Cảm Biến Báo Đầy Báo Cạn | Chất lỏng – Thực phẩm – Dầu công nghiệp – Hóa chất – Hạt rắn

Làm thế nào có thể báo mức đầy mức cạn trong một bình chứa kín hoặc hở? Đây là câu hỏi có rất nhiều người anh em kỹ thuật cần tìm giải pháp cho trường hợp trên. Hiện nay, chắc hẳn đối với trường hợp báo đầy báo cạn. Thì các anh em kỹ thuật đều có thể biến đến dạng cảm biến báo mức chất rắn dạng xoay. Tuy nhiên đối với giải pháp trên còn khá là nhiều rủi ro khi vận hành. Vậy, chính vì thế bài viết hôm nay mình xin giới thiệu giải pháp cảm biến báo đầy báo cạn bằng điện dung.  Đây là loại cảm biến mà chúng dùng để báo mức được nhiều môi trường như chất lỏng, hạt nhựa, xi măng, hóa chất, dầu DO…

Cảm biến báo đầy báo cạn là gì?

Cảm biến báo đầy báo cạn mức nước hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản của một loại cảm biến điện dung. Hiểu đơn giản là khi có sự thay đổi của môi trường thì loại cảm biến này sẽ hoạt động báo mức. Có thể dùng loại cảm biến này dùng để báo đèn, còi hay thậm chí bật tắt bơm

Khác với loại cảm biến báo mức dạng xoay, loại cảm biến cơ chế điện dung này có thể dùng để đo được rất nhiều môi trường. Đây chính là nhược điểm của cảm biến cánh xoay nhưng đồng thời là ưu điểm của loại cảm biến báo mức điện dung.

Thế nào là cảm biến báo đầy báo cạn mức nước?

Xét về tính kỹ thuật của ngành cơ điện tử, cơ khí hay các ngành liên quan đến lĩnh vực này. Bản chất của loại cảm biến này sẽ được gọi là cảm biến điện dung báo Relay. Tuy nhiên, vì đối với nhiều người khi dùng loại cảm biến khi họ không rành về kỹ thuật. Nên họ sẽ khó biết đây là loại gì.

Đó là lý do vì sao cảm biến báo ON/OFF điện dung được biết với cái tên gọi dễ hình dung hơn đó là cảm biến báo đầy báo cạn.

Nguyên lý hoạt động cảm biến báo đầy báo cạn

Điện dung là một thuật ngữ kỹ thuật, chúng hay được xuất nhiều ở những lĩnh vực như hóa học, địa chất đặc biệt là vật lý.

Cảm biến điện dung, đơn giản mà nói đây là loại cảm biến dùng để cảm nhận sự thay đổi môi trường. Ắt hẳn các bạn cũng được biết rằng, mỗi môi trường vật luôn có một hằng số điện dung riêng, điển hình như không khí có giá trị bằng 1.

Vậy quá trình nó cảm nhận được hằng số điện dung như thế nào?

Đối với cảm biến điện dung, chúng sẽ có hai cơ chế. Nhưng xét về bản chất thì chỉ có một. Và cơ chế hoạt động của nó như sau:

“Đối với các loại cảm biến điện dung dạng que dò, chúng sẽ hoạt động dựa vào thanh que dò và thành bình có tính dẫn điện. Tức là, đối với loại cảm biến này nó sẽ tạo thành giống như một cái tụ. Nghĩa là, xét theo chiều dòng điện khi có môi trường như nước ở giữa que dò của cảm biến và thành bình. Thì lúc này dòng điện mới chạy qua. Việc mô tả như vậy sẽ dễ cho các bạn hình dung.

Vì thế, khi và chỉ khi giữa que dò và thành bình không có chất điên môi nào thì nó được coi là đang ngắn mạch, còn khi có điện môi như nước…thì nó sẽ cho tín hiệu truyền đi”

Ứng dụng cảm biến báo đầy báo cạn

Ắt hẳn các bạn nghĩ rằng, việc dùng cảm biến điện dung chỉ phù hợp đối với những môi trường chất lỏng phải không?

