Tổng quan
Cảm biến mức Omron EE-SPX613 1M là dòng cảm biến quang phát hiện mực chất lỏng gắn ngoài ống (Pipe-mounting Liquid Level Photomicrosensor) tích hợp sẵn bộ khuếch đại (Built-in Amplifier) do Omron (Nhật Bản) sản xuất. Thiết bị được thiết kế đặc biệt để kẹp bên ngoài các đường ống dẫn chất lỏng trong suốt hoặc bán trong suốt mà không cần tiếp xúc trực tiếp với hóa chất hay môi chất bên trong.
Với cơ chế kẹp tiện lợi, tính năng chọn chế độ hoạt động (Dark-ON / Light-ON) và công tắc chỉnh độ nhạy linh hoạt, EE-SPX613 1M là giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng đo báo mức chất lỏng tự động trong ngành y tế, bán dẫn, thiết bị phân tích và máy móc công nghiệp.
Cấu tạo thành phần
| Bộ phận / Thành phần | Chi tiết linh kiện cấu thành | Vật liệu chế tạo tùy chọn | Chức năng kỹ thuật chi tiết |
|---|---|---|---|
| Thân vỏ (Case & Cover) | Cấu trúc khe kẹp ôm sát đường ống, tích hợp phím gạt chế độ và cửa sổ đèn LED | Nhựa Polycarbonate (PC) cao cấp, đạt tiêu chuẩn bảo vệ IP50 | Bảo vệ mạch điện tử bên trong khỏi va đập cơ học và bụi bẩn. Định vị đường ống đúng tâm khe quang học. |
| Bộ phát & Thu quang học (Emitter & Receiver) | Đầu phát LED hồng ngoại GaAs (bước sóng đỉnh 940 nm) và cảm biến quang thu đối diện | Cấu trúc quang học thu phát qua khe (Through-beam type) | Phát chùm ánh sáng hồng ngoại xuyên qua ống để nhận biết sự hiện diện của chất lỏng dựa trên sự thay đổi khúc xạ ánh sáng. |
| Mạch điều khiển & Chỉ thị (Control Circuit & Indicator) | Công tắc chuyển chế độ Dark-ON/Light-ON, công tắc chỉnh độ nhạy (High/Low) và LED đỏ | Mạch điện tử tích hợp (Built-in Amplifier) | Linh hoạt chuyển đổi trạng thái ngõ ra NPN, hiển thị trạng thái phát hiện bằng LED đỏ và tối ưu tín hiệu theo đường kính ống. |
| Cáp kết nối & Phụ kiện kèm theo | Dây cáp 3 lõi chuẩn 1m (sử dụng vật liệu cáp sạch không dùng chất chống dính dạng bột) | Vỏ PVC (đường kính cáp 3.5 mm, lõi 0.15 mm²) | Truyền nguồn và tín hiệu ngõ ra. Đi kèm 2 dây đai hỗ trợ (Support belt) và 2 ống chống trượt (Slip protection tube). |
Cảm biến hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ từ -10°C đến +55°C, độ ẩm 5% đến 85% RH và chịu ánh sáng môi trường lên đến 3,000 lx.
Nguyên lý hoạt động
[Nguồn cấp 12~24VDC ➔ Đèn LED GaAs phát chùm tia hồng ngoại 940nm xuyên qua ống] │ ┌───────────────────────┴───────────────────────┐ ▼ ▼ [ỐNG RỖNG (Không có chất lỏng)] [ỐNG CÓ CHẤT LỎNG] - Ánh sáng bị khúc xạ qua thành ống - Ánh sáng truyền thẳng qua chất lỏng - Chùm tia VẪN HƯỚNG VỀ đầu thu - Chùm tia BỊ BẰNG KHÚC XẠ LỆCH HƯỚNG - Đầu thu NHẬN ĐƯỢC ánh sáng (Incident) - Đầu thu KHÔNG NHẬN ĐƯỢC ánh sáng (Interrupted) │ │ └───────────────────────┬───────────────────────┘ ▼ [Chuyển đổi trạng thái ngõ ra NPN theo cấu hình L-ON hoặc D-ON]
Cảm biến Omron EE-SPX613 hoạt động dựa trên nguyên lý chênh lệch khúc xạ ánh sáng giữa không khí và chất lỏng:
- Khi trong ống KHÔNG CÓ chất lỏng: Chùm tia hồng ngoại phát ra từ Emitter chỉ bị khúc xạ nhẹ qua thành ống và vẫn chiếu tới Receiver (Trạng thái Incident – Có ánh sáng).
