Hướng Dẫn Chi Tiết Lắp Đặt Cảm Biến Mức Siêu Âm Đúng Kỹ Thuật

Bước 1: Chuẩn Bị Kỹ Lưỡng Trước Khi Bắt Đầu

Sự chuẩn bị tốt là nền tảng cho việc lắp đặt thành công:

1. Kiểm tra cảm biến: Đảm bảo bạn nhận đúng model cảm biến đã đặt hàng, kiểm tra ngoại quan xem có hư hại trong quá trình vận chuyển không.
2. NGHIÊN CỨU KỸ TÀI LIỆU NHÀ SẢN XUẤT: Đây là bước quan trọng nhất. Mỗi nhà sản xuất và model cảm biến có thể có những yêu cầu và hướng dẫn lắp đặt riêng biệt. Đừng bỏ qua bước này!
3. Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ: Cờ lê, tuốc nơ vít, dụng cụ làm dây, băng tan/keo làm kín (loại tương thích), thước đo, nivô, thiết bị bảo hộ (kính, găng tay…).
4. Đảm bảo an toàn: Ngắt kết nối nguồn điện liên quan đến vị trí lắp đặt. Tuân thủ các quy định an toàn của nhà máy, đặc biệt là quy trình LOTO (Lockout/Tagout) nếu cần.

Bước 2: Lựa Chọn Vị Trí Lắp Đặt Phù Hợp

Vị trí lắp đặt ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phát và nhận tín hiệu của cảm biến siêu âm:

• Lắp đặt cảm biến theo phương thẳng đứng (vuông góc với bề mặt chất lỏng/rắn).
• Đối với bồn chứa có mái vòm, không lắp đặt ở đỉnh vòm, mà lắp ở vị trí 1/2 hoặc 1/3 bán kính tính từ tâm vòm.
• Đối với bồn hình nón có đỉnh phẳng, vị trí lắp đặt tốt nhất là ở tâm đỉnh bồn để tối ưu khả năng đo tới đáy.
• Giữ khoảng cách tối thiểu so với thành bồn. Khuyến nghị cảm biến nên cách thành bồn khoảng 1/3 đường kính bồn.
• Không lắp đặt ở vị trí gần dòng chảy vào hoặc nơi vật liệu được đổ vào bồn.
• Tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp vào cảm biến (sử dụng mái che nếu cần).
• Đối với bồn chứa nguyên liệu rắn, đặt cảm biến sao cho sóng siêu âm không bị ảnh hưởng bởi dòng nguyên liệu vào/ra.
• Không nên lắp đặt quá gần thành bồn để tránh nhiễu phản xạ từ thành.

Lưu ý tránh Chướng Ngại Vật:

• Khi lắp đặt, hãy đảm bảo không có chướng ngại vật trong khu vực bức xạ siêu âm (góc phát sóng). Các vật cần tránh bao gồm: thang, van, cảm biến khác, giá đỡ, mối hàn nhô ra…
• Lắp cảm biến tránh xa các vật thể chuyển động bên trong bồn như bộ khuấy. Nếu trong bồn sử dụng cánh khuấy, cân nhắc lắp cảm biến bên trong một ống định hướng (stilling well/guide pipe) có khoét lỗ thông hơi/thoát chất lỏng để sóng siêu âm truyền thẳng và không bị nhiễu.

Bước 3: Thực Hiện Lắp Đặt Cơ Khí Cẩn Thận

• Lựa chọn kết nối: Tuân thủ hướng dẫn lắp đặt riêng cho từng loại kết nối (ren, bích). Sử dụng đúng loại gioăng/vật liệu làm kín tương thích với môi chất và điều kiện vận hành.
• Đảm bảo kín khít: Siết chặt vừa đủ lực theo khuyến cáo. Mối nối phải hoàn toàn kín để ngăn chặn rò rỉ môi chất hoặc sự xâm nhập của ẩm/bụi vào phần kết nối hoặc vỏ cảm biến. Sử dụng băng tan hoặc keo làm kín phù hợp cho kết nối ren.
• Định hướng cảm biến: Đảm bảo cảm biến được lắp thẳng đứng bằng thước nivô.

