Hiện nay, việc sử dụng chất lỏng trong các ứng dụng dân dụng và công nghiệp nói chung và các ngành sản xuất nói riêng, chất lỏng hay nước là một phần không thể thiếu. Và nhu cầu đo lường, kiểm soát mực nước cũng là một vấn đề hết sức cần thiết, giúp đảm bảo quá trình sinh hoạt và sản xuất hàng ngày.
Hôm nay, kính mời bạn đọc cùng đội ngũ của Makgil Việt Nam tìm hiểu những thông tin cần thiết về các loại cảm biến đo mức nước, chất lỏng phổ biến hiện nay.
Cảm biến đo mức nước là gì?
Cảm biến đo mức nước có nhiều tên gọi khác nhau như sensor đo mực nước cảm biến mực nước, cảm biến đo mức liên tục, cảm biến đo mức nước, cảm biến đo mức chất lỏng,… có tên tiếng anh là Level Transmitter hay Level Sensor.
Đây là một thiết bị được sử dụng để theo dõi và kiểm soát mực chất lỏng trong song, hồ, kênh rạch, thùng chứa, bồn chứa,… và từ đó truyền các tín hiệu điện để hiển thị mực chất lỏng hoặc điều khiển các thiết bị như bơm, chuông, còi báo,…
Level Transmitter được chia làm nhiều loại, tùy thuộc vào từng ứng dụng cụ thể mà lựa chọn loại cảm biến cho phù hợp như: cảm biến đo mức dạng siêu âm, cảm biến đo mức dạng radar, cảm biến đo mức dạng điện dung, cảm biến đo mức dạng phao,…
Trong bài viết hôm nay, cùng mời bạn đọc tìm hiểu nhanh cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu và nhược điểm của từng loại.
Phân biệt cảm biến đo mức và công tắc báo mức
Hiện nay, nhiều người còn nhầm lẫn giữa hai loại thiết bị báo mức và đo mức. Thực ra, chúng hoàn toàn khác nhau về chức năng hoạt động, cụ thể như sau:
- Cảm biến đo mức, như chúng ta đã biết ở trên, có tên tiếng anh là Level Sensor, được sử dụng với chức năng theo dõi mức nước một cách liên tục, từ đó truyền tín hiệu báo động hoặc điều khiển. Để dễ hình dung, có thể nói chúng theo dõi mực chất lỏng tại tất cả các điểm trong khoảng từ 0% đến 100%.
- Công tắc báo mức, có tên tiếng anh là Level Switch, được sử dụng đúng với tên gọi của chúng – “công tắc”, được sử dụng để báo mức chất lỏng tại một hoặc nhiều điểm được cài đặt từ trước. Khi mức chất lỏng dâng lên/hạ khỏi điểm này, công tắc sẽ truyền tín hiệu báo động hoặc điều khiển.
Các loại cảm biến đo mức công nghiệp
1. Cảm biến đo mức dạng radar
Có tên tiêng anh là Radar Level Sensor, là loại cảm biến sử dụng công nghệ tiên tiến nhất nhưng lại ít được sử dụng nhất bởi giá thành của chúng thường khá cao trong các loại cảm biến. Loại cảm biến này sử dụng nguyên lý truyền sóng radar để đo mức của chất lỏng theo cách không tiếp xúc.
Loại cảm biến này thường có dải đo cao hơn cảm biến đo mức siêu âm, trung bình trong khoảng 0-32m, có độ bền, tính ổn định & độ chính xác cao
Ưu điểm của cảm biến đo mức radar:
- Độ chính xác cao.
- Sử dụng sóng radar nên tốc độ đo cực kỳ nhanh.
- Dải đo thường lớn hơn so với các dòng cảm biến khác.
- Tín hiệu đo ổn định, sai số thấp ngay cả trong những môi trường khắc nghiệt, và hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ, áp suất làm việc.
- Ít phải bảo trì, sửa chữa do cảm biến radar không tiếp xúc trực tiếp với môi chất & không có bộ phận chuyển động.
- Có thể lắp đặt được trong những vị trí không gian hẹp mà cảm biến tiếp xúc không thể lắp đặt được.
Nhược điểm của cảm biến đo mức radar:
- Giá thành cao trong các loại cảm biến đo mức nhiên liệu.
- Khi lắp đặp cần đảm bảo khoảng không gian phía trước cảm biến không có vật cản, bởi chúng có thể gây ra tín hiệu phản hồi sai.
