[ TOP] 6 loại cảm biến đo mức chất lỏng | Nước – Dầu – Axit – Hóa Chất
6 phương pháp đo mức chất lỏng
Hiện nay nhà máy sản xuất sử dụng cảm biến đo mức để thay thế sửa chữa cho những loại công tắc nguồn phao mà trước kia được sử dụng thông dụng. Trong xí nghiệp sản xuất thường sử dụng để đo nước, nước thải, hóa chất, axit, dầu thực vật, dầu cá, dầu diesel, sữa, bia, nước ngọt, siro, … Chúng ta cùng nhau đi khám phá từng lại cảm biến đo mức nước nhé !
1. Cảm biến đo mức siêu âm
Cảm biến đo mức siêu âm hay còn gọi là thiết bị đo mức siêu âm là một trong các phương pháp đo mức chất lỏng phổ biến. Nếu 10 năm về trước khi nói đến tên cảm biến siêu âm đo 4-20mA đo mức chất lỏng dùng cho silo bể chứa cao thì hầu như chúng ta không biết gì về nó. Nhưng hiện nay thì quá quen thuôc với dân kỹ thuật nhà máy rồi đúng không nào.
Một số cảm biến siêu âm nổi tiếng đến từ các nước Châu Âu như: Endress Hauser, Vegar, Dinel,…
Nguyên lý cảm biến mức nước
Nguyên lý cảm biến siêu âm đo mức nước
Các loại cảm biến siêu âm
Nói về cảm biến siêu âm thì có 2 loại
- Loại 1: loại không hiển thị.
Loại 2 : loại có màn hình hiển thị hiển thị Oled hiển thị trức tiếp trên cảm biến. Tức nhiên với ưu điểm nổi trội này thì giá cảm biến siêu âm có hiển thị sẽ cao hơn loại cảm biến siêu âm không hiển thị .Tác dụng của màn hình hiển thị Oled để thiết lập và quan sát trực tiếp trên cảm biến mà không cần trải qua bộ hiển thị rời. Nhưng đó là khi ta lắp cảm biến gần nơi ta cần theo dõi hàng ngày, còn trường hợp cảm biến lắp trên bồn chứa cao 10 m – 20 m thì nên mua cảm biến đo mức siêu âm không hiển thị + màn hình hiển thị hiển thị rời ; để kéo màn hình hiển thị về nơi ta quan sát, mỗi ngày mà leo 10 m – 20 m thì hơi khó khăn vất vả à nha = )
So sánh cảm biến siêu âm giá rẻ ULM-53N và cảm biến siêu âm ULM-70N giá cao
Ưu nhược điểm của cảm biến siêu âm
Ưu điểm:
- Lắp đặt khá đơn giản.
- Do không tiếp xúc với chất lỏng nên cảm biến sẽ đảm bảo về tiêu chuẩn thực phẩm, công nghiệp.
- Dãy đo khá rộng, dãy đo nhỏ nhất 0-1m, dãy đo lớn nhất 0-20m. Cài đặt được dãy đo theo mục đích sử dụng khác nhau.
- Tốc độ phản ứng nhanh.
- Độ chính xác cao.
Nhược điểm:
- Không sử dụng được trong môi trường, áp suất, và nhiệt độ cao.
- Không dùng cho chất lỏng có bọt trên bề mặt.
- Mực nước như sông, ao, hồ, sẽ gây báo ảo khi có gợn sóng => Khắc phục bằng cách lắp ở vị trí ít có sóng nhất. Hoặc làm phao ngăn sóng.
Lưu ý: Điểm chết trên của cảm biến phải theo tiêu chuẩn nhà sản xuất. Theo từng dãy đo cụ thể
Tuỳ theo nhu yếu cần đo và ngân sách tất cả chúng ta có, mà ta chọn cảm biến đo mức nước sao cho tương thích .Trên thị trường có nhiều hãng, nhiều nhà phân phối cảm biến đo mức nước bằng cảm biến siêu âm ; vì vậy mọi người cần chọn một nhà sản xuất chính hãng, để có chính sách Bảo hành cũng như tương hỗ kỹ thuật tốt hơn .
