Cảm biến đo mức nước thả chìm

Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một vài dòng cảm biến đo mức nước thả chìm mà bên mình đang cung cấp. Với các loại thiết bị cảm biến này chúng ta có thể dễ dàng đo được độ sâu và đo mức nước một cách dễ dàng. Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu và chọn mua cho mình một sản phẩm như vậy thì có thể tham khảo bài viết này nhé. Nội dung bài viết gồm khái niệm về cảm biến đo mức dạng thả chìm là gì ? Cách thức hoạt động của chúng như thế nào ? Các phạm vi có thể ứng dụng ? Các thông số kỹ thuật cần quan tâm ? Các ưu và nhược điểm khi sử dụng các dòng cảm biến này và một số thông tin chi tiết có liên quan khác.

Nếu các bạn đang có nhu cầu đo lường mực nước trong công nghiệp hay trong đời sống sinh hoạt bình thường ở các sông hồ hay bồn chứa, tank chứ cao và có kích thước lớn. Chúng ta sẽ không thể nào đo lường thủ công bằng mắt thường hoặc phải dùng thước để đo hoặc án chừng đúng không nào. Để giải quyết vấn đề thì ta sẽ sử dụng cảm biến để đo lường mực nước trong các trường hợp kể trên, và không thiết bị nào phù hợp hơn là các dòng cảm biến đo mức nước dạng thả chìm.

Cảm biến đo mức nước thả chìm là gì ?

Trước khi vào nội dung chính thì chúng ta sẽ điểm qua những thông tin cơ bản về thiết bị này trước nhé. Cảm biến đo mức nước dạng thả chìm có tên tiếng Anh là Hydrostatic Level Meter hay còn gọi với nhiều tên khác như cảm biến đo mức nước thủy tĩnh, cảm biến đo áp suất thủy tĩnh. Đây là dòng cảm biến đo mức tiếp xúc trực tiếp và được thả chìm xuống nước để đo được khoảng cách cũng như độ cao của mực nước nếu tính từ đáy là bao nhiêu. Đây là dòng cảm biến được sử dụng rất phổ biến trong các ứng dụng cần đo lường mực nước có độ sâu lớn và có chi phí tiết kiệm nhất so với các dòng sản phẩm đo lường khác.

Trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn 3 dòng cảm biến đo mức nước thả chìm hay cảm biến áp suất thủy tĩnh đến từ 3 thương hiệu khác nhau. Lần lượt đó là cảm biến đo mức nước dạng thả chìm của Hawk thuộc USA (sản xuất tại Úc), Dinel và JSP thuộc Cộng Hòa Séc. Đây là các dòng cảm biến có nguồn gốc xuất từ từ Châu Âu và đạt được hết toàn bộ các tiêu chuẩn khắc khe về thiết bị của khu vực này. Chính vì thế mà các bạn có thể yên tâm khi chọn lựa và sử dụng chúng nhé.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến đo mức nước thả chìm như thế nào ?

Nhìn vào tên gọi của các dòng thiết bị này thì chúng ta cũng phần nào biết được cách thức sử dụng của chúng rồi đúng không nào ? Thật vậy, cảm biến sẽ được cấu tạo từ 2 phần đó là phần đầu dò và phần dây cáp kết nối. Khi sử dụng ta sẽ thả chìm đầu dò của cảm biến xuống các hồ, bể, tank hay thùng chứa để đo lường khoảng cách từ mặt nước cho đến đầu dò là bao nhiêu. Sau đó cảm biến sẽ truyền về tín hiệu ngõ ra dạng analog 4-20ma tuyến tính để chúng ta có thể đấu nối với các loại thiết bị hỗ trợ và điều khiển như bộ hiển thị mực nước hay PLC điều khiển.

Về cách thức hoạt động thì chúng ta sẽ dựa vào định luật áp suất thủy tĩnh, cụ thể là cứ xuống sâu 10m nước thì áp suất sẽ tăng lên 1bar. Và cứ như thế lấy mốc này làm chuẩn các nhà sản xuất thiết bị cảm biến sẽ thiết kế khả năng chịu áp của đầu dò cảm biến sao cho phù hợp với thang đo mà chúng ta yêu cầu. Thông thường dãy đo bao nhiêu thì phần dây cáp sẽ bằng hoặc dài hơn để chúng ta có thể đưa tín hiệu về sử dụng. Các bạn cũng có thể tham khảo hình ảnh bên dưới để tiện hình dung hơn nhé.

Phạm vi ứng dụng của cảm biến đo mức nước thả chìm là gì ?

