Cảm biến đo áp suất thủy tĩnh

Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo áp suất thủy tĩnh chuyên đo lường mực nước liên tục. Đây là dòng cảm biến được sử dụng khá phổ biến hiện nay bởi nó tối ưu hóa rất tốt cho môi trường nước cũng như có khoảng đo rất lớn. Nếu bạn đang có nhu cầu tìm hiểu và chọn mua dòng sản phẩm này thì bài viết này sẽ dành cho các bạn. Nội dung bài viết bao gồm khái niệm về thiết bị ? Nguyên lý hoạt động ? Các thông số kỹ thuật cần quan tâm ? Cách thức sử dụng cảm biến như thế nào ? Và một số thông tin có liên quan khác.

Nhu cầu đo lường mực nước trong công nghiệp ngày một tăng cao trong thời buổi hiện nay, và đó là lúc chúng ta sử dụng đến các thiết bị cảm biến đo lường chính xác phục vụ cho nhu cầu đó. Việc đo lường mực nước trong một tank chứa nước cao lên đến vài chục mét sẽ là bất khả thi khi chúng ta đo lường bằng thủ công đúng không nào ? Và đó là lúc chúng ta cần sử dụng đến cảm biến đo áo suất thủy tĩnh để giải quyết vấn đề này. Vậy cụ thể thiết bị này có những đặc điểm và tính năng gì, chúng ta cùng nhau tìm hiểu nhé.

Cảm biến đo áp suất thủy tĩnh là gì ?

Cảm biến đo lường áp suất dạng thủy tĩnh hay còn gọi là cảm biến đo mức nước liên tục là một loại cảm biến công nghiệp. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng đo lường mực nước với khoảng đo rất cao trong các tank chứa nước cỡ lớn. Dòng cảm biến này sẽ khác với dòng báo đầy báo cạn các bạn nhé, chúng thường có tín hiệu ngõ ra dạng Relay on/off còn với dòng áp suất thủy tĩnh sẽ có tín hiệu ngõ ra dạng 4-20ma để chúng ta có thể kết nối với nhiều thiết bị hỗ trợ khác.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo áp suất thủy tĩnh có model HLM 25S được bên mình nhập khẩu từ hãng Dinel – Cộng Hòa Séc và một loại cảm biến đo mức nước thủy tĩnh khác đến từ hãng Hawk của USA. Đây là các hãng sản xuất cảm biến đo lường hàng đầu Châu Âu và Châu Mỹ nên chất lượng và khả năng đáp ứng công việc rất tốt nhé. Sản phẩm được cung cấp rất nhiều trên thị trường và nhận được nhiều phản hồi tích cực từ khách hàng.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến đo áp suất thủy tĩnh:

Đúng như tên gọi của mình thì dòng cảm biến này sẽ hoạt động theo nguyên lý đo lường áp suất thủy tĩnh. Như chúng ta đã biết và từng được học ở phổ thông thì cứ xuống sâu 10m nước áp suất sẽ tăng lên 1bar. Đó là cơ sở để cảm biến thủy tĩnh hoạt động, nếu mức áp suất càng cao thì có nghĩa là vị trí đầu dò cảm biến càng sâu trong bể nước. Ví dụ như tank chứa nước của chúng ta có chiều cao là 15m thì mức áp suất mà cảm biến đo được là 1.5bar.

Cách thức sử dụng của dòng cảm biến này cũng khá đơn giản, chúng ta chỉ cần đấu dây tín hiệu ngõ ra cảm biến đến các thiết bị khác như màn hình, bộ điều khiển, PLC và thả đầu dò xuống tận đáy tank chứa là có thể đo lường một cách dễ dàng. Các bạn lưu ý là dòng cảm biến thủy tĩnh chỉ có thể đo lường được nước thôi nhé, nếu có nhu cầu đo lường trong các môi trường khác như nước thải, dầu hỏa, hóa chất, nhiên liệu thì có thể tham khảo một số dòng cảm biến như:

• Cảm biến đo mức siêu âm
• Cảm biến đo mức radar
• Cảm biến đo mức điện dung

Các thông số kỹ thuật của cảm biến đo áp suất thủy tĩnh:

Cảm biến áp suất thủy tĩnh của Dinel:

Dòng cảm biến đo mức dạng thủy tĩnh của Dinel được sử dụng khá phổ biến ở thị trường Việt Nam hiện nay. Các dòng thiết bị cảm biến đến từ hãng này thường có thiết kế rất đẹp mắt và mức độ ổn định rất cao. Tuy nhiên thì ở nước ta hiện nay số lượng nhà cung cấp sản phẩm đến từ hãng này cũng khá ít. Chính vì thế mà Công Ty mình đang là nhà cung cấp các thiết bị của hãng Dinel và các bạn có thể đặt hàng bên mình nhé. Các thông số kỹ thuật liên quan như sau:

