Cảm Biến Mức Nước Bồn

Bạn đang tìm một giải pháp đo mức để xác định thể tích nước trong bồn nhưng chưa biết sử dụng loại cảm biến mức nước bồn nào hiệu quả. Nếu bạn đọc được bài viết này thì chắc chắn bạn sẽ chọn được cảm biến phù hợp. Vậy cảm biến mức nước bồn nào là giải pháp tối ưu nhất. Cùng tìm hiểu xem loại nào phù nhất với nhu cầu của bạn nhé.

Nhu cầu sử dụng cảm biến mức nước bồn

Trong ngành thực phẩm thì bồn chưa inox được sử dụng phổ biến nhất vì chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm. Nhu cầu báo mức nước để đóng ngắt động cơ và sử dụng cảm biến đo mức nước liên tục để giám sát thể tích bên trong ngày càng cao. Tuy nhiên, để xác định một phương pháp đo hiệu quả tuỳ thuộc rất nhiều vào thiết kế và môi trường cần đo. Cùng xem các tiêu chí chọn một cảm biến mực nước bồn.

Xác định bồn rỗng – hay có cánh khuấy

Việc chọn một thiết bị đo mức nước bên trong bồn quyết định bởi bồn rỗng hay bồn có cánh khuấy. Nếu bồn rỗng thì quá đơn giản, chúng ta sẽ có nhiều lựa chọn thiết bị hơn. Trường hợp bồn có cánh khuấy thì tuỳ theo kích thước bồn và cánh khuấy chúng ta có nhiều giải pháp khác nhau.

Kích thước bồn chứa càng lớn thì thì càng dể dàng đo đạt nhưng sai số sẽ càng cao so với bồn có đường kính nhỏ.

Hiểu rõ bồn kín hay bồn hở

Một điều rất quan trọng khi đo mức nước trong bồn là cần xác định rõ bồn kín hay bồn hở. Chúng ta rất hay nhầm lẫn giữa hai khái niệm này.

• Bồn kín là bồn có áp suất bên trong khi làm việc
• Bồn hở là bồn có ống thoát hơi hay còn gọi ống thở nằm ở trên đỉnh bồn

Việc xác định loại bồn kín hay hở giúp chúng ta có thêm nhiều sự lựa chọn chính xác.

Nhiệt độ làm việc : tại sao lại quan trọng

Nhiệt độ làm việc hay nhiệt độ môi chất bên trong bồn sẽ ảnh hưởng tới điều kiện làm việc của cảm biến. Một số cảm biến như siêu âm có nhiệt độ làm việc chỉ 80oC. Nếu như nhiệt độ bên trong bồn cao hơn nhiệt độ làm việc của cảm biến thì giải pháp dùng cảm biến siêu âm đo mức nước sẽ bị loại bỏ.

Để chọn một cảm biến mức nước bồn phù hợp với nhu cầu là cả môt quá trình làm việc. Vậy có bao nhiêu giải pháp đo mức nước bồn, chúng ta cùng tìm hiểu nhé.

Các loại cảm biến mức nước bồn

Để đo mức nước bồn chúng ta có hai loại :

• Cảm biến báo mức : được sử dụng để đóng ngắt bơm
• Cảm biến đo mức liên tục : giám sát được chiều cao cột nước, từ đó quy đổi ra thể tích nước trong bồn.

Việc lựa chọn loại cảm biến mức nước bồn nào là tuỳ thuộc vào nhu cầu và mục đích sử dụng bạn đang hướng tới. Cùng xem chi tiết các loại cảm biến mực nước hoạt động như thế nào nhé.

Cảm biến báo mức nước

Báo mức nước được xem là phương pháp đo mức đơn giản dễ sử dụng để đóng – mở bơm một cách tự động. Các yêu cầu này mong muốn nước xuống thấp sẽ dừng bơm và khi lên cao thì ngắt bơm.

Tại vị trí thấp nhất cảm biến sẽ On để khởi động bơm nước vào bồn, khi tới mức cao cảm biến sẽ OFF ngắt bơm.

Tại vị trí thấp nhất cảm biến sẽ On để khởi động bơm nước vào bồn, khi tới mức cao cảm biến sẽ OFF ngắt bơm. Cảm biến DLS-35N hoạt động hoàn toàn khác biệt so với các loại cảm biến báo mức khác.

