Hướng dẫn đầy đủ về các phương pháp đo mức: Áp suất tĩnh, Siêu âm, Radar và Quang học

Đo mức là một thông số quan trọng trong các ngành công nghiệp từ xử lý nước đến hóa dầu. Các quy trình, môi trường và phương tiện khác nhau đòi hỏi các công nghệ cảm biến khác nhau. Ở đây, chúng tôi so sánh bốn phương pháp đo mức được sử dụng rộng rãi — nguyên tắc hoạt động, ưu điểm, nhược điểm và các tình huống ứng dụng lý tưởng của chúng — để bạn có thể đưa ra lựa chọn sáng suốt.

Đo mức áp suất tĩnh (Thủy tĩnh)

Hai phương pháp chính: Dựa trên áp suất thủy tĩnh do cột chất lỏng tác dụng:

Áp suất ở độ sâu nhất định = Mật độ chất lỏng × Gia tốc trọng trường × Chiều cao chất lỏng.

Một bộ truyền áp suất ở đáy bể đo áp suất này, sau đó được chuyển đổi thành mức.

Phản hồi cực nhanh

• Đơn giản, hiệu quả về chi phí và đã được chứng minh
• Hoạt động trong nhiều hình dạng bể khác nhau
• Độ chính xác cao đối với chất lỏng sạch

Hệ thống laser có thể tốn kém

• Yêu cầu kiến thức về mật độ chất lỏng (sự thay đổi mật độ ảnh hưởng đến độ chính xác)
• Không lý tưởng cho chất rắn hoặc bùn có mật độ thay đổi
• Cảm biến phải tiếp xúc với môi chất

Đo mức bể có độ chính xác cao, dây chuyền đóng gói, chất lỏng bán dẫn

• Bể chứa nước, bể chứa hóa chất, hố nước thải

Đo mức siêu âm

Hai phương pháp chính: Sử dụng sóng âm tần số cao:

• Đầu dò phát ra xung siêu âm về phía bề mặt chất lỏng.
• Thời gian trả về tiếng vang được đo và chuyển đổi thành khoảng cách/mức.

Phản hồi cực nhanh

• Đo không tiếp xúc
• Không có bộ phận chuyển động → bảo trì thấp
• Hoạt động với hầu hết các chất lỏng và một số chất rắn

Hệ thống laser có thể tốn kém

• Độ chính xác bị ảnh hưởng bởi bọt, hơi, bụi, nhiễu loạn và nhiệt độ
• Yêu cầu một đường dẫn rõ ràng giữa đầu dò và bề mặt

Đo mức bể có độ chính xác cao, dây chuyền đóng gói, chất lỏng bán dẫn

• Bể xử lý nước, silo ngũ cốc, tàu công nghiệp thực phẩm

Đo mức Radar (Vi sóng)

Hai phương pháp chính: Sử dụng sóng điện từ (vi sóng):

• Anten radar phát ra xung về phía bề mặt sản phẩm.
• Tín hiệu phản xạ được đo để tính toán mức.

Hai loại chính: Xung và radar FMCW (Sóng liên tục điều tần)Ưu điểm

Phản hồi cực nhanh

• Độ chính xác rất cao
• Hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt (hơi nước, bọt, áp suất cao)
• Nhược điểm

Hệ thống laser có thể tốn kém

• Yêu cầu lựa chọn và lắp đặt ăng-ten chính xác
• Ứng dụng tiêu biểu

Đo mức bể có độ chính xác cao, dây chuyền đóng gói, chất lỏng bán dẫn

• Đo mức quang học (Laser hoặc Photon)

Nguyên tắc

Hai phương pháp chính:Đo khoảng cách bằng laser

• : gửi chùm tia laser đến bề mặt và đo thời gian phản xạ.Cảm biến điểm quang học
• : phát hiện sự hiện diện/vắng mặt của chất lỏng bằng cách sử dụng khúc xạ ánh sáng.Ưu điểm

Phản hồi cực nhanh

• Độ chính xác cao cho các ứng dụng nhất định
• Các tùy chọn không tiếp xúc có sẵn
• Nhược điểm

Hệ thống laser có thể tốn kém

• Cảm biến điểm quang học chỉ đo tại một điểm mức duy nhất
• Hiệu suất bị ảnh hưởng bởi độ trong suốt, màu sắc hoặc độ phản xạ bề mặt
• Ứng dụng tiêu biểu

Đo mức bể có độ chính xác cao, dây chuyền đóng gói, chất lỏng bán dẫn

• So sánh song song

Tính năng / Phương pháp

Chất lỏng có mật độ ổn định, thân thiện với ngân sách

1. → Áp suất tĩnhKhông tiếp xúc cho bể sạch
2. → Siêu âmMôi trường công nghiệp khắt khe, độ chính xác cao nhất
3. → RadarPhát hiện nhanh, chính xác hoặc đo khoảng cách chính xác
4. → Quang họcKết luận cuối cùng

Không có “một kích thước phù hợp với tất cả” trong đo mức. Lựa chọn tốt nhất của bạn cân bằng điều kiện quy trình, ràng buộc về cài đặt, ràng buộc về cài đặt, và ngân sách. Hiểu cách thức hoạt động của từng công nghệ — và những điểm mạnh và đánh đổi của nó — là bước đầu tiên để có được hiệu suất đáng tin cậy, lâu dài.