Cảm Biến Đo Mức Nước Thủy Tĩnh

Trong công nghiệp việc giám sát mức nước trong các loại bồn chứa, tank chứa, bể chứa hay các loại giếng khoan thực sự rất quan trọng. Chúng giúp cho chúng ta có thể kiểm soát được lượng nước hay môi chất còn lại bên trong bồn bể là bao nhiêu. Việc này giúp cho quá trình hoạt động và làm việc được diễn ra liên tục. Để giải quyết được vấn đề trên thì ta cần sử dụng đến Cảm Biến Đo Mức Nước Thủy Tĩnh, là một trong những phương thức đo lường hiện đại ngày nay.

Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu cũng như chọn mua cho mình dòng sensor đo mức này thì có thể lấy bài viết này làm tư liệu tham khảo nhé. Mình sẽ giới thiệu đến các bạn một vài dòng cảm biến đo mức nước theo phương thức thủy tĩnh thả chìm đến từ thị trường Châu Âu. Đây là những loại cảm biến được sử dụng nhiều năm nay tại nước ta nên độ ổn định là không cần phải bàn cãi

Cảm Biến Đo Mức Nước Thủy Tĩnh là gì ?

Cảm biến đo mức thủy tĩnh hay còn gọi là cảm biến đo mức thả chìm có tên tiếng Anh là Hydrostatic level sensor. Đây là một thiết bị đo lường mực nước dựa vào mức áp suất tại đáy của cột nước. Chúng thường được sử dụng cho các ứng dụng đo lường mực nước, nước thải, nước sinh hoạt, nước RO, nước trong các nhà máy xử lý nước thải.

Dòng sensor này có cấu tạo cũng vô cùng đơn giản chỉ bao gồm phần sensor đo áp suất nước và phần dây cáp có kích thước lớn. Khi sử dụng chúng ta chỉ cần thả chìm đầu dò xuống đáy bồn, bể, tank, silo hay giếng khoan là được. Điểm mạnh của dòng cảm biến này là có khả năng đo lường cho các vị trí chật hẹp, chỉ cần thả chìm đáy dò xuống đáy là có thể đo được.

Nguyên lý hoạt động của Cảm Biến Đo Mức Nước Thủy Tĩnh:

Vì dòng cảm biến này được đo lường bằng cách thả chìm đầu dò xuống đáy, mà tại đáy thì chỉ có duy nhất một đại lượng vật lý là áp suất thủy tĩnh. Đúng vậy dòng này sẽ đo theo mức áp suất tại đáy bồn, bồn càng sâu thì áp lực sẽ càng cao. Đây là kiến thức cơ bản thời phổ thông cũng như cao đẳng hay đại học chúng ta đã từng học.

Với các môi chất là nước, dầu hay các loại môi chất tương tự thì cứ xuống sâu 10m áp suất sẽ tăng lên gần bằng 1bar. Và nếu 20m thì áp suất sẽ là 2bar, cứ như thế mà các hãng sản xuất sẽ quy đổi từ áp suất ra mức nước cho chúng ta dễ dàng, đo lường theo mức nước thay vì theo áp suất. Và các bạn lưu ý giúp mình dòng này chỉ đo được cho các môi chất lỏng không ăn mòn, không kết dính, không sệt thôi nhé.

Cảm Biến Đo Mức Nước Thủy Tĩnh D2415L:

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo mức thủy tĩnh thả chìm có model là D2415L được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hòa Séc của Châu Âu. Đây là dòng đo mức thả chìm có giá thành tốt nhất ở Việt Nam hiện nay đến từ thị trường EU. Hãng này cũng cấp cho chúng ta rất nhiều thang đo mức nước như 0-1m, 0-1,6m, 0-2.5m, 0-4m, 0-6m, 0-10m, 0-16m, 0-25m, 0-40m, 0-60m, 0-100m và có thể order thang đo cao hơn tùy vào nhu cầu.

Cảm biến có cấu tạo đơn giản chỉ bao gồm đầu dò và dây cáp gắn liền với đầu dò để đưa tín hiệu về cho tủ điện. Tín hiệu ở đây hãng thiết kế là dạng 4-20mA, đây là một dạng tín hiệu phổ biến hiện nay có thể sử dụng cho hầu hết các loại PLC hay thiết bị đọc trong công nghiệp. Các bạn tham khảo một vài thông số kỹ thuật bên dưới nhé.

