Cảm biến đo mức không tiếp xúc

Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một số dòng cảm biến đo lường dạng không tiếp xúc. Đây là các dòng cảm biến đo mức cao cấp chỉ được sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt. Và dĩ nhiên thì các ứng dụng thông thường cũng sẽ không làm khó được các loại cảm biến này rồi. Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu cũng như chọn mua thì bài viết này sẽ dành cho các bạn. Nội dung bài viết bao gồm khái niệm Cảm biến đo mức không tiếp xúc ? Các phạm vi ứng dụng ? Các loại cảm biến không tiếp xúc trên thị trường hiện nay ? Các thông số kỹ thuật cần quan tâm.

Việc đo lường trong các ngành công nghiệp hiện nay đã không còn quá xa lạ đúng không nào. Chúng giúp chúng ta có thể giám sát quá trình nạp liệu được tự động hóa hơn cũng như thay thế chúng ta trong các ứng dụng phức tạp. Khác với các dòng cảm biến đo mức tiếp xúc sẽ có dạng dây dài để thả từ đỉnh thùng chứa xuống tận đáy để đo lường. Các dòng này sẽ không thể hoạt động tốt nếu môi trường có bụi hay bị dính. Và lúc này các cảm biến đo mức không tiếp xúc sẽ là một sự thay thế tuyệt vời.

Cảm biến đo mức không tiếp xúc là gì ?

Như thường lệ thì trước khi vào nội dung chính chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu sơ lược về dòng cảm biến này trước nhé. Cảm biến đo mức không tiếp xúc hay còn gọi là cảm biến đo mức bằng sóng là một loại cảm biến công nghiệp đo lường liên tục. Chúng thường là những dòng cao cấp có khả năng đo lường trong các môi trường từ bình thường cho đến đặc biệt. Điểm chung của các dòng cảm biến này là cùng hoạt động theo nguyên lý thu phát sóng điện từ, có ngõ ra dạng 4-20ma hay một số dòng còn có dạng relay on-off. 

Mình xin giới thiệu đến các bạn một số dòng cảm biến đo mức không tiếp xúc như: cảm biến đo mức radar của hãng HAWK – USA và cảm biến đo mức siêu âm của hãng ORION – USA. Như chúng ta đã biết thì các thiết bị đến từ Mỹ sẽ luôn có chất lượng tốt và độ bền cũng khá cao rồi đúng không nào. Nên về việc chất lượng sản phẩm có được đảm bảo hay không thì các bạn có thể hoàn toàn yên tâm nha.

Phạm vi ứng dụng của các dòng cảm biến đo mức không tiếp xúc:

Chúng ta sẽ có thể sử dụng 2 dòng cảm biến này trong nhiều môi trường khác nhau như chất rắn, lỏng, dạng sệt, bột mịn đặc biệt là chất lỏng. Cụ thể thì các bạn có thể tham khảo một số môi trường mình miêu tả dưới đây.

• Chất rắn: cảm biến đo lường chất rắn tốt trong các loại như than đá, đường, hạt nhựa, cà phê, thức ăn gia súc, hạt nêm, thực phẩm dạng viên nén, các loại phân bón không bụi, các loại bột không bụi,…
• Chất lỏng: nước cảm biến đo lường chất rắn tốt trong các loại như nước, nước thải, chất thải công nghiệp, nước giải khát, nước tương, thực phẩm dạng lỏng, chất lỏng công nghiệp, nước sinh hoạt, nhiên liệu, xăng dầu, dầu hỏa,…
• Chất độc hại: điểm mạnh của dòng này là có thể đo lường trong các môi trường có nhiều tác nhân gây ăn mòn như nước thải, môi trường axit, bazo, muối, các chất hóa học, các loại thuốc trừ sâu,…
• Và một số chất khác,…

Cảm biến đo mức không tiếp xúc dạng radar của HAWK:

Với dòng cảm biến đo mức radar thì chúng ta có nguyên lý hoạt động theo dạng phát sóng radar. Cụ thể thì trong quá trình hoạt động, cảm biến sẽ không ngừng phát ra sóng radar để truyền theo đường thẳng, khi đến bề mặt chất cần đo thì sóng sẽ bị phản xạ lại và truyền về cho cảm biến. Lúc này bộ phận transmitter của cảm biến sẽ có nhiệm vụ nhận tín hiệu truyền về và cho ra giá trị đo lường một cách chính xác và nhanh chóng nhất. Loại cảm biến này có thể được sử dụng trong hầu hết các loại môi trường khác nhau từ rắn, lỏng, bột nhão,…

Các dãy đo của cảm biến:

Chính hoạt động dựa trên việc phát ra sóng nên dãy đo của cảm biến cũng sẽ phụ thuộc vào tần số phát sóng, cụ thể như sau:

• Với tần số 50Khz: đo được chất lỏng dãy đo cao nhất 5m (điểm chết là 0.25m)
• Với tần số 40khz: đo được chất lỏng dãy đo cao nhất 7m (điểm chết là 0.3m)
• Với tần số 30khz: đo được chất lỏng cao nhất 11m (điểm chết là 0.35m)
• Với tần số 20khz: đo được chất lỏng cao 20m và đo được chất rắn cao nhất 10m (điểm chết là 0.45m)
• Với tần số 15khz: đo được chất lỏng cao 30m và đo được chất rắn là 20m (điểm chết 0.6m)
• Với tần số 10khz: đo được chất lỏng cao 60m và đo được chất rắn là 40m (điểm chết 1m)
• Với tần số 5khz: đo được cả chất lỏng và chất rắn với dãy đo 60m (điểm chết là 1.5m)
• Với tần số 4khz: đo được chất lỏng và rắn với dãy đo lên đến 180m (điểm chết là 1.5m)

Thông số của cảm biến radar của Hawk:

• Xuất xứ: sản phẩm được mình nhập khẩu từ hãng Hawk – USA
• Dãy do: lớn nhất có thể đo được là 65m, tương ứng với cột chất lỏng cao 65m 
• Tần số phát: 4Khz, 5Khz, 9Khz, 10Khz, 20Khz, 30Khz, 40KhZ, 50KhZ. Từng mức tần số khác nhau chúng ta sẽ có dãy đo khác nhau
• Độ phân giải: màn hình có độ phân giải 1mm
• Nguồn cấp: ta có thể tùy còn trong các loại như 12-30VDC, 90-265VAC, 36-60VDC.
• Ngõ ra tín hiệu: dạng analog 4-20mA
• Có thể truyền thông qua: GosHawk, HART, Modbus, Modbus over Ethernet TCP/IP, Profibus DP, DeviceNet,
• Nhiệt độ làm việc: cảm biến hoạt động tốt trong  -40÷80°C.
• Áp suất làm việc: nằm trong khoảng +/- 0.5Bar
• Sai số của cảm biến: chỉ 0.25% trên toàn dãy đo
• Góc phát của cảm biến: 4 đến 10 độ
• Trên cảm biến có màn hình hiển thị LCD với 2 dòng, dùng để hiệu chuẩn dãy đo / hiển thị / output của cảm biến.
• Tiêu chuẩn bảo vệ IP67, chống bụi và nước.

Cảm biến đo mức không tiếp xúc dạng radar của Orion:

Với dòng cảm biến đo mức dạng sóng radar này chúng ta sẽ có thể đo lường cho tất cả các loại chất rắn và chất lỏng khác nhau trong công nghiệp hiện nay. Dòng cảm biến này sẽ có nguyên lý hoạt động và môi trường ứng dụng hoàn toàn tương tự như dòng radar mình vừa giới thiệu bên trên. Tuy nhiên thì cảm biến của hãng Orion sẽ có giá thành tốt hơn và có nhiều tính năng tốt hơn.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến radar có model là RDR350A-24DC được bên mình nhập khẩu từ hãng Orion – USA và được lắp ráp tại Thổ Nhĩ Kì. Dòng cảm biến này sẽ có ưu điểm về giá thành rất tốt cũng như sẽ có thể sử dụng thêm chức năng đo lường thể tích. Bên cạnh đó chúng ta có thể xuất ra các dạng tín hiệu như 4-20ma, relay on/off, modbus RS485 cùng một lúc. Các thông số kỹ thuật cần quan tâm như sau:

Thông số của cảm biến radar của Orion:

• Model: sản phẩm có mã là RDR350A-24DC
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Orion – USA sản xuất tại Turkey
• Dãy đo: chúng ta có thể tùy chọn thang đo lên đến 50m
• Vật liệu của cảm biến: PP
• Kết nối: dạng ren M63X2
• Nhiệt độ hoạt động: nằm trong khoảng –20 – 80°C,
• Tiêu chuẩn bảo vệ: đạt tiêu chuẩn IP68, chống bụi chống nước rất tốt
• Nguồn cấp: sản phẩm sử dụng nguồn 24VDC
• Tín hiệu ngõ ra: tín hiệu dạng analog 4-20mA, Relay Out 250V/1A  và Modbus RS485
• Sai số: +/- 2 mm hoặc +/- 0,2 % trên toàn dãy đo
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi do nhà sản xuất

Cảm biến đo mức không tiếp xúc dạng siêu âm Hawk:

Bên cạnh dòng cảm biến đo mức radar thì hãng Hawk còn có dòng cảm biến đo mức không tiếp xúc bằng sóng siêu âm. Dòng cảm biến này sẽ có giá thành tốt hơn rất nhiều so với các dòng cảm biến radar. Tuy nhiên thì dòng này chỉ có thể được sử dụng cho các loại môi chất là chất lỏng như nước, nước thải, xăng dầu, nhiên liệu, hóa chất, axit,…

