http://vandieukhien.vn/cam-bien-do-muc-bang-song-sieu-am/. Đo mức nước thải bằng cảm biến siêu âm. Cam bien sieu am do muc chat long. Cảm biến đo mức nước thải bằng sóng siêu âm. Đo mức nước, nước thải, dầu... bằng cảm biến siêu âm. Cảm biến đo mức nước bằng sóng siêu âm. Đo mức nước thải để bơm nước vào bồn bằng cảm biến siêu âm.

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam_bien-sieu-am-do-muc-chat-long.png

Hình ảnh thực tế của cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng

Ngày nay, các loại cảm biến được sử dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp tự động hóa. Các loại cảm biến ngày càng đa dạng và hoạt động với độ chính xác cao. Những loại cảm biến rất quen thuộc với chúng ta như: cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến ánh sáng... Ngoài ra, cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng cũng được sử dụng rất nhiều.

1) Siêu âm là gì ?

Để hiểu rõ được nguyên lý hoạt động của http://vandieukhien.vn/cam-bien-do-muc-chat-long/ thì trước tiên chúng ta sẽ tìm hiểu siêu âm là gì.
Siêu âm là âm thanh có tần số cao hơn tần số tối đa mà tai người nghe thấy được. Tần số tối đa này tùy vào từng người nhưng thông thường nó khoảng 20 kHz.

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam-bien-sieu_am-do-muc-chat-long.png

Hình ảnh thể hiện vùng tần số của sóng siêu âm

Sóng siêu âm có thể lan truyền trong nhiều môi trường khác nhau như: không khí, chất lỏng, chất rắn bằng với vận tốc của âm thanh. Do cùng vận tốc nhưng tần số cao hơn nên sóng siêu âm có bước sóng ngắn hơn bước sóng âm thanh. Nhờ có khả năng không bị nhận biết bởi con người nên sóng siêu âm được dùng để đo đạc khoảng cách hay vận tốc. Đối với các ứng dụng trong công nghiệp. Sóng siêu âm được dùng để đo mức nước, nước thải, dầu diesel... chứa trong silo, tank.

2) Nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm

Sóng siêu âm có thể được tạo ra từ loa hoặc các dao động của tinh thể điện áp. Đối với các cảm biến siêu âm thì sóng siêu âm sẽ được tạo ra từ các loa với tần số phụ thuộc vào khoảng cách cần đo nhưng luôn đảm bảo tần số >20 kHz.

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam-bien-sieu-am-do-muc-chat-long.png

Hình mô tả hoạt động của cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng
Dựa vào hình trên, chúng ta có thể hình dung được cảm biến siêu âm hoạt động như thế nào. Cấu tạo của cảm biến siêu âm gồm 3 thành phần: phần phát tín hiệu; phần thu tín hiệu; phần xử lý điều khiển.

Nói một cách dễ hiểu cảm biến siêu âm sẽ hoạt động dựa trên nguyên tắc sóng tới và sóng phản xạ. Giả sử trong trường hợp đo chất lỏng trong bồn chứa. Cảm biến siêu âm sẽ phát liên tục sóng siêu âm xuống đáy bồn chứa. Khi chạm vào bề mặt nước trong bồn thì sóng siêu âm sẽ phản xạ trở lại. Sóng siêu âm phản xạ sẽ được phần thu tín hiệu thu lại. Sau đó nó sẽ đưa đến bộ xử lý và xuất ra tín hiệu cho biết mức nước hiện tại trong bồn là bao nhiêu.

Do tính phản xạ khi chạm vào một bề mặt nhất định nên cần chú ý khi lắp đặt cảm biến siêu âm. Thông tin lắp đặt cảm biến siêu âm sẽ được làm rõ ở phần sau.

Thông thường ngõ ra của cảm biến siêu âm là tín hiệu analog (4-20mA hoặc 0-10V). Từ đó, chúng ta có thể đưa về PLC hoặc đưa đến bộ điều khiển khác để đóng/ngắt máy bơm khi nước trong bồn cạn/đầy.

Cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng của hãng Dinel
http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam-bien-sieu-am-do-muc-chat-long-1.png

Trong công nghiệp, cảm biến siêu âm được sử dụng rất nhiều. Ngoài việc đo chất lỏng, cảm biến siêu âm còn có thể được dùng trong silo đo nguyên liệu như bột, nhựa, cám...

Tùy vào ứng dụng mà cảm biến siêu âm được lựa chọn khác nhau. Đối với chất lỏng, mỗi cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng sẽ đo được một khoảng cách nhất định. Tầm đo khác nhau thì kích thước của chúng cũng khác nhau.

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam-bien-sieu-am-do-muc-chat-long-2.png

Dựa vào hình trên, chúng ta thấy rằng tương ứng với mỗi tầm đo thì cảm biến sẽ có kích thước khác nhau. Mỗi tầm đo sẽ có chuẩn kết nối riêng biệt. Do đó, khi lựa chọn mua một cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng thì bạn cần hỏi rõ người bán vấn đề này để lựa chọn mua cho đúng thiết bị.

Cách lắp đặt cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng
Đây là một điều cực kỳ quan trọng. Nếu chúng ta lắp cảm biến ở vị trí không chính xác sẽ dẫn đến kết quả đo không chính xác. Tùy vào hình dạng của bồn, silo mà chúng ta có cách lựa chọn và lắp đặt cảm biến cho phù hợp.

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam-bien-do-muc-chat-long-3.png

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam-bien_sieu_am-do-muc-chat-long.png



Đây là cách lắp đặt cảm biến tốt nhất. Bồn chứa cần có kích thước đủ lớn. Đối với bồn chứa chất lỏng kín thì chúng ta nên lắp đặt cảm biến siêu âm ở phía trên đầu bồn. Vị trí cảm biến lắp có phương vuông góc với bề mặt của chất lỏng.

