Cảm biến siêu âm MWB1A

Xin chào tất cả các bạn, rất vui vì được các bạn ghé thăm bài viết của mình. Trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một dòng cảm biến đo mức dạng siêu âm có model là MWB1A được công ty BFF mình nhập khẩu về từ hãng Hawk – USA và được sản xuất bởi Úc (Australia). Nếu các bạn đang có nhu cầu chọn mua cho mình một dòng cảm biến như vậy thì có thể tham khảo nhé. Bài viết này sẽ giới thiệu các kiến thức liên quan đến cảm biến siêu âm MWB1A như thế nào ? Chúng hoạt động ra sao ? Các phạm vi ta có thể ứng dụng ? Các thông số kỹ thuật ? Cách thức chọn mua cảm biến và các thông tin chi tiết có liên quan khác.

Cảm biến siêu âm MWB1A là gì ?

Cảm biến đo mức siêu âm nói chung và cảm biến siêu âm model MWB1A nói riêng là một trong những dòng cảm biến đo lường bằng sóng điện từ. Chúng hoạt động bằng cách tạo ra sóng âm để đo lường mà không cần phải tiếp xúc với môi chất cần đo lường. Điểm chung của các dòng cảm biến dạng sóng này như sau:

• Có màn hình tích hợp để cài đặt dãy đo
• Có khả năng quan sát trên màn hình tích hợp
• Có khả năng cài đặt thông số bằng phím vật lý
• Hoạt động chủ yếu trong môi chất là chất lỏng
• Rất thích hợp cho các ứng dụng có dãy đo từ 1.5mm trở lên
• Giá thành dễ tiếp cận nhất trong cùng nhu cầu đo lường

Cảm biến siêu âm đo mức nước MWB1A được bên mình nhập khẩu chính hãng về từ USA để cấp cho thị trường Việt Nam. Hiện nay các thiết bị của bên mình đều được phân phối rộng rãi trong các khu công nghiệp, nơi mà các nhà máy có nhu cầu đo lường chất lỏng. Hơn nữa thì bên mình cũng là nơi cung cấp sản phẩm độc quyền hiện nay, rất thích hợp cho các bạn làm dự án, chào thầu.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến đo mức siêu âm MWB1A ra sao ?

Như ở trên mình có giới thiệu sơ lược thì cảm biến đo mức siêu âm MWB1A sẽ đo lường mà không cần tiếp xúc với môi chất cần đo. Cụ thể là trong quá trình làm việc thiết bị sẽ không ngừng phát ra sóng điện tự cụ thể là sóng siêu âm. Sóng này sẽ lan truyền trong không gian bồn chứa và đi đến bề mặt chất lỏng có trong bồn.

Sóng sau khi đi đến bề mặt sẽ bị phản xạ và trả về cảm biến một cách nhanh chóng. Trên cảm biến sẽ có bộ phận gọi là transmitter có nhiệm vụ tiếp nhận sóng truyền về và tính toán khoảng cách thông qua 2 thông số là vận tốc và thời gian sóng di chuyển. Lúc này khoảng cách sẽ được quy đổi thành dạng tín hiệu analog 4-20mA tuyến tín để chúng ta có thể kết nối với các thiết bị điều khiển khác.

Chúng ta có thể sử dụng cảm biến siêu âm MWB1A ở những đâu ?

Với dòng cảm biến siêu âm này thì các bạn lưu ý giúp mình chỉ sử dụng trong môi trường chất lỏng thôi nhé. Vì tần số phát của chúng chỉ dừng lại ở mức 50kHz nên không thể nào đo được cho chất rắn. Nguyên nhân là do chất rắn hấp thụ sóng rất mạnh, sóng truyền đến chất rắn sẽ không được phản xạ về nên hầu như không ai dùng cảm biến siêu âm để đo cho chất rắn cả. Các môi trường các bạn có thể dùng loại siêu âm như:

• Đo lường mực nước: nước, nước sinh hoạt, nước ăn, nước giải khát, nước trái cây, nước tương, nước thải, nước chưa qua xử lý hoặc đã qua xử lý, nước sông, hồ, ao, nước thủy điện, nước trong bồn xử lý,…
• Đo lường nhiên liệu: các loại dầu cháy, dầu Diesel, dầu DO, dầu hỏa, dầu mazut, nhiên liệu, xăng dầu,….
• Đo lường hóa chất: các loại axit đậm đặc hoặc loãng, các loại hóa chất dạng lỏng công nghiệp, dung môi hữu cơ, cồn, ancol, chế phẩm sinh học, oxi già,…
• Và còn nhiều ứng dụng khác tùy vào nhu cầu sử dụng của các bạn mà chọn loại cho phù hợp nhé.

