Đo Mức Nước Bằng Cảm Biến Áp Suất

Đo mức nước bằng cảm biến áp suất là một phương pháp được sử dụng phổ biến cho các bồn chứa nước, chất lỏng, dung dịch, hóa chất … và nhiều loại dung môi khác. Phương pháp đo mức bằng cảm biến áp suất được sử dụng bên cạnh các phương pháp đo mức phổ biến như siêu âm, radar, điện dung. Vậy khi nào chúng ta nên sử dụng cảm biến áp suất để đo mức? Chúng ta cùng tìm hiểu nhé.

Đo mức nước bằng cảm biến áp suất, khi nào?

Thông thường khi có khách hàng hỏi tư vấn các thiết bị đo mức nước thì tôi luôn ưu tiên tư vấn các loại cảm biến siêu âm, radar hay cảm biến điện dung dùng để đo mức nước. Tuy nhiên, trong một số trường hợp các cảm biến này không phù hợp do có cánh khuấy hay không đáp ứng điều kiện lắp đặt hoặc có nhiệt độ, áp suất cao.

Lúc này đo mức bằng cảm biến áp suất là phương pháp đo cuối cùng bạn có thể sử dụng cho các bồn chứa của mình. Với độ chính xác cao phương pháp đo mức bằng áp suất gần như đáp ứng mọi yêu cầu về đo mức nước trong bồn chứa.

Cảm biến áp suất đo mức nước

Cảm biến áp suất đo mức nước hoạt động dựa trên nguyên tắc áp lực nước tác động lên cảm biến. Tức là 1 lực 100Kpa tương đương 1 bar sẽ có độ cao là 10m nước tính từ vị trí lắp cảm biến. Cảm biến sẽ xuất tín hiệu 4-20mA tương ứng với độ cao mực nước.

Nếu bồn chứa nước của bạn có độ cao 3m thì tín hiệu ngõ ra sẽ là 4-20mA tương ứng 0-3m nước. Tín hiệu này tuyến tính bắt đầu từ 4mA và kết thúc là 20mA.

Thông số kỹ thuật cảm biến áp suất đo mức nước FKC

– Xuất xứ : Georgin – Pháp

– Model : FKC]

– Khoảng cách đo từ 100mm cho tới 200m nước

– Tín hiệu ngõ ra : 4-20mA – HART

– Sai số : 0,065% tiêu chuẩn và option : 0.04%

– Hiển thị LCD

– Cài đặt ngay trên màn hình hoặc cabliration chuẩn HART

– Kết nối chuẩn ren G1/4 hoặc ¼ NPT

Ưu điểm của đo mức nước bằng cảm biến áp suất

Như ở trên tôi đã đề cập đo mức nước bằng cảm biến áp suất là một trong những phương pháp đo cuối cùng chúng ta sử dụng đến khi các phương pháp đo mức nước khác không thể sử dụng. Tuy nhiên, cảm biến áp suất đo mức nước mang lại kết quả đo tin cậy, chính xác hơn rất nhiều so với các loại cảm biến khác bởi nó tiếp trực tiếp nước trong bồn chứa.

Sau đây là các ưu điểm mà chúng ta có được khi sử dụng cảm biến FKC :

– Độ chính xác cao 0,065% hoặc tùy chọn 0,04%.

– Hiển thị mực nước thực tế tại cảm biến.

– Cài đặt tùy biến dễ dàng ngay trên màn hình hoặc thiết bị cầm tay chuẩn HART.

– Sử dụng được cho các điều kiện bồn hở, bồn kín, bồn đứng, bồn nằm …

– Độ nhạy cao hôn hẳn so với các loại cảm biến điện dung, siêu âm, radar …

– Sử dụng được trong các bồn chứa có cánh khuấy mà các phương pháp đo khác không thể sử dụng được.

– Đo rất tốt trong môi trường có nhiệt độ cao hoặc áp suất cao.

Nhược điểm của phương pháp đo mức bằng áp suất

Bất kỳ một phương pháp đo mức nước nào cũng có nhược điểm riêng của nó & cảm biến áp suất đo mức nước cũng không ngoại lệ. Do phương pháp đo bằng áp suất nên cảm biến phải được lắp bên dưới đáy bồn.

Chính vì cách lắp này mà chúng ta chỉ có thể đo được mực nước từ cảm biến lên tới nắp bồn. Con khoảng cách bên dưới cảm biến chúng ta sẽ mặc định là đáy & cộng vào kết quả đo của cảm biến. Tất nhiên việc này khá là đơn giản bởi bên trong cảm biến cho phép chúng ta cộng thêm phần không đo được này.

Ngoài ra cảm biến FKC còn một nhược điểm khác đó chính là giá thành tương đối cao so với các loại cảm biến siêu âm, điện dung nhưng nếu so với cảm biến radar thì còn thấp hơn nhiều. Dù có giá chỉ bằng ½ so với radar nhưng kết quả đo lãi không hề thua kém cảm biến radar thậm chí còn đáng tin cậy hơn.

Cảm biến đo mức nước thủy tĩnh

Cảm biến đo mức nước thủy tĩnh có cách thức hoạt động hoàn toàn giống với cảm biến áp suất FKC. Tuy nhiên, đầu cảm biến được thả chìm vào trong nước. Cảm biến sẽ đo mức nước từ vị trí đầu cảm biến cho tới mặt nước.