Tuy nhiên, thực tế về sự phát triển của lĩnh vực công nghệ ngày nay. Đối với loại cảm biến điện dung này nó không chỉ đo mỗi một một môi trường chất lỏng mà còn nhiều loại môi trường đặc biệt không có tính dẫn điện khác nữa. Chúng sẽ được phân loại ứng dụng như sau:

• Đối với môi trường chất rắn dạng tinh thể, hạt nhỏ, hạt giống…: Đây là loại môi trường chung quy lại nó sẽ không có tính dẫn điện tốt. Không những thế đối với một số môi trường dạng tinh thể như muối lại có tính ăn mòn cao. Còn đối với hạt giống thường trong ngành thực phẩm phải có độ đảm bảo an toàn vệ sinh. Để có thể báo đầy báo cạn những môi trường này phải dùng những loại cảm biến điện dung vừa chống ăn mòn và đảm bảo vệ sinh.
• Đối với môi trường hóa chất, hóa học, các loại dầu công nghiệp hay thậm chí là chất lỏng dạng sệt: Là những môi trường có sự ăn mòn điện hóa rất cao, có độ bám dính tương đối. Đồng thời cũng phải đảm bảo an toàn vệ sinh đối với ngành thực phẩm.
• Đối với lĩnh vực xây dựng, sản xuất hạt nhựa như xi măng, bột phấn, cát, hạt nhựa EVA, PPE…

Các loại cảm biến báo đầy báo cạn công nghiệp

Để báo đầy báo cạn mức các loại chất hay dùng trong công nghiệp. Thì mình xin chia sẽ cho các bạn 3 loại cảm biến báo đầy báo cạn điện dung như sau:

Cảm biến báo đầy báo cạn CLS-23N

CLS-23N, cảm biến báo mức điện dung. Hiện nay, có hai dạng môi trường để báo mức phổ biến đó là môi trường có tính dẫn điện và môi trường không có tính dẫn điện. Chính vì vậy, loại cảm biến điện dung CLS-23N này được dùng cho cả hai môi trường đo trên.

Tuy nhiên, khi sử dụng loại cảm biến này có điều lưu ý là chúng thường được lắt đặt tại một số khu vực. Điển hình như là bể chứa, ống dẫn nước, bình chứa hay thậm chí là hồ chứa.

Vậy loại cảm biến báo mức điện dung thường dung cho những môi trường thực tế như thế nào?

Về lý mà nói, đây là loại cảm biến có thể báo mức trong hầu hết rất nhiều lĩnh vực như là:

• Trong ngành thực phẩm, đóng gói thực phẩm.
• Lĩnh vực xử lý nước, nước thải.
• Chất hóa học công nghiệp và ngành y dược
• Trong các nhà máy chế tạo dầu công nghiệp – đặc biệt dùng để báo dầu tràn.

Bên cạnh đó, chúng ta có thể tùy điều chỉnh mức báo mức của cảm biến bằng cách cài đặt trên cảm biến. Nhìn chung, có nhiều loại cảm biến điện dung hiện nay khi lắp đặt chúng ta chỉ việc nối dây. Từ điểm này sẽ dẫn đến việc không chính xác khi đo của cảm biến.

Để khắc độ chính xác trên, mà loại cảm biến điện dung CLS-23N được cải tiến có thể cài đặt mức báo. Từ đấy, chúng sẽ gia tăng độ chính xác khi thông báo bằng đền cũng như còi báo hơn.

Bài viết tham khảo về ứng dụng: Cảm biến phát hiện rò rỉ dầu.

Thống số kỹ thuật cảm biến

Cấu tạo: thân cảm biến, đèn Led báo trạng thái đo lường và ngõ ra tín hiệu, kết nối ngõ ra dạng PNP hoặc NPN hay Namur.

