Có những loại cảm biến mực nước nào?

Có những loại cảm biến mực nước nào?
Dưới đây là 7 loại cảm biến mức chất lỏng để bạn tham khảo:

1. Cảm biến mực nước quang học
Cảm biến quang học là loại cảm biến thể rắn. Chúng sử dụng đèn LED hồng ngoại và phototransistor, và khi cảm biến ở trong không khí, chúng được ghép nối quang học. Khi đầu cảm biến được nhúng vào chất lỏng, ánh sáng hồng ngoại sẽ thoát ra ngoài, khiến đầu ra thay đổi. Các cảm biến này có thể phát hiện sự hiện diện hoặc vắng mặt của hầu hết mọi chất lỏng. Chúng không nhạy cảm với ánh sáng xung quanh, không bị ảnh hưởng bởi bọt khi ở trong không khí, và không bị ảnh hưởng bởi các bong bóng nhỏ khi ở trong chất lỏng. Điều này làm cho chúng hữu ích trong các trường hợp cần ghi lại sự thay đổi trạng thái một cách nhanh chóng và đáng tin cậy, và trong các trường hợp chúng có thể hoạt động đáng tin cậy trong thời gian dài mà không cần bảo trì.
Ưu điểm: đo không tiếp xúc, độ chính xác cao và phản hồi nhanh.
Nhược điểm: Không sử dụng dưới ánh nắng trực tiếp, hơi nước sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.

2. Cảm biến mức chất lỏng điện dung
Công tắc mức điện dung sử dụng 2 điện cực dẫn điện (thường làm bằng kim loại) trong mạch, và khoảng cách giữa chúng rất ngắn. Khi điện cực được nhúng vào chất lỏng, nó sẽ hoàn thiện mạch điện.
Ưu điểm: có thể được sử dụng để xác định mức chất lỏng dâng lên hoặc hạ xuống trong bình chứa. Bằng cách đặt điện cực và bình chứa ở cùng độ cao, có thể đo điện dung giữa các điện cực. Không có điện dung nghĩa là không có chất lỏng. Điện dung đầy biểu thị bình chứa đầy. Các giá trị đo được là "rỗng" và "đầy" phải được ghi lại, sau đó sử dụng đồng hồ đo đã hiệu chuẩn 0% và 100% để hiển thị mức chất lỏng.
Nhược điểm: Sự ăn mòn của điện cực sẽ làm thay đổi điện dung của điện cực và cần phải được làm sạch hoặc hiệu chuẩn lại.

3. Cảm biến mức âm thoa
Đồng hồ đo mức dạng âm thoa là một công cụ chuyển đổi mức chất lỏng dạng điểm được thiết kế dựa trên nguyên lý âm thoa. Nguyên lý hoạt động của công tắc là tạo ra rung động thông qua sự cộng hưởng của tinh thể áp điện.
Mỗi vật thể đều có tần số cộng hưởng riêng. Tần số cộng hưởng của vật thể liên quan đến kích thước, khối lượng, hình dạng, lực… của vật thể. Một ví dụ điển hình về tần số cộng hưởng của vật thể là: cùng một chiếc cốc thủy tinh xếp thành hàng. Đổ nước có độ cao khác nhau vào, bạn có thể biểu diễn nhạc cụ bằng cách gõ nhẹ.

Ưu điểm: Thiết bị này thực sự không bị ảnh hưởng bởi dòng chảy, bong bóng, loại chất lỏng, v.v. và không cần hiệu chuẩn.
Nhược điểm: Không sử dụng được trong môi trường nhớt.

