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
Ultrasonic or
Guided-Wave
Radar for Level
Measurement ?
Today market
offers you more
than 20 types of
level sensors.
Select the
suitable one to
match your
requirement and
condition is not
easy. This article
will help you
understand the

Hình 2. Cảm biến đo mức dùng rada dẫn sóng – kẻ
đe dọa công nghệ siêu âm
Công nghệ siêu âm
Bộ 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 vật
liệu cần đo. Bộ truyền âm đo thời gian từ lúc gửi tín hiệu cho
tới khi nhận được tín hiệu phản hồi. Thành công của phép đo
phụ thuộc vào sóng, độ phản xạ từ vật cần đo. Những yếu tố
như 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 là
độ gồ ghề hoặc góc tạo bởi chùm sóng với bề mặt cần đo đều
góp phần tạo những thông tin không mong muốn ở tín hiệu
phản hồi. Điều cần thiết là người sử dụng cần phải cân nhắc
điều kiện hoạt động sẽ ảnh hưởng thế nào tới sóng âm khi
phát ra.
Những yếu tố quan trọng khác cần chú
ý khi dùng bộ truyền âm gồm:
* Sóng âm-điều kiện tiên quyết của
phép đo là sóng âm phải đi qua chất cần
đo. Thông thường là không khí, nếu môi
trường là chân không lại không phù hợp
do trong chân không, không có đủ số
phân tử khí làm giảm khả năng truyền
sóng.
*Điều kiện bề mặt-bọt và những hạt bụi
bẩn bám trên bề mặt của chất lỏng có
thể hấp thụ sóng âm và làm cản trở sóng

Hình 3. Sơ đồ
bố trí cảm

dạng, môi trường ổn định và có thể biết trước. Khi lắp đặt
chúng ta không được quên rằng bộ phát siêu âm chỉ có hiệu
quả khi cảm biến đón nhận được tín hiệu phản hồi.
RaDa dẫn sóng (GWR)
Rada dẫn sóng là phép đo tiếp xúc sử
dụng đầu dò để dẫn sóng điện từ cao tần
từ bộ biến âm đến vật cần đo (hình 4).
GWR hoạt động dựa trên nguyên lý bộ
phản xạ miền thời gian (TDR). Với
TDR, một xung sóng điện từ năng lượng
thấp được dẫn dọc đầu dò. Khi xung này
tiếp xúc với bề mặt cần đo, năng lượng
xung sẽ được phản xạ về đầu dò và
mạch đo sau đó phần xử lý tín hiện sẽ xử lý và tính toán mức
chất lỏng hoặc dòng dựa trên sự sai khác về xung gửi đi và
xung nhận về. Cảm biến có thể xuất tín hiệu ra là mức chất
lỏng đã được phân tích thông qua hiển hiện tương tự; hoặc
số.
Không giống như công nghệ truyền thống, GWR cho khả
năng đọc phép đo độc lập với những tính chất lý hóa của môi
trường đo mà nó tiếp xúc. Thêm vào đó, GWR hoạt động tốt

Hình 4. Bố trí
đầu đo mức
dùng rada
trong cả môi trường lỏng và môi trường rắn. GWR phù hợp
với nhiều ứng dụng đo mức khác nhau như:
* Các điều kiện không ổn định-có sự thay đổi về độ nhớt, mật
độ hoặc độ axit không làm ảnh hưởng tới độ chính xác;
* Bề mặt bị thay đổi-bề mặt ở nhiệt độ sôi, bụi, chất tạo bọt,

hàng sẽ sử dụng.