Như ở trên mình cũng đã có giới thiệu sơ lược về dòng thiết bị này rồi đúng không nào, dòng cảm biến này khá kén môi trường ứng dụng. So với các dòng cảm biến đo mức bằng sóng siêu âm hay radar có thể hoạt động tốt trong hầu hết các loại chất lỏng và chất rắn thì dòng cảm biến này chỉ hoạt động tốt trong chất lỏng mà cụ thể là nước. Vì nếu môi chất có tính chất quá khác biệt so với nước thì khi xuống sâu 10m áp suất thủy tĩnh sẽ không còn là 1bar nữa nên chắc chắn không thể sử dụng được. Nên các bạn lưu ý giúp mình là dòng thiết bị này chỉ được sử dụng cho nước thôi nhé.

Các ứng dụng có thể được liệt kê như sau:

• Đo lường mực nước sông hồ, ao, suối,…
• Đo lường mực nước công nghiệp trong các thùng chứa, bể chứa, silo chứa, tank chứa có chiều cao lớn,…
• Đo lường mực nước trong các ứng dụng thủy điện và thủy lợi.
• Đo lường mực nước trong các bồn chứa cao ở các nhà máy xử lý nước thải
• Và còn nhiều ứng dụng khác nữa,…

Cảm biến đo mức nước dạng thả chìm của Hawk:

Dòng cảm biến này từ lâu đã được mình nhập khẩu về Việt Nam để cung cấp cho các nhà máy và khu công nghiệp. Đây là dòng cảm biến đo mức bằng áp suất thủy tĩnh đến từ hãng Hawk của Mỹ và được lắp ráp ở Úc. Cảm biến có khả năng hoạt động rất tốt trong phạm vi 100m nước và có mức độ sai số thấp. Tuy nhiên nhược điểm của dòng này là giá thành cao và không có nhà phân phối độc quyền ở Việt Nam, chính vì thế mà giá cả sẽ ít nhiều có sự chênh lệch giữa các nơi cung cấp. Các bạn tham khảo một vài thông số của cảm biến dưới đây.

Thông số cảm biến thủy tĩnh của Hawk:

• 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 đo mức nước dạng thả chìm của Dinel:

Dòng cảm biến đo mức thủy tĩnh này cũng được mình nhập khẩu về và cung cấp từ lâu ở nước ta. Với dòng cảm biến áp suất thủy tĩnh thả chìm của Dinel – Cộng Hòa Séc chúng ta có thể sở hữu một sản phẩm có ngoại hình bắt mắt, khả năng đo lường chính xác, đạt hết các tiêu chuẩn khắc khe của Châu Âu và quan trọng hơn cả là giá thành khá tốt so với các dòng cảm biến của Hawk. Công Ty BFF là một trong những nhà cung cấp hiếm hoi của hãng này ở Việt Nam nên sẽ không có nhiều sự chênh lệch về giá, các bạn có thể yên tâm khi chọn lựa và dùng thiết bị bên mình. Các thông số cảm biến như sau:

Thông số cảm biến thủy tĩnh của Dinel:

• 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% trên toàn dãy đo của cảm biến
• 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

Cảm biến đo mức nước dạng thả chìm của JSP:

Thêm một dòng cảm biến đo mức thủy tĩnh thả chìm của thị trường Cộng Hòa Séc đó chính là thiết bị đến từ hãng JSP. Ngoài các dòng thiết bị của Hawk và Dinel ra thì bên mình đang là nhà phân phối độc quyền các sản phẩm, thiết bị công nghiệp của hãng này ở thị trường Việt Nam. Dòng cảm biến này sẽ có nguyên lý và cách thức sử dụng không khác gì so với các dòng của 2 hãng trên. Thiết bị vẫn đạt tiêu chuẩn chất lượng của Châu Âu và có bảo hành dài hạn 12 tháng 1 đổi 1. Và đặc biệt hơn là dòng này sẽ có giá thành thấp hơn so với 2 dòng cảm biến bên trên và mình cam kết chỉ bên mình cấp loại này. Các bạn tham khảo các thông số bên dưới nhé.

Thông số cảm biến thủy tĩnh của JSP:

• 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 JSP:

Chắc hẳn là khi làm việc thông qua đo lường áp suất thì ít nhiều các bạn cũng sẽ quan tâm đến việc liệu dòng cảm biến này sẽ có thể chịu quá áp bao nhiêu đúng không nào ? Theo thông số của nhà sản xuất cho thấy với từng dãy đo khác nhau chúng ta sẽ có mức độ chịu quá áp khác nhau các bạn nhé. Có thể tham khảo qua bảng thông số chịu áp bên dưới.

Nếu bảng thông số đó quá khó và phức tạp để tính toán thì dưới đây mình đã quy về giá trị chiều cao cột nước để các bạn có thể dễ dàng tham khảo hơn.

