Trong bài viết này có các thông tin chi tiết về cảm biến siêu âm và cảm biến radar đo mức. Từ khái niệm, ưu điểm - nhược điểm, so sánh trực quan, các thông số kỹ thuật quan trọng cho đến hướng dẫn lựa chọn cảm biến siêu/cảm biến radar sao cho phù hợp với từng ứng dụng. Hãy theo dõi đến cuối để bỏ túi nhiều thông tin hữu ích nhé!
CẢM BIẾN SIÊU ÂM VÀ CẢM BIẾN RADAR ĐO MỨC LÀ GÌ?
Cảm biến siêu âm đo mức là gì?
Cảm biến siêu âm đo mức sử dụng sóng âm tần số cao (tai người không nghe được) để xác định khoảng cách từ cảm biến đến đối tượng mục tiêu. Các cảm biến siêu âm hiện đại có thể được trang bị tín hiệu NPN/PNP, analog 0-10V/4-20 mA, IO-Link tùy dòng sản phẩm.
Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm: Đầu dò cảm biến phát một xung siêu âm hướng đến đối tượng mục tiêu → Khi gặp đối tượng, một phần năng lượng sóng âm sẽ phản xạ trở lại đầu dò → Dựa trên thời gian đi và về của sóng âm, bộ xử lý sẽ tính toán khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt vật liệu → Dựa trên chiều cao của bồn/silo, hệ thống có thể quy đổi khoảng cách này thành mức vật liệu còn lại.
Điểm đáng chú ý của dòng thiết bị này là không phụ thuộc màu sắc hay độ trong suốt của đối tượng mục tiêu - rất lý tưởng để đo mức chất lỏng, vật liệu rời và bề mặt sáng/tối/trong suốt trong nhiều ứng dụng tự động hóa.
Cảm biến radar đo mức là gì?
Cảm biến radar đo mức sử dụng sóng điện từ tần số cao để xác định khoảng cách từ cảm biến đến đối tượng mục tiêu. Thiết bị này có thể ứng dụng tốt cho cả chất lỏng và vật liệu rời. Lợi thế lớn nhất của cảm biến radar đo mức là ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất và bụi.
Nguyên lý hoạt động: Radar phát tín hiệu về phía đối tượng cần đo → Khi tín hiệu gặp đối tượng thì một phần năng lượng sẽ phản xạ trở lại anten → Bộ xử lý phân tích thời gian truyền - nhận tín hiệu (hoặc có thể là đặc tính của tín hiệu phản xạ) để xác định khoảng cách và tính toán mức dựa trên các dữ kiện được cài đặt sẵn.
PHÂN BIỆT - SO SÁNH CẢM BIẾN SIÊU ÂM VÀ CẢM BIẾN RADAR ĐO MỨC
Để phân biệt cảm biến siêu âm và radar, bạn cần nắm kỹ những điểm cốt lõi sau đây:
| TIÊU CHÍ | CẢM BIẾN SIÊU ÂM | CẢM BIẾN RADAR |
| Công nghệ | Sóng siêu âm (âm thanh tần số cao) | Sóng điện từ (vi ba tần số cao) |
| Độ chính xác | ±0.1-0.5% FS (±1-5mm tùy thang đo) | ±0.05-0.1% FS (±0.5-1mm tùy thang đo) |
| Khả năng đo trong môi trường công nghiệp | Bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất, hơi nước, bọt khí, bề mặt mềm | Không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố này |
| Tốc độ phản hồi | Chậm hơn | Nhanh hơn |
| Ứng dụng | Đo mức nước, hóa chất, dầu, chất lỏng sạch, bồn nhỏ và trung bình | Đo mức chất lỏng, chất rắn trong môi trường khắc nghiệt (nhiệt độ cao, áp suất lớn, hơi nước - bụi dày) |
| Chi phí đầu tư | Trung bình - thấp | Trung bình - cao |
| Lắp đặt | Đơn giản, không cấu hình nhiều | Phức tạp hơn, cần cấu hình tần số, hằng số điện môi (tuỳ model) |
| Vệ sinh - bảo trì | Tần số rất ít, thực hiện đơn giản | |
| Tầm đo phổ biến | 0.2-15m | 0.1-30m |
| Vùng mù | Có | |
| Lưu ý | Bị ảnh hưởng bởi bọt khí, nhiệt độ, áp suất cao và hơi nước dày | Không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố này |
TÓM TẮT ƯU - NHƯỢC ĐIỂM CẢM BIẾN SIÊU ÂM VÀ CẢM BIẾN RADAR ĐO MỨC
Cảm biến siêu âm và cảm biến radar đo mức đều tồn tại những ưu điểm và nhược điểm riêng biệt. Cụ thể:
Ưu điểm - nhược điểm của cảm biến siêu âm đo mức
Ưu điểm: Nếu so sánh cảm biến siêu âm và radar thì cảm biến âm có giá thành thấp hơn 30 - 50%. Bên cạnh đó, quá trình lắp đặt thiết bị cũng tương đối đơn giản, không cần cấu hình phức tạp. Đặc biệt, tính năng đo không tiếp xúc cũng giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì và rất phù hợp cho các môi trường có hóa chất ăn mòn. Ngoài ra, tín hiệu ngõ ra chuẩn công nghiệp NPN/PNP, 4-20mA, 0-10V, RS485 của thiết bị này cũng rất được ưa chuộng trong xu hướng tự động hoá công nghiệp.