4. Cảm biến mức chất lỏng màng ngăn
Màng chắn hoặc công tắc mức khí nén dựa vào áp suất không khí để đẩy màng chắn, kết nối với một công tắc vi mô bên trong thân chính của thiết bị. Khi mực chất lỏng tăng, áp suất bên trong ống phát hiện sẽ tăng cho đến khi công tắc vi mô được kích hoạt. Khi mực chất lỏng giảm, áp suất không khí cũng giảm và công tắc mở ra.
Ưu điểm: Không cần nguồn điện trong bình, có thể sử dụng với nhiều loại chất lỏng và công tắc không tiếp xúc với chất lỏng.
Nhược điểm: Vì là thiết bị cơ học nên cần phải bảo trì theo thời gian.

5. Cảm biến mực nước nổi
Công tắc phao là cảm biến mức cơ bản. Chúng là thiết bị cơ khí. Phao rỗng được kết nối với cần gạt. Khi phao nổi lên và chìm trong chất lỏng, cần gạt sẽ được đẩy lên xuống. Cần gạt có thể được kết nối với công tắc từ hoặc công tắc cơ để xác định bật/tắt, hoặc có thể được kết nối với đồng hồ đo mức chuyển từ đầy sang rỗng khi mực chất lỏng giảm.

Sử dụng công tắc phao cho máy bơm là phương pháp tiết kiệm và hiệu quả để đo mực nước trong hố bơm ở tầng hầm.
Ưu điểm: Công tắc phao có thể đo bất kỳ loại chất lỏng nào và có thể được thiết kế để hoạt động mà không cần nguồn điện.
Nhược điểm: Chúng lớn hơn các loại công tắc khác và vì là công tắc cơ học nên phải sử dụng thường xuyên hơn các công tắc mức khác.

6. Cảm biến mức chất lỏng siêu âm
Cảm biến đo mức siêu âm là một thiết bị đo mức kỹ thuật số được điều khiển bởi bộ vi xử lý. Trong quá trình đo, xung siêu âm được phát ra bởi cảm biến (bộ chuyển đổi). Sóng âm được phản xạ bởi bề mặt chất lỏng và được thu nhận bởi chính cảm biến đó. Nó được chuyển đổi thành tín hiệu điện bởi tinh thể áp điện. Khoảng thời gian giữa lúc truyền và nhận sóng âm được sử dụng để tính toán khoảng cách đến bề mặt chất lỏng.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến mực nước siêu âm là đầu dò siêu âm (đầu dò) phát ra sóng âm xung tần số cao khi tiếp xúc với bề mặt của vật liệu đo, sóng âm được phản xạ, và sóng phản xạ được đầu dò thu nhận và chuyển đổi thành tín hiệu điện. Thời gian lan truyền của sóng âm tỷ lệ thuận với khoảng cách từ sóng âm đến bề mặt vật thể. Mối quan hệ giữa khoảng cách truyền sóng âm S, tốc độ truyền âm C và thời gian truyền âm T có thể được biểu thị bằng công thức: S = C×T/2.

Ưu điểm: đo không tiếp xúc, môi trường đo gần như không giới hạn và có thể được sử dụng rộng rãi để đo chiều cao của nhiều loại chất lỏng và vật liệu rắn.
Nhược điểm: Độ chính xác của phép đo bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nhiệt độ và bụi của môi trường hiện tại.

7. Máy đo mức radar
Cảm biến đo mức chất lỏng radar là thiết bị đo mức chất lỏng dựa trên nguyên lý du hành thời gian. Sóng radar truyền đi với tốc độ ánh sáng, và thời gian truyền có thể được chuyển đổi thành tín hiệu mức bằng các linh kiện điện tử. Đầu dò phát ra các xung tần số cao truyền đi với tốc độ ánh sáng trong không gian. Khi các xung này gặp bề mặt vật liệu, chúng được phản xạ và thu nhận bởi bộ thu trong đồng hồ đo, và tín hiệu khoảng cách được chuyển đổi thành tín hiệu mức.
Ưu điểm: phạm vi ứng dụng rộng, không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, bụi, hơi nước, v.v.
Nhược điểm: Dễ tạo ra tiếng vang nhiễu, ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.