- Khi trong ống CÓ chất lỏng: Sự xuất hiện của chất lỏng làm thay đổi chiết suất, khiến chùm tia sáng bị khúc xạ lệch hướng ra ngoài và không chiếu tới Receiver (Trạng thái Interrupted – Mất ánh sáng).
Sự thay đổi trạng thái nhận sáng này được bộ khuếch đại chuyển đổi thành tín hiệu ngõ ra NPN Open Collector (tải tối đa 100 mA). Kỹ sư có thể chọn chế độ Light-ON (L-ON) hoặc Dark-ON (D-ON) thông qua công tắc gạt gá trên thân cảm biến.
Ứng dụng
- Thiết bị Y tế & Bán dẫn: Báo mức dung dịch, hóa chất tinh khiết trong ống dẫn mà không làm ô nhiễm môi chất.
- Máy phân tích sinh hóa: Giám sát mức hóa chất, thuốc thử lỏng chảy qua các đường ống đếm giọt hay ống dẫn nhỏ.
- Hệ thống làm mát & Máy công nghiệp: Phát hiện hết nước rửa, chất làm mát hoặc mực in trên các ống dẫn nhựa trong suốt.
Hướng dẫn lựa chọn
Để đảm bảo cảm biến EE-SPX613 1M vận hành chính xác và đạt độ tin cậy cao nhất, cần lưu ý các điểm kỹ thuật sau:
Thứ nhất, chọn đúng kích thước và vật liệu ống: Cảm biến áp dụng cho các đường ống trong suốt hoặc bán trong suốt có đường kính ngoài từ 6 mm đến 13 mm và độ dày thành ống 1 mm (vật liệu FEP hoặc các vật liệu trong tương đương). Cảm biến không hoạt động được với ống đục, ống kim loại hoặc chất lỏng có độ nhớt quá cao / chứa hạt lơ lửng.
Thứ tư, điều chỉnh công tắc độ nhạy (Sensitivity Selector): Mặc định sử dụng nên chọn mức HIGH để bù đắp sự suy giảm ánh sáng do bụi bẩn hoặc tuổi thọ đèn LED. Tuy nhiên, nên chuyển sang mức LOW trong các trường hợp: ống có đường kính nhỏ gần 6 mm (góc khúc xạ nhỏ khiến ánh sáng vẫn rò rỉ tới bộ thu) hoặc trong chất lỏng có vật thể lơ lửng/bọt khí gây phản xạ ánh sáng ảo.
Thứ ba, quy trình gá lắp cơ khí đúng cách: Khi gắn cảm biến lên ống, bắt buộc phải dùng đai hỗ trợ (Supporting belt) và ống chống trượt (Slip protection tube) đi kèm. Đảm bảo đường ống nằm chính giữa slot và tạ lên đế định vị (Pedestal), không được siết đai quá chặt làm móp méo ống. Tránh để xuất hiện bọt khí, hơi nước ngưng tụ hay đọt nước bám bên trong/ngoài ống vì sẽ gây báo giả.
Thứ tư, lưu ý về đấu nối điện và môi trường: Nguồn cấp 12 đến 24 VDC (±10%). Cảm biến cần 10 ms để ổn định sau khi cấp nguồn. Thân cảm biến làm bằng Polycarbonate (PC), do đó tuyệt đối không sử dụng trong môi trường có phun nước, dầu, ánh nắng trực tiếp hoặc tiếp xúc với các dung môi kiềm, hydrocarbon thơm, hydrocarbon clo hóa.