Để biết cụ thể thông số kỹ thuật của cảm biến siêu âm hãy xem bài viết này => Cảm biến đo mức siêu âm
2. Cảm biến báo mức chất lỏng dạng điện dung
Cảm biến điện dung hay còn gọi là cảm biến điện cực. Cảm biến đo mức dạng điện dung sử dụng cho đo mức chất lỏng, chất rắn. Với những ai nhu yếu độ đúng mực không quá cao thì nên dùng loại này .
- Sai số +-1% trên toàn dãy đo của cảm biến
Cảm biến mức kiểu điện dung được thiết kế để cảm nhận mức chất lỏng và hạt rắn trong bồn chứa, ống hoặc phễu, silo, …dễ lắp đặt và cài đặt đơn giản nhất trong các loại cảm biến. Cảm biến điện dung đo mức đóng vài trò quan trọng trong việc báo mức dầu trong tank chứa đã đầy hay sắp hết dầu bằng tín hiệu Relay dạng PNP. Ngoài ra có nhiều model tín hiệu ngõ ra analog 4-20mA hoặc 0-10V để báo mức chất lỏng liên tục.
Dù chỉ là một thiết bị đo mức chất lỏng rất nhỏ trong mạng lưới hệ thống dầu DO, dầu thuỷ lực hay dầu máy biến áp và kể cả dầu ăn, nước dẫn điện hay không dận điện, lò hơi, xăng … nhưng không hề thiếu trong trong những khu công nghiệp nhà máy sản xuất kể cả dùng cá thể .
Cảm biến đo mức nước điện dung có 2 loại: dạng que điện cực và dây dò. Và có một số dòng được phủ lớp cách điện để sử dụng đo mức trong môi trường dẫn điện như nước chẳng hạn. Hay có phiên bản có ống tham chiếu để đo đối tượng trong vật chứa không dẫn điện…
Cách xem catalog cảm biến điện dung như sau
- Bản N: Thích hợp cho các khu vực không nổ
- Bản Xd: Để sử dụng trong môi trường bụi dễ cháy
- Bản Xi: Có tính năng chống cháy nổ – sử dụng an toàn cho các khu vực nguy hiểm (nổ)
- Bản XiM: Chống cháy nổ – an toàn để sử dụng trong mỏ có nguy cơ hiện diện khí mêtan hoặc bụi dễ cháy
- Ngoài ra còn có các phiên bản chịu nhiệt độ cao như: NT, XiT, XiMT …
Nguyên lý hoạt động cảm biến điện cực Dinel
- Nói dễ hiểu thế này xung quanh cảm biến luôn có một lượng rất nhiều điện cực mắc nối tiếp giữa cảm biến với thành bồn. Khi mức chất lỏng hoặc chất rắn tiếp xúc với điện cực của cảm biến thì lượng điện cực này lại tăng lên. Thông qua các thuật toán của các vi xử lý chúng ta có thể xác định được mức của nhiên liệu tiếp xúc với cảm biến.
- Mỗi một nguyên liệu khác nhau lại có một mức độ dẫn điện khác nhau nên chúng ta cần sử dụng cảm biến cho phù hợp với từng môi chất.
- Một số môi chất có độ dẫn điện thấp như nước RO hay còn gọi là nước cất có độ dẫn điện rất thấp. Các loại cảm biến điện dung thường không thể đo được. Tuy nhiên, công nghệ phát triển cảm biến điện dung đã có thể đo tốt cho các loại chất lỏng không dẫn điện.
Ưu nhược điểm của cảm biến mức kiểu điện dẫn – điện dung
Ưu điểm nổi bậc của cảm biến điện dung:
- Tuỳ chọn dạng que hoặc dạng dây
- Gắn trực tiếp vào các thùng chứa, silo, trên tàu, bồn chứa, đường ống, hồ chứa…
- Độ nhạy và độ trễ điều chỉnh được
- Có các dạng đầu ra NPN, PNP, NAMUR, 4-20mA, 0-10V.
- Giá thành rẻ so với cảm biến cùng chức năng.
