6+ loại cảm biến đo mức chất lỏng thông dụng nhất hiện nay

Cảm biến đo mức chất lỏng giúp bạn theo dõi mực nước dễ dàng và an toàn và hiệu quả trong nhiều lĩnh vực, đồng thời giảm thiểu sự lãng phí và rủi ro. Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại cảm biến đo mức chất lỏng, được phân thành hai nhóm chính: cảm biến đo mức tiếp xúc và cảm biến đo mức không tiếp xúc. Mỗi phương pháp đo có những ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Cùng Đình Hải tìm hiểu chi tiết trong bài viết sau bạn nhé. 

Cảm biến đo mức là gì?

Cảm biến đo mức hay còn biết đến là cảm biến đo mức chất lỏng là thiết bị được sử dụng để xác định và theo dõi mức chất lỏng trong các bể chứa, hệ thống đường ống, hoặc hồ chứa, bể chứa, sông, hồ, ao, giếng. Sử dụng cảm biến đo mực nước giúp mang lại khả năng chính xác cao hơn, từ đó có thể biết nước đang biến động ra sao một cách dễ dàng.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến đo mức

Cảm biến đo mức chất lỏng có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau tùy thuộc vào loại cảm biến đó hoạt động như thế nào.

Cấu tạo chi tiết

Cảm biến đo gồm 3 bộ phận chính:

• Đầu dò: Đầu dò là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với mực nước trong bồn hoặc hồ chứa. Thường được làm từ vật liệu không dẫn điện như nhựa hoặc thép không gỉ, đầu dò giúp đảm bảo độ chính xác của các phép đo. Hình dạng và kích thước của đầu dò có thể khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, và vị trí lắp đặt thường được chọn để đo mức nước tại nhiều điểm khác nhau trong bồn.
• Bộ chuyển đổi: Bộ chuyển đổi là thành phần trong cảm biến có nhiệm vụ biến tín hiệu về mức nước thành tín hiệu điện. Có nhiều công nghệ khác nhau được sử dụng, như điện trở, điện dung, ánh sáng, siêu âm và sóng vô tuyến. Mỗi công nghệ có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn sẽ phụ thuộc vào yêu cầu của từng ứng dụng.
• Đơn vị đo: Đơn vị đo là phần của cảm biến xử lý tín hiệu điện từ bộ chuyển đổi để tính toán và hiển thị mức nước. Thường bao gồm vi mạch, vi xử lý, mạch điều khiển và màn hình hiển thị, đơn vị đo có thể cung cấp thông tin về mức nước dưới dạng số liệu, đồ thị hoặc tín hiệu điện để kết nối với các hệ thống điều khiển khác.

Nguyên lý hoạt động

Mỗi loại chất lỏng trong hệ thống cần yêu cầu các thiết bị cảm biến khác nhau. Do đó, nguyên tắc hoạt động của từng loại cảm biến cũng sẽ không giống nhau. Vậy nên cần lựa chọn đúng loại phù hợp với nhu cầu sử dụng để đạt được hiệu quả. 

6 loại cảm biến đo mức chất lỏng phổ biến nhất hiện nay

Cảm biến đo mức siêu âm

Cảm biến đo mức siêu âm là một thiết bị sử dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách giữa cảm biến và bề mặt chất lỏng hoặc chất rắn. Nguyên lý hoạt động của cảm biến này dựa trên việc phát ra sóng siêu âm, sau đó ghi nhận thời gian sóng phản xạ trở lại và tính toán khoảng cách đến bề mặt chất lỏng dựa trên tốc độ truyền sóng.

Ưu điểm

• Không tiếp xúc: Cảm biến không cần tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng, giúp giảm thiểu rủi ro ô nhiễm.
• Độ chính xác cao: Cung cấp kết quả đo chính xác và ổn định.
• Đa dạng ứng dụng: Có thể sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau, từ công nghiệp đến dân dụng.

Nhược điểm

• Ảnh hưởng của điều kiện môi trường: Độ ẩm, nhiệt độ, và áp suất có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của cảm biến.
• Giới hạn về khoảng cách: Có thể không hoạt động hiệu quả ở khoảng cách quá xa hoặc quá gần.

Cảm biến thủy tĩnh

Cảm biến thủy tĩnh là một thiết bị đo lường mức chất lỏng dựa trên áp suất thủy tĩnh. Nguyên lý hoạt động của cảm biến này dựa trên việc đo áp suất của chất lỏng tại một độ sâu nhất định, từ đó tính toán được chiều cao của cột chất lỏng.

