Trên thị trường hiện nay có khá nhiều loại cảm biến báo mức khác nhau như cảm biến báo mức điện dung, cảm biến báo mức dạng siêu âm, cảm biến báo mức ON/OFF,… Mỗi loại đều có chức năng, công dụng và phạm vi ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên trong bài viết này mình sẽ giới thiệu đến các bạn dòng sản phẩm khá khác biệt so với các dòng thiết bị vừa nói trên, đó là cảm biến đo mức - Nguyên lý đo dạng radar - Radar level transmitters.

Cảm biến đo mức bằng Radar là gì?

Trước tiên ta nên hiểu sơ lược về khái niệm của loại cảm biến này. Đây là một  dòng cảm biến công nghiệp được dùng phổ biến trên thị trường hiện nay và được sản xuất bởi Hawk – USA. Là một trong những hãng sản xuất cảm biến, thiết bị đo mức hàng đầu của Châu Âu và được nhiều nhà máy, xí nghiệp của Việt Nam tin dùng. Với những tính năng ưu việt cũng như đo lường chính xác, đây là một trong những sự lựa chọn hàng đầu của các kỹ sư đang hoạt động trong các ngành công nghiệp.

Cùng với nhiều cách đo mức khác nhau như đo mức bằng điện dung, siêu âm, cánh xoay,… thì cảm biến đo mức bằng Radar cũng là một phương pháp đo khá phổ biến và hiệu quả. Tuy nhiên dòng này được ưu tiên được dùng vì nó có độ chính xác cao, không gặp sai số trong các môi trường có nhiều bụi. Ứng dụng chủ yếu của thiết bị này là dùng để đo lường mức xi măng, than, cát, đá,…Cảm biến thường được cấu tạo từ một bo mạch dùng để xử lý tín hiệu và một dây cáp có thể truyền được sóng radar để cảm nhận vật liệu.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến báo mức Radar


Cảm biến đo mức radar hoạt động dựa trên nguyên lý thu phát sóng điện từ. Trong quá trình làm việc thì cảm biến sẽ phát ra sóng với tần số cố định là 0,5 GHZ thông qua ăng-ten (tần số sẽ ảnh hưởng đến dãy đo của cảm biến). Sau đó sóng điện từ sẽ lan truyền trong không gian và truyền đến bề mặt nguyên liệu cần đo lường.

Tiếp theo đó sóng điện từ sẽ bị phản xạ lại, lúc này bộ phận điều khiển của cảm biến có nhiệm vụ tính toán các thông số. Bằng cách tính toán các thông số vận tốc và thời gian thu phát sóng sẽ cho ra được khoảng cách từ cảm biến đến mức nguyên liệu mà cho ra mức nguyên liệu cụ thể.

Đặc điểm của cảm biến đo mức Radar


• Đo không tiếp xúc

• Có thể dùng cho chất lỏng ăn mòn và độc hại, hydrocarbon, bùn

• Không bị ảnh hưởng bởi trọng lượng riêng, áp suất, nhiệt độ, độ nhớt, bọt và bụi

• Màn hình LCM 5 chữ số

• Cho biết sóng tín hiệu bên trong silo.

• Lựa chọn đơn vị đo lường khác nhau (m, cm, mm, inch, Ft,%, mA)

• Đo khoảng cách và mức độ thực tế.

• Lựa chọn ngôn ngữ của tiếng Trung Quốc, tiếng Anh.

• 4-20mA / 4 dây / 2 dây

• Đạt tiêu chuẩn CE để cách ly (lớp EFT 2000V, B hoặc tốt hơn)

• Thích hợp cho tín hiệu tầm trung

• Đầu ra 4mA, 20mA

• Thiết kế mạch cách ly.

• Model JFR2 26GHz có thể đo lường tất cả các loại vật liệu.

Ưu điểm của cảm biến radar

Cảm biến radar có một số ưu điểm có thể kể tên như:

Đo lường chính xác trong môi trường khắc nghiệt nhất, chịu được nhiệt độ, áp suất cao

Tốc độ lấy mẫu bằng sóng radar cực kỳ nhanh

Cảm biến radar có phạm vi đo tới 40 m

Chúng khá nhỏ gọn với chùm tia phát sóng nhỏ trong phạm vi hẹp

Tín hiệu đo ổn định, ngay cả với các điều kiện môi trường bất lợi và ngay cả nắp cảm biến bị bẩn

Thích hợp cho nhiệt độ thấp, xuống đến -40°C

Phạm vi sử dụng của cảm biến đo lường bằng radar ở đâu?

Như ở trên mình đã có đề cập thì cảm biến báo mức radar thường dùng trong các khu công nghiệp, các xí nghiệp hay nhà máy chuyên về các lĩnh vực: nước, nước thải, bột, gạo, vật chất dạng hạt, hạt nhựa, xi măng, than, than đá,… với độ chính xác rất cao. Hoạt động của cảm biến dựa trên nguyên tắc sóng radar nên độ phản hồi của thiết bị rất cao, gần như là ngay lập tức vì như chúng ta biết, vận tốc của sóng radar ngang với vận tốc ánh sáng nên tốc độ đo của cảm biến radar là cực kỳ nhanh.

Bên cạnh đó thì dòng thiết bị này còn có thêm tính năng nổi bật đó là dùng khá tốt trong môi trường nhiều bụi mà không sợ bị sai số trong quá trình đo như nhà máy xay xát, nhà máy xi măng hay các nhà máy bột chẳng hạn. Đặc thù trong các nơi sản xuất này là có khá nhiều bụi, nên dùng loại cảm biến này là tối ưu nhất.