Dinel ULS-53 | Cảm biến siêu âm báo mức đầy cạn đến 10 m

Dinel ULS-53 là cảm biến siêu âm dùng để báo mức đầy cạn không tiếp xúc cho nước, nước thải, chất lỏng, bùn, huyền phù và một số môi chất dạng sệt. Khác với cảm biến đo mức liên tục xuất tín hiệu tỷ lệ theo chiều cao chất lỏng, ULS-53 hoạt động như một công tắc mức siêu âm: phát hiện khi bề mặt môi chất đi qua mức đã cài đặt và chuyển trạng thái ngõ ra.

Thiết bị đặc biệt phù hợp khi cần báo mức cao/thấp, báo đầy bồn, báo cạn, chống tràn hoặc bảo vệ bơm nhưng không muốn đầu dò tiếp xúc trực tiếp với môi chất. Cảm biến Dinel ULS-53 có các phiên bản khoảng làm việc đến 1 m, 2 m, 6 m và 10 m, ngõ ra PNP hoặc công tắc dòng hai trạng thái 4 mA / 20 mA.

Với môi trường thông thường có thể chọn phiên bản ULS-53N. Các ứng dụng nằm trong khu vực có nguy cơ cháy nổ có thể đánh giá phiên bản ULS-53Xi phù hợp với yêu cầu của hệ thống.

Dinel ULS-53 dùng để làm gì?

ULS-53 thuộc nhóm cảm biến báo mức điểm. Thiết bị không được thiết kế với mục đích chính là truyền liên tục giá trị 0–100% mức chất lỏng về PLC. Thay vào đó, người sử dụng cài một vị trí cần giám sát và cảm biến sẽ thay đổi trạng thái khi bề mặt môi chất đạt đến vị trí đó.

Một số cách gọi thường gặp trong thực tế kỹ thuật đều có thể mô tả ứng dụng của Dinel ULS-53:

• Cảm biến báo đầy bồn.
• Cảm biến báo cạn.
• Cảm biến báo mức cao/thấp.
• Cảm biến đo min/max.
• Công tắc mức siêu âm.
• Cảm biến chống tràn không tiếp xúc.
• Cảm biến bảo vệ bơm khi mức xuống thấp.

Điểm khác biệt của ULS-53 so với nhiều loại công tắc mức điện dung hoặc phao là thiết bị không cần tiếp xúc với môi chất. Đây là lợi thế khi chất lỏng bám dính, bẩn, có cặn hoặc việc đưa điện cực trực tiếp vào bồn không thuận tiện.

Thông số kỹ thuật Dinel ULS-53

Thông tin tham chiếu từ hãng Dinel – ULS-53.

Các phiên bản Dinel ULS-53 theo khoảng cách

ULS-53-01 – khoảng 0,10 đến 1 m

Đây là phiên bản có khoảng phát hiện ngắn nhất, phù hợp với bồn nhỏ hoặc vị trí cần đặt điểm báo mức gần cảm biến. Kết nối cơ khí sử dụng ren G3/4″.

ULS-53-01 thích hợp khi khoảng cách từ vị trí lắp cảm biến đến điểm báo đầy/cạn không lớn. Không nên chọn phiên bản có dải quá xa cho một bồn rất nhỏ nếu không cần thiết.

ULS-53-02 – khoảng 0,20 đến 2 m

ULS-53-02 sử dụng ren G1″ và phù hợp với các bồn, tank hoặc hố thu có khoảng cách phát hiện đến khoảng 2 m. Đây là một trong những cấu hình phù hợp cho nhiều ứng dụng báo đầy/cạn nước và chất lỏng phổ thông.

ULS-53-06 – khoảng 0,20 đến 6 m

Phiên bản ULS-53-06 tăng khoảng làm việc lên đến 6 m, sử dụng ren G1½”. Thiết bị có thể dùng cho bồn cao hơn, hố thu hoặc các ứng dụng mà cảm biến phải đặt cách khá xa vị trí mức cần phát hiện.

ULS-53-10 – khoảng 0,40 đến 10 m

ULS-53-10 là phiên bản có khoảng làm việc lớn nhất trong datasheet ULS-53 hiện hành, đạt đến 10 m và sử dụng ren G2¼”. Phiên bản này phù hợp với bồn cao hoặc khi cảm biến phải lắp ở khoảng cách lớn so với điểm báo mức.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến báo mức ULS-53

Dinel ULS-53 tích hợp bộ phát và thu sóng siêu âm trong cùng một thiết bị. Khi hoạt động, đầu cảm biến phát các xung siêu âm hướng xuống bề mặt môi chất.

Sóng âm gặp bề mặt chất lỏng sẽ phản xạ trở lại cảm biến. Mạch điện tử đo thời gian truyền đi và quay lại của xung siêu âm, đồng thời thực hiện bù ảnh hưởng của nhiệt độ để xác định khoảng cách từ đầu cảm biến đến bề mặt môi chất.