• Model: sản phẩm có mã là HLM 25S
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Dinel – Czech
• Dãy đo: có thể đo lường lớn nhất lên đến 100m nước
• Nguồn cấp: cảm biến sử dụng nguồn dạng 24VDC.
• Ngõ ra (Output): cảm biến sử dụng tín hiệu LOOP 4-20mA/0-10V
• Sai số: trong khoảng 0.5%
• Nhiệt độ làm việc: cảm biến làm việc tốt trong khoảng từ 0-70°C
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất
• Vỏ bảo vệ của cảm biến được làm bằng SS316
• Dây cáp chịu nước với vật liệu Plastic PE

Ưu điểm khi sử dụng cảm biến thủy tĩnh:

• Có nhiều dãy đo cho chúng ta lựa chọn
• Có ngõ ra dạng analog để truyền tín hiệu đi xa
• Sai số khá thấp, đảm bảo chính xác
• Giá cạnh tranh thị trường
• Bảo hành lâu dài lên đến 12 tháng 1 đổi 1

Cảm biến áp suất thủy tĩnh của Hawk:

Đây là dòng cảm biến áp suất đến từ Mỹ và được sản xuất tại Úc, về chất lượng thì chúng ta không có gì phải bàn cãi. Thiết bị này có thể đo lường mực nước liên tục một cách chính xác thông qua nguyên lý áp suất thủy tĩnh. Tuy nhiên dòng này ít được sử dụng vì giá thành cao hơn so với dòng thủy tĩnh của Dinel. Nhưng bù lại mức độ chính xác của dòng này sẽ cao hơn và chất lượng cũng như tuổi thọ cũng có phần vượt trội hơn so với Dinel. Các bạn có thể tham khảo một vài thông số kỹ thuật của dòng cảm biến này dưới đây nhé.

• Xuất xứ: từ hãng Hawk (USA), được sản xuất tại Úc.
• Dãy đo: các bạn có thể tùy chọn các dãy đo như 0-1m, 0-2m, 0-3m…100m.
• Ngõ ra (Ouput): tín hiệu ngõ ra dạng analog 4-20ma. Hoặc là 0-10V.
• Nguồn cấp: cảm biến dòng nguồn 9÷36VDC
• Sai số: chỉ 0.1% trên toàn dãy đo của cảm biến
• Nhiệt độ làm việc: cảm biến có thể làm việc tốt trong khoảng -10÷70°C.
• Vật liệu màng cảm biến: Ceramic Al2O3
• Vật liệu vỏ cảm biến: SS316
• Vật liệu dây cáp: được làm bằng PTFE, là lớp màng có khả năng chóng ăn mòn khá tốt.
• Tiêu chuẩn bảo vệ: IP68 giúp chống nước và chống bụi cực tốt.
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất

Cảm biến áp suất thủy tĩnh của JSP:

Bên cạnh các dòng cảm biến đo mức áp suất thủy tĩnh đến từ Dinel và Hawk thì bên mình còn cấp các dòng sản phẩm đến từ hãng JSP – Cộng Hòa Séc, đặc biệt là cảm biến đo áp suất thủy tĩnh. Dòng cảm biến này có ưu điểm lớn hơn 2 dòng cảm biến trên là về giá thành, giá của cảm biến JSP sẽ thấp hơn một chút trong khi các khả năng đo lường và ứng dụng thì hoàn toàn tương tự. Hơn nữa thì bên mình đang là nhà cung cấp độc quyền của hãng này nên các bạn sẽ không phải lo lắng về vấn đề chênh lệch giá giữa những nơi cung cấp nhé. Một vài thông số kỹ thuật như sau:

Thông số của cảm biến:

• Model: sản phẩm có mã là D2415L
• Xuất xứ: được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hòa Séc 
• Dãy đo: cảm biến có các dãy đo để chúng ta lựa chọn như 1m, 1.6m, 2.5m, 4m, 6m, 10m, 16m, 25m, 40m, 60m,…100m
• Tín hiệu ngõ ra (Output): ngõ ra của cảm biến là dạng analog 4-20mA
• Chiều dài: với phần dây cáp ta có thể tùy chọn, chú ý là chúng ta phải chọn chiều dài cáp lớn hơn hoặc bằng dãy đo. Ví dụ dãy đo 10m thì ta sẽ sử dụng dây cáp dài 12m
• Nguồn cấp cho cảm biến: sử dụng nguồn trong khoảng 12-36VDC, nhưng phổ biến là 24vdc
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi từ phía nhà cung cấp
• Mức sai số: cảm biến có sai số là 1%, 0.5% và 0.25%, tùy vào nhu cầu sử dụng mà ta lựa chọn cho phù hợp nhé.
• Thời gian phản hồi: trong vòng 10ms
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng nước, kháng bụi đạt IP68
• Chịu nhiệt: khả năng chịu nhiệt cảm biến trong khoảng -10-80°C
• Màn cảm biến được làm bằng SS316.