Thông số của Cảm Biến Đo Mức Nước Thủy Tĩnh D2415L:

– Model: thiết bị này có model là D2415L

– Xuất xứ: được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hòa Séc của Châu Âu

– Nguồn cấp: sensor sử dụng nguồn 12..36VDC LOOP

– Thang đo: có thể tùy chọn như: 0-1m, 0-1,6m, 0-2.5m, 0-4m, 0-6m, 0-10m, 0-16m, 0-25m, 0-40m, 0-60m, 0-100m và có thể order thang đo cao hơn tùy vào nhu cầu.

– Tín hiệu ngõ ra: dạng analog tuyến tính 4-20mA 2 dây

– Áp suất tối đa chịu được: các bạn tham khảo ở phần tiếp theo nhé

– Mức sai số: mặc định là 0,5%FS, có thể tùy chọn loại 1%FS và 0,25%FS

– Độ trễ của tín hiệu là <10ms

– Thiết bị đạt các tiêu chuẩn an toàn của Châu Âu như EN 61326

– Nhiệt độ làm việc của sensor vào khoảng -20..80°C

– Nhiệt độ lưu kho của sensor vào khoảng -25..70°C

– Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng nước và kháng bụi của thiết bị đạt IP68

– Vật liệu cấu thành: Housing: stainless steel 1.4301 (17240) Gasket: Viton (FKM), Separating membrane: stainless steel 1.4435 (17350), Protective cap: POM, Cable sheath: PUR (-10 to +70 ° C), black

– Kích thước dầu dò áp suất: phi 26mm

– Thời gian bảo hành lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi từ nhà sản xuất và hỗ trợ kỹ thuật trong suốt quá trình sử dụng thiết bị.

Khả năng chịu quá áp của Cảm Biến Đo Mức Nước Thủy Tĩnh D2415L:

– Với thang đo 0-1m thì khả năng chịu quá tải là 3m

– Với thang đo 0-1.6m thì khả năng chịu quá tải là 3m

– Với thang đo 0-2.5m thì khả năng chịu quá tải là 5m

– Với thang đo 0-4m thì khả năng chịu quá tải là 10m

– Với thang đo 0-6m thì khả năng chịu quá tải là 15m

– Với thang đo 0-10m thì khả năng chịu quá tải là 15m

– Với thang đo 0-16m thì khả năng chịu quá tải là 24m

– Với thang đo 0-25m thì khả năng chịu quá tải là 38m

– Với thang đo 0-40m thì khả năng chịu quá tải là 60m

– Với thang đo 0-60m thì khả năng chịu quá tải là 100m

– Với thang đo 0-100m thì khả năng chịu quá tải là 150m

Cách thức đấu dây của cảm biến đo mức thủy tĩnh D2415L:

Vì dòng cảm biến này có ngõ ra tín hiệu là dạng 4-20mA 2 dây Loop nên chúng ta cần phải cấp nguồn nối tiếp vào trước khi đưa tín hiệu về tủ điện. Cụ thể thì các bạn tham khảo sơ đồ bên dưới để dễ hình dung hơn nha

Nhìn vào hình chúng ta có thể thấy nguồn 24VDC+ ta đấu vào chân + của sensor tức là chân màu đỏ. Nguồn 24VDC- ta đấu về chân – của PLC. Còn lại chân – của sensor cũng là chân màu đen chúng ta đưa về chân + của PLC vì đây là chân truyền tín hiệu 4-20mA về.

Cảm Biến Đo Mức Nước Thủy Tĩnh HLM-25S:

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng sản phẩm khác có model là HLM-25S được sản xuất bởi hãng Dinel  – Cộng Hòa Séc – Châu Âu. Dòng này có khả năng đo lường hoàn toàn tương tự như dòng D2415L nhưng đến từ một hãng khác của Czech. Cũng có cấu tạo bao gồm một dầu dò và dây cáp truyền dẫn tín hiệu.

Điểm mạnh của dòng này chắc có lẽ là nằm ở có thể tùy chọn thêm option ngõ ra tín hiệu 0-10V và 4-20mA. Còn lại về tính năng, giá cả, thị trường, độ bền, độ ổn định, mức sai số thì hoàn toàn tương tự.Các bạn tham khảo một vài thông số kỹ thuật bên dưới nhé.