Đối với ULS-53, khoảng cách này được sử dụng để quyết định trạng thái ON/OFF tại điểm đã cài đặt. Vì vậy thiết bị hoạt động như một công tắc mức không tiếp xúc thay vì một transmitter đo mức liên tục.

Nếu cần tìm hiểu sâu hơn về công nghệ, có thể tham khảo bài cảm biến siêu âm là gì.

PNP và công tắc dòng 4/20 mA khác nhau như thế nào?

Ngõ ra PNP

Phiên bản mã P sử dụng transistor PNP open collector với dòng đóng cắt tối đa 300 mA. Đây là lựa chọn phù hợp khi cần đưa trạng thái báo mức trực tiếp về digital input của PLC hoặc mạch điều khiển tương thích.

Ví dụ khi bồn đạt mức HIGH, ULS-53 có thể thay đổi trạng thái ngõ ra để PLC phát cảnh báo hoặc dừng bơm cấp.

Công tắc dòng 4 mA / 20 mA

Phiên bản mã S sử dụng hai mức dòng điện để biểu diễn hai trạng thái đóng/mở. Một trạng thái tương ứng khoảng 4 mA và trạng thái còn lại tương ứng khoảng 20 mA.

Không nên nhầm tín hiệu này với analog 4–20mA đo mức liên tục. Ở ULS-53 phiên bản S, 4 mA và 20 mA chủ yếu đại diện cho hai trạng thái của công tắc mức chứ không phải 0% và 100% chiều cao bồn.

Ứng dụng của Dinel ULS-53

Báo đầy chống tràn bồn nước

ULS-53 có thể lắp trên đỉnh bồn và cài mức HIGH tại vị trí cần dừng bơm cấp. Khi nước dâng đến khoảng cách đã cài đặt, cảm biến thay đổi trạng thái và PLC hoặc relay điều khiển có thể ngắt bơm.

Ưu điểm ở đây là đầu cảm biến không cần tiếp xúc với nước. Không có phao cơ chuyển động và cũng không cần điện cực kéo dài xuống bồn.

Báo cạn bảo vệ bơm

Trong hố thu hoặc bể chứa, Dinel ULS-53 có thể được dùng để xác định mức thấp tối thiểu. Khi chất lỏng xuống dưới mức MIN, hệ thống có thể dừng bơm để hạn chế tình trạng chạy khô.

Báo mức nước thải và hố thu

Nguyên lý không tiếp xúc có lợi trong môi trường nước thải, bùn hoặc chất lỏng bẩn vì không có điện cực thường xuyên ngâm trong môi chất. Điều này có thể giảm một số vấn đề do bám cặn trực tiếp lên đầu dò kiểu tiếp xúc.

Tuy nhiên, nếu mặt nước xuất hiện nhiều bọt hoặc dao động mạnh, cần kiểm tra khả năng phản xạ sóng trước khi chọn.

Chất lỏng nhớt, hồ và dạng sệt

Dinel cũng định hướng ULS-53 cho một số môi chất dạng slurry, mash hoặc paste. Với loại môi chất này, việc đo không tiếp xúc giúp hạn chế chất bám trực tiếp lên cảm biến.

Đối với dung môi hữu cơ hoặc môi chất chứa dung môi hữu cơ, cần kiểm tra lại với nhà sản xuất trước khi áp dụng.

Cách lắp Dinel ULS-53 đúng kỹ thuật

Lắp cảm biến hướng vuông góc với bề mặt

Mặt phát siêu âm nên hướng trực tiếp xuống bề mặt môi chất. Lắp nghiêng có thể làm echo phản xạ lệch khỏi đầu thu và khiến tín hiệu yếu hoặc mất ổn định.

Tránh thành bồn và vật cản

Sóng siêu âm phát ra theo một góc nhất định, không phải một đường thẳng tuyệt đối. Vì vậy cần tránh để chùm sóng đi qua thang, đường ống, thanh giằng, cánh khuấy hoặc thành bồn.

ULS-53 có góc chùm sóng khoảng 10° hoặc 14° tùy phiên bản. Khoảng cách càng xa thì vùng chiếu của sóng càng rộng.

Không đặt mức báo trong vùng chết

Cảm biến siêu âm luôn có một khoảng gần đầu phát mà thiết bị không thể đo chính xác. Điểm FULL hoặc mức cao nhất phải nằm bên ngoài vùng này.

Đây cũng là lý do các phiên bản được công bố với khoảng tối thiểu khác nhau, ví dụ 0,1 m, 0,2 m hoặc 0,4 m tùy đầu dò.