Các thông số kỹ thuật cần quan tâm của cảm biến đo mức siêu âm MWB1A:

• Model: thiết bị có mã là MWB1A
• Xuất xứ: nhập khẩu từ hãng Hawk – USA (sản xuất tại Australia)
• Ứng dụng: đo lường mực nước, chất lỏng, xăng dầu, hóa chất,…
• Dãy đo: có thể tùy chọn các loại 0-2m, 0-3m, 0-4m, 0-5m, 0-6m, 0-8m, 0-10m, 0-12m,…
• Nguồn cấp: sử dụng nguồn 7..28VDC
• Áp suất chịu được: -0.5..3 Bar
• Góc phát sóng: 7°
• Vật liệu cảm biến:
  • Phần Transducer làm bằng PVDF
  • Phần Housing làm bằng nhôm
• Khả năng hiển thị: màn hình LCD
• Khả năng cài đặt: cài đặt thông số thông qua 4 phím bấm vật lý
• Tần số phát: 50kHZ
• Tín hiệu ngõ ra: mặc định dạng analog 4-20mA. Có thể tùy chọn thêm giao thức 4-20mA HART
• Độ phân giải tín hiệu: 14 bits
• Sai số: chỉ +- 0.25% trên toàn dãy đo
• Nhiệt độ làm việc: trong khoảng -40..60°C
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng chống bụi chống nước đạt IP67
• Ren kết nối: sử dụng ren dạng 2” BSP Thread hoặc 2” NPT Thread
• Trọng lượng cảm biến: khoảng 1 kG
• Điểm chết của cảm biến: khoảng 250mm (khoảng cách tính từ mức nước khi đầy cho đến đầu phát sóng của cảm biến)
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi do nhà sản xuất

Cách thức lắp đặt cảm biến đo mức nước MWB1A sao cho đúng ?

Vì dòng thiết bị này hoạt động bằng sóng, nên chỉ 1 sai phạm nhỏ cũng sẽ ảnh hưởng rất lớn đến kết quả và khả năng hoạt động của cảm biến. Chính vì thế mà ban đầu các bạn cần lưu ý một vài vấn đề sau để lắp đặt cho thuận thiện và chính xác hơn nhé:

• Điểm chết của cảm biến vào khoảng 250mm, khi lắp đặt các bạn đảm bảo khi nước đầy sẽ phải cách bề mặt phát sóng của cảm biến tối thiểu là 250mm. Nếu nước dâng cao hơn thì cảm biến sẽ báo sai báo ảo, không chính xác. Giải pháp là ta chấp nhận bỏ đi phần điểm chết (ví dụ đo 5m thì mức nước chỉ được phép cao nhất là khoảng 4.75m, không được dâng cao hơn). hoặc là các bạn lắp cảm biến cao hơn 1 khoảng bằng điểm chết để bảo toàn thang đo
• Không lắp cảm biến trong các loại bồn có cánh khuấy to, khuấy liên tục và khuấy nhanh
• Lắp đặt ngoài trời thì nên chú ý đến nhiệt độ và nên có thêm tắm chắn bảo vệ để tăng tuổi thọ cảm biến
• Không lắp cảm biến nghiêng sang 1 bên dẫn đến thu phát sóng không tốt
• Không lắp cảm biến tại các vị trí họng nạp liệu, nước văng vào đường truyền sống sẽ báo sai báo ảo
• Nếu các bạn không rõ về cách lắp đặt thì nên nhờ bộ phận kỹ thuật tư vấn trước khi mua hàng nhé.