Cảm biến thủy tĩnh sẽ có dây cáp đi kèm dính liền với đầu cảm biến. Nếu khoảng cách từ vị trí đo tới tủ điện quá xa thì chúng ta có thể nối theo dây cho cảm biến. Tuy nhiên, điểm nối dây bắt buộc phải kín nước và nằm ở vị trí khô ráo.

Cảm biến đo mức nước thủy tĩnh cũng dựa vào áp suất. Tức là 1m nước sẽ tương ứng với 0,1 bar hay 10Kpa. Tuy nhiên, cảm biến thủy tĩnh bạn cần chọn độ sâu của mực nước cho chính xác bởi khoảng cách đo của cảm biến không thể tùy chỉnh như cảm biến FKC.

Nếu như hồ thủy điện, hồ nước thải, nước cửa sông có độ sâu 8m thì bạn phải chọn cảm biến có khoảng cách đo là 10m nước. Việc chọn cao hơn khoảng cách đo giúp chúng ta có thể đo được trong trường hợp mực nước cao hơn thiết kế.

Tuy nhiên, bạn không thể chọn độ sâu của cảm biến với thực tế quá chênh lệch bởi nó ảnh hưởng tới sai số của kết quả đo.

Thông số kỹ thuật cảm biến áp suất thủy tĩnh HLM-25C

– Hãng sản xuất : Dinel – Czech

– Model : HLM-25C

– Khoảng cách đo lớn nhất 100m

– Khoảng cách đo nhỏ nhất 1m

– Tín hiệu ngõ ra : 4-20mA hoặc 0-10v

– Sai số : 0,4%

– Vật liệu cảm biến 316L

– Vật liệu màng cảm biến AL2O3 96%

– Dây đi kèm cảm biến Plastic PE

– Cảm biến đạt chuẩn IP68

Như vậy, bạn có thể chọn thang đo 0-1m nước hoặc 0-10m nước hay 0-100m nước tương ứng với tín hiệu 4-20mA / 0-10V ngõ ra. Dù bạn chọn khoảng cách đo là bao nhiêu mét thì tín hiệu ngõ ra cũng là 4-20mA / 0-10V.

Ưu điểm cảm biến áp suất thả chìm HLM-25C

Theo mình thì ưu điểm lớn nhất của cảm biến áp suất thả chìm chính là sư đơn giản. Cảm biến không có cài đặt, không thể tác động bất cứ điều gì từ bên ngoài khi bạn đã chọn thiết bị phù hợp. Nếu bạn đã chọn cảm biến có khoảng cách đo là 10m tương ứng với tín hiệu 4-20mA thì bạn chỉ có duy nhất 2 dây từ cảm biến về PLC hoặc các thiết bị đọc tín hiệu.

Chính vì điều này mà khi chọn thiết bị bạn phải chọn cho chính xác, nếu sai thì không thể sửa chữa mà chỉ còn cách duy nhất là đặt hàng cảm biến mới.

Chính vì sự đơn giản nên rất phù hợp cho các dự án liên quan tới nước như thủy điện, đập, hồ, nước thải, nước sông … vì các mực nước này cố định và gần như chúng ta đều biết trước khoảng cách đo trước khi đặt hàng.

Nhược điểm của cảm biến HLM-25C

Ưu điểm cũng chính là nhược điểm của cảm biến áp suất thủy tĩnh. Bởi bạn không thể làm gì khác khi đã đặt hàng cảm biến. Còn một điều khó chịu hơn nữa là khi có sự cố hoặc cảm biến sai số thì rất khó xác định nguyên nhân.

Khi lắp cảm biến bằng cách thả xuống nước thì cần có một cái ống hoặc đồ gá để cố định đầu cảm biến. Do thiết kế cảm biến dạng thả chìm với dây dính chặt vào đầu cảm biến. Khi có dòng chảy nếu cảm biến không được cố định thì cảm biến sẽ giao động. Sự giao động này có thể làm hỏng các seal chống rò của cảm biến & làm hư cảm biến.

Ngoài ra, còn có một vấn đề khác khi dùng cảm biến thả chìm. Đó chính là bùn có thể lấp đầy đầu cảm biến & cho ra kết quả sai. Nếu bạn lắp cảm biến áp suất thủy tĩnh cho nước giếng, nước sông, thủy điện thì nên vệ sinh định kỳ để đảm bảo có kết quả đo chính xác nhất.

Mua cảm biến áp suất đo mức nước ở đâu?

Để đo mức bằng áp suất thì chúng ta có hai loại : FKC và HLM-25C. Một loại được dùng để đo dưới đáy bồn và loại còn lại được thả vào trong nước. Cả hai loại cảm biến này đều có chung một nguyên lý đo nhưng cách sử dụng hoàn toàn khác nhau.

– FKC được sản xuất tại Georgin – Pháp

– HLM-25C được sản xuất tại Dinel – Czech

Công ty Hưng Phát hiện đang là đại diện duy nhất của Georgin và Dinel tại Việt Nam. Nếu bạn có thắc mắc cần tư vấn, hướng dẫn, cũng như mua cảm biến áp suất đo mức nước. Đừng ngần ngại hãy liên hệ với chúng tôi.

Kỹ sư Cơ – Điện Tử

Nguyễn Minh Hòa

Mobi : 0978.79.55.66

Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn