Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm | Cảm biến siêu âm đo mức

Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

02-08-2018 Nồi Hơi Đốt Củi

Trước khi tìm hiểu về nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng; ta cần tìm hiểu về khái niệm cảm biến siêu âm và ứng dụng cũng như cấu tạo của cảm biến siêu âm.

Cảm biến siêu âm là gì?

Cảm biến siêu âm là một thiết bị cảm biến được dùng để đo khoảng cách; dùng để đo mức chất lỏng, chất rắn trong các nhà máy hoặc các nhà máy xử lý nước. Tín hiệu output của cảm biến là tín hiệu 4-20mA; 0-10V hoặc tín hiệu PNP để đưa về PLC để xử lý. Cảm biến siêu âm cho độ chính xác cao với phương pháp đo không tiếp xúc; thích hợp dùng đo trong các môi trường có khả năng ăn mòn cao như: nước thải, axit,…. 

Các loại cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

Các loại cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng:

Cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng hoạt động dựa trên việc phát đi/thu lại tín hiệu siêu âm từ bộ thu phát tín hiệu siêu âm trong thiết bị.

Đầu tiên, thiết bị sẽ phát đi một sóng siêu âm và đo khoảng thời gian từ khi sóng siêu âm phát ra đến khi sóng phản xạ khi gặp bề mặt tiếp xúc. Do vận tốc sóng âm truyền trong một môi trường đồng nhất là không thay đổi nên từ đó ta tính được khoảng cách từ cảm biến đến đối tượng cần đo.

Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

Sau khi tính được khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt tiếp xúc; cảm biến sẽ tính ra được mức chất lỏng hiện tại trong bồn chứa. Tín hiệu này sau khi được xử lý sẽ được truyền về bộ hiển thị tín hiệu để hiển thị lượng nước trong bồn hoặc sẽ được đưa về PLC để xử lý.

Cấu tạo của cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng?

Cấu tạo cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

Cấu tạo cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

Thiết bị cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng gồm 3 phần chính:

  • Phần phát tín hiệu siêu âm: Tín hiệu siêu âm sẽ được phát ra từ bộ phận này và truyền đi trong môi trường không khí.
  • Bộ phận thu tín hiệu siêu âm: Tín hiệu siêu âm sau khi được phát ra; khi gặp bề mặt tiếp xúc sẽ phản xạ lại; bộ phận này sẽ thu lại tín hiệu siêu âm này.
  • Phần xử lý tín hiệu: đây được xem như là bộ xử lý trung tâm của thiết bị, với vận tốc và thời gian của tín hiệu siêu âm, bộ xử lý sẽ tính ra được khoảng cách từ đầu cảm biến đến bề mặt chất lỏng cần đo, từ đó sẽ xác định được mực chất lỏng trong bồn chứa.

Ứng dụng của cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng:

Ứng dụng cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

Ứng dụng cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

Giống như tên gọi, cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng sẽ có một số ứng dụng sau:

  • Đo mức chất lỏng trong bồn chứa, báo lượng nước hiện tại, báo thể tích, báo mức chất rắn cũng như đo khoảng cách mặt phẳng.
  • Tín hiệu ra tương ứng là 4-20mA hoặc 0-10VDC, là tín hiệu tiêu chuẩn có thể sử dụng các bộ hiển thị, PLC để đọc, xử lý và xuất ra các tín hiệu điều khiển hoặc tín hiệu cảnh báo (báo đầy, báo cạn…).

Một số lưu ý khi chọn mua và lắp đặt cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng:

Lưu ý khi chọn mua cảm biến:

Khi chọn mua cảm biến, ta cần phải lưu ý một số vấn đề sau:

  • Dải đo của cảm biến: hiện tại cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng có các dải đo là 0-2m; 0-6m, 0-10m, 0-20m. Ta cần phải xác định rõ dải đo này vì nếu chọn sai; có thể làm cho cảm biến siêu âm hoạt động không chính xác. Ví dụ ta cần đo mức chất lỏng trong bồn chứa cao 0-5m; ta nên chọn dải đo 0-6m thay vì chọn dải đo 0-2m hoặc 0-10m vì nếu chênh lệch dải đo càng lớn; độ sai số sẽ càng cao.
  • Tín hiệu output của cảm biến: cảm biến siêu âm cho ra tín hiệu output là 4-20mA, 0-10V và tín hiệu Modbus.
  • Áp suất môi trường làm việc: cảm biến siêu âm chỉ hoạt động được áp suất tối đa là 1bar (0,1MPa), nếu trong trường hợp đo trong bồn chứa có áp suất trên 1 bar, ta không nên chọn cảm biến siêu âm.
  • Nhiệt độ làm việc: cảm biến siêu âm chỉ hoạt động được trong môi trường nhiệt độ từ -30 đến 70oC đối với dải đo 0-2m, 0-6m và từ -30 đến 60oC đối với dải đo 0-10m, 0-20m.
  • Kiểu hiển thị: đối với cảm biến siêu âm sẽ có 2 loại chính: loại có màn hình hiển thị và loại không có màn hình hiển thị. Đối với loại không có màn hình hiển thị, ta nên sử dụng thêm bộ hiển thị tín hiệu, thông tin có thể tham khảo tại địa chỉ:

Bộ hiển thị tín hiệu

Các lưu ý khi lắp đặt cảm biến siêu âm:

Ngoài các lưu ý khi chọn mua cảm biến siêu âm thì khi lắp đặt, ta cũng cần phải tuân theo một số chỉ dẫn của hãng để cảm biến siêu âm đạt được độ chính xác nhất.

