Trong các ngành công nghiệp khác nhau như hóa chất, dầu mỏ và chế biến thực phẩm, đo lường chính xác mức độ chất lỏng là rất quan trọng.Biết mức độ chính xác của chất lỏng trong bể là rất cần thiết để đảm bảo tỷ lệ trộn đúng và ngăn ngừa tràn hoặc chảyTrong ngành công nghiệp dầu mỏ, đo lường chính xác mức dầu trong các bể lưu trữ là cần thiết để quản lý hàng tồn kho và an toàn.
Tuy nhiên, đo lường mức độ chất lỏng phải đối mặt với một số thách thức. Các chất lỏng khác nhau có tính chất khác nhau như độ nhớt, mật độ và độ dẫn,có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của các phương pháp đoNgoài ra, các điều kiện môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao, chất ăn mòn và rung động cũng có thể gây ra khó khăn.Các phương pháp đo truyền thống có thể không phù hợp do nhiệt độ cực caoHơn nữa, sự hiện diện của bọt hoặc trầm tích trong chất lỏng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác đo lường.
2.1 Nguyên tắc hoạt động và đặc điểm
Các cảm biến độ nước siêu âm hoạt động bằng cách phát ra sóng siêu âm theo một hướng cụ thể. Khi các sóng này chạm vào bề mặt của chất lỏng, chúng được phản xạ trở lại cảm biến.Cảm biến sau đó đo thời gian mà sóng phải đi đến bề mặt chất lỏng và trở lạiSử dụng tốc độ âm thanh được biết trong không khí, khoảng 340 mét mỗi giây hoặc 0,034 cm mỗi microsecond, khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt chất lỏng có thể được tính toán.
Các cảm biến này có một số đặc điểm đáng chú ý. Chúng cung cấp độ chính xác cao với góc đo dưới 15 °. Chúng có hiệu quả chi phí, cung cấp giá trị tuyệt vời cho tiền.Đánh giá ổn định., đảm bảo kết quả nhất quán theo thời gian. Ngoài ra, chúng dễ sử dụng và có thể được áp dụng trong nhiều môi trường khác nhau.chúng có phạm vi phát hiện từ 2 đến 400 cm với độ lệch +/- 3 mmChúng cũng ít bị ảnh hưởng bởi ánh sáng mặt trời hoặc vật liệu đen. Tuy nhiên, vật liệu mềm như vải có thể khó phát hiện.
2.2 Kịch bản ứng dụng
Các cảm biến mức độ chất lỏng siêu âm được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau.Điều này làm cho chúng lý tưởng cho các tình huống khi tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng có thể nguy hiểm hoặc không thực tếVí dụ, trong các bể lưu trữ hóa chất, chúng có thể đo mức độ chất lỏng ăn mòn mà không tiếp xúc với chúng, giảm nguy cơ hư hỏng cảm biến và đảm bảo an toàn cho người vận hành..
Chúng cũng thường được sử dụng trong các quy trình công nghiệp, nơi đo lường chính xác mức độ rất quan trọng.họ có thể theo dõi mức độ chất lỏng trong thùng để đảm bảo trộn và đóng gói đúngTrong ngành công nghiệp dầu mỏ, chúng có thể được sử dụng để đo mức dầu trong các bể lưu trữ để quản lý hàng tồn kho. Ngoài ra, chúng có thể được tích hợp vào nhiều loại thiết bị,như bơm và van, để cung cấp thông tin cấp thời gian thực và kiểm soát dòng chảy của chất lỏng.
3. Cảm biến mức độ radar
3.1 Phân tích lợi thế
Các cảm biến mức độ chất lỏng radar cung cấp một số lợi thế rõ ràng trong việc đo lường mức độ chất lỏng.Chúng có thể cung cấp các phép đo với độ chính xác lên đến ± 1 mm, làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng mà kiểm soát mức độ chính xác là rất quan trọng.nơi liều lượng chính xác của chất lỏng là điều cần thiết để sản xuất thuốc chất lượng, các cảm biến radar có thể đảm bảo các phép đo chính xác.