- Hoạt động tốt trong môi trường áp suất và nhiệt độ cao.
- Đo được chất lỏng dẫn điện và không dẫn điện
Nhược điểm sensor cảm biến đo mức
- Sai số ở mức : 1% trên toàn dãy đo. Đo khoảng cách ngắn thì sai số sẽ rất nhỏ.
3. Cảm biến đo mức nước thủy tĩnh
Cảm biến thủy tĩnh là một trong những loại cảm biến đo mức liên tục tiêu biểu vượt trội về giá tiền và có độ đúng chuẩn cao, lại đo được độ sâu lên đến 100 m, nhưng vẫn bảo vệ độ đúng chuẩn 0.5 % trên toàn thang đo. Nên lúc bấy giờ được lựa chọn nhiều nhất trong những chiêu thức đo mức chất lỏng, dùng nhiều trong những xí nghiệp sản xuất thủy điện, đo nước sông, ao, hồ, cửa đập …
Cảm biến đo mức thủy tĩnh còn gọi là cảm biến đo mức nước dạng chênh lệch áp suất ( đo mức bằng chiêu thức đo áp suất thủy tĩnh ), hay còn gọi là cảm biến đo mức nước dạng thả chìm, …
Nguyên lý hoạt động của cảm biến mức thủy tĩnh
Để chọn mức đo tương thích tất cả chúng ta chỉ cần hiểu rõ nguyên tắc đo mực nước thuỷ tĩnh. Trong đó vị trí thấp nhất tại H1 là điểm thấp nhất tương ứng với 4 mA tại không mét nước .Tại vị trí H2 là khoảng chừng mực nước đang tăng dần. Tín hiệu ngõ ra sẽ tuyến tính tương ứng với độ cao của mực nước .Tại H3 là điểm trên cao nhất tương ứng với 20 mA. Chúng ta cần xác lập điểm trên cao nhất để chọn được thang đo cảm biến cho tương thích .Cảm biến sẽ có một dây dẫn từ đầu cảm biến về bộ hiển thị mức nước. Dây dẫn này được phong cách thiết kế chịu áp suất cao nên tuyệt đối không được nối dây ở dưới nước. Trong dây dẫn còn có một ống mao dẫn làm trách nhiệm so sánh mức nước với áp suất không khí .Cụ thể như : Sau khi cảm biến thủy tĩnh HLM-25 được cấp nguồn và thả xuống đáy bể chứa nước. Dưới áp lực đè nén của nước thì màng cảm biến sẽ bị giãn ra và so sánh với áp suất khí quyển. Sự chênh lệch áp suất này sẽ được vi mạch quy đổi thành tín hiệu 4-20 mA, 0-10 v .
Áp suất quy đổi chuẩn sau : 1bar = 10.21 mH2O.( mét nước )
Để biết thông tin kỹ thuật hoặc rõ hơn về cảm biến thủy tĩnh hay tham khảo bài viết => cảm biến đo mức thủy tĩnh
Ưu nhược điểm cảm biến đo mức nước thủy tĩnh
Ưu điểm cảm biến thủy tĩnh
- Đo trong môi trường áp suất bình thường hoặc tank hở
- Dùng được vị trí nhỏ hẹp
- Lắp đặt cảm biến đơn giản
- Giá thành tương đối rẻ
- Dãy đo rộng đến 100 mét nước
Nhược điểm cảm biến mức thủy tĩnh
- Không thể nối dây dưới nước ( nên chọn đúng chiều sâu của bồn chứa).
- Chỉ đo được môi trường chất lỏng như nước, không đo được những chất có tính chất ăn mòn.