Khả năng chịu quá áp của cảm biến:

Như chúng ta cũng đã biết thì cảm biến đo mức nước dạng thủy tĩnh sẽ hoạt động thông qua áp suất độ sâu của nước đúng không nào. Vậy câu hỏi đặt ra là liệu nếu cảm biến vượt quá độ sâu của dãy đo thì có bị hư hỏng hay không ? Có đo lường được hay không ? Phần này mình sẽ trả lời vấn đề này để các bạn được rõ nhé. Cụ thể thì ứng với từng thang đo cảm biến ta sẽ có mức chịu quá áp như sau:

• Với dãy đo 1m và 1.6m: có thể chịu quá áp ở mức 3m
• Với dãy đo 2.5m: có thể chịu quá áp ở mức 5m
• Với dãy đo 4m: có thể chịu quá áp ở mức 10m
• Với dãy đo 6m và 10m: có thể chịu quá áp ở mức 15m
• Với dãy đo 16m: có thể chịu quá áp ở mức 24m
• Với dãy đo 25m: có thể chịu quá áp ở mức 38m
• Với dãy đo 40m: có thể chịu quá áp ở mức 60m
• Với dãy đo 60m: có thể chịu quá áp ở mức 100m
• Với dãy đo 100m: có thể chịu quá áp ở mức 150m

Cảm biến đo mức chất lỏng dạng siêu âm:

Nếu các bạn cần đo lường cho chất lỏng như nước thải, axit, hóa chất, xăng dầu, nhiên liệu,…Các loại này sẽ không thể nào dùng cảm biến đo mức thủy tĩnh được. Thay vào đó thì chúng ta sẽ sử dụng các loại cảm biến dạng sóng đo lường chất lỏng như siêu âm. Dòng cảm biến này có thể đo lường từ xa mà không cần tiếp xúc trực tiếp vào môi chất. Chính vì thế mà chúng ta có thể đo lường các chất ăn mòn hay chất độc hại một cách dễ dàng.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến siêu âm đo lường chất lỏng liên tục có model là ECH306 được sản xuất bởi hãng Orion – USA. Đây là dòng cảm biến đo mức dạng sóng có nguồn gốc từ Mỹ và được sản xuất tại Thổ Nhĩ Kì, trong khi đó thì giá thành của dòng này rất hợp lý so với các dòng tương tự trong cùng phần khúc. Hơn nữa dòng này có nhiều tính năng đặc biệt như đo lường thể tích trong một số loại bồn chứa, có nhiều tín hiệu ngõ ra như 4-20ma, relay on/off, modbus rs485. Các bạn tham khảo một vài thông số dưới đây nhé.

Thông số kỹ thuật của cảm biến:

• Model: sản phẩm có mã là ECH306
• Thương hiệu: đến từ hãng Orion – USA
• Sản xuất: được sản xuất tại Turkey (Thổ Nhĩ Kì).
• Dãy đo: cảm biến có dãy đo lớn nhất là 6m có thể đo bất kỳ dãy đo từ 6m trở xuống.
• Nguồn cấp: cảm biến dùng nguồn 24VDC
• Ngõ ra (Output): cảm biến có 3 ngõ ra:
  • Ngõ ra dạng analog 4-20mA
  • Ngõ ra tín hiệu Modbus RTU RS485
  • Ngõ ra relay ON/OFF.
• Hệ số cách ly chống nhiễu: cảm biến có khả năng chống nhiễu tín hiệu 4-20mA đạt 2000 VAC.
• Khả năng chịu áp: chống chịu được áp suất lên đến 3 Bar.
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng bụi và nước đạt IP68
• Độ phân giải tín hiệu: 1mm
• Mức sai số: sai số tín hiệu là 0,2%.
• Tần số phát: tần số phát của cảm biến là 75Khz
• Nhiệt độ làm việc: thiết bị hoạt động tốt trong khoảng từ -20÷90°C.
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1
• Cảm biến có màn hình hiển thị và cài đặt thông số.
• Kiểu ren của cảm biến là R2″

Với model của cảm biến đo mức siêu âm trên chúng ta có thể đo lường được trong khoảng cách 0-6m. Nếu các bạn sử dụng dãy đo cao hơn thì có thể tùy chọn thêm model có dãy đo 10m, 12m, 18m, 24m các bạn nhé. Tuy nhiên thì để có thể dễ dàng hơn trong việc chọn lựa các bạn nên liên hệ trực tiếp với bên mình thông qua các thông tin bên dưới để được tư vấn một cách chi tiết nhất nhé.

Sử dụng cảm biến đo áp suất thủy tĩnh như thế nào ?

