Cảm biến siêu âm là gì? Ưu, nhược điểm và ứng dụng

Cảm biến siêu âm được ứng dụng để đo khoảng cách. Trong số đó, cảm biến đo mức siêu âm là phổ biến nhất, dùng để xác định mức định lượng vật chất có trong các bồn kín, hệ thống kín. Bài viết này sẽ giúp bạn giải đáp các thắc mắc về thiết bị này nhé.

Cảm biến siêu âm là gì?

Sóng siêu âm là bước sóng âm thanh ở tần số cao hoặc tần số thấp trong khoảng từ 20Hz - ngưỡng 20.000 Hz. Ở tần số này thì âm thanh phát ra con người không thể nghe thấy. Sóng siêu âm có thể truyền trong môi trường thể rắn, lỏng, khí.

Trong môi trường khác nhau thì bước sóng sẽ có độ dài khác nhau. Vận dụng độ phân giải của sóng siêu âm tiếp xúc đến vật thể người ta có thể đo được khoảng cách chính xác cao đến vài milimet.

Cảm biến siêu âm đo mức nước sẽ hoạt động theo nguyên tắc cho và nhận sóng âm như vậy. Thiết bị sẽ liên tục phát sóng siêu âm. Khi bước sóng siêu âm gặp vật cản sẽ phản hồi lại và nhận lại bước sóng phản hồi.

Cảm biến siêu âm dùng để đo mức chất lỏng.

Cảm biến siêu âm sẽ phân tích đồng thời thời gian phát sóng và nhận sóng để tính được khoảng cách từ vật cản đến thiết bị. Nhờ vậy mà chúng ta đo được khoảng cách từ cảm biến đến chất lỏng, chất rắn giúp đo mức một cách chính xác.

Cảm biến siêu âm là thiết bị điện tử phát ra sóng siêu âm để đo khoảng cách từ thiết bị đến vật chất. Sau đó, sóng siêu âm sẽ được phản xạ lại và chuyển đổi thành tín hiệu điện, hiển thị thông số trên thiết bị.

Cấu tạo của cảm biến này sẽ có bộ phận có thể phát ra sóng siêu âm, gọi là đầu dò siêu âm, nó có khả năng phát ra tín hiệu. Đây là bộ phận cốt lõi của tất cả các cảm biến siêu âm, còn tùy vào loại cảm biến mà nó có những cấu tạo bộ phận khác

Cảm biến siêu âm được ứng dụng phổ biến cả trong công nghiệp lẫn đời sống hằng ngày. Chẳng hạn như dùng trong y khoa làm máy siêu âm. Thiết bị cảm biến này còn được dùng phát hiện vật cản cho ô-tô.

Trong công nghiệp, cảm biến siêu âm dùng để đo mức nước, chất lỏng. Các thiết bị này gọi là cảm biến đo mức siêu âm.

Ưu và nhược điểm của cảm biến siêu âm

Ưu điểm

Cảm biến từ sóng siêu âm có thể giúp người sử dụng có thể đo khoảng cách từ điểm phát đến vật thể một cách gián tiếp. Thiết bị không cần phải tiếp xúc với vật thể. Vì thế, thiết bị này phù hợp để dùng đo mức các chất lỏng nguy cơ gây hại đến cơ thể như có độ ăn mòn cao, nhiệt độ, áp suất cao… Chẳng hạn như hóa chất axit, bazơ…

Ngoài dùng để đo khoảng cách chất lỏng, sóng siêu âm có thể lan truyền trong các môi trường khác như: không khí, chất rắn,... cho nên được ứng dụng rộng rãi. Cảm biến này có thể phát hiện, đo khoảng cách giữa các vật thể với nhau.

Các loại cảm biến siêu âm có độ chính xác cao và khả năng thời gian phản hồi nhanh. Nó được đánh giá là có độ chính xác gần như tuyệt đối, sai số chỉ khoảng 0,15%. Cho nên, nó được ứng dụng nhiều trong những hệ thống cần độ chính xác cao, đảm bảo sự vận hành an toàn, ổn định.

Nhược điểm

Cảm biến siêu âm đòi hỏi quá trình lắp đặt chính xác. Nó có thể bị nhiễu tín hiệu nếu được lắp đặt không đúng cách. Vì thế, khách hàng phải đọc kỹ hướng dẫn lắp đạt của nhà sản xuất và thao tác một cách chính xác. Nếu không, bạn phải mướn nhân sự lắp đặt có chuyên môn.

Bên cạnh đó, chi phí mua loại thiết bị cảm biến này thường khá cao so với các loại khác. Chưa kể mất thêm phí lắp đặt nếu cần thiết.

Vùng mù không thể đo khoảng cách được.