4. Cảm biến đo mức radar
Cảm biến radar đo mức nước hay còn gọi là báo mức radar, cảm biến radar, cảm biến mức nước radar hay cảm biến radar đo khoảng cách … ; thì đều nói đến cảm biến đo mức liên tục dạng bắn sóng radar. Đây là loại cảm biến thuộc dòng hạng sang của hãng Dinel – CH Séc. Cảm biến đo mức dạng sóng Radar, được sử dụng trong những môi trường tự nhiên khắc nghiệt như áp suất và nhiệt độ cao. Cảm biến có hiển thị màn hình hiển thị OLED sắc nét .Cảm biến đo mức radar phát ra sóng được dẫn hướng trên dây, cho phép đo mức liên tục những đối tượng người dùng như ; vật tư lỏng, bột nhão và rắn …. Cảm biến radar có năng lực thích hợp với sự biến hóa của khí quyển ( áp suất, nhiệt độ, bụi, hơi nước … ) hay sự đổi khác của hằng số điện môi, độ dẫn điện …
Để biết rõ hơn về thông tin cảm biến radar GRLM-70 Dinel hãy tham khảo bài viết này => Cảm biến đo mức radar | GRLM-70 Dinel
Nguyên lý cảm biến radar
Khi cảm biến được lắp vào mạng lưới hệ thống và được cấp nguồn. Cảm biến sẽ phát ra xung điện từ dọc theo que đo, hoặc cáp. Với vận tốc của xung bằng với vận tốc của ánh sáng. ( đây cũng là nguyên do cảm biến được gọi là cảm biến Radar ). Khi xung điện từ bị ngăn bởi môi chất cần đo như : nước, chất rắn, … Thì xung điện từ sẽ phản xạ ngược lại cảm biến. Thời gian khi xung được phát đi và truyền lại sẽ được giải quyết và xử lý qua vi mạch để truyền tín hiệu Analog 4-20 mA hoặc Modbus để tất cả chúng ta tinh chỉnh và điều khiển và hiển thị giá trị đo .
Ưu điểm yếu kém của cảm biến đo mức radar
Ưu điểm của radar sensor
Cảm biến đo mức radar GRLM-70 là một thiết bị đo mức công nghệ cao, có nhiều ưu điểm như :
- Dùng được trong nhiều môi trường.
- Đo được nhiều đối tượng như: rắn, lỏng, sệt…
- Chịu được nhiệt độ cao
- Cấu tạo bẳng vật liệu cao cấp Inox 316
- Thang đo rộng hơn 40 m
- Độ chính xác cao
- Tuổi thọ sản phẩm cao
Nhược điểm
Tuy rằng, cảm biến đo mức radar có rất nhiều tính năng, ưu điểm kể trên. Nhưng cũng có những điểm yếu kém như :
- Công nghệ mới, ít người tiếp cận
- Có điểm mù hay còn gọi là điểm chết, là vị trí không đo được ở cận trên và cận dưới
- Giá thành cao…
5. Cảm biến mức nước dạng áp suất
Bạn có nghe nói đến cảm biến áp suất đo mức nước chưa ? Cảm biến được lắp bên ngoài bồn chứa, phía dưới đay bồn để nhận áp lực đè nén tốt nhất. Số mét nước tương tự với áp suất cũng được qui đổi và phong cách thiết kế giống như cảm biến đo mức thủy tĩnh .
Ứng dụng đo mức nước bằng cảm biến áp suất:
- Nhà máy nước, ở các cột nước tạo áp lực cho hệ thống đường ống.
- Trong các nhà máy bia, ở các cột ủ men bia,…
- Các nhà máy sản xuất dệt nhuộm và may mặc.
Nguyên lý của đo mức nước bằng áp suất
Cảm biến áp suất dựa trên áp lực đè nén của cột nước tác động ảnh hưởng lên cảm biến áp suất. Sau đó dựa vào công thức để tính ra chiều cao của mức nước tương ứng với áp lực đè nén đo được trên cảm biến. Những tín hiệu này thường có dạng 4-20 ma và truyền về mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển đóng ngắt bơm hoặc là van đóng mở nước vào ra bồn .
Khi nào nên dùng cảm biến áp suất đo mức nước?
