Các loại cảm biến mực nước là gì?

Các loại cảm biến mực nước là gì?
Dưới đây là 7 loại cảm biến đo mức chất lỏng để bạn tham khảo:

1. Cảm biến mực nước quang học
Cảm biến quang học ở trạng thái rắn. Chúng sử dụng đèn LED hồng ngoại và bóng bán dẫn quang, và khi cảm biến ở trong không khí, chúng được ghép nối quang học. Khi đầu cảm biến được nhúng vào chất lỏng, tia hồng ngoại sẽ thoát ra khiến đầu ra thay đổi. Những cảm biến này có thể phát hiện sự hiện diện hay 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 dạng lỏng. Điều này làm cho chúng hữu ích trong các tình huống mà các thay đổi trạng thái phải được ghi lại nhanh chóng và đáng tin cậy cũng như trong các tình huống mà 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 ngâm trong chất lỏng, nó sẽ hoàn thành mạch điện.
Ưu điểm: có thể dùng để xác định độ tăng giảm của chất lỏng trong bình chứa. Bằng cách làm cho điện cực và vật chứa có cùng độ cao, có thể đo được điện dung giữa các điện cực. Không có điện dung có nghĩa là không có chất lỏng. Điện dung đầy đủ đại diện cho một thùng chứa hoàn chỉnh. Các giá trị đo được của “trống” và “đầy” phải được ghi lại, sau đó sử dụng đồng hồ đo 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 làm sạch hoặc hiệu chuẩn lại.

3. Cảm biến mức ngã ba điều chỉnh
Máy đo mức âm thoa là một công cụ chuyển đổi mức chất lỏng được thiết kế theo nguyên lý âm thoa. Nguyên lý làm việc của công tắc là tạo ra sự rung động của nó thông qua sự cộng hưởng của tinh thể áp điện.
Mọi vật đều có tần số cộng hưởng riêng. Tần số cộng hưởng của vật có liên quan đến kích thước, khối lượng, hình dạng, lực… của vật. Một ví dụ điển hình về tần số cộng hưởng của vật thể là: cùng một cốc thủy tinh xếp thành một hàng Đổ đầy nước có độ cao khác nhau, bạn có thể biểu diễn nhạc cụ bằng cách chạm vào.

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

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

5. Cảm biến mực nước nổi
Công tắc phao là cảm biến mức ban đầu. Chúng là những thiết bị cơ khí. Phao rỗng được nối với cánh tay. Khi phao nổi lên và rơi xuống trong chất lỏng, cánh tay sẽ bị đẩy lên xuống. Cánh tay có thể được kết nối với một công tắc từ tính hoặc cơ học để xác định bật/tắt hoặc có thể kết nối với máy đo mức thay đổi từ đầy sang trống khi mức chất lỏng giảm xuống.

Việc sử dụng công tắc phao cho máy bơm là phương pháp tiết kiệm và hiệu quả để đo mực nước trong hố bơm của 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 loại công tắc cơ khí nên phải sử dụng thường xuyên hơn các loại công tắc mức khác.

6. Cảm biến mức chất lỏng siêu âm
Máy đo mức siêu âm là máy đo mức kỹ thuật số được điều khiển bởi bộ vi xử lý. Trong phép đo, xung siêu âm được phát ra bởi cảm biến (đầu dò). Sóng âm được phản xạ bởi bề mặt chất lỏng và được nhận bởi cùng một cảm biến. Nó được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng tinh thể áp điện. Thời gian giữa quá trình truyền và nhận sóng âm được sử dụng để tính Khoảng cách đến bề mặt chất lỏng.
Nguyên lý làm việc của cảm biến mực nước siêu âm là đầu dò siêu âm (đầu dò) phát ra sóng âm xung tần số cao khi chạm vào bề mặt của mức đo (vật liệu), bị phản xạ và phản xạ phản xạ được nhận bởi đầu dò và chuyển đổi thành tín hiệu điện. Thời gian lan truyền của sóng âm. Nó tỷ lệ thuận với khoảng cách từ sóng âm đến bề mặt vật thể. Mối quan hệ giữa khoảng cách truyền sóng âm S với tốc độ âm thanh C và thời gian truyền âm thanh 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 các chất lỏng và vật liệu rắn khác nhau.
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
Mức chất lỏng radar là dụng cụ đo mức chất lỏng dựa trên nguyên tắc du hành thời gian. Sóng radar chạy với tốc độ ánh sáng và thời gian chạy có thể được các linh kiện điện tử chuyển đổi thành tín hiệu mức. Đầu dò phát ra các xung tần số cao truyền đi với tốc độ ánh sáng trong không gian và khi các xung gặp bề mặt vật liệu, chúng sẽ được máy thu trong đồng hồ phản xạ và nhận và tín hiệu khoảng cách được chuyển đổi thành mức tín hiệu.
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.