Bước 4: Đấu Nối Dây Điện Chính Xác

• Luôn theo sơ đồ: Chỉ sử dụng sơ đồ đấu dây (wiring diagram) đi kèm trong tài liệu của đúng model cảm biến bạn đang lắp đặt. Sơ đồ có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất hoặc model.
• Nguồn cấp đúng: Kiểm tra kỹ điện áp và loại nguồn cấp (VDC/VAC) yêu cầu của cảm biến, đảm bảo nguồn cung cấp phù hợp. Đấu sai nguồn có thể làm hỏng thiết bị ngay lập tức.
• Dây tín hiệu: Đấu đúng cực tính (+) và (-) cho tín hiệu analog (ví dụ: 4-20mA). Đấu đúng các chân cho tín hiệu relay hoặc các chuẩn truyền thông (Modbus, HART…).
• Chống nhiễu và tiếp địa: Sử dụng cáp có vỏ bọc chống nhiễu (shielded cable) và đi dây trong ống luồn kim loại (conduit) nếu môi trường lắp đặt có nhiều nhiễu điện từ (gần biến tần, motor lớn…). Đấu nối tiếp địa (grounding/earthing) đúng cách cho cả vỏ cảm biến và dây shield của cáp tín hiệu theo hướng dẫn của nhà sản xuất để giảm thiểu nhiễu.

Bước 5: Cài Đặt Thông Số và Kiểm Tra Hoạt Động

• Cấu hình ban đầu: Sử dụng các nút bấm, màn hình tích hợp trên cảm biến hoặc phần mềm chuyên dụng trên máy tính/thiết bị cầm tay để nhập các thông số cần thiết như:
  • Khoảng cách từ mặt cảm biến đến mức 0% (Empty distance/Low level).
  • Khoảng cách từ mặt cảm biến đến mức 100% (Full distance/High level).
  • Loại môi chất (lỏng/rắn, ảnh hưởng tốc độ âm).
  • Đơn vị đo (m, cm, %, ft…).
  • Cài đặt bộ lọc tín hiệu (damping/filter) nếu cần để ổn định giá trị đo khi bề mặt dao động.
• Hiệu chuẩn (Calibration – nếu cần): Thực hiện hiệu chuẩn 2 điểm (0% và 100%) hoặc đa điểm theo hướng dẫn nếu ứng dụng đòi hỏi độ chính xác rất cao hoặc điều kiện đo phức tạp.
• Kiểm tra: Sau khi cài đặt, so sánh giá trị hiển thị/tín hiệu đầu ra của cảm biến với giá trị đo thực tế bằng phương pháp thủ công (thước dây, thước thủy…) ở một vài mức khác nhau (ví dụ: 25%, 50%, 75%) để xác nhận cảm biến hoạt động đúng và chính xác trong phạm vi yêu cầu.
• Khắc phục sự cố: Nếu có sai lệch lớn hoặc tín hiệu không ổn định, kiểm tra lại các bước lắp đặt (vị trí, cơ khí, đấu nối) và cài đặt thông số. Tham khảo mục xử lý sự cố trong tài liệu nhà sản xuất.

Cảm Biến Mức Siêu Âm: Nguyên Lý, Ưu Nhược Điểm và Ứng Dụng

Những Lưu Ý Quan Trọng Khác Khi Lắp Đặt Cảm Biến Mức Siêu Âm

• Đọc lại hướng dẫn của nhà sản xuất! Đây luôn là tài liệu tham khảo quan trọng nhất.
• Luôn ý thức về Vùng chết (Dead Zone / Blocking Distance): Đây là khoảng không gian ngay dưới mặt cảm biến mà tại đó cảm biến không thể đo được. Đảm bảo mức chất lỏng/rắn cao nhất không đi vào vùng này.
• Hiểu rõ Góc phát sóng (Beam Angle): Tránh các vật cản nằm trong góc này. Góc càng hẹp thì càng ít bị ảnh hưởng bởi vật cản thành bồn hoặc các cấu trúc bên trong.
• Cẩn thận với các yếu tố gây nhiễu sóng siêu âm: Bọt trên bề mặt chất lỏng, hơi nước đậm đặc, bụi dày có thể hấp thụ hoặc làm lệch hướng sóng siêu âm, dẫn đến đo sai hoặc mất tín hiệu. Nếu các yếu tố này nghiêm trọng và thường xuyên, hãy cân nhắc sử dụng công nghệ đo mức Radar thay thế.
• Đảm bảo cảm biến hoạt động trong giới hạn nhiệt độ và áp suất cho phép được ghi trong thông số kỹ thuật.
• Ngưng tụ hơi nước trên mặt cảm biến có thể ảnh hưởng đến tín hiệu. Một số cảm biến có thiết kế đặc biệt để hạn chế điều này. Lau sạch định kỳ nếu cần thiết và môi trường cho phép.