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam-bien-sieu-am-do-muc-chat-long-3.png

Cách lắp đặt cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng đúng chuẩn
Mỗi cảm biến siêu âm sẽ có một Dead Zone hay còn gọi là vùng chết. Trong vùng này, cảm biến sẽ hoạt động không chính xác. Tùy vào dải đo của cảm biến mà mỗi cảm biến sẽ có vùng chết khác nhau. Như hình trên, khi lắp cam bien sieu am do muc chat long cần chú ý đến 3 yếu tố trên: khoảng cách từ trục cảm biến đến thành bồn chứa; khoảng chết của cảm biến; vùng hoạt động của cảm biến.

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam-bien-do-muc-chat-long-4.png



Đối với bồn chứa có cổ cao như hình trên. Việc lựa chọn cảm biến siêu âm cần chú ý đến các thông số: chiều dài của cổ bồn chứa; chiều rộng của cổ bồn chứa; vùng chết của cảm biến. Đối với cảm biến siêu âm ULM-53 thì mỗi dải đo của cảm biến sẽ có một yêu cầu nhất định. Ví dụ: đối với cảm biến đo dải tối đa 2m thì chiều rộng của cổ tank phải lớn hơn 100mm và chiều cao của cổ tank phải nhỏ hơn 300mm.

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam-bien-sieu-am_do-muc-chat-long.png

Một số trường hợp cần lưu ý khi lắp đặt cảm biến siêu âm. Như hình trên, đối với các tank có dòng chảy từ thành tank. Chúng ta cần chú ý lắp cảm biến sao cho khoảng cách tối đa của dòng chảy không được chạm đến trục của cảm biến. Thêm vào đó, khoảng cách từ thành tank đến trục cảm biến cũng cần được chú ý trong trường hợp này.

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam_bien_sieu-am-do-muc-chat-long.png

Cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng trong tank có cánh khuấy
Đây cũng là trường hợp khá phổ biến mà chúng ta vẫn hay thấy. Do cảm biến siêu âm hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ sóng siêu âm. Do đó, khi gặp bề mặt vật chất là sóng sẽ phản xạ mà không phân biệt vật chất đó là gì. Vì thế, đối với tank có cánh khuấy thì khi cánh khuấy hoạt động. Nước trong tank sẽ dao động lên xuống và cảm biến sẽ hoạt động không chính xác. Trong trường hợp này, chúng ta nên lựa chọn vị trí khác hoặc chọn loại cảm biến radar để có được kết quả đo chính xác hơn.

http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam_bien-sieu_am-do-muc-chat-long.png

Trong một số trường hợp đặc biệt, vị trí cảm biến so với thành tank không được đảm bảo. Ví dụ bề mặt thành tank không bằng phẳng hoặc có vật cản như hình trên. Chúng ta nên sử dụng một ống dẫn gắn vào đầu cảm biến. Chiều dài của ống phải qua khỏi bề mặt không bằng phẳng.

Trên đó là các trường hợp mà chúng ta hay gặp phải khi lắp đặt cảm biến siêu âm. Ngoài ra,khi gặp một số trường hợp đặc biết khác thì chúng ta nên trao đổi với người bán thiết bị để được hướng dẫn hoặc thay thế loại cảm biến khác chính xác hơn.

Ứng dụng của cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng
http://vandieukhien.vn/wp-content/uploads/2017/08/cam-bien-sieu-am-do-muc-chat-long-4.png

http://vandieukhien.vn/cam-bien-sieu-am-do-muc-chat-long/ được sử dụng rất nhiều hiện nay. Hầu hết chúng được lắp trên các silo; tank chứa nước, nguyên liệu để giám sát trạng thái của silo, tank. Tuy nhiên, ngõ ra của cảm biến siêu âm đo mức chất lỏng là tín hiệu analog 2 dây. Vì thế, chúng ta chỉ có thể đưa tín hiệu điều khiển về PLC mà không thể hiển thị giá trị tức thời để theo dõi. Để làm được việc đó, chúng ta cần thêm mộthttp://vandieukhien.vn/bo-chia-tin-hieu-4-20ma/. Sử dụng bộ chia tín hiệu như hình trên chúng ta hoàn toàn có thể vừa điều khiển và vừa theo dõi giám sát được hệ thống.

Tóm lại, khi lựa chọn một http://vandieukhien.vn/cam-bien-sieu-am-do-muc-chat-long/ thì chúng ta cần chú ý đến các yếu tối sau:

• Lựa chọn dải đo của cảm biến cho phù hợp
• Độ chính xác của cảm biến siêu âm
• Vị trí lắp đặt sao cho phù hợp với bồn chứa
• Các tiêu chuẩn về kết nối và nguyên vật liệu
• Loại cảm biến có đo được vật chất cần đo hay không

Vì giá thành của cảm biến siêu âm là khá cao. Do đó, khi lựa chọn chúng ta cần phải để ý đến những thông số trên. Việc lựa chọn không đúng sẽ gây ảnh hưởng rất nhiều đến hệ thống. Với những chia sẻ trên; hy vọng các bạn sẽ bổ sung thêm được kiến thức cần thiết về cảm biến siêu âm cho riêng mình. Mọi thắc mắc các bạn có thể cmt bên dưới hoặc liên hệ với mình nhé:

Liên hệ: Trần Khánh Dương (Mr.)

Mobile: XXX

Email: duong.tran@huphaco.vn

Website: http://www.vandieukhien.vn/

Chúc các bạn thành công !