So sánh các loại cảm biến mức chất lỏng: siêu âm, điện dung và phao

01/04/2025

1. Giới thiệu

Cảm biến mức chất lỏng đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và kiểm soát lượng chất lỏng trong các bể chứa, đường ống và thiết bị công nghiệp. Hiện nay, có nhiều loại cảm biến mức chất lỏng, nhưng phổ biến nhất là cảm biến siêu âm, cảm biến điện dung và cảm biến phao. Mỗi loại có nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm riêng, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về ba loại cảm biến này để lựa chọn giải pháp phù hợp.

2. Cảm biến siêu âm

2.1 Nguyên lý hoạt động

Cảm biến siêu âm hoạt động dựa trên nguyên tắc sóng siêu âm. Thiết bị phát ra sóng âm với tần số cao và đo thời gian sóng phản hồi từ bề mặt chất lỏng. Dựa vào đó, hệ thống tính toán khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt chất lỏng để xác định mức chất lỏng trong bể. Công nghệ này tương tự như cách loài dơi sử dụng sóng âm để định vị vật thể.

2.2 Ứng dụng thực tế

Cảm biến siêu âm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như:

  • Ngành thực phẩm và đồ uống: Giám sát mức chất lỏng trong bể chứa nước, sữa, nước trái cây.
  • Ngành hóa chất: Đo mức chất lỏng trong các bể hóa chất, đảm bảo an toàn và kiểm soát quá trình sản xuất.
  • Xử lý nước và nước thải: Kiểm soát mực nước trong các hồ chứa, bể lắng.

2.3 Ưu điểm

  • Không tiếp xúc với chất lỏng, giảm hao mòn và ăn mòn.
  • Độ chính xác cao, phù hợp với nhiều loại chất lỏng, kể cả chất không dẫn điện.
  • Ứng dụng linh hoạt, sử dụng được trong môi trường kín hoặc có áp suất cao.

2.4 Nhược điểm

  • Chi phí cao so với các loại cảm biến khác.
  • Bị ảnh hưởng bởi bề mặt chất lỏng gợn sóng, có thể gây sai số trong phép đo.
  • Không phù hợp với chất lỏng có nhiều bọt khí hoặc môi trường bụi bẩn.

3. Cảm biến điện dung

3.1 Nguyên lý hoạt động

Cảm biến điện dung hoạt động dựa trên sự thay đổi điện dung giữa hai điện cực khi mức chất lỏng thay đổi. Khi chất lỏng tiếp xúc hoặc tiến gần đến cảm biến, điện dung trong mạch thay đổi, từ đó thiết bị có thể xác định được mức chất lỏng. Có hai loại cảm biến điện dung:

  • Loại tiếp xúc: Điện cực được đặt trực tiếp vào trong chất lỏng, phù hợp với môi trường dẫn điện.
  • Loại không tiếp xúc: Cảm biến được gắn bên ngoài thành bể chứa, sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu vệ sinh cao hoặc trong môi trường hóa chất ăn mòn.

3.2 Ứng dụng thực tế

  • Ngành dược phẩm: Đo mức dung dịch hóa chất trong quá trình sản xuất thuốc.
  • Công nghiệp dầu khí: Kiểm soát mức xăng, dầu trong bể chứa.
  • Sản xuất công nghiệp: Giám sát mức dung môi và các chất lỏng dễ cháy.

3.3 Ưu điểm

  • Phù hợp với chất lỏng dẫn điện như nước, hóa chất, dung dịch axit/bazơ.
  • Kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt và chi phí hợp lý.
  • Hoạt động tốt trong môi trường áp suất cao và nhiệt độ khắc nghiệt.

3.4 Nhược điểm

  • Không phù hợp với chất lỏng không dẫn điện, chẳng hạn như dầu và một số dung môi hữu cơ.
  • Dễ bị ảnh hưởng bởi cặn bẩn bám trên bề mặt cảm biến, làm giảm độ chính xác.
  • Có thể bị ăn mòn trong môi trường hóa chất mạnh, cần bảo vệ đặc biệt.
XKC-Y26-V Cảm Biến Mực Chất Lỏng Không Tiếp Xúc

4. Cảm biến phao

4.1 Nguyên lý hoạt động

Cảm biến phao là loại đơn giản nhất, sử dụng một phao nổi trên bề mặt chất lỏng. Khi mức chất lỏng thay đổi, phao sẽ di chuyển lên hoặc xuống, kích hoạt công tắc hoặc cần gạt để báo tín hiệu mức chất lỏng. Có hai loại cảm biến phao phổ biến:

  • Phao cơ học: Hoạt động dựa trên lực nổi, thường dùng trong bể chứa nước hoặc nhiên liệu.
  • Phao điện tử: Sử dụng cảm biến từ hoặc công tắc reed để phát tín hiệu điện khi phao thay đổi vị trí.

4.2 Ứng dụng thực tế

  • Dân dụng: Được sử dụng trong bồn nước gia đình để kiểm soát mực nước.
  • Nông nghiệp: Kiểm soát mực nước trong hệ thống tưới tiêu tự động.
  • Công nghiệp nhẹ: Dùng trong các bể chứa chất lỏng không yêu cầu độ chính xác cao.

4.3 Ưu điểm

  • Chi phí thấp, thiết kế đơn giản và dễ sử dụng.
  • Hoạt động hiệu quả với nhiều loại chất lỏng khác nhau.
  • Ít bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài, phù hợp cho bể chứa lớn.