Sử dụng cảm biến thủy tĩnh với màn hình điều khiển hiển thị:

Trong phần này mình sẽ đưa ra một ví dụ cụ thể về cách thức sử dụng cảm biến áp suất thủy tĩnh nhé. Giả sử mình có một tank chứa nước cao 10m chẳng hạn, mình muốn đo lường mức nước trong tank chứa và hiển thị lên màn hình giá trị đo đạc được. Lúc này mình sẽ sử dụng cảm biến đo áp suất thủy tĩnh kết hợp với bộ hiển thị mực nước OM352UNI. Các bạn có thể tham khảo sơ đồ mình mô tả bên dưới để dễ hiểu hơn nhé.

Các bạn cũng có thể xuất tín hiệu ra từ bộ hiển thị OM352UNI để truyền tín hiệu về cho các thiết bị khác nữa đấy nhé. Cụ thể như thế nào các bạn xem ở phần thông số bên dưới giúp mình.

Thông tin về bộ hiển thị OM352UNI:

Một số thông số kỹ thuật các bạn có thể tham khảo về màn hình hiển thị mực nước như sau:

• Model: sản phẩm có mã là OM352UNI
• Xuất xứ: sản phẩm nhập khẩu từ Cộng Hòa Séc
• Nguồn cấp: dùng nguồn AC/DC có giá trị từ 80-250VAC.
• Sai số: sai số của bộ hiển thị chỉ vào khoảng 0.1%.
• Cách ly chống nhiễu: lên đến 2500 VAC. Giúp chống nhiễu tín hiệu và bảo vệ tín hiệu.
• Tín hiệu vào (Input): các dạng tín hiệu có thể đọc được như 4-20mA / 0-10vdc/ 0-20mA / 0-5v,.. hầu hết các cảm biến đo mức điều dùng ngõ ra trên.
• Ngõ ra (Output): xuất ra được các dạng tín hiệu như:
  • Analog 4-20mA/0-10vdc/0-20mA/-10..10Vdc,…
  • Ngõ ra Relay để điều khiển ON/OFF báo mức cảnh báo.
  • Ngõ ra truyền thông như Modbus RS485, RS232,…
• Kích thước bộ hiển thị: 96 x 48 x 120 mm
• Dòng này hiển thị mức nước trên led 14 đoạn, màn hình có Led. Có thể hiển thị  dưới dạng mm hoặc là mét (m) với độ chính xác rất cao.

Sử dụng cảm biến thủy tĩnh với bộ chuyển đổi tín hiệu:

Nếu chúng ta không có nhu cầu hiển thị mà chỉ muốn chuyển đổi tín hiệu thì có thể sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu để có thể tiết kiệm chi phí nhé. Thông thường tín hiệu ngõ ra của cảm biến áp suất thủy tĩnh hay các loại cảm biến đo mức liên tục khác sẽ có dạng analog 4-20ma. Và nếu chúng ta muốn sử dụng cảm biến này để đóng ngắt máy bơm hay các loại thiết bị báo động khác thì cần đến bộ chuyển tín hiệu các bạn nhé.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng thiết bị chuyển đổi tín hiệu analog 4-20ma sang relay có model là OMX333UNI được bên mình cung cấp kèm với cảm biến áp suất thủy tĩnh. Sản phẩm có nguồn gốc từ hãng Orbit Merret thuộc Cộng Hòa Séc, hiện nay bên mình là đại diện cung cấp sản phẩm cho hãng này tại thị trường Việt Nam. Các bạn có thể tham khảo một vài thông số kỹ thuật của sản phẩm này như sau:

Thông số của bộ chuyển tín hiệu:

• Model: sản phẩm có mã là OMX333UNI
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc một trong những hãng có uy tín nhất hiện nay.
• Ngõ vào (Input): 4-20mA, 0-10v, 0-5v, 0-20mA. Ngoài ra  còn nhận một số tín hiệu cảm biến nhiệt độ: cảm biến Pt100, cảm biến can nhiệt loại K, can nhiệt S, can nhiệt B,…
• Ngõ ra (Output): tín hiệu Relay (Rơ Le), ngõ ra phụ: 4-20mA, 0-10v.
• Nguồn cấp: 10÷30VDC.
• Hệ số cách ly: 2.500 VAC, giúp cách ly và chống nhiễu trong môi trường có nhiều tác nhân gây nhiễu
• Thời gian phản hồi: 1ms
• Sai số: chỉ 0,1%
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất

Lời kết:

Trên đây là những thông tin cũng như các kiến thức cần thiết về cảm biến áp suất thủy tĩnh, hy vọng sẽ giúp ích cho những bạn có như sử dụng. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại cảm biến đo mức chất lỏng, chất rắn khác nhau các bạn có thể tham khảo nếu có nhu cầu. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com