Chỉ với một đầu dò cảm biến đã có thể điều khiển được hai mức thấp và cao trên cùng 1 relay. Điều này có nghĩa là khi mức nước xuống thấp ( ON ) thì cảm biến sẽ xuất ra tín hiệu RELAY  Thường Đóng ( NC ), khi tới vị trí mức cao thì RELAY sẽ chuyển sang trạng thái Thường Mở ( NO ) để ngắt motor bơm.

Cảm biến đo mức điện dung

Một trong những phương pháp đo mức nước liên tục phổ biến nhất được sử dụng là dùng cảm biến mức nước điện dung. Cảm biến hoạt động đựa vào mức lên xuống của mức nước. Tại vị trí thấp nhất sẽ tương ứng với tín hiệu 4mA và vị trí cao nhất tương ứng với tín hiệu 20mA.

Tín hiệu analog 4-20mA được đưa trực tiếp vào biến tần. Thông qua biến, tần bơm sẽ được để chạy giữ mức nước trong bồn chứa theo quy trình vận hành một cách chính xác.

Với nguyên lý điện đo mức điện dung không mang lại độ chính xác cao nhưng lại có tính tin cậy cao bởi nước dâng tới đâu thì báo tới đó. Một ưu điểm của cảm biến đo mức điện dung là khả năng chịu được nhiệt độ cao tới 200oC và áp suất cao 5 bar tại 200oC. Tại nhiệt độ thường thì áp suất có thể lên tới 20 bar.

Ưu điểm cảm biến đo mức điện dung

• Đo được trong các môi trường nhiệt độ cao – áp suất cao
• Đo được hầu hết tất cả các chất lỏng
• Giá thành cạnh tranh so với các loại khác
• Lắp đặt đơn giản
• Cài đặt được theo loại chất lỏng bên trong bồn

Nhược điểm cảm biến điện dung đo mức nước

• Độ chính xác không cao như các loại cảm biến đo mức nước khác
• Đa số không có màn hình hiển thị
• Chiều dài đầu dò cảm biến phụ thuộc vào độ cao bồn chứa
• Vận chuyển khó khăn do cảm biến đầu cảm biến khá dài
• Phải đặt hàng theo yêu cầu & tuỳ theo từng loại chất lỏng
• Giá thành tương đối thấp so với các loại cảm biến khác

Đo mức nước bằng cảm biến áp suất

Sử dụng cảm biến chênh áp để đo mức nước là một giải pháp đo trực tiếp mang lại độ chính xác cao được sử dụng cho các bồn chứa có cánh khuấy hoặc có nhiệt độ cao. Cảm biến FKC hoạt động dựa vào nguyên tắc 1 bar tương ứng 10m nước. Với sai số 0.065% của cảm biến FKC sẽ mang tới độ chính xác gần như tuyệt đối.

Ứng dụng đo mức nước bằng cảm biến áp suất phù hợp cho các yêu cầu cần độ chính xác cao để tính ra thể tích chất lỏng bên trong bồn chứa. Bộ hiển thị mức nước S301B vừa hiển thị thể tích nước vừa hiển thị phần trăm ( % ) cột nước tương ứng với bồn chứa nước.

Ưu điểm đo mức nươc bằng cảm biến áp suất

• Độ chính xác cao với sai số 0.065%
• Thời gian đáp ứng nhanh
• Có thể hiệu chỉnh độ cao mực nước theo thực tế thông qua màn hình
• Đo được bồn kín và bồn hở
• Phù hợp hầu hết các loại chất lỏng kể cả nước cất – không dẫn điện

Nhược điểm của cảm biến áp áp suất đo mức nước

• Giá thành cao
• Hàng thường không có sẵn, phải đặt hàng

Cảm biến siêu âm đo mức nước

Sử dụng cảm biến siêu âm đo mức nước là một giải pháp được sử dùng nhiều nhất trong các phương pháp đo mức. Bởi giá thành cạnh tranh hơn, độ chính xác cao, tính ổn định theo thời gian.

Cảm biến siêu âm ULM-70N có thể hiệu chỉnh được khoảng cách tuỳ ý ngay trên màn hình Oled để đạt độ chính xác cao. Nguyên lý đo bằng sóng, không tiếp xúc nên hạn chế các tiếp xúc với chất lỏng. Ngoại trừ Acid HCL thì hầu như có thể dùng được cho tất cả các loại chất lỏng.

