Cảm biến lưu lượng là gì? 
Cảm biến lưu lượng (flow sensor) là một loại cảm biến điện tử có chức năng đo hoặc điều chỉnh tốc độ dòng chảy của chất lỏng hoặc khí trong ống dẫn. Các cảm biến này thường kết hợp với đồng hồ đo để hiển thị kết quả đo hay các mạch điện tích hợp để tạo tín hiệu ngõ ra cung cấp cho vi điều khiển. Chúng thường được sử dụng trong các hệ thống HVAC, thiết bị y tế, nhà máy hóa chất và hệ thống xử lý nước. Cảm biến lưu lượng có thể phát hiện rò rỉ, tắc nghẽn, vỡ đường ống và thay đổi nồng độ chất lỏng do nhiễm bẩn hoặc ô nhiễm.
Cảm biến lưu lượng trong công nghiệp có thể chia làm hai nhóm: Cảm biến lưu lượng tiếp xúc và không tiếp xúc.
Cảm biến lưu lượng tiếp xúc được sử dụng trong các ứng dụng mà chất lỏng hay khí cần đo không bị tắt nghẽn trong đường ống khi tiếp xúc với các bộ phận chuyển động của cảm biến. Trong khi đó, cảm biến lưu lượng không tiếp xúc không có các bộ phận chuyển động và chúng thường được sử dụng khi chất lỏng hoặc khí đang được giám sát có thể có thể bị nhiễm bẩn hoặc thay tính chất nếu tiếp xúc với các bộ phận của cảm biến. 
Cảm biến lưu lượng trong công nghiệp được lắp đặt ở môi trường nhiễu cao và thường bị xung áp. Chính vì thế, đòi hỏi các cảm biến phải hoạt động bình thường với cả xung điện áp và bù được nhiễu để đảm bảo tín hiệu đưa ra có độ chính xác cao.
Bên cạnh đó, các yếu tố khác như hạn chế về cơ khí và kết nối đầu ra mở rộng cũng gây ảnh hưởng đến việc lựa chọn cảm biến. Độ chính xác của cảm biến đo lưu lượng nước còn phụ thuộc vào cả môi trường xung quanh. Các ảnh hưởng của áp suất, nhiệt độ, hay bất kỳ tác động bên ngoài nào đều có thể ảnh hưởng đến kết quả đo.
Phân loại cảm biến lưu lượng nước
Cảm biến lưu lượng tiếp xúc có hai loại phổ biến là cảm biến lưu lượng xoáy và cảm biến lưu lượng cơ học. Cảm biến dòng xoáy là loại bao gồm một chốt uốn cong về phía trước và phía sau khi tiếp xúc với chất lỏng hoặc khí đang chảy. Sự khác biệt về áp suất (tức là các xoáy) do chốt tạo ra được đo để xác định tốc độ dòng chảy. Cảm biến lưu lượng cơ học sử dụng cánh quạt quay với tốc độ tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy. Cảm biến lưu lượng cơ học cũng có thể được điều khiển để làm tăng hoặc giảm tốc độ dòng chảy.
Cảm biến lưu lượng siêu âm là loại cảm biến lưu lượng không tiếp xúc phổ biến nhất. Cảm biến dòng siêu âm gửi các xung âm thanh tần số cao qua môi trường chất lỏng hoặc khí đang chảy. Các cảm biến này đo thời gian từ khi phát ra âm thanh đến khi âm thanh tiếp xúc với bộ thu của cảm biến để xác định tốc độ dòng chảy của khí hoặc chất lỏng.
Theo lý thuyết, cảm biến lưu lượng có thể chia làm ba loại theo nguyên lý hoạt động của chúng:

• Cảm biến lưu lượng thể tích
• Cảm biến lưu lượng khối lượng
• Cảm biến lưu lượng vận tốc