Nhiệt độ làm việc: -25… 105oC, option -30…150oC

Áp suất làm việc: 80 bar tại 30oC và 50 bar tại 150oC

Nguồn nuôi cảm biến: 6 … 30Vdc

Ngõ ra: PNP, NPN, Namur

Kết nối cơ khí: G3/8″, M18 x1.5, M20 x 1.5, 1/2 – 14 NPT

Kết nối điện: Cable hoặc Connector

Mở rộng với tiêu chuẩn Ex – intrinsically

Báo trạng thái dạng Led – ON khi báo đầy, Led – OFF khi báo cạn

Ưu & nhược điểm của cảm biến

Để có một cái nhìn tổng quát về một loại cảm biến báo mức, thì chúng ta thường sẽ dựa vào hai phần sau đây:

Về ưu điểm

• Độ đảm bảo an toàn vệ sinh và độ chính xác tương đối cao
• Có khả năng điều chỉnh mức báo trên que dò sao cho phù hợp với môi trường cần đo.
• Có hai chế độ thường đóng và thường mở. Dễ dàng thực hiện báo đầy hoặc báo cạn.
• Có một số loại được bọc lớp nhựa dùng để chống sự ăn mòn hóa học hoặc điện hóa.
• Dùng để báo mức thậm chí ở khu vực dễ cháy nổ

Về nhược điểm

• Vị trí lắp đặt thường ở vị trí thẳng đứng hoặc nằm ngang. Vì vậy phải tránh tiếp xúc với ống xả hoặc ống đổ vật liệu vào.
• Mặc dù có thể dùng để đo được nhiều môi trường. Những vẫn còn hạn chế, như là về lĩnh vực xây dựng vật liệu: xi măng, cát…

Cảm biến báo mức DLS-27N

Tiếp đến người anh em tiếp theo trong cảm biến báo mức điện dung, DLS-27N. Chủ yếu được dùng để báo mức cho chất lỏng và các hạt nhựa. Vì thế mà chúng thường được lắp đặt trong bình chứa, bể chứa silo, ống nước…

Tuy nhiên, ngoài những môi trường vật chất trên, cảm biến báo mức DLS-27N còn có một đặc điểm riêng biệt khác. Đó chính là chúng còn dùng để báo mức đối với môi trường có chất kết dính như keo, bột sắn… môi trương ăn mòn hoặc dẫn điện.

Từ đó, loại cảm biến báo mức này chúng sẽ được sử dụng nhiều trong các môi trường sau:

• Trong ngành sản xuất và đóng gói thực phẩm: cảm biến báo mức bột…
• Trong lĩnh vực xử lý nước thải, lọc nước.
• Trong ngành chế tạo hoát chất, dược học.
• Lĩnh vực sản xuất các loại dầu công nghiệp: cảm biến báo nhớt, cảm biến báo mức dầu…
• Dùng để báo mức trong mảng xây dựng: cảm biến báo mức xi măng, cát…
• Ngành chế tạo các hạt nhựa…

Sự đặc biệt của cảm biến không chỉ nằm ở phần báo mức ở nhiều môi trường, mà còn nằm ở quá trình cài đặt cho nó. Việc cài đặt cảm biến DLS-27N sẽ phụ thuộc vào sự “tinh chỉnh”. Hiểu đơn giản, là chúng ta sẽ dùng tua vít điều chỉnh cho cảm biến.

Độ khác biệt lớn của cảm biến sẽ nằm ở đây, nó sẽ cho chúng ta điều chỉnh được độ chính xác và độ trễ. Độ chính xác sẽ phụ thuộc vô phạm vi cảm nhận trên thanh que dò. Còn độ trễ sẽ mô tả cho chúng ta sau khoảng bao nhiêu thời gian thì cảm biến báo mức.

Thống số kỹ thuật cảm biến

Cấu tao đơn giản: đầu dò cảm biến, có vít chỉnh độ nhạy và thời gian trể , kết nối cơ khí

Nhiệt độ làm việc: -25 … 150oC, option: -40 … 200oC

Áp suất làm việc: 30 bar tại 30oC, 3 bar tại 150oC, 1 bar tại 180oC

Kết nối cơ khí: G3/4″, M27 x 2, M30 x 1.5, Tri-Clamp

Ngõ ra dạng: PNP, NPN, Namur

Điều chỉnh độ nhạy bằng vít tăng hoặc giảm độ nhạy cho phù hợp với từng loại chất lỏng. Ký hiệu vít S