Thông số của Cảm Biến Đo Mức Nước Thủy Tĩnh HLM-25S:

– Model: thiết bị này có model là HLM-25S

– Xuất xứ: được sản xuất bởi hãng Dinel – Cộng Hòa Séc của Châu Âu

– Nguồn cấp: sensor sử dụng nguồn 12..36VDC LOOP

– Thang đo: có thể tùy chọn như: 0-1m, 0-1,6m, 0-2.5m, 0-4m, 0-6m, 0-10m, 0-16m, 0-25m, 0-40m, 0-60m, 0-100m và có thể order thang đo cao hơn tùy vào nhu cầu.

– Tín hiệu ngõ ra: dạng analog tuyến tính 4-20mA 2 dây

– Áp suất tối đa chịu được: các bạn tham khảo ở phần tiếp theo nhé

– Mức sai số: mặc định là 0,5%FS

– Độ trễ của tín hiệu là <10ms

– Thiết bị đạt các tiêu chuẩn an toàn của Châu Âu như EN 61326

– Nhiệt độ làm việc của sensor vào khoảng -25..70°C

– Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng nước và kháng bụi của thiết bị đạt IP68

– Vật liệu cấu thành: St. steel W.Nr. 1.4305 (AISI 303), St. steel W.Nr. 1.4435 (AISI 316L), Plastic HDPE, Plastic PE, silicone

– Trọng lượng: đầu dò là 190g và cáp là 60g/1m

– Thời gian bảo hành lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi từ nhà sản xuất và hỗ trợ kỹ thuật trong suốt quá trình sử dụng thiết bị.

Cảm Biến Đo Mức Nước bằng điện dung JSPDM-35N:

Nếu các bạn sử dụng cảm biến cho các loại bồn có mức nhiệt độ và áp suất cao thì các dòng cảm biến thủy tĩnh sẽ không thể nào đáp ứng được. Thay vào đó ta sẽ phải sử dụng sang dòng điện dung để khắc phục vụ tình trạng nhiệt và áp cao này. Về phương thức đo lường thì cũng là dạng thả chìm giống như các dòng thủy tĩnh mà thôi.

Tuy nhiên thì dòng này sẽ phù hợp với các loại bồn, bể, tank, silo có kích thước lớn hơn một chút tùy vào thang đo. Dòng này có model là JSPDM-35 được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hòa Séc – Châu Âu. Chúng có khả năng chịu nhiệt lên đến 250°C và chịu áp lên đến 20bar, các bạn tham khảo một vài thông số kỹ thuật bên dưới nhé.

Thông số của Cảm Biến Đo Mức Nước bằng điện dung JSPDM-35N:

– Model: thiết bị này có model là JSPDM-35

– Xuất xứ: được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hòa Séc của Châu Âu

– Nguồn cấp: sensor sử dụng nguồn 9..34VDC

– Thang đo: có thể tùy chọn như: 0-1m, 0-1,6m, 0-2.5m, 0-4m, 0-6m dòng này sẽ có thang đo thấp hơn so với các dòng thả chìm bên trên

– Tín hiệu ngõ ra: dạng analog tuyến tính 4-20mA 2 dây hoặc 0-10V 3 dây

– Áp suất tối đa chịu được: 20bar tại 85°C

– Mức sai số: mặc định là 0,5%FS, có thể tùy chọn loại 1%FS và 0,25%FS

– Độ trễ của tín hiệu là <10ms

– Thiết bị đạt các tiêu chuẩn an toàn chống cháy nổ của Châu Âu như II 1G Ex ia IIB T4 Ga; II 1 D Ex ia IIIC T120°C Da with intrinsically safe supply units, whole sensor zone 0 and 20; II 1/2G Ex ia IIB T4 Ga/Gb; II 1/2 D Ex ia IIIC T120°C Da/Db with intrinsically safe supply units,
electrode part zone 0 and 20, head zone 1 and 21

– Nhiệt độ làm việc của sensor vào khoảng -20..80°C

– Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng nước và kháng bụi của thiết bị đạt IP68 hoặc IP67 tùy option

– Vật liệu cấu thành: stainless steel W.Nr. 1.4571 (AISI 316 Ti) / NBR, plastic PA / NBR và nickel-plated brass / PA / rubber CR / NBR, PTFE, PPS + GF40,m FEP, PFA

– Kích thước dầu dò áp suất: phi 26mm

– Kết nối ren: có thể tùy chọn dạng G1″, G3/4″, M27, M30, 3/4″ NPT

– Thời gian bảo hành lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi từ nhà sản xuất và hỗ trợ kỹ thuật trong suốt quá trình sử dụng thiết bị.