Giới thiệu thêm về dòng cảm biến siêu âm ECH306L-24-PP của Orion:

Mình xin giới thiệu thêm đến các bạn về dòng cảm biến đo mức siêu âm khác đến từ hãng Orion – USA sản xuất tại Thổ Nhĩ Kì (Turkey). Nếu các bạn lần đầu sử dụng cảm biến siêu âm thì mình khuyên các bạn nên sử dụng dòng này thay vì dòng MWB1A bên trên. Một vài nguyên nhân như sau:

• Giá thành của dòng này tương đối rẻ nhưng vẫn đảm bảo là hàng nhập khẩu Châu Âu
• Có đầy đủ các chức năng mà dòng MWB1A có
• Có thêm chức năng đo khoảng cách, đo thể tích, đo nhiệt độ môi trường, đo dòng mA ngõ ra
• Có ngõ ra đa dạng như 4-20mA, truyền thông RS485 và 2 tiếp điểm relay cảnh báo đầy báo tràn
• Có nhà cung cấp độc quyền ở Việt Nam là công ty BFF
• Có chế độ bảo hành 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi do nhà sản xuất.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến báo mức siêu âm ECH306L-24-PP của Orion:

Về nguyên lý hoạt động thì dòng này sẽ có cách thức hoạt động hoàn toàn tương tự như các dòng cảm biến đo mức siêu âm khác. Chỉ khác ở chỗ là dòng này có tần số phát cao hơn lên đến 75kHz. Đồng nghãi với việc là dòng này có thể đo lường cho một vài loại chất rắn không bụi cũng tương đối chính xác.

Các bạn có thể thử ứng dụng cho các loại vật liệu dạng viên, dạng hạt nhé. Mức độ chính xác sẽ không cáo, nhưng vẫn có thể cơ bản đáp ứng được nhu cầu đo lường.

Thông số kỹ thuật của cảm biến báo mức siêu âm ECH306L-24-PP của Orion:

• Model: sản phẩm có mã là ECH306L-24DC
• 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. Chúng ta có thể tùy chọn dòng có dãy đo 10m, 12m, 18m và 24m nữa nhé
• 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.
• Mức sai số: sai số tín hiệu là 0,2%.
• Cảm biến có màn hình hiển thị và cài đặt thông số.
• Kiểu ren của cảm biến là R2″
• Tần số phát: tần số phát của cảm biến là 75Khz
• 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

Xem chi tiết sản phẩm này tại bài viết: Cảm biến siêu âm báo mức nước

Cách thức chọn lựa cảm biến đo mức nước dạng siêu âm như thế nào ?

Để có thể chọn mua cho mình một dòng cảm biến đo mức siêu âm, đòi hỏi các bạn cần có một vài kiến thức thực tế liên quan như sau:

Dãy đo của cảm biến là bao nhiêu ?

Các bạn nên chọn dãy đo sao cho phù hợp nhất, tránh chọn quá dư thừa dẫn đến chi phí đầu tư cao. Ví dụ nếu bồn các bạn cao 5m thì ta nên chọn cảm biến có thang đo 0-5m hoặc 0-6m. Cũng không nên chọn dãy đo quá thấp như vậy sẽ không thể đảm bảo được khả năng đo lường, không giải quyết được vấn đề.

Khả năng sử dụng ngoài trời của cảm biến ?

Nếu các bạn cần sử dụng cảm biến ngoài trời thì lưu ý phần này, cảm biến thường có tiêu chuẩn kháng nước kháng bụi IP67 trở lên. Nhưng các bạn nên chú ý tiêu chuẩn này chỉ để phòng tránh hư hỏng khi gặp nước, gặp bụi chứ không phải là chúng được sử dụng cho các môi trường đó lâu dài.

Thực tế thì các bạn sử dụng ngoài trời cũng không vấn đề gì cả, nhưng ít nhiều tuổi thọ của chúng sẽ giảm. Các bạn muốn dùng ngoài trời thì có thể thiết kế thêm cho cảm biến 1 máy che cách nhiệt, chống mưa để tăng tuổi thọ của thiết bị.

Tín hiệu ngõ ra của cảm biến là gì ?

Thông thường thì ngõ ra của các dòng cảm biến siêu âm hay các dòng đo liên tục sẽ có dạng 4-20mA. Tuy nhiên một vài hãng sẽ có cho chúng ta tùy chọn loại ra 0-10v hoặc truyền thông RS485. Riêng với hãng Orion mình vừa giới thiệu bên trên thì sẽ có tất cả các ngõ ra để các bạn sử dụng mà không cần phai tùy chọn thêm.

Giá thành của cảm biến ra sao ?