• 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

Các ưu và nhược điểm khi sử dụng cảm biến đo mức nước thả chìm:

Ưu điểm:

• Dùng rất tốt cho nước
• Được thiết kế riêng cho các loại thùng chứa hay cột nước có chiều cao lớn
• Có độ chính xác rất cao
• Là thiết bị đo mực nước giá rẻ đạt chuẩn Châu Âu
• Là thiết bị không thể thiếu trong các lĩnh vực thủy điện hay thủy lợi

Nhược điểm:

• Chỉ có thể sử dụng cho môi chất là nước
• Không thể ứng dụng cho các môi chất khác như xăng, dầu, axit, hóa chất, nhiên liệu, nước thải,…
• Dãy đo bao nhiêu thì cáp phải dài bấy nhiêu
• Rất ít nhà cung cấp tại Việt Nam

Cảm biến đo mức chất lỏng dạng siêu âm:

Từ những nhược điểm của cảm biến đo mức nước dạng thủy tĩnh chúng ta có thể thấy rằng dòng sản phẩm ấy chỉ có thể hoạt động trong nước. Vậy nếu các bạn cần đo lường cho môi chất là nước thải, nước sạch sinh hoạt, hóa chất, axit, xăng dầu, nhiên liệu, nước giải khát, nước gia vị,…thì phải làm thế nào. Trong các trường hợp này bắt buộc ta phải sử dụng các dòng cảm biến đo mức dạng sóng mà cụ thể là cảm biến đo mức siêu âm các bạn nhé. Vì cảm biến hoạt động thông qua việc thu phát sóng nên sẽ không ảnh hưởng bởi môi chất khi đo lường.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo mức chất lỏng liên tục dạng siêu âm có model là ECH306 được sản xuất bởi hãng Orion – USA và được lắp ráp tại Thổ Nhĩ Kì. Đây là dòng cảm biến đo mức thông qua việc phát sóng siêu âm trong môi trường chất lỏng, ưu điểm của dòng cảm biến này là ta có thể xuất ra nhiều dạng tín hiệu khác nhau cùng một lúc như 4-20ma, modbus rs485, relay on/off. Đặc biệt hơn thì dòng này còn có thể đo lường được thể tích chất lỏng trong một vài loại thùng chứa có kích thước hình học tiêu chuẩn.

Thông số của cảm biến đo mức chất lỏng siêu âm:

• Model: sản phẩm có mã là ECH306, ngoài ra còn có ECH310, ECH312, ECH318,…
• Thương hiệu: đến từ hãng Orion – USA
• Sản xuất: được sản xuất tại Turkey (Thổ Nhĩ Kì).
• Dãy đo: có thể đo lường trong các dãy đo như 0-6m, 0-10m, 0-12m và 0-18m
• 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.
• Mức sai số: sai số tín hiệu là 0,2%.
• Tần số phát: tần số phát của cảm biến là 75Khz
• 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
• 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″

Các bạn có thể tham khảo chi tiết hơn về dòng cảm biến này thông qua bài viết: Cảm biến đo mức siêu âm

Màn hình hiển thị mực nước:

Nếu các bạn sử dụng cảm biến đo mức thủy tĩnh hay các dòng cảm biến đo mức nước và chất lỏng khác như siêu âm thì sẽ có lúc ta cần sử dụng đến một màn hình hiển thị đúng không nào ? Vì tín hiệu ngõ ra của cảm biến là dạng analog 4-20ma nên chúng ta sẽ phải đưa chúng về một thiết bị hỗ trợ nào đó như màn hình để quan sát được giá trị đo đạc chẳng hạn. Hoặc là đưa thẳng tín hiệu về PLC xử lý thông qua chương trình đã nạp vào.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng màn hình hiển thị mực nước có model là OM402UNI được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Sản phẩm này đang được cung cấp độc quyền bởi Công Ty BFF bên mình và thường được cấp kèm theo các dòng cảm biến đo mức liên tục. Sản phẩm đạt chuẩn Châu Âu và có bảo hành lâu dài 12 tháng 1 đổi 1 nên các bạn có thể yên tâm khi sử dụng nhé. Các thông số của thiết bị như sau:

Thông của bộ hiển thị mực nước:

• Model: sản phẩm có mã là OM402UNI
• 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 6 led. Có thể hiển thị  dưới dạng mm hoặc là mét (m) với độ chính xác rất cao.

Lời kết:

Trên đây là những thông tin cũng như các kiến thức cần thiết về cảm biến đo mức nước thả chìm bằng 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 và chất rắn khác nhau như cảm biến đo mức radar, cảm biến đo mức nhiên liệu 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