So sánh cảm biến đo mức radar và siêu âm: Nên chọn loại nào?

[thietbicambien]

Trong các hệ thống bồn chứa, bể nước và dây chuyền sản xuất công nghiệp, cảm biến đo mức giúp theo dõi lượng chất lỏng hoặc vật liệu bên trong, hỗ trợ kiểm soát quy trình và tự động hóa vận hành. Trong đó, cảm biến đo mức radar và cảm biến đo mức siêu âm đều có khả năng đo không tiếp xúc, nhưng sử dụng hai nguyên lý khác nhau nên mức độ phù hợp với từng môi trường cũng không giống nhau. Vậy nên chọn loại nào để đảm bảo hiệu quả đo và tối ưu chi phí đầu tư?

So sánh cảm biến đo mức radar và siêu âm​

Hai công nghệ đều có thể đo mức liên tục và cung cấp dữ liệu cho hệ thống điều khiển. Sự khác biệt chủ yếu nằm ở nguyên lý đo, khả năng thích nghi với môi trường và yêu cầu lắp đặt.

Tiêu chí	Cảm biến đo mức radar	Cảm biến đo mức siêu âm
Nguyên lý	Sử dụng sóng điện từ	Sử dụng sóng âm tần số cao
Môi trường truyền tín hiệu	Sóng điện từ	Không khí hoặc môi trường khí phía trên bề mặt đo
Ảnh hưởng của nhiệt độ	Thường ít nhạy với biến đổi nhiệt độ môi trường truyền sóng	Tốc độ âm thay đổi theo nhiệt độ; bù nhiệt giúp cải thiện kết quả
Ảnh hưởng của hơi nước	Thường ít bị ảnh hưởng hơn trong nhiều ứng dụng	Hơi nước, ngưng tụ có thể ảnh hưởng đến tín hiệu
Bọt trên bề mặt	Phụ thuộc đặc tính bọt, tần số và cấu hình radar	Bọt có thể làm suy giảm hoặc gây sai lệch tín hiệu phản xạ
Môi chất phù hợp	Nhiều loại chất lỏng và vật liệu rời, tùy model	Thường phù hợp với nước và chất lỏng có bề mặt phản xạ âm tốt
Độ phức tạp khi lắp đặt	Cần chú ý góc phát sóng, anten và vật cản	Cần chú ý vùng chết, đường truyền âm và vật cản
Chi phí đầu tư	Thường cao hơn ở nhiều dòng sản phẩm, tùy cấu hình	Có nhiều lựa chọn kinh tế cho ứng dụng phổ thông

Bảng trên mang tính định hướng. Độ chính xác, dải đo và khả năng chịu điều kiện vận hành phải được xác nhận theo thông số của từng model cụ thể.

Khác biệt về nguyên lý và độ chính xác​

Điểm khác biệt quan trọng nhất giữa cảm biến đo mức radar và siêu âm là loại tín hiệu được sử dụng để đo khoảng cách.

Với cảm biến radar, sóng điện từ được phát về phía bề mặt vật liệu và phản xạ trở lại thiết bị. Công nghệ này thường ít chịu ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ trong khoảng không phía trên bề mặt đo so với công nghệ siêu âm. Vì vậy, radar có thể là lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng có hơi nước hoặc điều kiện môi trường biến động, nếu model được thiết kế cho môi trường đó.

Trong khi đó, cảm biến siêu âm dựa vào tốc độ truyền âm để tính khoảng cách. Tốc độ này thay đổi theo nhiệt độ không khí, vì vậy chức năng bù nhiệt có thể đóng vai trò quan trọng. Nếu bồn chứa phát sinh hơi, có nhiều bọt hoặc bề mặt chất lỏng dao động mạnh, tín hiệu phản xạ có thể không ổn định.

Tuy nhiên, không thể kết luận mọi cảm biến radar đều chính xác hơn cảm biến siêu âm. Kết quả đo còn phụ thuộc vào độ chính xác công bố, dải đo, hình dạng bồn, đặc tính môi chất và vị trí lắp đặt. Người dùng nên so sánh thông số kỹ thuật của các model trong cùng điều kiện sử dụng.

>>> Xem thêm: Cảm biến đo mức thủy tĩnh là gì? Ứng dụng trong bể chứa và hệ thống cấp nước

Nên chọn cảm biến đo mức radar hay siêu âm theo môi trường?​

Khi nào nên chọn cảm biến đo mức radar?​

Cảm biến đo mức radar thường phù hợp khi hệ thống yêu cầu độ tin cậy cao trong điều kiện vận hành phức tạp hoặc cần đo nhiều loại môi chất.

Một số trường hợp có thể cân nhắc gồm:

• Bồn chứa có hơi nước hoặc nhiệt độ môi trường phía trên bề mặt thay đổi.
• Hệ thống chứa hóa chất, dầu hoặc chất lỏng công nghiệp cần đo không tiếp xúc.
• Silo chứa bột, hạt hoặc vật liệu rời, nếu sử dụng model radar chuyên dụng.
• Ứng dụng yêu cầu đo ổn định và có ngân sách đầu tư phù hợp.

Khi lựa chọn radar, cần kiểm tra vật liệu anten, góc phát sóng, dải đo, nhiệt độ và áp suất cho phép. Với bồn có cánh khuấy hoặc nhiều kết cấu bên trong, cần đánh giá khả năng xuất hiện tín hiệu phản xạ không mong muốn.

Khi nào nên chọn cảm biến đo mức siêu âm?​

Cảm biến đo mức siêu âm là lựa chọn đáng cân nhắc cho các ứng dụng phổ thông có điều kiện đo tương đối thuận lợi, đặc biệt khi cần cân đối chi phí đầu tư.

Thiết bị có thể phù hợp với:

• Bể chứa nước sạch hoặc nước công nghiệp.
• Bể điều hòa và một số công đoạn xử lý nước thải.
• Bồn chứa chất lỏng có bề mặt phản xạ âm tương đối ổn định.
• Hệ thống giám sát mức không yêu cầu thiết bị phải làm việc trong môi trường hơi nước hoặc nhiệt độ vượt giới hạn thiết kế.

Đối với môi trường có bọt dày, hơi nước nhiều hoặc luồng khí biến động, cần kiểm tra kỹ khả năng đáp ứng của cảm biến siêu âm trước khi sử dụng.


Lựa chọn đúng cảm biến ngay từ đầu giúp hệ thống theo dõi mức ổn định hơn, thuận tiện tích hợp với thiết bị điều khiển và tối ưu chi phí vận hành. Liên hệ Thiết bị cảm biến THP để tìm hiểu giải pháp cảm biến đo mức phù hợp với nhu cầu của doanh nghiệp.