Cảm Biến Đo Mức Siêu Âm Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động Của Cảm Biến Đo Mức Siêu Âm

Cảm biến đo mức siêu âm là thiết bị có vai trò đặc biệt quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, được dùng để đo lường chính xác mức độ chất lỏng hoặc chất rắn trong các bể chứa. Trong bài viết hôm nay, icall.asia & bạn sẽ cùng nhau tìm hiểu chi tiết về nguyên lý hoạt động của cảm biến đo mức siêu âm, từ quá trình thu – phát sóng đến quá trình xử lý & hiển thị kết quả đo lường. 

Cảm biến đo mức siêu âm là gì?

Cảm biến đo mức siêu âm là thiết bị sử dụng sóng siêu âm để đo lường khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt của chất lỏng/chất rắn trong 1 bể chứa hoặc silo. Cảm biến đo mức siêu âm có khả năng xác định mức độ đầy hoặc cạn của bể chứa bằng cách phát ra sóng siêu âm & đo thời gian phản xạ của sóng trở lại cảm biến. 

Tín hiệu ngõ ra (output) của thiết bị dạng analog 4-20mA hay 0-10V hoặc NPN/PNP để có thể đưa về bộ điều khiển logic khả trình PLC hoặc bộ đọc tín hiệu mức chất lỏng. Hiện nay, cảm biến đo mức siêu âm được sử dụng cho các ứng dụng có độ sâu từ 0.25 mét trở nên. Thiết bị cho độ chính xác cao & không bị nhiễu bởi môi trường thông thường. 

Ưu điểm vượt trội của cảm biến đo mức siêu âm 

Cảm biến đo mức siêu âm có nhiều ưu điểm vượt trội, giúp thiết bị trở thành lựa chọn ưu tiên trong nhiều ứng dụng công nghiệp & dân dụng. Có thể kể đến 1 số ưu điểm nổi bật như: 

Không tiếp xúc trực tiếp 

Cảm biến đo mức siêu âm phù hợp cho các ứng dụng với hóa chất ăn mòn, chất độc hại hoặc môi trường nguy hiểm vì thiết bị không cần tiếp xúc trực tiếp với chất cần đo. Đặc biệt, cảm biến không bị ảnh hưởng bởi tính chất vật lý của chất đo như nhiệt độ, áp suất, tính dẫn điện,… 

Độ chính xác cao 

Cảm biến cung cấp kết quả đo chính xác & đáng tin cậy trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau. Cho phép hiệu chuẩn dễ dàng để duy trì độ chính xác. 

Dễ lắp đặt & bảo trì 

Thiết bị không có bộ phận chuyển động cơ khí, giúp giảm thiểu nhu cầu bảo trì & kéo dài tuổi thọ sử dụng của cảm biến. Bạn có thể lắp đặt cảm biến đo mức siêu âm ở nhiều vị trí khác nhau mà không cần phải thay đổi cấu trúc của bể chứa. 

Ứng dụng đa dạng 

Cảm biến đo mức siêu âm hiện được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như hóa chất, dầu khí, thực phẩm & đồ uống, nước & xử lý nước thải. Ngoài ra, thiết bị còn được dùng để theo dõi mức độ tồn kho của các chất lỏng & chất rắn trong các bể chứa & silo. 

Nhờ vào những ưu điểm trên, cảm biến đo mức siêu âm được xem là giải pháp hiệu quả & đáng tin cậy cho nhiều ứng dụng trong các ngành & lĩnh vực khác nhau.

Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của cảm biến đo mức siêu âm

Cảm biến đo mức siêu âm hoạt động dựa trên nguyên lý sóng siêu âm. Chi tiết như sau: 

Phát sóng siêu âm: thiết bị sử dụng 1 bộ phận phát để phát ra sóng siêu âm, thường ở tần số cao mà tai người bình thường không nghe được.

Phản xạ sóng: sóng siêu âm này sẽ được truyền đi, khi gặp bề mặt chất lỏng hoặc chất rắn cần đo, nó sẽ bị phản xạ ngược trở lại.

Thu sóng phản xạ: bộ thu của cảm biến sẽ tiếp nhận sóng phản xạ này 

Tính toán khoảng cách: dựa trên thời gian sóng siêu âm di chuyển từ khi phát ra cho đến khi nhận lại, thiết bị sẽ tính toán được khoảng cách từ nó đến bề mặt cần đo. Công thức tính khoảng cách sẽ dựa trên 2 đại lượng thời gian & tốc độ âm thanh trong không khí: d = (v x t)/2

Trong đó:

• d là khoảng cách từ cảm biến đo mức siêu âm đến bề mặt chất cần đo 
• v là tốc độ âm thanh trong không khí (tương đương khoảng 343m/s ở điều kiện tiêu chuẩn)
• t là thời gian từ khi sóng siêu âm phát ra cho đến khi thu lại sóng phản xạ 

Xử lý & Hiển thị kết quả: Khoảng cách đo được sẽ được xử lý & chuyển đổi thành mức chất lỏng hoặc rắn, sau đó hiển thị trên màn hình hoặc gửi tín hiệu đến hệ thống điều khiển.

>>> Xem thêm: Giải Đáp Thắc Mắc: Thế Nào Là Tx, Fx Và Các Chuẩn Của Ethernet?

Tóm lại, cảm biến đo mức siêu âm là thiết bị đo lường tiên tiến & đáng tin cậy. Hiểu rõ nguyên lý hoạt động của cảm biến không chỉ giúp cải thiện hiệu quả trong quản lý & giám sát quá trình sản xuất, mà còn góp phần tối ưu hóa vận hành trong nhiều lĩnh vực khác nhau. 

Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc câu hỏi liên quan cần hỗ trợ giải đáp chi tiết, đừng ngại hãy gọi ngay cho icall.asia qua số hotline phòng kinh doanh.

iCall - Chúng tôi là chuyên gia cung cấp Giải pháp tự phục vụ, Gọi không dây, Xếp hàng tự động...Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.