thể nào kiểm soát được. Cuối cùng doanh nghiệp vẫn lỗ vì chọn đồ giá rẻ
Lưu ý khi chọn cảm biến siêu âm
Mặc dù sai số ghi trên Catalog thiết bị cảm biến siêu âm là như vậy. Nhưng; chúng ta không xem xét kỹ mà lắp đặt sai hoặc thiết kế bồn sai quy cách cũng dẫn đến sai số thêm cho thiết bị cảm biến
Vì vậy khi lắp tránh lắp thiết bị đo mức nước gần dòng chảy; lắp cách thành bồn theo công thức trên hình
Đồng thời lắp ở khu vực tĩnh chất lỏng bằng phẳng; hay lắp bên ngoài. Bên cạnh đó lắp thiết bị đo phải vuông với mặt phẳng chất lỏng bên dưới bồn
Đối với môi trường nhiệt độ cao trên 75 oC thì phải sử dụng phương pháp khác. Vì hầu hết; các loại sensor siêu âm đo mức nước của các hãng đều chó chung một điểm đó là chịu dc nhiệt độ dao động 20 ….. 85 oC
Khi chọn cảm biến; ta chỉ cần quan tâm thêm phần kết nối ren có vừa khớp với yêu cầu đưa ra không. Môi trường đo là gì ? Á p xuất và nhiệt độ max tầm bao nhiêu
Qua bài chia sẻ trên bạn cũng có thể nắm bắt được khái quát cảm biến siêu âm là gì và những ưu nhược điểm đặc trưng của nó. Bạn có thể tham khảo thêm các dòng cảm biến đo mức khác tại
Cảm biến siêu âm đo khoảng cách
Báo giá các loại cảm biến siêu âm
Trưởng Phòng Kinh Doanh
Kỹ Sư Cơ Điện
0931 429 989 – 0972 56 05 06 – Mr. Thành
Mail: thanh.nguyen@huphaco.vn
Địa chỉ: Rosita Khang Điền; Phường Phú Hữu, Q9, TP.HCM