Nhược điểm: Cảm biến siêu âm đo mức có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường (nhiệt độ, áp suất, bọt khí, hơi nước, bề mặt mềm), thiết bị này cũng có vùng mù lớn (thường dao động từ 0.2 - 0.6 m) nên không phù hợp cho các bồn chứa thấp hoặc ứng dụng yêu cầu đo gần. Bên cạnh đó, tầm đo của cảm biến siêu âm cũng bị hạn chế trong khoảng 0.2-15m, khó đo xa hơn 20m.
Ưu điểm - nhược điểm của cảm biến radar đo mức
Ưu điểm: Để so sánh cảm biến siêu âm và radar về độ chính xác thì cảm biến radar vượt trội hơn rất nhiều, có thể cao hơn 2-5 lần. Bên cạnh đó, thiết bị này không bị tác động đáng kể bởi nhiệt độ, áp suất, hơi nước, bụi, bọt khí… Ngoài ra, tầm đo của radar rộng từ 0.1 - 30m (thậm chí có model lên đến 70 - 120m) nên lý tưởng với silo lớn hoặc hồ chứa.
Nhược điểm: Giá thành cao hơn cảm biến siêu âm từ 30 - 100% nên chủ yếu được cân nhắc cho ứng dụng yêu cầu độ chính xác cực kỳ cao. Quá trình lắp đặt phức tạp, yêu cầu cấu hình tần số và hằng số điện môi (với radar guided wave). Đặc biệt, với dòng radar guided wave thì người dùng phải đảm bảo hằng số điện môi của vật liệu >1.4 để cho kết quả đo chính xác.
CẢM BIẾN SIÊU ÂM VÀ CẢM BIẾN RADAR ĐO MỨC - NÊN CHỌN LOẠI NÀO?
Thực tế, nhìn ở bề nổi thì cảm biến siêu âm và cảm biến radar đo mức có nhiều điểm giống nhau, đặc biệt là nguyên lý vận hành. Tuy nhiên, so sánh cảm biến siêu âm và radar kỹ hơn thì lại thấy chúng có nhiều điểm khác biệt.
Đối với vấn đề: nên chọn cảm biến siêu âm hay cảm biến radar đo mức thì người dùng cần cân nhắc dựa trên nhu cầu ứng dụng, môi trường vận hành và các yêu cầu kỹ thuật liên quan.
Nên chọn cảm biến siêu âm đo mức khi đó là ứng dụng đơn giản (đo mức nước, dầu, hóa chất sạch trong bồn nhỏ/trung bình dưới 10m), môi trường hoạt động bình thường (không có quá nhiều hơi nước, bọt khí, nhiệt độ trung bình <60°C, áp suất không quá 1 bar), độ chính xác dao động từ ±0.1- 0.5% FS, cần tiết kiệm chi phí đầu tư và yêu cầu khả năng lắp đặt nhanh, không cấu hình phức tạp.