- Sóng radar không tiếp xúc bị ảnh hưởng bởi bề mặt chất lỏng, nếu chất lỏng dao động thì sóng tín hiệu đưa về không chính xác do bề mặt sóng âm bị phân tán.
2. Cảm biến đo mức chất lỏng dạng siêu âm
Đây cũng là một dạng cảm biến đo mức liên tục không tiếp xúc, có tên tiếng anh là Ultrasonic Level Sensor, hoạt động trên nguyên lý sử dụng phương pháp thu & phát sóng điện từ (sóng siêu âm) không tiếp xúc để đo mức và chuyển đổi giá trị đo thành tín hiệu điện và từ đó chỉ ra giá trị mức chất lỏng trong hệ thống nồi hơi, cảnh báo hoặc điều khiển. Dải đo của loại cảm biến này thường dao động trong khoảng 0-20m.
Ưu điểm của cảm biến đo mức siêu âm:
- Là loại cảm biến đo mức không tiếp xúc với chất lỏng cần đo, vì thế cảm biến siêu âm có tuổi thọ và độ bền cao so với các loại cảm biến đo tiếp xúc, sử dụng được trong nhiều loại môi trường, kể cả môi trường có tính ăn mòn cao.
- Thiết kế của cảm biến siêu âm nhỏ gọn do cấu tạo không cần đầu dò trực tiếp.
- Điều chỉnh được khoảng cách dễ dàng trong khoảng dải đo của cảm biến.
- Độ chính xác của cảm biến siêu âm cao hơn so với cảm biến điện dung.
- Thời gian đáp ứng nhanh chóng, lắp đặt dễ dàng.
Nhược điểm của cảm biến đo mức siêu âm:
- Giá thành thường cao hơn các loại cảm biến đo mức tiếp xúc khác.
- Không lắp đặt được trong những môi trường nhiên liệu có bọt vì dễ dẫn đến tình trạng báo kết quả sai.
- Không sử dụng được trong môi trường bồn, tank có chứa cánh khuấy.
- Chịu ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ & áp suất, nó thường hoạt động trong môi trường nhiệt độ dưới 60°C & áp suất dưới 2.5kgf/cm2.
- Có điểm chết (dead band) khoảng cách, nằm ngay dưới phần lens của cảm biến.
3. Cảm biến đo mức chất lỏng dạng điện dung:
Đây là loại cảm được sử dụng tương đối phổ biến và rộng rãi, cũng bởi giá thành và nguyên lý hoạt động của chúng.
Có tên tiếng anh là Capacitance Level Sensor hay Capacitance Level Transmitter, là một loại cảm biến hoạt động dựa vào sự thay đổi của dung kháng giữa cảm biến và thành bồn chứa chất lỏng trong hệ thống lò hơi. Các môi chất đều có một hằng số điện môi khác nhau.
Đầu dò của cảm biến đo mức dạng điện dung sẽ thay đổi các liên kết này khi môi chất tiếp xúc với cảm biến, sau đó chuyển từ giá trị cơ sang tín hiệu điện nhờ vào transmitter trên đầu của cảm biến.
Ưu điểm của cảm biến đo mức điện dung:
- Nhỏ gọn, giá thành thấp.
- Độ chính xác cao.
- Được sử dụng rộng rãi, dễ dàng thay thế.
Nhược điểm của cảm biến đo mức điện dung:
- Phải tiếp xúc trực tiếp vào môi chất.
- Cố định, không di chuyển được.
- Dải đo thường ngắn hơn các loại đo mức dạng siêu âm, radar.
- Thường không khả dụng đối với những môi chất có độ dẫn điện thấp.
4. Cảm biến đo mức nước thủy tĩnh
Là loại cảm biến đo mức liên tục vượt trội về giá thành và độ chính xác cao, hoạt động trên nguyên lý chênh lệch áp suất. Càng xuống sâu thì áp suất càng tăng, đồng nghĩa độ sâu tỷ lệ thuận với áp suất, và cứ xuống sâu 10m nước thì áp suất tăng lên 1bar.
Khi cảm biến được thả xuống dưới chất lỏng, giá trị chênh lệch áp suất tại điểm cần đo với áp suất khí quyển sẽ được tính toán, từ đó quy ra giá trị mức chất lỏng với công thức 1bar = 10m H2O.