Ưu điểm của cảm biến siêu âm

• Độ chính xác cao
• Giá thành tương đối thấp
• Lắp được hầu hết môi trường khác nhau do không tiếp xúc trực tiếp với môi chất
• Cài đặt dễ dàng bằng nút nhấn hoặc bút từ đi kèm
• Thời gian đáp ứng nhanh

Nhược điểm cảm biến siêu âm

• Không chịu được nhiệt độ cao, áp suất cao
• Chỉ sử dụng được cho bồn hở

Cách đo mức nước trong bồn nào hiệu quả

Tới đây các bạn sẽ thắc mắc cảm biến mức nước bồn hiệu quả nhất. Thật ra thì một yêu cầu sẽ có nhiều thiết bị có thể đáp ứng được. Vấn đề đặt ra là giải pháp nào tối ưu nhất theo yêu cầu và có giá thành tốt nhất.

Trường hợp 1 : bồn có chiều cao 2m cánh khuấy bên trong – cần đo thể tích nước trong bồn

• Siêu âm : loại vì sóng siêu âm sẽ chạm vào cánh khuấy khi mực nước xuống thấp
• Điện dung : loại vì chạm vào cánh khuấy hoặc không đủ không gian để lắp
• Áp suất : đáp ứng được

Do có cánh khuấy trong bồn nên sử dụng cảm biến mực nước bồn kiểu siêu âm và điện dung sẽ không hiệu quả. Đo mức nước bằng cảm biến áp suất là giải pháp tối ưu nhất.

Việc lắp đặt phải nằm dưới đáy bồn chứa tại vị trí thấp nhất để đạt độ chính xác cao.

Trường hợp 2 : bồn hở có độ cao 1.8m và không có cánh khuấy – cần đo độ cao mực nước để điều khiển bơm

• Siêu âm : ok
• Điện dung : ok
• Áp suất : ok

Trong trường hợp này thì cả 3 loại đều đáp ứng. Theo tôi bạn nên chọn giải pháp cảm biến siêu âm vì lắp đặt đơn giản & không tiếp xúc với môi chất nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác cao.

Nếu khoảng cách ngắn bạn cũng có thể chọn cảm biến điện dung để đo mức nước trong bồn. Với độ cao 0-2m thì cảm biến điện dung sẽ dể dàng lắp đặt mang tới độ chính xác cao.

Trường hợp 3 : bồn kín chứa nước có áp suất cao > 5 bar

• Siêu âm : không đáp ứng do áp suất lớn nhất chịu được là 1 bar
• Điện dung : OK
• Áp suất : OK

Trong điều kiện này thì cảm biến điện dung và áp suất đáp ứng được yêu cầu. Nếu như bạn không quá quan trọng độ chính xác thì cảm biến điện dung sẽ là giải pháp đo mức nước tiết kiệm nhất. Nếu cần độ chính xác cao thì cảm biến áp suất đo mức nước là giải pháp cuối cùng bạn có thể nghĩ tới.

Ngoài ra còn một loại cảm biến mức nước bồn khác mà tôi chưa đề cập đó chính là cảm biến radar tiếp xúc đáp ứng được yêu cầu này.

Giải pháp truyền dữ liệu không dây

Việc truyền dữ liệu ngày nay đã thay đổi rất nhiều so với cách đây một thập niên. Giờ đây với các thiết bị truyền dữ liệu không dây như Z-UMTS có thể đo mức tại một vị trí và truyền về trung tâm cách xa vị trí đo bằng Wifi hoặc 4G một cách dễ dàng.

Tôi giả sử rằng bạn đang muốn truyền các tín hiệu từ cảm biến mức nước bồn về trung tâm & truy cập bằng máy tính hoặc điện thoại thông qua web server. Việc này hết sức đơn giản khi bạn sử dụng đúng thiết bị.

Có thể bạn quan tâm : các loại cảm biến đo mức nước

Mua cảm biến mực nước bồn ở đâu

Nếu bạn đọc được bài viết này và có thể tự chọn được thiết bị một cách dễ dàng thì chúc mừng bạn.Hiện tại có rất nhiều đơn vị cung cấp cảm biến mực nước bồn uy tín tại Việt Nam. Các hãng nổi tiếng như E+H, Vega, Krohne, Dinel đã khẳng định được tên tuổi tại thị trường Việt Nam. Mỗi hãng sẽ có ưu và nhược điểm khác nhau phụ vụ một đối tượng khách hàng riêng biệt.

Công Hưng Phát là đại diện của Dinel tại Việt Nam với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực đo lường và điều khiển mang tới cho các bạn nhiều giải pháp đo lường khác nhau. Nếu có thắc mắc hoặc cần tư vấn về cảm biến mực nước bồn hãy liên hệ với chúng tôi để có được giải pháp tối ưu nhất.