Nên chọn cảm biến radar đo mức khi ứng dụng của bạn có tính chất phức tạp hơn (đo mức hóa chất, dầu, xăng, chất rắn/lỏng có bọt như xi măng, bột, hạt nhựa…), môi trường hoạt động khắc nghiệt (nhiệt độ thường xuyên >60°C, áp suất >1 bar, có hơi nước và bụi dày), yêu cầu độ chính xác cao (trong khoảng ±0.05 - 0.1% FS), tầm đo xa trên 15m (silo lớn, hồ chứa, bể điều hòa) và yêu cầu tốc độ phản hồi nhanh chóng (<200ms, phục vụ công tác điều khiển liên tục).
→ Để được tư vấn model cảm biến siêu âm và cảm biến radar đo mức cho ứng dụng cụ thể, bạn hãy gọi đến hotline 0911 660 660 để được các chuyên gia Sensors Việt Nam tư vấn chính xác nhất!
SAI LẦM PHỔ BIẾN KHI LẮP ĐẶT SỬ DỤNG CẢM BIẾN SIÊU ÂM VÀ CẢM BIẾN RADAR
Bảng dưới đây sẽ tóm tắt các lỗi thường gặp trong quá trình lắp đặt - sử dụng cảm biến siêu âm và cảm biến radar đo mức cùng cách xử lý hiệu quả nhất:
| LỖI | HỆ QUẢ | CÁCH KHẮC PHỤC |
| Lắp cảm biến gần thành bồn | Sóng bị phản xạ nhiều lần, gây nhiễu | Lắp cảm biến cách thành bồn tối thiểu 1/3 bán kính bồn |
| Không tính toán vùng mù | Mất tín hiệu khi mức vật liệu cao qua vùng mù | Luôn lắp cảm biến cao hơn mức cao nhất một khoảng ít nhất bằng vùng mù |
| Lắp cảm biến trên dòng chảy | Gây nhiễu sóng, tạo bọt khí làm sai kết quả | Chuyển cảm biến ra xa ống nạp liệu, vòi phun |
| Không xem xét hằng số điện môi (radar guided wave) | Đo sai/mất tín hiệu với vật liệu có hằng số điện môi thấp | Kiểm tra hằng số điện môi của vật liệu, chọn radar phù hợp (hằng số >1.4) |
| Không cấu hình đúng tần số (radar) | Nhiễu từ thiết bị khác, sai lệch kết quả đo | Cấu hình tần số phù hợp , tránh nhiễu từ thiết bị khác |
| Không vệ sinh mặt transducer (siêu âm) | Bụi, dầu mỡ bám làm giảm độ tin cậy | Lau sạch mặt transducer định kỳ 3-6 tháng/lần |
| Lắp cảm biến lệch góc | Sóng phản xạ sai hướng, gây mất tín hiệu/sai số | Dùng thước đo góc để đảm bảo cảm biến vuông góc (90°) với bề mặt vật liệu |
| Chọn sai tầm đo | Đo không chính xác, vùng mù quá lớn | Chọn tầm đo lớn hơn từ 20-30% so với chiều cao của bồn |
| Lắp gần nguồn nhiễu điện từ | Tín hiệu analog không ổn định | Chuyển cảm biến xa biến tần, động cơ, hoặc dùng shielded cable |
MUA CẢM BIẾN SIÊU ÂM VÀ CẢM BIẾN RADAR ĐO MỨC CHÍNH HÃNG Ở ĐÂU?
Nếu bạn đang có nhu cầu tìm kiếm cảm biến siêu âm và cảm biến radar đo mức chất lượng - giá tốt thì đừng ngần ngại mà hãy liên hệ trực tiếp cho Sensors Việt Nam.
Chúng tôi sở hữu danh mục cảm biến siêu âm đo mức/cảm biến radar đo mức đa dạng, chất lượng cao và đến từ các thương hiệu hàng đầu thế giới. Đi kèm sản phẩm là đầy đủ CO/CQ, chế độ bảo hành uy tín, giá cả cạnh tranh và có dịch vụ hỗ trợ tận tình - hoàn toàn miễn phí trước, trong, sau mua hàng.
→ Tham khảo thêm các dòng cảm biến siêu âm chính hãng tại Sensors Việt Nam:
Hy vọng bài viết này đã giúp bạn giải quyết được câu hỏi nên chọn cảm biến siêu âm hay cảm biến radar. Mọi thông tin tư vấn/nhu cầu đặt hàng cảm biến siêu âm và cảm biến radar đo mức, bạn vui lòng liên hệ trực tiếp đến hotline hoặc truy cập website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/ để được hỗ trợ nhanh chóng nhất!