Cảm biến lưu lượng nước và chất lỏng đóng vai trò quan trọng trong các nhà máy xí nghiệp. Nó giúp kiểm kê, đo lường chất lỏng để giúp hệ thống hoạt động hiệu quả nhất. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến đo lưu lượng nhé.
Cảm biến lưu lượng là gì?
Cảm biến lưu lượng là một thiết bị có thể đo được lưu lượng chất lỏng. Cảm biến này được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực sản xuất nước giải khát, hóa chất, dầu mỏ,…
Cảm biến đo lưu lượng nước được dùng để đo tốc độ dòng chảy, giúp đo lượng nước được cung cấp và sử dụng trong một hệ thống nào đó. Cảm biến đo lưu lượng thường được dùng tại các nhà máy công nghiệp, tòa nhà thương mại, các khu dân cư, nhà trọ,..
Hiện nay, các thiết bị cảm biến lưu lượng có sự đa dạng về kiểu dáng, mẫu mã, thương hiệu sản xuất,… Dựa theo môi trường hoạt động, đặc tính của chất lỏng cần đó, dải lưu lượng, yêu cầu về độ chính xác của cảm biến mà chúng ta sẽ lựa chọn loại thiết bị đo lưu lượng phù hợp.
Thông thường, cảm biến đo lưu lượng nước được lắp đặt ở nguồn nước hoặc đường ống dẫn nước. Nó sẽ đo lường tốc độ dòng chảy và tính toán được lượng nước chảy qua đường ống. Tốc độ dòng chảy thường được đo bằng đơn vị lít hoặc mét khối/giờ.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến lưu lượng
Một cảm biến đo lưu lượng nước có cấu tạo với các bộ phận: 1 van nhựa có thể cho chất lỏng chảy qua, 1 roto nước, 1 cảm biến hiệu ứng Hall chỉ định chiều hướng và thực hiện đo lưu lượng nước.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến lưu lượng như sau:
Khi chất lỏng chảy qua roto thì sẽ làm roto quay và làm thay đổi tốc độ của động cơ. Sự thay đổi này sẽ được tính là đầu ra dạng xung nhờ cảm biến hiệu ứng Hall. Khi đó, chúng ta có thể đo được chính xác tốc độ dòng chảy của chất lỏng…
Như vậy, hiệu ứng Hall yếu tố quan trọng tác động đến nguyên lý hoạt động của cảm biến đo lưu lượng. Khi roto trong cảm biến quay sẽ có sự chênh lệch điện áp được tạo ra trong dây dẫn. Sự chênh lệch điện áp cảm ứng này sẽ ngang với dòng điện. Điện áp thường hiển thị lên màn hình LCD của hệ thống.
Cảm biến đo lưu lượng có thể dùng trong nhiều môi trường khác nhau như nước nóng, nước lạnh, nước ấm, nước bẩn hay nước sạch,… và những tốc độ dòng chảy khác nhau.
Cảm biến lưu lượng giao tiếp với các bộ vi lý như Arduino thông qua bảng vi điều khiển.
Cảm biến thường có 3 dây như sau:
- Dây màu đen nối với mặt đất.
- Dây màu đỏ nối với điện áp cung cấp
- Dây màu vàng để thu thập đầu ra từ cảm biến hiệu ứng Hall.
Một số loại cảm biến đo lưu lượng
Có 2 loại chính là cảm biến lưu lượng đó là loại điện tử và loại siêu âm. Dưới đây là những đặc điểm của 2 loại này.
Cảm biến lưu lượng nước điện tử
Cảm biến đo lưu lượng loại điện tử có những ưu điểm sau:
- Có độ chính xác cao
- Được trang bị màn hình điện tử giúp dễ dàng hiển thị các thông số trên đồng hồ.
- Cảm biến gắn trên thân giúp đồng hồ hoạt động trơn tru
- Dễ dàng kết nối được với các thiết bị xuất tín hiệu xung, giúp bạn có thể theo dõi lưu lượng nước sử dụng từ xa mà không cần phải quan sát trực tiếp trên đồng hồ của cảm biến.
- Tuổi thọ rất cao, sử dụng lâu dài.
Cảm biến lưu lượng nước siêu âm
Đây là loại thiết bị cảm biến đo lưu lượng hiện đại bậc nhất hiện nay. Nó sử dụng nguyên lý sóng siêu âm để đo và tính toán lưu lượng nước dựa vào khoảng thời gian di chuyển của sóng âm giữa các cặp sensor gắn trên thiết bị.
Các ưu điểm của cảm biến siêu âm như sau:
- Cảm biến cho độ chính xác cao
- Dải đo lớn và ổn định, không phụ thuộc vào nhiệt độ hay áp suất trong đường ống nước.
- Loại bỏ hoàn toàn các chất độc hại có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người
- Không cần phải cắt hay phá hủy một phần hệ thống ống dẫn để lắp cảm biến.
- Không yêu cầu lớn về không gian lắp đặt
Trên đây là những thông tin về nguyên lý hoạt động và một số loại cảm biến lưu lượng. Mong rằng bài viết đã cung cấp cho bạn những kiến thức bổ ích.
