Cảm Biến Đo Mức Radar (Radar Level Sensor)

Cảm biến đo mức radar là gì?

Cảm biến đo mức radar (Radar Level Sensor / Radar Level Transmitter) là thiết bị đo mức chất lỏng hoặc chất rắn trong bồn, silo, thùng chứa bằng cách sử dụng sóng radar (vi sóng). Thiết bị phát sóng radar từ anten xuống bề mặt vật chất, sau đó thu lại sóng phản xạ để tính toán chính xác mức vật liệu bên trong.

Khác với các phương pháp đo mức truyền thống, cảm biến radar hoạt động không tiếp xúc trực tiếp với môi chất, giúp tăng độ bền, độ chính xác và khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến đo mức radar

Nguyên lý hoạt động của cảm biến đo mức radar dựa trên thời gian truyền sóng (Time of Flight):

• Anten radar phát xung vi sóng xuống bề mặt vật chất
• Sóng radar gặp bề mặt sẽ phản xạ ngược trở lại
• Cảm biến đo thời gian sóng đi và về
• Bộ xử lý tính toán khoảng cách → suy ra mức vật liệu

Công thức cơ bản:
Khoảng cách = (Thời gian × Tốc độ ánh sáng) / 2

Hiện nay, các cảm biến radar phổ biến sử dụng:

• Radar 26 GHz: đo xa, phù hợp bồn lớn
• Radar 80 GHz: độ chính xác cao, góc phát hẹp, chống nhiễu tốt

Cấu tạo cơ bản của cảm biến đo mức radar

Một cảm biến đo mức radar tiêu chuẩn gồm các bộ phận chính:

• Thân cảm biến: chứa mạch điện tử, bộ xử lý tín hiệu
• Anten radar: horn (chóp), anten que hoặc anten phẳng
• Kết nối cơ khí: ren, mặt bích (flange), clamp
• Cổng đấu dây: cấp nguồn và xuất tín hiệu (4–20mA, HART, Modbus, Profibus…)

Các loại cảm biến đo mức radar phổ biến

Radar không tiếp xúc

• Đo mức từ trên xuống
• Không chạm môi chất
• Phù hợp: chất lỏng, bột, hạt

Radar dẫn sóng (Guided Wave Radar)

• Sóng radar truyền dọc theo que hoặc cáp
• Độ chính xác cao
• Phù hợp bồn nhỏ, môi chất phức tạp

Phân loại theo tần số

• Radar 6 GHz: công nghệ cũ
• Radar 26 GHz: phổ biến, đo xa
• Radar 80 GHz: công nghệ mới, chính xác cao

Ưu điểm nổi bật của cảm biến đo mức radar

So với các loại cảm biến đo mức khác (siêu âm, phao, áp suất), radar có nhiều ưu điểm vượt trội:

• Đo không tiếp xúc, không bị ăn mòn
• Hoạt động ổn định trong nhiệt độ và áp suất cao
• Không bị ảnh hưởng bởi: Hơi nước, Bụi, Áp suất, Tỷ trọng môi chất
• Độ chính xác cao (±1 mm với radar 80 GHz)
• Tuổi thọ dài, ít bảo trì

Nhược điểm của cảm biến đo mức radar

Bên cạnh ưu điểm, cảm biến radar cũng có một số hạn chế:

• Giá thành cao hơn cảm biến siêu âm
• Cần cài đặt đúng kỹ thuật để tránh phản xạ giả
• Một số môi chất có hằng số điện môi thấp cần lựa chọn radar phù hợp

Ứng dụng thực tế của cảm biến đo mức radar

Cảm biến đo mức radar được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp:

• Ngành nước & xử lý nước thải
• Ngành hóa chất
• Ngành dầu khí
• Ngành thực phẩm & đồ uống
• Ngành xi măng & vật liệu rời

So sánh cảm biến đo mức radar và siêu âm

Tiêu chí	Radar	Siêu âm
Độ chính xác	Rất cao	Trung bình
Ảnh hưởng nhiệt độ	Không	Có
Hơi nước, bụi	Không ảnh hưởng	Ảnh hưởng nhiều
Giá thành	Cao	Thấp
Môi trường khắc nghiệt	Rất tốt	Hạn chế

Lưu ý khi lựa chọn cảm biến đo mức radar

Khi chọn cảm biến radar, cần xem xét:

• Loại môi chất (lỏng, rắn, bột)
• Chiều cao bồn
• Nhiệt độ & áp suất
• Kiểu lắp đặt (ren, mặt bích)
• Tín hiệu ngõ ra (4–20mA, HART, Modbus…)

Việc lựa chọn đúng loại radar sẽ giúp hệ thống hoạt động ổn định và chính xác lâu dài.

Cảm biến đo mức radar là giải pháp đo mức hiện đại, chính xác và đáng tin cậy cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp. Với khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt, không tiếp xúc và độ bền cao, radar ngày càng được ưu tiên thay thế các phương pháp đo mức truyền thống.

Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp đo mức ổn định – chính xác – lâu dài, cảm biến đo mức radar chính là lựa chọn hàng đầu.