Chúng ta đều biết cảm biến siêu âm hoạt động dựa trên nguyên lý phát sóng siêu âm thanh đến đối tượng đo. Sau đó tính khoảng cách sóng phản hồi về. Nhưng, ở bất kì cảm biến siêu âm còn tồn tại một vùng. Gọi là vùng mù của cảm biến siêu âm.
Vậy vùng mù này có đặc điểm gì? Có ảnh hưởng gì đến phép đo hay không? Chúng ta cùng nhau giải đáp nào!
Vùng mù của cảm biến siêu âm
Để hiểu được vùng mù của cảm biến siêu âm là gì? Cách xác định vùng mù này như thế nào? Thì trước tiên, chúng ta cần nhắc lại một chút về nguyên lý hoạt động của một cảm biến siêu âm bất kỳ.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm
Ai cũng biết, cảm biến siêu âm là dùng sóng siêu âm để phát hiện vật. Nhưng cụ thể nó hoạt động như thế nào thì không phải ai cũng rõ.
Mình xin trình bày tóm gọn như sau:
– Cảm biến siêu âm có cấu tạo gồm: mạch phát, mạch nhận, mạch so sánh xử lý tín hiệu và các cổng output tín hiệu.
– Khi cảm biến siêu âm được lắp đặt và vận hành để đo khoảng cách
– Trên đầu dò cảm biến sẽ phát ra những chùm sóng siêu âm theo hướng đi ra từ cảm biến và đi thẳng tới phía trước.
– Sóng được phát cho đến khi đụng vật cản: Có thể là mặt nước chẳng hạn
– Sẽ có những chùm sóng dội lại, đi ngược trở về đầu dò cảm biến
– Những chùm sóng này sẽ được cảm biến hấp thụ thông qua mạch nhận
– Tiếp theo tín hiệu từ mạch nhận chuyển qua mạch so sánh xử lý
– Sau đó là gửi tín hiệu dạng 4-20mA về bộ điều khiển hoặc hiển thị
Diễn giải thì chúng ta thấy quá trình có thể là khá cồng kềnh đó. Nhưng trong thực tế, quá trình này diễn ra rất nhanh. Cho đến hiện nay, tốc độ đo của cảm biến siêu âm chỉ thua mỗi cảm biến radar mà thôi.
Vùng mù của cảm biến siêu âm
Quay lại phần nội dung trên. Vùng mù của cảm biến siêu âm là vùng nào? Sao lại gọi là vùng mù?
Thực ra, tên tiếng Anh của vùng này gọi là Dead band. Chúng là một vùng nằm ở vùng đo tối thiếu của cảm biến siêu âm.
Các bạn có để ý trên thang đo công bố của bất kỳ cảm biến siêu âm nào không?
Chúng không hề có thang đo tính từ 0.
Ví dụ về thang đo của dòng cảm biến siêu âm đo mức hãng Dinel, model ULM-70N
– ULM-70N-02 có thang đo từ 0.15 đến 2m
– Model ULM-70N-06 có thang đo 0.25 đến 6m
– ULM-70N-10 dải đo từ 0.4 đến 10m
– Dòng ULM-70N-20 có thang đo từ 0.5 cho đến 20m
Tại sao lại như thế? Vì về nguyên lý cảm biến siêu âm không thể phát hiện được vùng trước điểm tối thiểu này. Và chúng được gọi là vùng mù, dead band.
Lưu ý: Một lưu ý với các bạn là vùng mù này sẽ không cố định. Mà chúng thay đổi theo thang đo. Thang đo càng cao thì vùng mù càng lớn.
Vì thế, khi lựa chọn cảm biến siêu âm đo mức. Các bạn cần lưu ý đến việc hỏi nhà cung cấp xem vùng mù của cảm biến định mua là bao nhiêu? Có phù hợp với hệ thống của mình đã thiết kế hay không?
Ứng dụng của cảm biến siêu âm trong đo mức
Cảm biến siêu âm hiện nay được biết đến nhiều với chức năng đo mức. Vì đặc điểm của chúng là đo khoảng cách không cần tiếp xúc. Do đó, chúng được sử dụng nhiều trong đo khoảng cách ở các khu vực sâu nguy hiểm, khắc nghiệt,…hay đo các đối tượng có tính chất ăn mòn hay nóng, lạnh…
Ví dụ với dòng cảm biến siêu âm đo mức Dinel ULM-70N-20 có thang đo tối đa lên đến 20m và vùng mù của cảm biến siêu âm ở mức 0.5m. Thoải mái cho chúng ta thiết kế và cấu hình cho hệ thống đo đạc xử lý nước thải ở bể chứa nước thải nhà máy.
Tóm lại, các bạn cần nhớ, bất kỳ cảm biến siêu âm nào cũng có một vùng không phát hiện được vật thể, gọi là vùng mù của cảm biến siêu âm. Đo đó, khi chọn, cần chú ý đến vùng này để thao tác lắp đặt đo đạc có được kết quả chính xác.
Cảm ơn các bạn đã đọc qua bài viết, cần tư vấn hỗ trợ thêm, các bạn liên hệ với Huphaco nhé!
