Dùng bộ truyền siêu âm hay Rada dẫn sóng làm cảm biến đo mức?

Ngày nay trên thị trường có tới trên 20 loại cảm biến đo mức khác nhau; tìm được một loại cảm biến phù hợp với điều kiện và yêu cầu là một điều không dễ dàng. Chúng tôi sẽ giúp độc giả hiểu thêm về hai loại thông thường nhất được dùng để đo mức dựa trên công nghệ sóng siêu âm và rada dẫn sóng (GWR).Hình 1. Sóng siêu âm cũng rất đa dạng về chủng loại và mẫu mã
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dùng bộ truyền siêu âm hay Rada dẫn sóng làm cảm biến đo mức?Dùng bộ truyền siêu âmhay Rada dẫn sóng làm cảm biến đo mức?Ngày nay trên thị trường có tới trên 20 loại cảm biến đo mứckhác nhau; tìm được một loại cảm biến phù hợp với điều kiệnvà yêu cầu là một điều không dễ dàng. Chúng tôi sẽ giúp độcgiả hiểu thêm về hai loại thông thường nhất được dùng để đomức dựa trên công nghệ sóng siêu âm và rada dẫn sóng(GWR). Hình 1. Sóng siêu âm cũng rất đa dạng về chủng loại và mẫu mãUltrasonic orGuided-WaveRadar for LevelMeasurement ?Today marketoffers you morethan 20 types oflevel sensors.Select thesuitable one tomatch yourrequirement andcondition is noteasy. This articlewill help youunderstand thetwo of the mostCảm biến mức dùng sóng âm đã có commonly usedmặt trên thị trường nhiều năm nay và levelđược coi như một công nghệ đáng tin measurementcậy dùng để đo mức thông qua những technologies-thử thách khắc nghiệt trong công ultrasonic andnghiệp. Cảm biến siêu âm đo mức là guided-wavedạng đầu đo không tiếp xúc và giá cả radar (GWR)phải chăng dùng cho phần lớn các then you canloại bình chứa nước dạng thẳng đứng. decide which theCho tới nay chưa thấy một thiết bị đo right one for youmức nào xuất hiện để đe dọa thị phần is.của loại cảm biến sóng âm. Gần đây,công nghệ sóng rada tạm được coi là có thể so sánh với côngnghệ sóng âm về giá và có vẻ là một lựa chọn đáng để tâmđối với những điều kiện cảm nhận, đo lường khó khăn. Radadẫn sóng phù hợp với cả ứng dụng là chất lỏng và chất rắn vàhoạt động độc lập với những điều kiện vận hành khác. Hình 2. Cảm biến đo mức dùng rada dẫn sóng – kẻ đe dọa công nghệ siêu âmCông nghệ siêu âmBộ truyền siêu âm hoạt động dựa trên việc gửi một sóng âm,được phát ra từ bộ biến năng áp điện, đến bề mặt của một vậtliệu cần đo. Bộ truyền âm đo thời gian từ lúc gửi tín hiệu chotới khi nhận được tín hiệu phản hồi. Thành công của phép đophụ thuộc vào sóng, độ phản xạ từ vật cần đo. Những yếu tốnhư bụi, hơi nước (chất lỏng) dày đặc; độ cản trở bình chứa,nhiễu loạn gây bởi bề mặt; những chất tạo bọt và thậm chí làđộ gồ ghề hoặc góc tạo bởi chùm sóng với bề mặt cần đo đềugóp phần tạo những thông tin không mong muốn ở tín hiệuphản hồi. Điều cần thiết là người sử dụng cần phải cân nhắcđiều kiện hoạt động sẽ ảnh hưởng thế nào tới sóng âm khiphát ra.Những yếu tố quan trọng khác cần chúý khi dùng bộ truyền âm gồm:* Sóng âm-điều kiện tiên quyết củaphép đo là sóng âm phải đi qua chất cầnđo. Thông thường là không khí, nếu môitrường là chân không lại không phù hợpdo trong chân không, không có đủ sốphân tử khí làm giảm khả năng truyền Hình 3. Sơ đồsóng. bố trí cảm*Điều kiện bề mặt-bọt và những hạt bụi biến siêu âmbẩn bám trên bề mặt của chất lỏng có đo mứcthể hấp thụ sóng âm và làm cản trở sóngphản hồi về đầu phát;* Góc tới và góc phản xạ-sóng âm cần được phát và nhậntheo đường thẳng, mặt phản xạ cần là mặt phẳng;* Nhiệt độ hoạt động-những phần mà siêu âm được gửi đếnđể đo thường làm bằng nhựa với nhiệt độ cao nhất cỡ 60°C.Dĩ nhiên, việc thay đổi nhiệt độ sẽ làm phép đo mức kémchính xác;* Áp suất làm việc-các thiết bị siêu âm thường không tiếpxúc với áp suất quá cao; giá trị lớn nhất loại cảm biến này cóthể chịu được là 30 psi (~2 bar);* Điều kiện môi trường-hơi nước (chất lỏng), môi trườngđọng nước, và tạp chất có thể làm thay đổi tốc độ của sóngâm qua môi trường không khí và ảnh hưởng rất lớn đến độchính xác của tín hiệu hồi đáp. Để tránh sai số do môi trườnggây ra cần gắn cảm biến vào những vị trí và môi trường cóthể dự đoán trước.Lợi ích lớn nhất của công nghệ đo mức thông qua môi trườngkhí như siêu âm, rada và laze là những thiết bị đo không tiếpxúc với vật cần đo (hình 3). Chỉ có một vài điểm tín hiệu cầntiếp xúc với bề mặt chất cần đo nhằm tạo ra những tín hiệuphản hồi về cảm biến. Điều này giải thích tại sao chất lượngkhông khí giữa bề mặt chất lỏng với cảm biến luôn là vấn đềvà tại sao chất lượng của bề mặt chất lỏng (hoặc bình chứa)cần luôn được tính đến khi sản xuất và lắp đặt cảm biến vìmọi nhiễu loạn về tín hiệu sẽ góp phần vào sai số của phépđo.Như vậy, cảm biến đo mức dùng siêu âm là một giải phápphù hợp cho những đối tượng với những yêu cầu về hìnhdạng, môi trường ổn định và có thể biết trước. Khi lắp đặtchúng ta không được quên rằng bộ phát siêu âm chỉ có hiệuquả khi cảm biến đón nhận được tín hiệu phản hồi.RaDa dẫn sóng (GWR)Rada dẫn sóng là phép đo tiếp xúc sửdụng đầu dò để dẫn sóng điện từ cao tầntừ bộ biến âm đến vật cần đo (hình 4).GWR hoạt động dựa trên nguyên lý bộphản xạ miền thời gian (TDR). VớiTDR, một xung sóng điện từ năng lượng H ...