4.4 Nhược điểm

  • Độ chính xác không cao, không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu đo lường chính xác.
  • Dễ bị kẹt hoặc hỏng do cặn bẩn tích tụ trên phao.
  • Không phù hợp với môi trường có nhiều dao động mạnh hoặc dòng chảy nhanh.
Phao Điện Cảm Biến Mức Nước Hình Vuông Dài 1m

5. Bảng so sánh các loại cảm biến mức chất lỏng

Tiêu chí

Cảm Biến Siêu Âm

Cảm Biến Điện Dung

Cảm Biến Phao

Nguyên lý

Sóng siêu âm phản hồi từ bề mặt chất lỏng

Thay đổi điện dung khi mức chất lỏng thay đổi

Phao nổi thay đổi vị trí khi mức chất lỏng thay đổi

Tiếp xúc chất lỏng

Không

Có/Không (tùy loại)

Độ chính xác

Cao

Trung bình

Thấp

Ứng dụng

Đo mức không tiếp xúc, chất lỏng không dẫn điện

Chất lỏng dẫn điện, môi trường công nghiệp

Bể chứa đơn giản, ứng dụng kinh tế

Bị ảnh hưởng bởi bọt/gợn sóng

Ít

Không

Chi phí

Cao

Trung bình

Thấp

6. Kết luận

Mỗi loại cảm biến mức chất lỏng đều có ưu và nhược điểm riêng:

  • Cảm biến siêu âm phù hợp với môi trường không tiếp xúc, yêu cầu độ chính xác cao nhưng có chi phí cao.
  • Cảm biến điện dung phù hợp với chất lỏng dẫn điện và môi trường công nghiệp nhưng dễ bị ảnh hưởng bởi cặn bẩn.
  • Cảm biến phao là lựa chọn kinh tế, dễ sử dụng nhưng độ chính xác thấp và dễ bị kẹt.

Hy vọng bài viết này giúp bạn đưa ra quyết định đúng đắn!

anh

Hướng dẫn chọn động cơ servo phù hợp cho từng loại dự án DIY

Tìm hiểu cách chọn động cơ servo phù hợp cho dự án DIY như robot, xe RC, tay gắp. So sánh các model MG90S, MG995, MG996R, LD-27MG...
anh

Top 5 Driver Động Cơ Bước Được Ưa Chuộng Nhất 2025

Khám phá top 5 driver động cơ bước đáng mua nhất 2025 – từ A4988 giá rẻ đến DM860H công nghiệp. So sánh chi tiết, ưu nhược điểm & ứng dụng thực tế.
anh

Module Relay PLC là gì? Ứng dụng và cách chọn mua phù hợp

Module relay PLC là một thiết bị trung gian dùng để chuyển tín hiệu điều khiển từ PLC (Programmable Logic Controller) sang thiết bị công suất như đèn báo, motor, van điện từ…
anh

Top 5 hãng Aptomat Tép (MCB) đáng mua nhất hiện nay

Aptomat tép (MCB) là loại thiết bị bảo vệ có kích thước nhỏ gọn, thường dùng trong các hệ thống điện có dòng điện định mức dưới 100A.
anh

Ổn áp xung DC-DC là gì? Ứng dụng và cách lựa chọn module phù hợp

Ổn áp xung DC-DC (DC-DC switching regulator) là một loại mạch điện tử có khả năng biến đổi điện áp một chiều (DC) đầu vào thành một điện áp DC khác ở đầu ra.
anh

Module AC-DC hàn PCB: Nguồn nhỏ gọn cho mạch điện tử

Module chuyển đổi AC-DC hàn PCB là một thiết bị chuyển đổi điện áp nhỏ gọn, cho phép chuyển điện lưới 220VAC xuống điện áp thấp như 5VDC, 9VDC, 12VDC hoặc 15VDC.
anh

Cách lựa chọn bộ nguồn gắn ray DIN phù hợp cho tủ điện của bạn

Hướng dẫn cách lựa chọn bộ nguồn gắn ray DIN phù hợp: từ công suất, điện áp, chức năng bảo vệ đến ứng dụng thực tế và lưu ý khi lắp đặt.
anh

5 tiêu chí quan trọng khi chọn mua nguồn Adapter AC-DC

Trong hệ thống điện – điện tử, nguồn adapter AC-DC đóng vai trò rất quan trọng. Nó là thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) từ ổ điện thành dòng điện một chiều (DC), cung cấp điện năng cho hàng loạt thiết bị điện tử...
anh

EMG – Công nghệ đọc tín hiệu cơ bắp hoạt động như thế nào?

Electromyography (EMG), hay còn gọi là điện cơ đồ, là một phương pháp đo hoạt động điện của cơ bắp khi chúng co lại hoặc thư giãn.
anh

Hướng dẫn chọn mua Load Cell phù hợp cho ứng dụng của bạn

Load Cell là một cảm biến lực dùng để đo tải trọng hoặc lực tác động lên nó. Thiết bị này chuyển đổi lực cơ học thành tín hiệu điện, sau đó được xử lý và hiển thị qua các hệ thống đo lường.

Phản hồi (0)

­(028)36225798

-

0388724758

© Công ty TNHH Linh Kiện X
28 Hàn Thuyên, Bình Thọ, Thủ Đức, HCM

­info@linhkienx.com

Chấp nhận thanh toán

Thanh toán bằng Ví MoMo
Thanh toán qua VNPAY
Thanh toán tiền mặt
COD
Thanh toán bằng Paypal
Thông báo bộ công thương