Lưu ý khi lắp cảm biến siêu âm đo mức nước

 (1)

Hình (1): Cách lắp đặt được hãng khuyến khích là đặt cảm biến hướng đầu phát tín hiệu xuống phía bề mặt tiếp xúc 1 phương thẳng đứng vuông góc với bề mặt chất lỏng cần đo.

Lưu ý khi lắp đặt cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

(2)

Hình (2): Khi lắp cảm biến siêu âm trong bồn chứa có cổ cao; ta cần tuân theo nguyên tắc trên để độ chính xác của cảm biến đạt đến mức cao nhất.

Lưu ý khi lắp cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

(3)

(Hình 3): Mỗi loại cảm biến siêu âm sẽ có 1 khoảng cách từ đầu phát tín hiệu siêu âm mà cảm biến sẽ không đo được; khoảng cách này được gọi là deadzone. Khi chọn mua hoặc lắp đặt; ta nên tham khảo kỹ phần deadzone này để tránh tình trạng cảm biến bị sai.

Lưu ý khi lắp đặt cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

(4)

Hình (4): khi lắp đặt cảm biến siêu âm, ta nên lắp đặt thiết bị cách thành của bồn chứa 1 khoảng. Khoảng này sẽ được tính theo công thức trên.

Một số vấn đề có thể ảnh hưởng đến hoạt động của cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng:

Trong khi lắp đặt trong bồn chứa; sẽ có một số yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị cảm biến; sau đây là một số trường hợp có thể gặp phải trong quá trình vận hành thiết bị:

Lưu ý khi lắp đặt cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

(5)

Hình (5): trong trường hợp gắn cảm biến trong bồn chứa có cánh xoay thì khi cánh xoay hoạt động sẽ làm gợn sóng trong các bồn chứa dẫn đến việc sóng siêu âm không được phản xạ chính xác, có thể dẫn đến sai số của cảm biến. Trong trường hợp này ta có thể khắc phục bằng cách:

  • Lắp đặt cảm biến cách xa cánh xoay một khoảng cách đủ rộng để không làm ảnh hưởng đến tín hiệu siêu âm.
  • Sử dụng 1 ống tròn để bọc xung quanh cánh xoay; đảm bảo cánh xoay không làm gợn sóng ở nơi gắn cảm biến.

Lưu ý khi lắp đặt cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

(6)

Hình (6): một trường hợp ta có thể gặp phải khi lắp đặt có thể dẫn đến cảm biến siêu âm hoạt động không chính xác; là chúng ta khi lắp đặt lại lắp đặt cảm biến ở nơi nguồn nước xả vào; vì ở nơi này, mặt nước sẽ liên tục bị dao động; dẫn đến tình trạng sóng siêu âm truyền đi không đúng, dẫn đến sai số. Trong trường hợp này; ta có thể khắc phục bằng cách lắp cảm biến siêu âm cách xa nơi nguồn nước được bơm vào.

Vì sao nên sử dụng cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng của hãng Dinel-CH Séc?

Nguyên lý hoạt động cảm biến đo mức chất lỏng Dinel

  • Hãng Dinel của Cộng hòa Séc là một hãng chuyên sản xuất các thiết bị cảm biến từ năm 1991. 
  • Dinel là một trong những nhà sản xuất có ảnh hưởng nhất của các hệ thống đo lường mức độ tại Cộng hòa Séc với mức tăng doanh thu hàng năm và tiềm năng đổi mới mạnh mẽ. 
  • Các sản phẩm cảm biến của hãng Dinel luôn đáp ứng được đầy đủ các tiêu chuẩn của Châu Âu; mang đến sự chính xác cũng như độ bền cao.
  • Các sản phẩm của hãng Dinel đều được bảo hành trong vòng 36 tháng.

Có thể mua cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng ở đâu?

Cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

Hiện tại; Công ty TNHH kỹ thuật tự động Hưng Phát đang là đại diện độc quyền của hãng Dinel tại Việt Nam; cam kết mang đến cho mọi người một giải pháp tốt nhất cùng một mức giá cực kỳ ưu đãi.

Mọi thông tin cần tư vấn, vui lòng liên hệ với chúng tôi:

Mobile: 0987 0983 11 – Mr Triết

Mail: triet.nguyen@huphaco.vn

Website: http://cambiendo.vn

Sản phẩm liên quan

Đối tác

  • Công ty TNHH Kỹ thuật tự động Hưng Phát
  • Công ty TNHH Kỹ thuật tự động Hưng Phát
  • Công ty TNHH Kỹ thuật tự động Hưng Phát
  • Công ty TNHH Kỹ thuật tự động Hưng Phát
  • Công ty TNHH Kỹ thuật tự động Hưng Phát
  • Công ty TNHH Kỹ thuật tự động Hưng Phát
  • Công ty TNHH Kỹ thuật tự động Hưng Phát
  • Công ty TNHH Kỹ thuật tự động Hưng Phát
  • Công ty TNHH Kỹ thuật tự động Hưng Phát

Công ty TNHH Kỹ thuật tự động Hưng Phát

♦ Design By: http://cambiendo.vn/