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo mức không tiếp xúc dạng siêu âm có model là MWB1A được sản xuất bởi hãng Hawk – USA và được lắp ráp tại Úc. Dòng cảm biến này sẽ có nguồn gốc từ Châu Âu nên cũng sẽ đạt được nhiều tiêu chuẩn khắc khe của khu vực này. Chính vì thế các bạn có thể yên tâm khi chọn mua và sử dụng nhé. Các thông số kỹ thuật như sau:

Thông số của cảm biến siêu âm của HAWK:

• Model: sản phẩm có model là MWB1A
• Xuất xứ: Hawk (USA) – Australia.
• Nguyên lý đo mức: dạng siêu âm – sóng điện từ.
• Dãy đo: có thể tùy chọn trong các dãy đo như 0-1m, 0-2m, 0-3m, 0-4m,…
• Ngõ ra (Output): tín hiệu analog 4-20mA.
• Nguồn cấp: sử dụng nguồn nuôi 7-28VDC
• Sai số: chỉ 0.1% trên toàn dãy đo
• Độ phân giải cảm biến: 1mm.
• Kiểu lắp đặt: kiểu ren 2″ BSP hoặc 2″”NPT.
• Có màn hình với các phím để hiệu chuẩn, cài đặt dãy đo theo yêu cầu.
• Góc phát sóng: 7° với tần số phát là 50khz.

Cảm biến đo mức không tiếp xúc dạng siêu âm Orion:

Với dòng cảm biến đo mức siêu âm thì chúng ta có thể đo lường trong hầu hết các loại vật liệu dạng lỏng như nước, nước thải, chất lỏng công nghiệp, axit, hóa chất,…Loại cảm biến này sẽ bị hạn chế trong các môi trường có nhiều bụi hay các loại vật thể rắn. Về nguyên lý hoạt động thì hoàn toàn tương tự như cảm biến radar chỉ khác nhau về loại sóng phát ra mà thôi.

Thông số của cảm biến siêu âm của Orion:

• 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 và 12m
• 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″

Xem chi tiết cảm biến siêu âm thông qua bài viết: cảm biến đo mức siêu âm

Bộ hiển thị giá trị đo của cảm biến:

Thông thường thì khi chúng ta sử dụng đến cảm biến đo mức dạng liên tục sẽ có ngõ ra dạng analog 4-20ma đúng không nào. Chúng ta sẽ sử dụng tín hiệu này để kết nối với màn hình hiển thị để có thể hiển thị giá trị đo được để có thể dễ dàng quan sát hơn. Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng màn hình hiển thị có model là OM352UNI được bên mình nhập khẩu từ hãng Orbit Merret của Cộng Hòa Séc. Các bạn có thể tham khảo một số thông số bên dưới.

Thông số bộ hiển thị:

• 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 4000 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

Các bạn tham khảo thêm về dòng màn hình hiển thị này theo bài viết: bộ hiển thị mực nước

Cách thức chọn mua cảm biến đo mức không tiếp xúc như thế nào ?

Để cho thể chọn lựa cho mình một dòng cảm biến đo mức không tiếp xúc sao cho phù hợp thì các bạn cần chú ý các vấn đề như sau:

• Môi chất cần đo là gì ? Thông thường sẽ có 2 loại môi chất chính chúng ta cần quan tâm đó là chất lỏng và chất rắn. Nếu các bạn sử dụng cho môi chất là chất lỏng thì ta sẽ dùng cảm biến đo mức bằng siêu âm. Còn nếu dùng cho chất rắn và chất lỏng thì ta có thể sử dụng cảm biến bằng radar
• Dãy đo của cảm biến bao nhiêu ? Các dòng cảm biến đo mức siêu âm sẽ có dãy đo thấp hơn so với các dòng cảm biến radar, thường sẽ dưới 20m. Nếu các bạn cần sử dụng cảm biến có dãy đo cao hơn thì ta sẽ phải sử dụng radar vì sóng phát ra từ loại cảm biến này sẽ có tần số cao hơn và mạnh hơn.
• Tín hiệu ngõ ra là gì ? nếu các bạn sử dụng cảm biến đo mức không tiếp xúc nhưng cần tín hiệu ngõ ra dạng 4-20ma thì ta có thể sử dụng được hầu hết các dòng cảm biến hiện nay. Tuy nhiên thì nếu các bạn cần thêm các dạng ngõ ra như relay on/off hay modbus rs485 thì ta phải sử dụng các dòng cảm biến của Orion nhé.
• Khả năng đo lường thể tích ? Đây có thể được xem là một chức năng riêng biệt và thường được tích hợp trong một cảm biến chuey6n dụng riêng. Tuy nhiên sẽ thật tuyệt vời nếu chức năng này được tích hợp vào trong cảm biến đo mức đúng không nào ? Và không gì khác chỉ hãng Orion mới có thể làm được việc này

Lời kết:

Trên đây là những thông tin cũng như các kiến thức cần thiết về cảm biến đo mức không tiếp xúc 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