Không giống như một số phương pháp đo khác, các cảm biến radar không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ, áp suất hoặc độ ẩm.Chúng có thể hoạt động đáng tin cậy trong môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như các quy trình công nghiệp nhiệt độ cao hoặc các khu vực có chất ăn mòn. Điều này làm cho chúng phù hợp với nhiều ngành công nghiệp, bao gồm hóa chất, hóa dầu và sản xuất điện.
Hơn nữa, các cảm biến radar có phạm vi phát hiện dài. Chúng có thể đo nồng độ chất lỏng từ một khoảng cách vài mét đến hàng chục mét, tùy thuộc vào mô hình cụ thể.Điều này cho phép giám sát và điều khiển từ xa, giảm nhu cầu nhân viên truy cập vào các khu vực có khả năng nguy hiểm.
3.2 Các lĩnh vực ứng dụng
Các cảm biến độ lỏng radar tìm thấy các ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau.Khả năng chịu được môi trường ăn mòn và cung cấp các phép đo chính xác làm cho chúng trở thành lựa chọn ưa thích cho ngành này.
Trong ngành dầu khí, các cảm biến radar được sử dụng để theo dõi mức dầu thô và các sản phẩm tinh chế trong các bể lưu trữ.Chúng có thể đo chính xác mức độ ngay cả khi có hơi và bọt, đảm bảo quản lý hàng tồn kho đáng tin cậy.
Trong ngành sản xuất điện, các cảm biến radar được sử dụng để đo mức nước trong nồi hơi và tháp làm mát.Độ chính xác cao và khả năng chống lại các yếu tố môi trường đảm bảo hoạt động hiệu quả của các nhà máy điện.
Ngoài ra, các cảm biến radar cũng được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước, ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống,và nhiều lĩnh vực khác, nơi đo lường chính xác mức độ chất lỏng là điều cần thiết cho kiểm soát quy trình và an toàn.
4. Capacitive Level Sensor
4.1 Nguyên tắc và lợi thế
Các cảm biến nồng độ công suất hoạt động theo nguyên tắc phát hiện sự khác biệt trong điện tích giữa nước và không khí.sự thay đổi dung lượng tùy thuộc vào mức độ của chất lỏngKhi mức độ chất lỏng thay đổi, giá trị dung lượng thay đổi tương ứng, có thể được đo và sử dụng để xác định mức độ chất lỏng.
Các cảm biến này cung cấp một số lợi thế. Thứ nhất, chúng có độ chính xác cao. Khả năng đo chính xác sự thay đổi dung lượng cho phép xác định chính xác mức độ chất lỏng. Thứ hai, các cảm biến này có khả năng đo lường độ chính xác của chất lỏng.chúng rất dễ cài đặtChúng có thể được tích hợp vào các hệ thống khác nhau mà không cần các quy trình phức tạp. Thứ ba, chúng không bị ảnh hưởng bởi các tính chất của chất lỏng như độ nhớt, mật độ hoặc độ dẫn.Điều này làm cho chúng phù hợp với một loạt các chất lỏngNgoài ra, độ nhạy của các cảm biến mức độ dung lượng có thể được điều chỉnh theo các yêu cầu cụ thể, cung cấp tính linh hoạt trong các ứng dụng khác nhau.
4.2 Áp dụng thực tế
Các cảm biến nồng độ công suất tìm thấy các ứng dụng thực tế trong các thiết bị khác nhau. Trong bể cá, chúng có thể được sử dụng để theo dõi nồng độ nước để đảm bảo môi trường sống phù hợp cho cá.Bộ cảm biến có thể phát hiện chính xác khi mực nước quá thấp và kích hoạt báo động hoặc hệ thống nạp nước tự động.
Trong máy sưởi nước, các cảm biến nồng độ công suất giúp duy trì nồng độ nước tối ưu để sưởi ấm hiệu quả.ngăn chặn tràn hoặc thiệt hại do mức nước thấp.