Cảm biến lưu lượng thể tích
Cảm biến lưu lượng thể tích hay cảm biến lưu lượng Hall sensor. Đây là loại duy nhất trong các loại lưu lượng cảm biến thực hiện phép đo trực tiếp với chất lỏng đi qua thiết bị. Tất cả các loại cảm biến lưu lượng khác không trực tiếp đo tốc độ dòng chảy, mà thay vào đó chúng sẽ đo một thông số khác (chẳng hạn như áp suất) và lấy thông số đó để chuyển thành tốc độ của dòng chảy.
Một cảm biến lưu lượng thể tích hoàn chỉnh bao gồm một van mở cho phép nước đi qua. Một roto (wheel turbin) và cảm biến từ Hall, cùng với bộ chỉ thị chiều vào ra của dòng nước.
Nó hoạt động dựa vào nguyên lý cảm biến từ Hall. Khi có nước chảy qua van, nước làm quay roto, tuỳ theo lưu lượng nước lớn hay nhỏ mà tốc độ quay của roto cao hay thấp, điều này có thể quan sát bằng xung đầu ra của cảm biến từ Hall.
Việc giữ chất lỏng bên trong cảm biến lưu lượng được thực hiện thông qua việc sử dụng các phốt cơ khí được thiết kế để ngăn chặn sự đi qua của bất kỳ chất lỏng nào qua thiết bị mà không đo. Với các thành phần chính xác cao có khe hở tối thiểu, cảm biến lưu lượng đo thể tích có độ chính xác cao. Chúng cũng có khả năng hoạt động trên nhiều độ nhớt chất lỏng, có yêu cầu bảo trì thấp và có tuỳ chọn giao diện cơ học hoặc điện tử. Dùng cho các ứng dụng như đo dầu, xăng, chất lỏng thủy lực và đo nước và khí…
Cảm biến lưu lượng khối
Cảm biến lưu lượng khối còn được gọi là cảm biến lưu lượng Coriolis. Chúng thực hiện đo trực tiếp lưu lượng khối lượng của dòng chất lỏng đi qua ống dẫn. Việc lắp đặt có thể thực hiện bằng ống thẳng đơn, hay ống đôi có đoạn cong. Cấu trúc của ống thẳng đơn thì dễ dàng chế tạo, lắp đặt nhưng loại này rất dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu cũng như tác động bên ngoài. Cấu trúc của loại ống đôi cong cho phép loại bỏ được nhiễu tác động vì hai ống dẫn dòng chảy dao động ngược pha nhau nên sẽ triệt tiêu được nhiễu.
Chất lỏng trong quá trình di chuyển được tách ra và đi qua hai ống cong, cảm biến được kích thích bởi một cuộn dây dẫn động, khiến chúng dao động đối nghịch với nhau ở tần số cộng hưởng của chúng. Khi các ống dao động, các cảm biến điện tử gắn trong các ống sẽ chuyển chuyển động của các ống thành sóng hình sin. 
Khi không có dòng chảy qua các ống, sóng sin vào và ra cùng pha, nghĩa là các ống chuyển động đồng bộ. Khi có dòng chất lỏng chảy trong các ống, hiệu ứng Coriolis gây ra chuyển động xoắn trong các ống chảy ngược chiều với nhau. Chuyển động này dẫn đến sự lệch pha của sóng sin phản ánh chuyển động không đồng bộ của hai ống. Chênh lệch thời gian quan sát được giữa hai sóng sin, được gọi là Δt, tỷ lệ với tốc độ dòng chảy của chất lỏng trong ống.
Cảm biến lưu lượng khối thường được tìm thấy trong các ứng dụng ôtô, ở đây chúng được sử dụng để đo khối lượng không khí đi vào hệ thống nạp khí của động cơ đốt trong. Đầu ra của cảm biến được đưa đến hệ thống điều khiển điện tử.
Cảm biến lưu lượng vận tốc
Cảm biến lưu lượng vận tốc là loại cảm biến đo vận tốc độ của dòng chảy sử dụng sóng siêu âm.
Cảm biến hoạt động dựa trên hiệu ứng Doppler sử dụng sóng siêu âm. Cảm biến bao gồm bộ phát và bộ thu. Bộ phát thực hiện lan truyền sóng siêu âm với tần số f1 vào trong chất lỏng với vận tốc nhất định. Giả sử rằng hạt vật chất hoặc các bọt trong chất lỏng di chuyển với cùng vận tốc. Những hạt vật chất này phản xạ sóng lan truyền đến bộ thu với một tần số f2. Sai lêch giữa tần số phát ra và tần số thu về của sóng cao tần được dùng để đo vận tốc dòng chảy. Bởi vì loại cảm biến lưu lượng siêu âm này yêu cầu hiệu quả phản xạ của hạt vật chất trong chất lỏng, nên nó không làm việc được với các chất lỏng một pha, tinh khiết.
Cảm biến sử dụng loại siêu âm xuyên thẳng (transit-time). Cảm biến loại này có thể cho phép đo lưu lượng đối với chất lỏng hay khí rất sạch (không lẫn tạp chất). Cấu tạo của nó bao gồm một cặp thiết bị biến đổi sóng siêu âm lắp dọc hai bên thành ống dẫn dòng chảy, đồng thời tạo với trục của dòng chảy một góc xác định trước. Mỗi thiết bị cảm biến bao gồm bộ thu và bộ phát, chúng phát và nhận tín hiệu chéo nhau (thiết bị này phát thì thiết bị kia thu). Dòng chảy trong ống gây ra sự sai lệch thời gian của chùm sóng siêu âm khi di chuyển ngược dòng và xuôi dòng chảy. Đo giá trị sai lệch về thời gian của chùm sóng xuyên qua dòng chảy này cho phép ta xác định vận tốc dòng chảy. Sự sai lệch thời gian này vô cùng nhỏ (nano-giây), do đó cần phải dùng thiết bị điện tử có độ chính xác cao để thực hiện phép đo, hoặc tiến hành đo trực tiếp thời gian này.
Ứng dụng của cảm biến lưu lượng nước
Cảm biến lưu lượng nước được ứng dụng để đo tốc độ dòng chảy của nước, theo dõi lượng nước cung cấp và sử dụng, chúng được ứng dụng để đo và kiểm soát dòng chảy của các chất lỏng như nước cafe, nước ngọt, nước sinh hoạt,… Một số loại có cấp bảo vệ cao hơn được sử dụng để kiểm soát dầu nhớt, dung dịch ăn mòn, độc hại. Một số loại cảm biến nhỏ được ứng dụng rộng rãi trong đời sống như máy nóng lạnh, máy chiết rót, máy lọc nước, bơm bể cá mini…
Ứng dụng trong công nghiệp. Trong các hệ thống bơm xử lý trong công nghiệp tuỳ theo điều kiện và yêu cầu theo dõi vận hành, mà sẽ có một hay nhiều thiết bị cảm biến lưu lượng được sử dụng. Các cảm biến này đóng vai trò là điều kiện cần để máy bơm hoạt động theo quy trình được thiết kế.
Các dây chuyền, hệ thống hay sử dụng cảm biến lưu lượng, ví dụ như:

• Hệ thống chiết rót trong các nhà máy sản xuất F&B.
• Hệ thống xử lý nước thải.
• Hệ thống cung cấp nước.
• Hệ thống phòng cháy chữa cháy.
• Hệ thống sản xuất năng lượng.
• Theo dõi lưu lượng xả trong các thùng chứa.