Ưu điểm của cảm biến đo mức thủy tĩnh:
- Nhỏ gọn, giá thành thấp, có thể sử dụng được trong những vị trí không gian hạn hẹp.
- Độ chính xác cao.
- Được sử dụng rộng rãi, dễ dàng thay thế và lắp đặt.
- Dải đo cao.
Nhược điểm của cảm biến đo mức thủy tĩnh:
- Phải tiếp xúc trực tiếp vào môi chất.
- Không sử dụng được trong môi trường rung động hoặc chứa áp suất, nhiệt độ cao.
- Không thể nối dây cho nên phải chọn chiều cao cột chất lỏng chính xác.
5. Cảm biến đo mức dạng phao:
Còn gọi là Cảm biến phao báo mức hay cảm biến đo mức dạng phao tuyến tính,…), có tên tiếng anh là Float Level Sensor hay Float Level Transmitter, là một loại cảm biến đo mức dùng để chỉ mức chất lỏng và báo động để kiểm soát, hoạt động bằng cách cung cấp điện áp DC24V cho cảm biến, nó tạo ra dòng điện 4 ~ 20mA được chuyển đổi bằng điện trở trong cảm biến.
Sự dao động liên tục của dòng điện được gây ra bởi sự chuyển động lên xuống của phao có nam châm vĩnh cửu trong đó, và đầu ra hiện tại được truyền đến bộ điều khiển.
Đây là loại cảm biến đo mức có cấu tạo cơ bản nhất và được sử dụng phổ biến nhất trong các ngành công nghiệp.
Ưu điểm của cảm biến đo mức dạng phao:
- Giá thành thấp so với các loại cảm biến đo mức khác.
- Dùng được cho tất cả các loại chất lỏng ngoại trừ các chất kết dính, dạng sệt.
- Lắp đặt và sử dụng đơn giản.
Nhược điểm của cảm biến đo mức dạng phao:
- Phải tiếp xúc trực tiếp vào môi chất.
- Công nghệ lỗi thời.
- Dể hư hỏng sau thời gian ngắn sử dụng do phao từ dể bị kẹt gây báo sai tín hiệu.
- Dải đo thường ngắn hơn các loại đo mức dạng siêu âm, radar.
6. Thước đo mức dạng từ tính
Là loại cảm biến đo mức được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp lò hơi, có tên tiếng anh là Magnetic Level Gauge (hoặc Magnetic Level Indicator).
Là loại thước đo mức có cấu tạo gồm một buồng chứa chất lỏng (chamber) kết nối thông qua với bồn nước của hệ thống lò hơi qua kết nối mặt bích. Bên trong buồng chất lỏng này có chứa một phao từ (float) có cụm nam châm bên trong, chuyển động lên xuống theo mực chất lỏng của hệ thống nồi hơi dựa vào sức nổi của quả phao.
Nằm bên trong thước đo mức có chứa dãy cờ từ tính (có thể là kim loại) hoặc con thoi từ hóa. Dãy cờ từ tính này thường gồm 02 màu (thường là màu trắng với màu đỏ, màu trắng với màu xanh hoặc màu trắng với màu vàng, …), được liên kết từ tính với phao bên trong buồng.
Khi mực chất lỏng thay đổi (phao di chuyển), làm dãy cờ trong thước hiển thị di chuyển thông qua liên kết từ tính với nam châm từ tính. Kết quả cờ hiển thị trên thước đo chính là mực chất lỏng cần đo.
Bên trên thước đo mức thường được tích hợp với các transmitter hoặc các switches, theo dõi, điều khiển và báo động mực nước lên xuống trong bồn dựa vào các thông số đã được cài đặt từ trước.
Ưu điểm của thước đo mức từ tính:
- Có thể vừa quan sát cơ học, vừa truyền tín hiệu để cảnh báo, điều khiển.
- Độ tin cậy và độ ổn định cao.
- Không cần bảo trì.
Nhược điểm của thước đo mức từ tính:
Để lắp đặt được một thước đo mức từ tính kết hợp với các cảm biến đi kèm, chi phí là khá đắt, thậm chí là đắt hơn các dòng cảm biến không tiếp xúc như cảm biến siêu âm, cảm biến radar
7. Cảm biến báo mức dạng phao thả nổi
Có tên tiếng anh là Gear & Float Level Sensor, được sử dụng như một đồng hồ báo mức chất lỏng, hoạt động trên nguyên lý như một chiếc đồng hồ cơ. Một quả phao được tính toán sức nổi dựa trên tỷ trọng môi chất, và được thả nổi trên bề mặt chất lỏng.