Ưu điểm

• Độ chính xác cao: Cảm biến thủy tĩnh có khả năng đo chính xác mức chất lỏng ngay cả trong các môi trường khắc nghiệt.
• Tương thích với nhiều loại chất lỏng: Có thể sử dụng cho nhiều loại chất lỏng khác nhau, bao gồm nước, dầu, hóa chất, v.v.
• Thiết kế đơn giản: Cảm biến thường có cấu tạo nhỏ gọn, dễ lắp đặt và bảo trì.

Nhược điểm

• Yêu cầu bảo trì: Cảm biến có thể bị ảnh hưởng bởi cặn bẩn hoặc tạp chất trong chất lỏng, do đó cần được vệ sinh định kỳ.
• Phụ thuộc vào mật độ: Độ chính xác của cảm biến có thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi mật độ của chất lỏng, đặc biệt trong các ứng dụng cần đo lường nhiều loại chất lỏng khác nhau.

Cảm biến thủy tĩnh là một lựa chọn lý tưởng cho việc đo lường mức chất lỏng trong các ứng dụng công nghiệp, môi trường và dân dụng nhờ vào độ chính xác và tính linh hoạt của nó.

Cảm biến đo mức radar

Cảm biến đo mức radar là thiết bị sử dụng sóng radar để xác định mức chất lỏng hoặc chất rắn trong bồn chứa. Nguyên lý hoạt động của cảm biến này dựa trên việc phát sóng radar và đo thời gian sóng phản xạ trở lại từ bề mặt vật liệu.

Ưu điểm

• Không tiếp xúc: Cảm biến radar không cần tiếp xúc với chất lỏng, giúp giảm thiểu ô nhiễm và mài mòn.
• Độ chính xác cao: Cung cấp kết quả đo chính xác, không bị ảnh hưởng bởi độ nhớt, nhiệt độ hay áp suất.
• Khả năng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt: Thích hợp cho các ứng dụng trong môi trường có nhiệt độ cao, áp suất lớn hoặc các chất ăn mòn.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư cao: Cảm biến radar thường có giá thành cao hơn so với các loại cảm biến khác.
• Yêu cầu lắp đặt chuyên nghiệp: Cần có kiến thức kỹ thuật để lắp đặt và cấu hình cảm biến một cách chính xác

Cảm biến đo mức radar phù hợp cho các ứng dụng cần độ chính xác cao và tính linh hoạt trong môi trường công nghiệp, đặc biệt là trong các bồn chứa lớn hoặc khi đo các loại chất lỏng và chất rắn khác nhau

Cảm biến áp suất đo mức nước

Cảm biến áp suất đo mức nước là thiết bị được sử dụng để xác định mức nước trong các bồn chứa hoặc hồ chứa bằng cách đo áp suất thủy tĩnh. Nguyên lý hoạt động của cảm biến này dựa trên áp suất mà nước tạo ra tại một độ sâu nhất định.
Ưu điểm

• Độ chính xác cao: Cảm biến áp suất có khả năng cung cấp kết quả đo chính xác, ngay cả trong các điều kiện thay đổi.
• Đơn giản và dễ lắp đặt: Cấu tạo của cảm biến thường đơn giản, dễ dàng lắp đặt và bảo trì.
• Chi phí hợp lý: So với một số công nghệ khác, cảm biến áp suất thường có chi phí đầu tư thấp hơn.

Nhược điểm

• Ảnh hưởng của chất lỏng: Cảm biến có thể bị ảnh hưởng bởi cặn bẩn, tạp chất trong nước, do đó cần bảo trì định kỳ.
• Yêu cầu về mật độ: Độ chính xác có thể bị ảnh hưởng nếu mật độ nước thay đổi (ví dụ: nước nhiễm mặn hoặc hóa chất).

Cảm biến áp suất đo mức nước là lựa chọn phổ biến cho việc giám sát mức nước trong các hệ thống nước, hồ chứa, và ứng dụng công nghiệp nhờ vào độ chính xác và chi phí hợp lý.
>>> Xem thêm: 7 + Pressure Transmitter - cảm biến áp suất đáng mua nhất 2024 

Cảm biến đo mức dạng điện dung

Cảm biến đo mức dạng điện dung là thiết bị sử dụng nguyên lý điện dung để xác định mức chất lỏng hoặc chất rắn trong bồn chứa. Nguyên lý hoạt động của cảm biến này dựa trên sự thay đổi điện dung giữa các điện cực khi mức chất lỏng thay đổi. Khi mức chất lỏng tăng lên, sự thay đổi trong khoảng cách giữa các điện cực và đặc tính điện của chất lỏng làm thay đổi giá trị điện dung. Đồng thời cảm biến sẽ chuyển đổi giá trị điện dung đo được thành tín hiệu điện, từ đó xác định mức chất lỏng trong bồn chứa.


