Cảm biến báo mức nước ON-OFF và liên tục hoạt động như thế nào? Nếu bạn đang tìm hiểu về các thiết bị đo mức nước thì bài viết này sẽ cung cấp cho các bạn các loại cảm biến đo mức nước phổ biến nhất hiện nay. Bao gồm hai loại cảm biến báo mức dạng ON-OFF (báo đầy-báo cạn) và cảm biến đo mức nước dạng liên tục có ngõ ra Analog hoặc Modbus (đo mức nước theo số mét thực tế).

Các loại cảm biến đo mức nước thông dụng

1. Cảm biến đo mức nước bằng sóng siêu âm

Nguyên lý hoạt động : Cảm biến sẽ phát ra sóng dạng xung với tốc độ bằng tốc độ của âm thanh. Khi sóng siêu âm chạm mức chất lỏng thì sóng siêu âm sẽ bị phản xạ lại. Cảm biến siêu âm sẽ nhận tín hiệu sóng, thời gian phát và nhận sóng sẽ được xử lý qua mạch điện tử để đưa về tín hiệu Analog 4-20mA, 0-10V hay Modbus theo yêu cầu sử dụng.

Do không tiếp xúc với chất lỏng cần đo nên cảm biến được ứng dụng trong các ngành công nghiệp, thực phẩm. Cảm biến có độ chính xác cao, lắp đặt đơn giản, có dãy đo rộng từ 0-20m; dễ cài đặt dãy đo theo mục đích sử dụng.

Tuy nhiên, cảm biến báo mức dạng siêu âm sẽ có một số nhược điểm như: không chịu được môi trường có áp suất và nhiệt độ cao; không dùng ở môi trường chất lỏng có bọt, hoặc nước có gợn sóng như sông, suối, ao, hồ vì sẽ gây báo ảo. 

Cảm biến đo mức nước dạng siêu âm

2. Cảm biến đo mức Radar

Thiết bị cảm biến đo mức dạng Radar là dòng sản phẩm cao cấp nhất của hãng Dinel – CH Séc (EU). Với ưu điểm độ chính xác cao, cảm biến còn hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ và áp suất cao mà các loại cảm biến khác không đáp ứng được. Tuy có cấu tạo dạng que nhưng loại cảm biến GRLM-70 sẽ có một luồng sóng Radar chạy dọc theo que đo. Khi sóng Radar chạm mực nước hoặc chất rắn thì sẽ phản xạ ngược lại. Do đó phép đo được đo một cách chính xác nhất mà không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố xung quanh.

Thông số kỹ thuật cảm biến Radar, mời các bạn tham khảo :

• Nguồn cấp : 18 – 36 Vdc
• Tín hiệu ngõ ra : 4-20mA chuẩn HART
• Sai số :  rất nhỏ bằng +-2mm tùy vào dãy đo
• Màn hình hiển thị : matrix OLED hoặc LCD
• Nhiệt độ làm việc (N): -30 đến 300 oC
• Bảo vệ : IP67
• Kết nối : G1
• Trọng lượng cảm biến : 1kg (NT, XiT) không bao gồm điện cực (que đo)

• Phiên bản : Xi, XiT dùng cho khu vực dễ cháy nổ, nhiệt độ cao
• Phiên bản : Xd, XdT dùng cho khu vực bụi dễ cháy, nhiệt độ cao
• Với Phiên bản : N dùng trong môi trường bình thường.
• GRLM70 – 10:  Với điện cực que không tráng dùng để đo mức nước, dung dịch nước, dầu, diesel, bột, cát, hạt
• GRLM70 – 11 :  Điện cực que tráng PFA Teflon dùng trong : chất lỏng, chất lỏng tinh khiết.
• Model : GRLM70 – 12 : Điện cực que tráng FEP Teflon dùng trong: thực phẩm (đồ uống).
• GRLM70 – 20 : Với điện cực không tráng, dùng để đo chất lỏng trong không gian chập hẹp.
• GRLM70 – 30: Dây thép và trọng lượng bằng thép không rỉ dùng, để đo mức chất lỏng, vật liệu rắn lớn như: cát, bột, xi măng,… dây thép dài đến 40 mét.

3. Cảm biến đo mức nước thủy tĩnh

Là cảm biến đo mức nước dạng thả chìm. Nó được sử dụng nhiều nhất để đo mực nước ở các cửa đập của các nhà máy thủy điện. Dùng để đo mức nước ở sông, ao, hồ.Cảm biến sẽ được thả chìm xuống đáy bể chứa nước để có thể đo số mét nước thông qua sự chênh lệch áp suất khi cảm biến làm việc. Việc lắp đặt cảm biến rất đơn giản, giá thành khá rẻ, dãy đo rộng đến 100m. Tuy nhiên, cảm biến có sai số khá cao từ 0,4% – 0,5% và nó chỉ đo được cho môi trường nước và nước thải.

4. Cảm biến báo mức nước dạng On – Off hiện nay

Hiện nay có rất nhiều loại cảm biến đo mức chất lỏng được sử dụng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp. Bởi vì cam bien do muc đang dần được thay thế cho cảm biến báo mức dạng phao như trước đây.

Cảm biến đo mức dạng điện dung được sử dụng để đo mức chất lỏng, đo mực nước trong lò hơi.Cảm biến có độ sai số ± 1% trên toàn dãy đo của cảm biến. Nếu đo khoản cách ngắn thì sai số sẽ nhỏ. Thiết bị có giá thành rẻ so với các loại cảm biến có cùng chức năng khác. Có thể chịu được nhiệt cao và hoạt động tốt trong môi trường có áp suất. Cảm biến còn có thể đo được chất dẫn điện và không dẫn điện.

