Cảm biến mực nước là gì? Các loại cảm biến mực nước
Hiện nay, nhu cầu sử dụng chất lỏng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong các ứng dụng dân dụng và công nghiệp, cũng như trong các ngành sản xuất. Việc đo lường và kiểm soát mực nước trở thành một nhu cầu thiết yếu, góp phần đảm bảo quá trình sinh hoạt và sản xuất hàng ngày. Hãy cùng RX Tradex khám phá những thông tin quan trọng về các loại cảm biến mực nước và chất lỏng đang được sử dụng phổ biến hiện nay.
1. Cảm biến mực nước là gì?
Cảm biến mực nước là thiết bị chuyên dụng đo lường các chất lỏng như nước, nước thải và chất dạng lỏng trong công nghiệp. Nhờ vào các tính năng và thông số kỹ thuật đặc trưng, các loại cảm biến này có thể hoạt động hiệu quả trong nhiều môi trường khác nhau, có thể thay thế con người trong việc đo lường và giúp tiết kiệm thời gian.
Ví dụ điển hình khi lái xe, chúng ta thường nhìn vào đồng hồ đo xăng để biết liệu có cần phải đổ xăng hay không. Đồng hồ đo xăng chính là một dạng cảm biến đo mực nước. Ở nhiều lĩnh vực cuộc sống, có nhiều loại cảm biến mực nước khác nhau được sử dụng để phục vụ các mục đích khác nhau.
Cảm biến giúp thực hiện công việc đo lường một cách chính xác và tiết kiệm thời gian hiệu quả. Với xuất cứ từ các thị trường Châu Âu và Mỹ, vì vậy hoàn toàn yên tâm về chất lượng sản phẩm.
2. Cảm biến đo mực nước được sử dụng ở đâu?
Cảm biến đo mực nước được sử dụng để:
- Đo lường các loại chất lỏng như nước, nước thải, nước giải khát,…
- Các loại cảm biến chuyên dụng thường dùng để đo mực nước trong sinh hoạt.
- Những dòng cảm biến cao cấp hơn có thể đo lường các chất hóa học, thậm chí là đo lường các loại axit và các chất độc hại trong công nghiệp và chế tạo vật liệu.
Ngoài ra, một số loại cảm biến mực nước có thể:
Đo lường từ xa, có thể theo dõi mực nước trong các silo và bể chứa lớn.
Đo lường mực nước trong các bồn chứa có chiều cao lên đến hàng chục mét, điều mà việc đo lường thủ công khó có thể thực hiện.
Còn nhiều ứng dụng khác mà các loại cảm biến mực nước có thể đáp ứng , tùy vào nhu cầu sử dụng.
3. Nguyên lý hoạt động của cảm biến mức nước
Cảm biến mức nước được áp dụng trong nhiều môi trường và các loại bể nước khác nhau. Để lựa chọn đúng loại cảm biến phù hợp cho từng môi trường, cần nắm rõ nguyên lý hoạt động của từng loại cảm biến mức nước.
Cảm biến đo mức nước tiếp xúc
Hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản là tiếp xúc trực tiếp với đối tượng cần đo. Điển hình cho loại cảm biến này là cảm biến que và cảm biến điện dung.
Cảm biến mức nước điện dung: hoạt động dựa trên sự thay đổi của điện dung khi mực nước trong bồn chứa kim loại thay đổi Tín hiệu này sẽ được chuyển đổi và gửi đến bộ hiển thị để báo mức nước. Sau đó bộ điều khiển máy bơm sẽ tự động ngắt theo mực nước trong bồn chứa.
Cảm biến đo mực nước dạng que gồm 3 que cơ bản: một que đo mức cạn, một que đo mức đầy và một que dùng để so sánh. Khi nước trong bồn đạt đến mức cao, kết quả sẽ được truyền về bộ hiển thị hoặc điều khiển máy bơm ngừng hoạt động. Ngược lại, mức nước ở mức thấp, que sẽ so sánh cùng với que chuẩn rồi gửi tín hiệu về bộ điều khiển đóng bơm chạy.
Cảm biến đo mức nước không tiếp xúc
Cảm biến không tiếp xúc với mực nước hoạt động dựa trên nguyên lý đo áp suất hoặc khối lượng riêng của nước. Khi mực nước thay đổi, áp suất hoặc khối lượng sẽ biến thiên theo, từ đó xác định được mức nước.
Thiết bị này thường bao gồm một ống chứa chất lỏng hoặc chất khí, cùng với một cảm biến đo áp suất hoặc khối lượng riêng. Khi mực nước tăng, nước sẽ chảy vào ống chứa, tạo ra sự thay đổi về áp suất hoặc khối lượng riêng so với trạng thái ban đầu.
Cảm biến sẽ đo áp suất hoặc khối lượng riêng để xác định mức nước, sau đó truyền thông tin này vào màn hình hiển thị, giúp người dùng có thể dễ dàng theo dõi lượng nước trong bình chứa.
