Cảm biến siêu âm đo mức nước, cảm biến báo mức chất lỏng không tiếp xúc siêu âm chuẩn công nghiệp, ngõ ra 4-20mA.
Cảm biến siêu âm là gì?
Nội dung bài viết
Là một loại cảm biến được sử dụng trong ngành công nghiệp, nó phát ra sóng siêu âm để phát hiện vật cản. Khi có vật cản thì sóng siêu ẩm sẽ dội ngược lại tác động vào đầu cảm biến. Thông qua việc tính toán thời gian từ lúc phát ra đến lúc nhận về, cảm biến sẻ quy ra được khoảng cách từ cảm biến tới vật.
Vật cản được nói đến ở đây là một mặt phảng có kích thước đủ lớn để sóng phản hồi về được cảm biến. Thông qua những nguyên lý này thì cảm biến siêu âm đo mức nước được dùng để đo mức chất lỏng trong bồn, sử dụng trong ứng dụng đo khoảng cách, đo mức dầu, đo những ứng dụng mà yêu cầu không được tiếp xúc với vật. Những yêu cầu trong nghành thực phẩm, hóa chất, nước tinh khiết.
>>Tham khảo: Cảm biến tiệm cận
Đọc tín hiệu từ cảm biến siêu âm.
Sau khi qua những giai đoạn tính toán khoảng cách, cảm biến sẻ xuất ra một tín hiệu điện phổ thông để tất cả các bộ hiển thị tín hiệu, các thiết bị thu thập tín hiệu có thể đọc được. Một tín hiệu tuyến tính 4-20mA được xuất ra tương ứng với khoảng cách cài trước trên cảm biến.
Ví dụ như khoảng cách từ 10cm~100cm, tín hiệu ngõ ra sẽ tương ứng là 4~20mA. Các bộ đọc tín hiệu sẽ có nhiệm vụ đọc tín hiệu này và xử lý tín hiệu và thể hiện ra một con số cụ thể đẻ chúng ta có thể biết được mức nước hiện tại, mức dầu hiện tại, khoảng cách hiện tại…
Tham khảo: Bộ lọc nhiễu
Ưu điểm và nhược điểm cảm biến siêu âm đo mức nước.
Tất cả các loại cảm biến đều có ưu điểm và nhược điểm riêng nên tùy vào mỗi ứng dụng mà chúng ta lựa chọn loại cảm biến cho phù hợp.
Về ưu điểm cảm biến siêu âm.
Ưu điểm của cảm biến siêu âm là có thể hoạt động trong nhiều môi trường khác nhau. Không ảnh hưởng bởi nhiễu ánh sáng, màu sắc vật như các loại cảm biến quang, sử dụng được trong môi trường bụi, khói như trong môi trường xi măng, bột than, báo mức bột cám. Cảm biến siêu âm có thể phát hiện được những vật trong suốt như màn nilon, bề mặt kính, thủy tinh.
Cảm biến siêu âm đo mức nước có thể sử dụng được trong ứng dụng báo mức không cần tiếp xúc với vật. Đó là một ưu điểm lớn nhất mà các loại cảm biến báo mức khác như phao báo mức, cảm biến báo mức chất rắn, cảm biến áp suất…
Tham khảo: Bộ chuyển đổi pt100 sang 4-20ma
Ngõ ra tuyến tính nên chúng ta có thể sử dụng cảm biến siêu âm để biết được từng mức nhiên liệu trong bồn nước, khoảng cách chi tiết hơn so với những loại cảm biến báo mức nước kiểu on off.
Việc sử dụng sóng siêu âm để phát hiện vật nên việc bảo dưỡng cảm biến rất dễ dàng, chính vì vậy tuổi thọ cảm biến sẽ cao hơn và hoạt động ổn định hơn so với các loại cảm biến đo kiểu tiếp xúc.
Tham khảo: Cảm biến đo gió
Nhược điểm của cảm biến siêu âm.
Việc sử dụng sóng siêu âm để phát hiện vật cần thời gian để đợi sóng phản hồi về cảm biến nên cảm biến phản hồi của cảm biến chậm, nhưng không đáng để chúng ta bận tâm cho những ứng dụng báo mức thông thường.
Đối với các bề mặt vật không phẳng, gồ ghề, dao động bề mặt sẽ làm sóng siêu âm bị phân tán và làm cho kết quả đưa về bị sai số.