Ưu điểm

• Độ nhạy cao: Cảm biến điện dung có khả năng phát hiện những thay đổi nhỏ trong mức chất lỏng.
• Không tiếp xúc: Cảm biến có thể hoạt động mà không cần tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng, giúp giảm thiểu ô nhiễm.
• Tính linh hoạt: Có thể sử dụng cho nhiều loại chất lỏng và chất rắn khác nhau.

Nhược điểm

• Ảnh hưởng của tạp chất: Chất lỏng có tạp chất hoặc thay đổi tính chất điện có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của cảm biến.
• Yêu cầu về môi trường: Cảm biến có thể không hoạt động hiệu quả trong môi trường ẩm ướt hoặc nơi có sự biến động lớn về nhiệt độ.

Cảm biến đo mức dạng điện dung là giải pháp hiệu quả cho việc giám sát mức chất lỏng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và dân dụng, nhờ vào độ nhạy và tính linh hoạt của nó.

Cảm biến đo mức dạng quang

Cảm biến đo mức dạng quang là thiết bị sử dụng ánh sáng để xác định mức chất lỏng hoặc chất rắn trong bồn chứa. Nguyên lý hoạt động của cảm biến này dựa trên việc phát và nhận ánh sáng, thường là ánh sáng hồng ngoại hoặc laser. Sau khi ghi nhận tín hiệu ánh sáng phản xạ và phân tích nó để xác định mức chất lỏng hoặc chất rắn.


Ưu điểm

• Độ chính xác cao: Cảm biến quang cung cấp kết quả đo chính xác và ổn định.
• Không tiếp xúc: Không cần tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng, giúp giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm và mài mòn.
• Phát hiện nhanh chóng: Có thể phát hiện sự thay đổi mức một cách nhanh chóng.

Nhược điểm

• Ảnh hưởng của bụi và cặn bẩn: Bụi hoặc cặn bẩn trên bề mặt cảm biến có thể ảnh hưởng đến độ chính xác.
• Yêu cầu ánh sáng: Cảm biến có thể hoạt động kém trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc môi trường tối.

Cảm biến đo mức dạng quang là lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng, từ công nghiệp đến dân dụng, nhờ vào độ chính xác và tính linh hoạt của nó trong việc giám sát mức chất lỏng và chất rắn
>>> Xem thêm: Cảm biến quang là gì? 4 loại cảm biến quang phổ biến nhất hiện nay 

Ứng dụng của cảm biến đo mức trong cuộc sống

Cảm biến đo mức có thế ứng dụng trong nhiều lĩnh vực cuộc sống như: 

• Công nghiệp: Cảm biến đo mức thường được sử dụng trong các nhà máy để giám sát mức độ chất lỏng trong bồn chứa, silo, hoặc bể. Chúng giúp tự động hóa quy trình sản xuất và đảm bảo an toàn.
• Hệ thống cấp nước: Trong các hệ thống cấp nước và xử lý nước thải, cảm biến đo mức giúp theo dõi và điều chỉnh mức nước trong bể chứa để duy trì hoạt động hiệu quả.
• Nông nghiệp: Cảm biến được sử dụng trong tưới tiêu tự động để theo dõi độ ẩm của đất và mức nước trong bể chứa, giúp tối ưu hóa việc tưới cây.
• Nhà ở: Trong các bồn chứa nước sinh hoạt, cảm biến giúp cảnh báo khi mức nước thấp, đảm bảo người dùng không gặp phải tình trạng thiếu nước.
• Ô tô: Cảm biến đo mức nhiên liệu giúp tài xế biết được lượng nhiên liệu còn lại trong bình, từ đó lên kế hoạch cho các chuyến đi.
• Thực phẩm và đồ uống: Trong các dây chuyền sản xuất thực phẩm, cảm biến đo mức giúp kiểm soát lượng nguyên liệu trong chai đóng,.. đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Nhờ có cảm biến đo mức việc đo lượng nước trở nên dễ dàng và chính xác hơn. Giúp ích trong mọi lĩnh vực từ công nghiệp đến sinh hoạt hằng ngày. Sự phát triển của công nghệ cảm biến không chỉ tối ưu hóa quy trình quản lý tài nguyên nước mà còn góp phần bảo vệ môi trường, nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu lãng phí, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự bền vững và an toàn cho các hệ thống liên quan đến nước.