Trong máy pha cà phê, các cảm biến mức độ dung lượng đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo lượng nước đúng được sử dụng để pha.Điều này giúp sản xuất cà phê chất lượng nhất quán và ngăn ngừa lãng phí nước và cà phê.
Ngoài các ứng dụng này, các cảm biến nồng độ công suất cũng được sử dụng trong nhiều thiết bị gia dụng và công nghiệp khác, nơi cần đo nồng độ chất lỏng chính xác.trong các quy trình công nghiệp khi kiểm soát chính xác mức độ chất lỏng là điều cần thiết cho kiểm soát chất lượng và an toàn, các cảm biến mức độ dung lượng cung cấp một giải pháp đáng tin cậy.
5- So sánh và kết luận toàn diện
5.1 Bảng so sánh
| Loại |
Nguyên tắc hoạt động |
Ưu điểm |
Nhược điểm |
Các kịch bản ứng dụng điển hình |
| siêu âm |
Phản xạ sóng siêu âm |
1. góc đo nhỏ và độ chính xác cao
2. Hiệu quả chi phí tốt và đọc ổn định
3. Dễ sử dụng và phạm vi phát hiện rộng
4Ít bị ảnh hưởng bởi ánh sáng mặt trời và vật liệu đen
5. đo không tiếp xúc là có thể |
1- Nhận thức môi trường
2. Phạm vi đo hạn chế |
Các nhà máy xử lý nguồn cung cấp nước, ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống |
| Radar |
Tiếng vang xung điện từ |
1. Độ chính xác cực kỳ cao, lên đến ± 1 mm
2Không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường
3- Phạm vi phát hiện dài.
4- Kiểm soát và điều khiển từ xa có thể |
1Chi phí cao.
2Ứng dụng phức tạp |
Ngành hóa dầu, thiết bị tháp cao |
| Khả năng |
Thay đổi công suất |
1. Độ chính xác cao
2Dễ cài đặt.
3Không bị ảnh hưởng bởi tính chất chất lỏng
4Độ nhạy có thể điều chỉnh |
1- Nhạy cảm với chất lỏng
2Phạm vi đo ngắn |
Máy nén phản ứng hóa học, tàu chở dầu |
5.2 Lựa chọn tốt nhất cho các tình huống khác nhau
- Các cảm biến mức độ siêu âm có thể là một lựa chọn tốt khi chi phí nhạy cảm, môi trường đo tương đối nhẹ và yêu cầu độ chính xác không đặc biệt cao.một số nhà máy chế biến thực phẩm nhỏ cần theo dõi khối lượng lưu trữ nguyên liệu thô lỏngCác cảm biến mức độ siêu âm có thể đáp ứng các nhu cầu đo lường cơ bản. Đồng thời, chi phí của chúng tương đối thấp và chúng dễ cài đặt và sử dụng.
- Đối với các kịch bản đòi hỏi đo lường chính xác cao và môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như các bể lưu trữ lớn trong ngành hóa chất, dầu mỏ và các ngành công nghiệp khác, các cảm biến cấp độ radar phù hợp hơn.Nó có thể hoạt động ổn định ở nhiệt độ cao, áp suất cao, và môi trường ăn mòn, và cung cấp độ chính xác đo cực kỳ cao để đảm bảo độ chính xác của quản lý hàng tồn kho.
- Các cảm biến mức độ dung lượng hoạt động tốt khi cần thiết để cài đặt dễ dàng, không bị ảnh hưởng bởi các tính chất của chất lỏng và có các yêu cầu nhất định về độ chính xác.trong một số thiết bị gia dụng và thiết bị công nghiệp nhỏ, các cảm biến nồng độ công suất có thể đo chính xác nồng độ chất lỏng và dễ dàng tích hợp vào hệ thống.
Tóm lại, ba cảm biến cấp độ có lợi thế và nhược điểm của riêng mình, và có kịch bản ứng dụng tốt nhất của họ trong các kịch bản khác nhau.cần phải xem xét toàn diện các yếu tố như các yêu cầu đo lường cụ thể, điều kiện môi trường, và ngân sách chi phí.