Đối với các ứng dụng báo mức trong phạm vi hẹp thì cảm biến siêu âm đo mức nước không hoat động được vì sóng sẽ va vào thành và trả về kết quả không chính xác.
Độ phân giải của cảm biến cũng là một nhược điểm khi áp dụng cho những ứng dụng cần độ chính xác cao, nếu trong ứng dụng đo mức nước thì cảm biến siêu âm đo mức nước sẽ không bằng cảm biến áp suất thủy tĩnh.
Tham khảo: Cảm biến đo PH
Thiết kế cảm biến siêu âm.
Cảm biến siêu âm đo mức nước được thiết kế thân trụ tròn vỏ kim loại đồng mạ niken, thiết kế kín nước với tiêu chuẩn IP67. Có thể sử dụng ngoài trời, môi trường ẩm.
Tích hợp chức năng teach-in giúp cảm biến có thể điều chỉnh được phạm vi hoạt động. Trang bị thêm chức năng nghịch đảo tín hiệu ngõ ra. Chức năng đưa cảm biến về trạng thái mặc định nhà sản xuất.
Tham khảo: Cảm biến đo CO2
Việc cài đặt khoảng cách đơn giản chỉ cần đưa đây tech-in lên dây dương hoặc dây nguồn âm của cảm biến.
Cảm biến trang bị dây ra dài 2m sẵn để đấu nối điện, chúng ta có thể nối dài thỏa mái. Ngoài ra còn có loại ra chân cắm chuẩn M12, chúng ta có thể lắp đặt và thay thế cảm biến mới một cách nhanh chóng.
Tham khảo: Bộ ghi dữ liệu
Thông số kỹ thuật cảm biến siêu âm đo mức nước.
Nguồn cấp: 15~30VDC
Ngõ ra: 4~20mA, 0-10VDC
Khoảng cách: 60~1000mm
Độ phân giải: 0.5mm
Thời gian đáp ứng: 100ms
Sai số: 1 phần trăm
Nhiệt độ hoạt động: -25~70 độ C.
IP: Chống nước 67
Cáp: 2 mét hoặc connector M12.
Vật liệu thân cảm biến: Đồng mạ Niken.
Power on delay: <500ms
Tần số phát sóng: 10Hz
>>Tham khảo: Giám sát nhiệt độ độ ẩm từ xa
Một số ứng dụng cảm biến siêu âm đo mức nước.
Đếm số bao xi măng trên dây chuyền đóng gói.
Trong môi trường quá nhiều bụi bẩn như xi măng thì nhiều loại cảm biến bị ảnh hưởng do bụi bám vào đầu cảm biến. Cảm biến quang thu phát chung sử dụng ánh sáng đề phát hiện ra vật. Nhưng khi bụi xi măng bám vào đầu thì ánh sáng không còn mạnh để phản xạ. Nên việc đếm số bao sẽ bị sót và không chính xác.
>>Tham khảo: Công tắc dòng chảy
Đối với cảm biến siêu âm thì nó sử dụng sóng siêu âm, không bị ảnh hưởng do môi trường bụi và khói. không ảnh hưởng với môi trường sáng tối.
Không những sử dụng cho việc đo đếm tuyến tính, khoảng cách đo của cảm biến siêu âm đo mức nước có thể điều chỉnh được khoảng cách nên chúng ta có thể tân dụng điều này để so sánh tín hiệu ngõ ra để phát hiện được vật đi ngang qua nó.
>>Tham khảo: Bộ điều khiển nhiệt độ
Báo mức nước trong bồn
Sử dụng cảm biến siêu âm đo mức nước trong bồn chứa. Cảm biến được lắp đặt trên đỉnh bồn vuông gốc với bề mặt nước để báo mức nước hiện tại trong bồn.
Thông qua bộ hiển thị chúng ta có thể hiển thị mức nước thực tế trong bồn và có thể sử dụng ngõ ra relay của bộ hiển thị để điều khiển bơm nước khi nước hụt và tự động ngắt bơm khi nước đầy như một bộ điều khiển mức nước. Hoặc chúng ta có thể cảnh báo mức nước cao hoặc mức nước thấp.
>>Tham khảo: Relay bán dẫn
[…] Cảm biến siêu âm đo mức nước […]