4. Có bao nhiêu loại cảm biến mực nước?
Hiện tại, cảm biến mực nước được phân loại thành các dạng cơ bản sau:
Cảm biến mực nước dạng siêu âm
Thiết bị cảm biến mực nước này sử dụng công nghệ siêu âm đo khoảng cách từ thiết bị đến mực nước. Bằng cách phát ra sóng siêu âm và đo thời gian truyền đi và phản xạ, thiết bị có thể xác định mức nước trong bể chứa.
Sau khi phát sóng siêu âm, sóng sẽ phản xạ lại từ mực nước và trở về thiết bị cảm biến. Thiết bị sau đó tính toán khoảng cách từ mực nước đến thiết bị dựa trên thời gian mà sóng siêu âm di chuyển từ thiết bị mực nước và trở lại.
Cảm biến đo mức nước dạng điện dung
Cảm biến điện dung thường được sử dụng để đo mực nước trong các bể chứa, hồ bơi, đường ống và các ứng dụng lưu chất khác. Nguyên lý cảm biến mực nước này hoạt động để đo lượng nước. Khi mực nước tăng lên, nó sẽ tiếp xúc với điện cực, dung lượng điện của cảm biến sẽ thay đổi. Dung lượng điện sẽ được chuyển thành tín hiệu điện tử và gửi đến bộ điều khiển để xử lý.
Cảm biến mực nước dạng thủy tĩnh
Cảm biến này được thiết kế đặc biệt để đo mực nước trong các bể chứa và bồn chứa có quy mô nhỏ đến vừa. Đây là lựa chọn tiết kiệm chi phí vì chỉ cần đo các chất lỏng thông thường như nước, nước sinh hoạt. Thiết bị này cũng có thể sử dụng được trong silo, bể chứa nhỏ hoặc thậm chí trong các thùng chứa lượng nước sử dụng hàng ngày từng hộ gia đình.
Cảm biến thủy tĩnh hoạt động dựa trên nguyên tắc sự thay đổi áp suất để đo mực nước. Theo kiến thức chung, áp suất tăng thêm 1 bar mỗi khi đi sâu 10m dưới mặt nước. Đây là tiêu chuẩn đo lường cho các cảm biến tĩnh.
Cảm biến này có điểm nổi bật là có thể đo lường mực nước hoặc chất lỏng với độ chính xác cao, sai số chỉ 0.1%. Có ngõ ra dạng analog 4-20mA, cho phép truyền tín hiệu dễ dàng qua khoảng cách xa. Thêm vào đó, cảm biến thủy tĩnh được bảo vệ bởi một lớp màng, giúp đo lường trong các loại chất lỏng có tính ăn mòn.
Cảm biến mực nước dạng xoay
Đây là loại cảm biến đa năng, được sử dụng để đo mực nước hoặc mực chất rắn như bột mịn hay hạt. Thiết kế nhỏ gọn và tiện lợi, cảm biến có thể dễ dàng sử dụng.
Trong quá trình hoạt động, cảm biến sẽ quay với tốc độ không đổi. Khi mực chất lỏng hoặc răn chạm vào cánh quay, cảm biến sẽ dừng quay và phát tín hiệu báo mức ngay lập tức. Thông thường, người ta cần lắp 2 đến 3 cảm biến trong một thùng chứa để báo mức đầy và cạn trong quá trình nạp và xả chất lỏng. Nếu cần báo mức trung bình, có thể lắp cảm biến thứ ba.
Cảm biến đo mức dạng rung
Cảm biến này sử dụng nguyên lý hoạt động của sóng rung để đo mức nước, thường được áp dụng trong các bể chứa, bể phốt, hệ thống xử lý nước thải và các ứng dụng khác.
Cảm biến rung mực nước bao gồm một bộ phát rung và một bộ thu sóng. Bộ phát rung được đặt trên bề mặt nước và tạo ra sóng rung. Khi sóng rung va chạm với bề mặt nước, chúng sẽ phản xạ và được thu bởi bộ thu sóng. Khi mực nước cao, sóng rung sẽ phản xạ sớm hơn, còn khi mực nước thấp, sóng rung sẽ phản xạ muộn hơn.
5. Tổng kết
Tóm lại, cảm biến mực nước là thiết bị quan trọng trong nhiều ứng dụng, từ quản lý nước sinh hoạt đến kiểm soát chất lỏng trong công nghiệp. Cảm biến mực nước đáp ứng tốt các nhu cầu đo lường khác nhau, từ các cảm biến siêu âm, điện dung, thủy tĩnh, đến xoay và rung. Ngoài ra, để cập nhật những xu hướng mới nhất trong công nghệ tự động hóa và sản xuất điện tử, cũng như khám phá các công nghệ tiên tiến trong ngành này, quý doanh nghiệp có thể đăng ký tham gia triển lãm NEPCON Việt Nam, do RX Tradex tổ chức vào tháng 9 năm 2024. Hãy đăng ký tham gia ngay tại đây.