Chiều cao của mực chất lỏng được tính toán dựa trên chiều dài quả phao thả nổi, sau đó thể hiện trên mặt đồng hồ cơ tại chỗ, đồng thời truyền tín hiệu điều khiển hoặc báo động.
Trên thực tế, không nhiều hãng sản xuất loại cảm biến này, thông thường chỉ có một vài nhà sản xuất Nhật Bản hoặc Hàn Quốc. Tuy nhiên, loại cảm biến này lại hết sức hữu dụng cho những ứng dụng đo mức chất lỏng cơ bản.
Ưu điểm của cảm biến đo mức dạng phao cơ:
- Có thể vừa quan sát cơ học, vừa truyền tín hiệu để cảnh báo, điều khiển.
- Không cần bảo trì.
- Cấu tạo đơn giản, dễ dàng lắp đặt và sử dụng.
- Giá thành thấp.
Nhược điểm của thước đo mức dạng phao cơ:
- Không khả dụng đối với những chất lỏng kết dính, có độ nhớt cao.
- Không sử dụng được trong môi trường chất lỏng rung động, áp suất cao.
- Cần phải xác định chính xác tỷ trọng của môi chất để tính toán sức nổi của phao cơ.
- Trên đây, là một số loại cảm biến đo mức chất lỏng mà chúng tôi muốn giới thiệu và chia sẻ với bạn đọc, hy vọng giúp ích được phần nào Quý khách hàng trong quá trình lựa chọn và sử dụng.
- Thực tế, còn một vài loại cảm biến đo mức khác trên thế giới, tuy nhiên chúng không hoàn toàn phổ biến tại thị trường Việt Nam. Vì vậy, chúng tôi xin phép không đề cập.
Mua cảm biến đo mức nước, chất lỏng ở đâu?
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều các thương hiệu, nhà cung cấp thiết bị cảm biến mực chất lỏng với mức giá cũng như chất lượng vô cùng đa dạng.
Sau thời gian dài tìm hiểu năng lực, kiểm tra chất lượng sản phẩm, Makgil Việt Nam đã quyết định và ký thỏa thuận hợp tác, làm nhà phân phối ủy quyền của hãng Daehan/Korea – nhà sản xuất các thiết bị cảm biến đo mức, báo mức chất lỏng, chất rắn.
Daeahan là một thương hiệu lớn tại Hàn Quốc, được thành lập từ năm 1993 với dải sản phẩm và chất lượng ổn định, công nghệ tuyệt vời mà đội ngũ của Makgil Việt Nam đã kiểm tra và làm việc.
Với đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm, chúng tôi cũng dễ dàng có thể tư vấn cho khách hàng lựa chọn được loại cảm biến đo mức phù hợp với yêu cầu và mục đích sử dụng, với chi phí tối ưu, hợp lý nhất.
Đặc biệt, với lượng hàng lưu kho rất lớn với đầy đủ chủng loại, dải đo, vật liệu, kích thước, giá thành của Makgil Việt Nam luôn cam kết tốt nhất thị trường, với thời gian bảo hành lên tới 18 tháng, đảm bảo để khách hàng có thể tin tưởng lựa chọn.
Quý khách hàng lưu ý rằng chúng tôi xin phép không cung cấp hàng hóa có xuất xứ từ Trung Quốc, thương hiệu của Trung Quốc, gây ảnh hưởng đến uy tín của chúng tôi và sự an toàn cho hệ thống của người dùng.
Makgil Việt Nam hân hạnh được phục vụ mọi yêu cầu của khách hàng theo thông tin chi tiết dưới đây:
CÔNG TY TNHH MAKGIL VIỆT NAM
Trụ sở chính: 18/21 Nguyễn Văn Dung, Phường 06, Quận Gò Vấp, TP. Hồ Chí Minh
Chi nhánh Hà Nội: Số 130 D4 Khu đô thị mới Đại Kim, Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội
Điện thoại: 02866-572-704
Fax: 02822-026-775
Website: https://makgil.com Email: info@makgil.com
Zalo: 0902 949 401 – 0902 988 005 – 0932 798 882