Hình 1 : Cảm biến báo mức nước kiểu điện dung

Thông số kỹ thuật cảm biến báo mức nước dạng ON-OFF

• Nguồn cấp cho cảm biến : 6…30Vdc
• Tín hiệu ngõ ra dạng relay : max 40mA
• Môi trường hoạt động chất lỏng : nước, dầu, hóa chất,…
• Độ nhạy của cảm biến : 0.1 giây
• Cảm biến có các phiên bản dùng cho môi trường nguy hiểm dễ cháy nổ, môi trường nhiệt độ, áp suất cao.
• Chỉ số chống nước, chống bụi : IP68
• Nhiệt độ làm việc của cảm biến : -25…+75 oC (phiên bản tiêu chuẩn)
• Nhiệt độ tại chân kết nối : -25…+105 oC (phiên bản tiêu chuẩn) 
• Áp suất làm việc : 30 bar

Các lưu ý khi chọn mua cảm biến báo mức chất lỏng sao cho đúng

1. Xác định báo mức chất lỏng dạng ON-OFF tín hiệu ngõ ra relay. Vì sao tôi lại nhắc đi nhắc lại cảm biến báo mức dạng ON-OFF hoặc báo đầy báo cạn. Một số khách hàng do không nắm kỹ thuật nên khi yêu cầu báo giá sản phẩm cảm biến báo mức mà không xác định được là cảm biến loại đo liên tục dạng tuyến tính ngõ ra 4-20mA hay là loại báo mức ngõ ra dạng relay.
2. Cần xác định vị trí lắp cảm biến. Có 2 trường hợp xảy ra : Thứ nhất lắp bên hông của bồn chứa chất lỏng => không quan trọng độ dài cảm biến, nhưng nếu độ dày của thành bồn chứa dày thì phải cộng thêm một ít để đảm bảo độ chính xác nhất cho cảm biến. Thứ 2 lắp cảm biến từ trên xuống => xác định độ dài cảm biến là bao nhiêu mm?
3. Một điều quan trọng không kém cần xác định chính xác chất lỏng cần báo mức là gì ? Ví dụ : nước, hóa chất, axít, dầu các loại,…Có độ bám dính cao không.
4. Xác định nhiệt độ tại chân kết nối và chất lỏng của cảm biến cần lắp đặt là bao nhiêu độ C ? Trường hợp nhiệt độ vượt ngưỡng 100 độ C thì phải dùng phiên bản chịu nhiệt độ cao.
5. Xác định áp suất của bồn chứa là bao nhiêu bar ?

Hình 5 : Cách lắp đặt cảm biến báo mức nước 

Các ứng dụng thực tế cảm biến báo mức chất lỏng dạng ON-OFF

• Cảm biến báo mức chất lỏng dùng cho chất lỏng dẫn điện như : nước, hóa chất, dung dịch của nước….Báo mức cho các bồn chứa khi cạn thì sẽ cho bơm hoạt động. Khi đầy sẽ ngắt bơm
• Cảm biến dùng báo mức chất lỏng không dẫn điện như : dầu diesel, dầu ăn,..Cảm biến dùng báo mức cho các bồn chứa dầu diesel cho các máy phát điện trong các nhà máy dự phòng khi mất điện.
• Các ứng dụng cho các nhà máy hóa chất, đáp ứng được môi trường nhiệt độ và áp suất cao.
• Và còn rất nhiêu ứng dụng khác tùy vào từng môi chất mà chọn cảm biến cho phù hợp

Cách dấu dây cảm biến báo mức nước dạng ON-OFF

Hình 6 : Cách đấy dây cho cảm biến báo mức nước

Thông thường cảm biến có tín hiệu ngõ ra relay dạng PNP dùng cho các môi chất bình thường như nước, hóa chất,…Nhưng đối với các môi trường nguy hiểm, khả năng cháy nổ cao thì cảm biến sẽ có tùy chọn tiếp điểm dạng ” S ” hoặc NAMUR.

Cách đấu dây cho cảm biến như sau : Cảm biến tín hiệu ngõ ra dạng relay ” S ” chỉ có 2 dây (hình 3 bên trái) . Một đầu màu trắng (WH) đấu vào nguồn 0v của nguồn. Dây còn lại phải đấu vào nguồn dương nhưng phải đấu vào cuộn dây hoặc tụ điện (thường phải đấu qua relay kiếng). Lý do vì sao ta không đấu trực tiếp vào điều khiển động cơ. Vì tiếp điểm của cảm biến rất nhỏ chỉ từ 30mA mà thôi.

Cách đấu dây cho tín hiệu PNP cũng tương tự (hình 3 bên phải)

Chân thành cảm ơn quý khách hàng đã ghé website của chúng tôi. Khi có nhu cầu mua cảm biến báo mức nước các loại hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được tư vấn chi tiết cho từng nhu cầu của quý khách. Hàng hóa công ty chúng tôi phân phối nhập khẩu từ các nước châu Âu. CO, CQ đầy đủ

Bài viết tham khảo : Cảm biến đo mức chất rắn

Mọi chi tiết xin liên hệ : 

Nguyễn Long Hội ( Mr )

Số Điện Thoại : 0939.266.845 (Zalo)

Email : hoi.nguyen@huphaco.vn

Web : prosensor.vn