Hiện nay ở Việt Nam các bạn muốn chọn mua cảm biến thì sẽ có 2 thị trường chính cung cấp đó là Châu Á (Trung quốc, Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật Bản,…) và Châu Âu (Anh, Pháp, Đức, Thổ Nhĩ Kỳ, Úc,…). Các dòng đến từ Châu Á bao giờ cũng có giá thành rất rẻ và dễ đầu tư, tuy nhiên thì về lâu dài sẽ nhanh hỏng, mức độ tin cậy không cao. Thay vào đó chúng ta nên đầu tư các loại của Châu Âu với giá thành cao hơn nhưng chắc chắn chất lượng sẽ luôn được đảm bảo.

Hơn nữa về chính sách bảo hành thì hầu như các dòng cảm biến của Châu Âu sẽ có mức độ hậu mãi về sau tốt hơn như bảo hành 12 tháng và lỗi 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi từ nhà sản xuất.

Bộ hiển thị mực nước OM352UNI:

Nếu các bạn sử dụng cảm biến đo mức siêu âm thì ít nhiều sẽ cần sử dụng đến bộ hiển thị giá trị mực nước đúng không nào. Một vài lý do để các bạn cần dùng thêm bộ hiển thị rời như sau:

• Bồn quá cao, không thuận tiện cho việc quan sát giá trị đo trên cảm biến
• Tăng tính chuyên nghiệp cho khâu đo lường và giám sát
• Sử dụng bộ hiển thị để điều khiển các thiết bị ở gần tủ điện
• Dễ dàng hiệu chuẩn cài đặt thông số trên màn hình rời
• Bồn lắp cảm biến quá xa so với nơi các bạn làm việc
• Và còn nhiều lý do khác tùy vào từng ứng dụng cụ thể mà ta có quyết định nên sử dụng hay không

Mình xin giới thiệu đến các bạn bộ hiển thị mực nước có model là OM352UNI nhập khẩu hãng Orbit Merret của Cộng Hòa Séc – EU. Đây là dòng màn hình được các nhà máy trong khu công nghiệp sử dụng rất nhiều và thường mua kèm cảm biến.

Loại này cho phép các bạn nhận được nhiều dạng tín hiệu ngõ vào khác nhau. Bên cạnh đó thì còn có các tùy chọn ngõ ra điều khiển như 4-20mA, 0-20mA, 0-5v, 0-10v, RS485 hay relay on/off đóng ngắt cảnh báo.

Thông số kỹ thuật của bộ hiển thị OM352UNI:

• Model: sản phẩm có mã là OM352UNI
• Xuất xứ: nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc.
• Ngõ vào (Input): các tín hiệu pt100, 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v,… tùy theo nhu cầu mà các bạn có thể cài đặt.
• Ngõ ra (Output): các tín hiệu Analog 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v,… Ngoài ra có thể tùy chọn dạng REPLAY ON/OFF để điều khiển đóng/ngắt thiết bị nạp liệu. và ngõ ra truyền thông RS485
• Nguồn cấp: 80÷250VAC, ngoài ra có thể tùy chỉnh cấu hình là 10÷30VDC.
• Sai số: 0,1% trong quá trình hiển thị
• Hệ số cách ly, chống nhiễu: chống nhiễu tốt với hệ số 4000VAC.
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng chống nước chống bụi đạt IP64
• Khả năng hiển thị:
  • Màn hình LED hiển thị 4 led trong khoảng -1999..+1999
  • Có hiển thị LED trạng thái relay.
• Khả năng cài đặt: hiệu chuẩn thông số thông qua 5 phím bấm vật lý, có thể hiệu chuẩn bù trừ thang đo dễ dàng
• Thiết bị đạt được các tiêu chuẩn khắc khe của Châu Âu – EU
• Kích thước tổng thể: 96 x 48 x 120 mm
• Thời gian bảo hành: 12 tháng, 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất.

Xem chi tiết sản phẩm này tại bài viết: Bộ hiển thị mực nước

Lời kết:

Trên đây là các thông tin liên quan đến các loại cảm biến siêu âm MWB1A. Hy vọng sẽ có ích cho các bạn trong quá trình tìm hiểu và muốn trang bị. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các dòng sản phẩm cảm biến đo mức khác các bạn có thể tham khảo thêm. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn vui lòng liên hệ mình qua các thông tin sau:

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

Email: An.nguyen@bff-tech.com