Cuối cùng, loại cảm biến này không thích hợp trong môi trường có bọt khí, nhiều bụi hoặc bồn chứa có cánh khuấy vì có thể ảnh hưởng đến kết quả. Ngoài ra, phạm vi đo của cảm biến này có hạn chế, có vùng nằm dưới bộ phận phát sóng không thể đo được, gọi là vùng mù của sóng siêu âm.

Cảm biến đo mức siêu âm được sử dụng ở đâu?

Cảm biến đo mức siêu âm thường được sử dụng để đo định mức chất lỏng, báo đầy và báo cạn. Cảm biến đo mức siêu âm dùng để giám sát mức chất lỏng trong ống nghiệm.

Ngoài ra, cảm biến đo mức siêu âm còn dùng để giám sát mức nhiên liệu. Nhờ tín hiệu được truyền về mà kích hoạt thiết bị ngắt bơm nhiên liệu hoặc điều khiển biến tần giúp ổn định mức chất lỏng trong các tank chứa.

Ứng dụng của cảm biến mức đo siêu âm.

Bên cạnh đó, cảm biến đo mức siêu âm còn được ứng dụng trong các bồn chứa sản phẩm của ngành công nghiệp thực phẩm như sữa, nước giải khát…

Những lưu ý khi chọn mua cảm biến đo mức siêu âm

Khi chọn mua cảm biến đo mức siêu âm cần lưu ý đến khoảng cách đo bởi nó là yếu tố quan trọng có thể quyết định đến độ chính xác khi đo mức. Mỗi loại cảm biến sẽ có mức đo tối đa, lựa chọn sao cho phù hợp với nhu cầu của bạn.

Cảm biến đo mức siêu âm.

Chẳng hạn như đối với các loại cảm biến siêu âm đo mức nước của hãng Dinel sẽ có khoảng cách đo tối đa là 20m. Một số loại cảm biến đo mức siêu âm nhỏ khác thì chỉ có thể đo khoảng cách vài mét trở lại. Loại này hay dùng trong phòng thí nghiệm hoặc không gian nhỏ.

Ngoài ra, trên mạng xã hội cũng xuất hiện một số diễn đàn với những thông tin trao đổi code cảm biến siêu âm. Những chia sẻ này nhằm mục đích giúp bạn tự chế tạo cảm biến đo mức siêu âm tại nhà. Tuy nhiên, cách này khó thành công nếu không đủ kinh nghiệm, chuyên môn.

Bên cạnh đó, khách hàng cần phải lưu ý đến vùng mù của cảm biến đo mức siêu âm. Có thể nói cảm biến đo mức siêu âm có nhược điểm lớn khi không thể đo được một khoảng cách nhất định. Đó được gọi là vùng mù hay là “dead zone”, phạm vi không thể đo được.

Vùng mù này thông thường nằm ở khu vực phía dưới bộ phận thu hoặc phát sóng siêu âm của thiết bị. Ngoài ra, khi có vật cản nằm trong vùng này thì máy cảm biến cũng không đo được.

Chưa hết, nếu trong môi trường bám bụi vào đầu phát sóng siêu âm cũng sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị. Cho nên, bạn phải thường xuyên vệ sinh đầu phát hoặc dùng trong môi trường không có bụi.

Khách hàng phải hiểu được các nhược điểm này để chọn thiết bị cảm biến đo mức này sao cho phù hợp với mục đích sử dụng. Điều này sẽ hạn chế việc mua nhầm thiết bị, gây lãng phí cũng như ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ thống vận hành.

Bạn có thể nhờ đến sự tư vấn của nhân viên chuyên môn để chọn mua loại cảm biến đo mức siêu âm phù hợp. Với các đơn vị phân phối uy tín đều có đội ngũ chuyên môn cao có thể tư vấn cụ thể, hài lòng khách hàng.

Mua cảm biến siêu âm tại Makgil sẽ được tư vấn kỹ càng.

Một trong những địa chỉ phân phối cảm biến siêu âm chính hãng có thể kể đến nhà phân phối Makgil. Đây là đơn vị chuyên phân phối độc quyền và cấp quyền các thiết bị công nghiệp. Ở đây đa dạng sản phẩm từ nhiều thương hiệu nổi tiếng cho khách hàng lựa chọn.

Bên cạnh đó, Makgil Viet Nam còn có đội ngũ bán hàng có chuyên môn và kinh nghiệm. Nhờ vậy, khách hàng sẽ yên tâm hơn khi mua hàng vì được tư vấn đúng nhu cầu, tiết kiệm chi phí, đảm bảo chất lượng. Đồng thời, đơn vị có cung cấp số lượng lớn, chiết khấu cao, hỗ trợ lắp đặt.

Cảm biến siêu âm có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và sản xuất. Tuy nhiên, việc chọn mua thiết bị này đòi hỏi phải có những kiến thức chuyên môn cơ bản. Chính vì thế, hãy lựa chọn Makgil để được tư vấn và chọn mua sản phẩm cảm biến phù hợp nhé.