Câu vấn đáp là :Vì bồn chứa nước, hay nói đúng hơn là cột chứa nước thường rất cao và là dạng bồn kín. Vì thế những thiết bị như siêu âm hay radar dùng không khả thi ( tương thích kênh hở, không áp suất và nhiệt độ cao ) hoặc ngân sách góp vốn đầu tư quá đắt đỏ .Dùng cảm biến áp suất là theo nguyên tắc quy đổi áp suất nước, chính là xuất phát từ công thức tính :
1 bar = 10.21 mét nước
Tuy rằng kết quả đem đến có độ chính xác không cao. Nhưng vẫn nằm trong sai số cho phép của hệ thống. Để biết rõ hơn vềcác bạn hãy xem bài viết này cảm biến áp suất nước 4-20mA
Lưu ý khi chọn cảm biến mức nước dạng áp suất:
- Biết được chiều cao của cột nước hay bồn nước cần đo mức
- Chọn cảm biến áp suất với thang đo phù hợp
- Chọn vị trí thi công lắp đặt
- Tiến hành test mức nước và cho hệ thống hoạt động.
6. Công tắc cảm biến mực nước 3 que
Cảm biến mực nước 3 que – 4 que – 2 que là bộ báo mức nước để đóng ngắt bơm báo ra tín hiệu ON / OFF khi mực nước đầy hoặc cạn .
Bộ cảm biến gồm 3 que đo để xác lập mực nước trong tank chứa. Trong đó hai que ngắn dùng để báo mức Min và mức Max tương ứng cho mức báo đầy và báo cạn mực nước trong bồn chứa. Bộ công tắc nguồn mức nước 3 que sẽ được liên kết với bộ tinh chỉnh và điều khiển mức nước để xuất ra tín hiệu Relay ON – OFF đóng ngắt bơm .Nhiều người cứ nghĩa rằng cần biết giá công tắc nguồn mực nước 3 que và chọn nhà phân phối có giá thấp nhất là đủ. Điều đó đúng nhưng chưa đủ bởi có rất nhiều loại và tiêu chuẩn khác nhau bởi nhiều nhà phân phối khác nhau .
Nguyên lý hoạt động que đo mực nước 3 que
Để sử dụng cảm biến mực nước 3 que hiệu suất cao tất cả chúng ta nên hiểu thêm về nguyên tắc đo của công tắc nguồn mực nước 3 que để sử dụng đúng cho những loại tank trong trong thực tiễn. Trong trong thực tiễn có nhiều loại bồn chứa khác nhau : bồn chứa inox, bồn chứa bê tông, bồn chứa bằng sắt … Mỗi loại bồn chứa khác nhau tất cả chúng ta phải chọn cảm biến cho tương thích .
Cảm biến mực nước 3 que tank dẫn điện
Đối với tank dẫn điện tất cả chúng ta chỉ cần hai que và một đầu nối với thành của Tank vào cổng COM của bộ điều khiển và tinh chỉnh mức nước, mà không cần dùng tới que thứ 3 .
Công tắc mực nước 3 que tank không dẫn điện
Cảm biến mực nước 3 que hoàn toàn có thể sử dụng cho mọi loại tank kể cả tank dẫn điện và tank không dẫn điện. Hai que còn lại được so sánh với que dài nhất để xác lập mức báo đầy và báo cạn
Công tắc mực nước 2 que cho mọi loại tank
Trong trường hợp tank có thể lắp ngang chúng ta chỉ cần dùng hai que CNP-18-10 mà không cần lắp thêm que thứ 3 cũng như nối dây từ thành Tank tới bộ điều khiển mức nước. Để biết chi tiết cảm biến mực nước 3 que hãy xem bài viết này => Công tắc cảm biến mực nước 3 que Dinel CNP
Mua cảm biến mức ở đâu?
Công ty Hưng Phát là một nhà cung cấp hàng đầu các thiết bị đo mức chất lỏng – cảm biến báo mức dầu,…tại Việt Nam. Bên Dung cung cấp tất cả các giải pháp đo lường trong ngành nước, nước thải, xăng, dầu, các loại chất lỏng, chất rắn….
Lời kết
Ở bài viêt này Dung xin tạm kết thúc ở đây. Còn rất nhiều cảm biến đo mức khác Dung sẽ trình làng đến những bạn ở bài sau. Cảm ơn những bạn đã theo dõi bài viết của Dung. Chúc những bạn thành công xuất sắc !
Source: https://dvn.com.vn
Category: Phụ Kiện