Hạn chế bọt và hơi mạnh

Bọt dày có thể hấp thụ hoặc tán xạ sóng âm. Hơi mạnh, luồng khí nóng hoặc nhiệt độ thay đổi nhanh cũng có thể ảnh hưởng đường truyền của sóng siêu âm.

Dinel có tùy chọn horn adapter để cải thiện khả năng thu echo trong một số môi trường khó. Nếu ứng dụng có bọt rất nhiều, hơi dày hoặc khuấy mạnh, nên đánh giá thêm radar thay vì mặc định dùng siêu âm.

Cách cài đặt mức ON/OFF trên ULS-53

Dinel cung cấp phiên bản ULS-53 có thể cài bằng hai nút nhấn hoặc bằng bút từ. Người sử dụng có thể xác định trạng thái EMPTY/OFF và FULL/ON tương ứng với điều kiện vận hành mong muốn.

Phiên bản cài bằng nút nhấn

Cảm biến có hai phím DOWN/OFF và UP/ON. Sau khi đưa bề mặt môi chất hoặc mục tiêu đến vị trí yêu cầu, kỹ thuật viên thực hiện thao tác cài đặt theo hướng dẫn của Dinel.

Phiên bản cài bằng bút từ

Phiên bản M sử dụng bút từ MP8 tại các vùng EMPTY và FULL trên thân cảm biến. Cách này thuận tiện vì không phải thao tác trực tiếp bằng nút cơ học trên thiết bị.

ULS-53 còn có đèn RUN và STATE để hỗ trợ nhận biết trạng thái đo, trạng thái đầu ra và quá trình cài đặt.

Cách chọn đúng mã Dinel ULS-53

ULS-53 hay cảm biến báo mức điện dung?

Không phải ứng dụng báo đầy/cạn nào cũng cần dùng siêu âm. Trong nhiều bồn đơn giản, cảm biến điện dung tiếp xúc có thể nhỏ gọn hơn và kinh tế hơn.

Nếu chấp nhận đầu dò tiếp xúc trực tiếp với môi chất, có thể tham khảo thêm cảm biến báo mức Dinel DLS-35.

ULS-53 khác ULM-53 như thế nào?

Tên model khá giống nhau nên ULS-53 và ULM-53 thường bị nhầm.

Nếu yêu cầu là hiển thị liên tục mực nước hoặc đưa giá trị mức về PLC, có thể tham khảo Dinel ULM-53 hoặc các dòng đo mức liên tục khác.

Giá cảm biến Dinel ULS-53

Giá Dinel ULS-53 phụ thuộc khá nhiều vào phiên bản khoảng cách, kiểu ngõ ra, đầu nối điện và yêu cầu dùng trong khu vực thông thường hay khu vực có nguy cơ cháy nổ.

Có thể tham khảo khoảng 8.000.000 – 16.000.000 VNĐ cho các cấu hình phổ biến. Phiên bản Xi, phụ kiện đặc biệt hoặc cấu hình đặt riêng có thể có mức giá khác.

Để báo đúng mã cần xác định ít nhất: khoảng cách từ cảm biến đến điểm báo mức, môi chất, nhiệt độ, khu vực lắp đặt và ngõ ra cần đưa về hệ thống.

Câu hỏi thường gặp về Dinel ULS-53

ULS-53 có đo liên tục 0–100% mức nước không?

Không phải mục đích chính. ULS-53 là cảm biến báo mức điểm. Nếu cần giám sát liên tục mức hiện tại nên chọn transmitter đo mức liên tục.

ULS-53 có tín hiệu 4–20mA không?

Có phiên bản công tắc dòng sử dụng hai trạng thái 4 mA và 20 mA. Tuy nhiên đây không phải tín hiệu analog 4–20mA tỷ lệ tuyến tính với chiều cao mức.

ULS-53 có dùng báo đầy và báo cạn được không?

Có. Thiết bị có thể được cấu hình để phục vụ báo mức HIGH/LOW, mức tối đa/tối thiểu, báo đầy hoặc báo cạn tùy logic của hệ thống điều khiển.

Có thể dùng ULS-53 cho nước thải không?

Có thể. Dinel định hướng thiết bị cho chất lỏng, nước thải, bùn và huyền phù. Tuy nhiên cần kiểm tra bọt, hơi, mức dao động và vật cản tại vị trí lắp.

Khoảng xa nhất của ULS-53 là bao nhiêu?

Theo datasheet ULS-53 phiên bản 12/2024, ULS-53-10 có khoảng làm việc 0,4 đến 10 m.

Chịu trách nhiệm nội dung:

Lê Quân Đạt – Kỹ sư Tự động hóa

Phụ trách biên soạn và kiểm tra nội dung kỹ thuật về cảm biến đo lường, xử lý tín hiệu và truyền dữ liệu trong công nghiệp.

• Điện thoại: 0886 088 496
• Email: datle.huphaco@gmail.com
• Website: Chuyendoitinhieu.vn