Bộ hiển thị và điều khiển mức nước OM352UNI:

Nếu các bạn sử dụng các loại cảm biến đo mức nước thủy tĩnh nói chung và các dòng cảm biến thả chìm khác nói riêng thì ta sẽ cần đến bộ hiển thị rời để quan sát. Vì các hãng sản xuất hiện nay vẫn chưa trang bị cho chúng ta màn hình hiển thị tích hợp nên ta sẽ cần dùng đến bộ hiển thị gắn tủ điện.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng hiển thị có model là OM352UNI được sản xuất bởi hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc – Châu Âu. Dòng này có thể đọc được hầu hết các loại cảm biến đo mức hiện nay như thủy tĩnh, siêu âm, radar, điện dung,…Chúng có khả năng điều khiển tín hiệu báo mức đầy báo mực cạn thông qua các contact ngõ ra. Các bạn tham khảo một vài thông số bên dưới nhé.

Thông số của Bộ hiển thị và điều khiển mức nước OM352UNI:

– Model: thiết bị có mã là OM352UNI

– Xuất xứ: sản phẩm có nguồn gốc từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc – Châu Âu

– Ngõ vào (Input): các tín hiệu pt100, 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v,… tùy theo nhu cầu mà các bạn có thể cài đặt.

– Ngõ ra (Output): các tín hiệu Analog 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v,… Ngoài ra có thể tùy chọn dạng REPLAY ON/OFF để điều khiển đóng/ngắt thiết bị nạp liệu. Hoặc có thể tùy chọn ngõ ra dạng truyền thông RS485

– Màn hình hiển thị dưới dạng số gồm 4 LED trong dãy +-1999. Ngoài ra còn có thể tùy chọn dạng hiển thị thanh led như các hình ảnh bên trên nếu sử dụng dòng cao cấp hơn

– Khả năng cài đặt: có thể cài đặt thông số thông qua 5 phím bấm vật lý

– Nguồn cấp: 80÷250VAC, ngoài ra có thể tùy chỉnh cấu hình là 10÷30VDC.

– Sai số: 0,1% trong quá trình hiển thị

– Kích thước bộ hiển thị: 48 x 96 x 120 (mm).

– Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng chống bụi và chống nước đạt IP64 thích hợp gắn trên các cánh cửa tủ điện để quan sát.

– Thiết bị đạt các tiêu chuẩn an toàn của Châu Âu như EN 61010-1, A2; EN 61326-1

– Hệ số cách ly, chống nhiễu: 4000VAC có thể giúp chống nhiễu tín hiệu trong các môi trường có nhiều motor, động cơ điện, động cơ băng tải, động cơ cánh khuấy, biến tần,…

– Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng, 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất. được hỗ trợ kỹ thuật trong suốt quá trình sử dụng thiết bị

Cách thức đấu dây của Bộ hiển thị và điều khiển mức nước OM352UNI:

Vì bộ hiển thị này có thể đọc được rất nhiều tín hiệu ngõ vào trong khi chúng ta chỉ sử dụng cho ứng dụng đọc tín hiệu mức nước. Chính vì thế nên chúng ta cần phải tham khảo sơ đồ đấu nối và các chú thích để dễ dàng đấu dây. Các bạn xem sơ đồ bên dưới để dễ hình dung nhé.

Nếu sử dụng nguồn cấp 10..30VAC/DC hoặc 80..250VAC/DC thì ta đấu vào chân số 1+ và 2-

Nếu sử dụng cảm biến có tín hiệu dạng 4-20mA, 0-20mA thì ta đấu vào chân số 13+ và 14-

Nếu sử dụng cảm biến có tín hiệu dạng 0-5V, 0-10V  thì ta đấu vào chân số 15+ và 14-

Nếu sử dụng ngõ ra tín hiệu 4-20mA, 0-20mA thì ta đấu vào chân số 9+ và 8-

Nếu sử dụng ngõ ra tín hiệu 0-5V, 0-10V  thì ta đấu vào chân số 10+ và 8-

Nếu sử dụng ngõ ra tín hiệu tiếp điểm relay báo đầy báo cạn  thì ta đấu vào chân số 67 và 89 để nối tiếp vào mạch kéo tải như bơm, motor, đèn, còi báo.

Xem chi tiết sản phẩm này tại: Bộ hiển thị mực nước

Cách thức chọn mua Cảm Biến Đo Mức Nước Thủy Tĩnh như thế nào ?

Để có thể lựa chọn cho mình một dòng cảm biến đo mức nước thả chìm thủy tĩnh thì ta cần những yêu cầu như sau:

Thang đo của cảm biến mức nước thủy tĩnh là bao nhiêu ?

