Đo mức không tiếp xúc là một trong những công nghệ thiết yếu trong tự động hóa công nghiệp. Phương pháp này cho phép theo dõi mức chất lỏng hoặc chất rắn trong bồn, thùng chứa hoặc kênh hở mà không cần tương tác vật lý với môi trường. Trong số các phương pháp không tiếp xúc được sử dụng rộng rãi nhất là máy đo mức siêu âm và radar. Nếu người dùng muốn áp dụng biện pháp không tiếp xúc để kiểm soát mức, việc hiểu biết về hoạt động của máy đo mức siêu âm và radar giúp đưa ra lựa chọn phù hợp cho từng tình huống cụ thể.
Nguyên lý hoạt động
Đồng hồ đo mức siêu âmhoạt động bằng cách phát ra các xung sóng âm tần số cao để tìm phạm vi từ cảm biến đến bề mặt của môi trường lỏng/rắn. Các sóng này truyền qua không khí, phản xạ khỏi bề mặt vật liệu và quay trở lại cảm biến. Khoảng cách có thể được xác định bằng thời gian sóng truyền đi. Do đó, thiết bị được triển khai ở khoảng cách ngay phía trên bề mặt môi trường, mà không cần bất kỳ bộ phận nào phải chạm trực tiếp hoặc chìm trong môi trường.
Máy đo mức radarsử dụng sóng điện từ (vi sóng) thay vì âm thanh để xác định mức chất lỏng hoặc chất rắn trong môi trường. Tương tự như vậy, tín hiệu vi sóng được phát ra hướng về bề mặt môi trường sau đó phản xạ và nhận lại về thiết bị. Trong quá trình này cũng không có tiếp xúc vật lý giữa thân thiết bị và môi trường. Thông qua việc ghi lại thời gian truyền của tín hiệu sóng, có thể tính toán được khoảng cách từ thiết bị đến bề mặt vật liệu.
Phép đo mức của hai loại này có chung công thức:
D = (C*T)/2
Chiều dài = Chiều rộng - Chiều cao
Ở đâu,
D: Khoảng cách từ bề mặt trung bình đến dụng cụ
C: Vận tốc âm thanh (đối với siêu âm) vận tốc ánh sáng (đối với radar)
T: Khoảng thời gian từ khi phát đến khi thu
L: Mức độ trung bình cần đo
H: Chiều cao từ đáy bình đến dụng cụ
Khác với các thiết bị tiếp xúc thông thường, loại bỏ tiếp xúc vật lý với chất, công nghệ siêu âm và radar vượt trội trong việc kiểm soát mức của các vật liệu ăn mòn, nhớt hoặc nguy hiểm có thể làm hỏng hoặc làm tắc các thành phần bị ướt như phao, đầu dò hoặc đường xung. Việc lắp đặt được đơn giản hóa vì các thiết bị được lắp bên ngoài và yêu cầu bảo trì và thời gian ngừng hoạt động thường được giảm thiểu do thiết kế không xâm lấn. Các ngành công nghiệp như chế biến hóa chất, xử lý nước và sản xuất thực phẩm có thể được hưởng lợi rất nhiều từ các cảm biến mức không tiếp xúc siêu âm và radar vì tính linh hoạt và độ tin cậy của chúng trong các quy trình kiểm soát chất lỏng, chất lỏng, bùn và chất rắn trên nhiều hình dạng bể chứa khác nhau.
So sánh giữa siêu âm và radar
Máy đo mức siêu âm dễ lắp đặt và yêu cầu thiết lập tối thiểu. So với máy đo mức radar, máy đo mức siêu âm thường có giá thành thấp hơn và do đó được ưa chuộng trong các ứng dụng có hạn chế về ngân sách. Tuy nhiên, hiệu suất của các thiết bị siêu âm phụ thuộc nhiều hơn vào tác động của môi trường như bụi, bọt, nhiễu động không khí và nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt có thể hấp thụ hoặc làm chệch hướng sóng âm và gây ra vấn đề mất sóng.
Mặt khác, máy đo mức radar được biết đến với độ chính xác cao, phạm vi hoạt động xa và độ tin cậy đã được chứng minh trong môi trường hoạt động khắc nghiệt. Nó ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố trên gây rắc rối cho công nghệ siêu âm. Tuy nhiên, điều đó có nghĩa là các sản phẩm radar thường đắt hơn. Hằng số điện môi là một yếu tố quan trọng khác đối với phép đo radar. Vật liệu điện môi thấp có thể làm suy yếu sự phản xạ của tín hiệu phản xạ dẫn đến phép đo không ổn định hoặc bị mất.
Tóm lại, khi người dùng quyết định áp dụng phép đo mức không tiếp xúc, cảm biến siêu âm sẽ lý tưởng cho điều kiện làm việc vừa phải và dự án tiết kiệm chi phí trong khi radar đủ tiêu chuẩn cho môi trường đầy thách thức hơn và theo đuổi phép đo tiêu chuẩn cao. Trong mọi trường hợp, điều quan trọng nhất là phải xác định rằng các đặc điểm của môi trường và môi trường, cũng như cấu trúc của hệ thống quy trình, có lợi cho việc triển khai phương pháp đo không tiếp xúc mong muốn.
Ghi chú cài đặt cho các thiết bị không tiếp xúc
- ✦ Vị trí lắp đặt phải cách xa nguồn gây tiếng ồn nhất có thể
- ✦ Gioăng cao su có thể sử dụng để lắp đặt trong môi trường rung động
- ✦ Khoảng cách từ cảm biến đến mức ước tính cao nhất phải lớn hơn vùng mù đo lường
- ✦ Vị trí cảm biến phải giữ khoảng cách nhất định với thành bình chứa theo góc phát xạ
- ✦ Khu vực đo phải không có chướng ngại vật có thể gây nhiễu tín hiệu như thang bước hoặc xà ngang
- ✦ Đối với phép đo môi trường rắn, vị trí lắp đặt phải tránh khu vực mở nạp vật liệu
- ✦ Tốt nhất là tránh sự thay đổi nhiệt độ lớn tại nơi lắp đặt thiết bị
- ✦ Đầu dò cảm biến phải vuông góc với bề mặt trung bình để đảm bảo hiệu suất tốt nhất
Thượng Hải Vương Nguyênlà nhà sản xuất thiết bị đo lường có kinh nghiệm hơn 20 năm cung cấp cảm biến mức siêu âm và radar không tiếp xúc cũng như các loại thiết bị đo mức khác. Vui lòng liên hệ với chúng tôi để được giải đáp thắc mắc về sản phẩm đo mức không tiếp xúc.
Thời gian đăng: 11-03-2025