Khả năng điều chỉnh được thời gian trể với vít có ký hiệu H

Ưu & nhược điểm của cảm biến

Đối với một kỹ sư hay một nhà thương mại khi sử dụng loại cảm biến trên cần lưu ý những điều dưới đây:

Về ưu điểm

• Được dùng để đo nhiều môi trường nhất, vì thế nó rất tiện lợi khi sử dụng.
• Có thể tùy ý điều chỉnh độ chính xác và độ trễ của cảm biến.
• Được sử dụng có hai chế độ đó là thường đóng và thường mở.
• Chiều dài dài nhất của cảm biến này có thể lên đến 6m.
• Dùng để báo mức thậm chí ở những khu vực dễ cháy nổ.

Về nhược điểm

• Vì dùng được để đo ở những môi trường đặc biệt cũng như cần độ đảm bảo nên dẫn đến giá thành tương đối cao.
• Không nên lắp đặt trực tiếp ở vị trí có ổng xả
• Không được dùng để đo mức ở khu vực như giếng, sông ngòi hay đập thủy điện
• Không được thiết kế dùng để báo mức sự rò rỉ, và các loại dầu thực vật.

Cảm biến báo mức DLS-35N

Tương tự với cảm biến báo mức DLS-27N, thì cảm biến điện dung DLS-35N cũng có cơ chế nguyên lý và môi trường đo tương tự. Những môi trường mà DLS-27N dùng để đo thì loại DLS-35N đều dùng để báo mức luôn.

Tuy nhiên, chỉ riêng loại cảm biến báo mức này dùng để báo mức ở những khu vực tồn tại hơi nước hay khí gas. Đây là điều mà đôi khi sẽ ảnh hưởng nhiều đến một số loại cảm biến.

Ngoài ra, quá trình cài đặt cho cảm biến này sẽ được tiến hành dễ dàng hơn. Bạn chỉ cần dùng bút nam châm để cài đặt việc báo mức khi dùng.

Thông số kỹ thuật cảm biến

Về cấu tạo hoàn toàn giống với cảm biến báo mức DLS-27

Nhiệt độ làm việc cao từ -40…200oC

Áp suất làm việc từ 50 bar tại 30oC và 25 bar tại 85oC

Kết nối: G3/4″ , M27 x 2 , M30 x 1.5  NPT 3/4 , Tri – Clamp

Ngõ ra: PNP, NPN

Đèn Led báo trạng thái gồm 02 Led xanh và Vàng. Led xanh báo trạng thái cảm biến đang hoạt động hoặc đang bị lỗi. Trong khi đó Led vàng báo trạng thái báo đầy báo cạn.

Kết nối ngõ ra đa dạng từ cable cho đến Connector.

Bên ngoài có bọc một lớp FPE để chống dính

Ưu & nhược điểm của cảm biến

Về ưu điểm

• Sử dụng trong nhiều loại môi trường đo giống như cảm biến báo mức DLS-27N
• Có hai chế độ thường mở và thường đóng.
• Sử dụng được trong môi trường có hơi nước hoặc khí gas.
• Có lớp bọc nhựa dùng để đo ở những môi trường có độ ăn mòn, cần đảm bảo vệ sinh.

Về nhược điểm

• Không được dùng để phát hiện sự rò rỉ.
• Không được dùng để báo mức ở khu vực đập nước, sông hồ.
• Giá thành tương đối cao

Báo giá cảm biến mực nước

Vậy mua cảm biến báo mức ở đâu? Hiện nay các loại cảm biến báo mức điện dung được bên mình kinh doanh. Nếu bạn nào có nhu cầu hoặc đang cần tư vấn thì có thể liên hệ thông tin bến dưới để được tư vấn kỹ thuật. Đồng thời được hướng dẫn cách lắp đặt cảm biến.

Cảm ơn các bạn đã đọc bài viết của tôi. Chúc các bạn một ngày tốt lành!

SALES ENGINEER: Nguyễn Thành Đạt
SĐT: 0342962936