Chúng ta cần xác định rõ tầm đo của chúng ta là bao nhiêu mét để chọn thang đo cảm biến sao cho đúng. Tránh chọn thang đo quá cao so với mức đo thực tế sẽ dẫn đến sai số rất cao và nếu chọn thiếu thì lại không đáp ứng được trong quá trình làm việc. Ví dụ bồn bể của chúng ta có chiều cao là 5m thì ta nên chọn thang đo đúng 5m hoặc 6 7 8 9 10m là đẹp.

Thông thường các hãng sản xuất sẽ fix cứng thang đo và các nhà cung cấp khi nhập về họ sẽ nhập các thang đo phổ biến. Chính vì thế khi chúng ta mua hàng nên chọn thang đo cao hơn 1 tí để tranh thiếu hụt nhé, việc thang đo chỉ cao hơn vài mét sẽ không làm ảnh hưởng gì nhiều tới kết quả đo.

Chiều dài cáp truyền tín hiệu:

Đối với cảm biến đo mức thủy tĩnh thả chìm thì chiều dài cáp phải luôn luôn lớn hơn thang đo của cảm biến. Chúng ta cần xác định rõ thang đo cảm biến là phần chiều sâu của mực nước. Còn dây cáp là phần dùng để truyền tín hiệu và phần nối dây nó phải luôn luôn nằm trên bề mặt nước các bạn nhé.

Ví dụ chiều sâu mức nước là 10m thì ta chọn chiều dài cáp khoảng 12m là đủ, nước chỉ ngập sâu 10m và còn dư 2m để chúng ta nối thêm dây cáp truyền tín hiệu vào. Chúng ta cũng không nên chọn dây cáp quá dài vì chúng có giá thành rất cao, chỉ khi nào chúng ta không muốn nối thêm dây cáp thì mới cần sử dụng cáp dài.

Môi chất sử dụng là gì ?

Các bạn lưu ý giúp mình cảm biến đo mức bằng thủy tĩnh chỉ sử dụng được cho các loại môi chất như nước, nước thải, nước giếng, sông hồ, thủy điện, kênh rạch, nước RO, nước trong các trang trại, nhà máy xử lý nước thải, dầu,…Chúng ta không thể sử dụng cho thực phẩm, các loại hóa chất công nghiệp, các loại môi chất hung dữ như axit, toluene, bazo, dung môi, xúc đâu nhé.

Mức sai số của cảm biến cảm biến mức nước thủy tĩnh là bao nhiêu ?

Thông thường hãng sản xuất sẽ cho chúng ta các chuẩn sai số là 1%FS, 0,5%FS, 0,25%FS. Nếu chúng ta cần độ chính xác cao thì cần đặt riêng với hãng, còn nếu chỉ sử dụng thông thường không đòi hỏi gì khắc khe thì các chuẩn mình đưa ra là có thể đáp ứng được hầu hết các ứng dụng tại nước ta hiện nay.

Nơi cung cấp cảm biến cảm biến mức nước thủy tĩnh:

Trên thị trường của nước ta hiện nay có rất nhiều bên cung cấp các dòng cảm biến đo mức thả chìm dạng thủy tĩnh này. Tuy nhiên thì chúng phần lớn đến từ 2 khu vực chính là Châu Á và Châu Âu. Nếu các bạn có chi phí đầu tư không quá lớn thì ta nên sử dụng các dòng của Châu Á như Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật Bản,…Các dòng này có giá thành rẻ, độ ổn định và tuổi thọ tương đối

Nếu các bạn có hầu bao thoáng hơn một tí thì nên trang bị cá dòng đến từ Châu Âu như Cộng Hòa Séc, Đức, Ý, Phần Lan, Thụy Điển,…các dòng này về chất lượng thì không cần phải bàn cãi, tuổi thọ cao, độ ổn định tốt. Hiện nay công ty BFF bên mình đang là nhà cung cấp các dòng cảm biến đến từ Châu Âu.

Đó là một vài chia sẽ của mình về các dòng cảm biến đo mức nước hay dùng và ứng dụng của chúng. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các dòng thiết bị đo lường khác như cảm biến đo mức nước siêu âm bộ chuyển tín hiệu loadcell ra 4-20mA, bộ chuyển dòng 0-5A sang 4-20mA. Để được tư vấn cũng như nhận báo giá, các bạn hãy liên hệ với mình qua các thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com