Cảm biến đo mức axit hóa chất chất ăn mòn chất độc hại

Cảm biến đo mức hóa chất hóa học Công Nghiệp | Dinel

Môi trường hóa chất như axit, chất hóa học như H2SO4, HCL loãng, Cl2… hay một số chất ăn mòn như muối NaCl…Đều là những dạng môi trường chất lỏng có khả năng làm tổn hại đến tuổi thọ của các loại cảm biến đo mức. Bởi vì, đặc tính chung của các loại môi trường hóa chất đó chính là sự ăn mòn điện hóa. Dẫn đến, có thể sảy ra hiện tượng rỉ sét hoặc nhựa bị chảy… Từ một vài lý do trên, hiện nay có một số loại cảm biến đo mức được thiết kế cho các môi trường trên. Trong bài viết này, cùng mình tìm hiểu các loại cảm biến đo mức axit hóa chất chất ăn mòn chất độc hại là những loại cảm biến gì. Tại sao, đối với những môi trường đó lại nên dùng các loại cảm biến như vậy?

Tại sao nên dùng cảm biến đo mức chất lỏng chống hóa chất?

Axit hay Acid là tên gọi của một dạng chất hóa học. Đặc trưng tiêu biểu nhất của các loại Axit này đó chính là độ ăn mòn của chúng. Hai loại thành phần hóa học phổ biến được nhiều người biết đến đó chính là H2SO4 hoặc HCL dạng đặc hoặc loãng.

Axit là dạng chất hóa học có sự ăn mòn mạnh
Axit là dạng chất hóa học có sự ăn mòn mạnh

Chúng là hai dạng hợp chất hóa học thường hay dùng trong nhiều quá trình xử lý như rác thải, tạo hóa chất tẩy rửa… Trong công nghiệp cũng vậy, đây cũng là dạng hợp chất xúc tác đẩy nhanh quá trình phản ứng hóa học.

Tương tự như một số hợp chất hóa học hữu cơ như Ethylene, Propylene hay Ethylene Dichloride. Đều là dạng chất hóa học ở dạng lỏng dùng để pha chế ra các loại như nhựa PVC, nhựa cách nhiệt… 

4 loại chất hóa học hay dùng trong công nghiệp

Dưới đây là một số loại chất hóa học thường dùng nhiều trong công nghiệp. Tuy nhiên, vẫn còn rất nhiều loại hóa chất khác được dùng trong quá trình sản xuất. Đây chỉ là 4 loại hóa chất hay được nhà máy hoặc được nhiều kỹ sư biến đến.

Axit Sulfuric (H2SO4)

Axit Sulfuric H2SO4 trong công nghiệp
Axit Sulfuric H2SO4 trong công nghiệp

Đây là loại axit được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhiều nhất trên thế giới. Nhìn chung, các bạn có thể bắp gặp chúng sử dụng trong việc sản xuất phân bón, amoni sunfat, superphophat…Bên cạnh đó, có một số ứng dụng thực tế mà bạn có thể hay biết:

  • Sản xuất chất tẩy rửa
  • Dùng làm dung môi bình ắc quy axit chì
  • Làm thuốc nhuộm, chất tẩy nổ…
  • Dùng làm chất loại bỏ quá trình lọc dầu, các oxit kim loại hay loại bỏ H20 trong các phản ứng hóa học….

Ethylene (C2H4)

C2H4 chất hóa học thường ở dạng khí dùng sản xuất nhựa....
C2H4 chất hóa học thường ở dạng khí dùng sản xuất nhựa….

Ethylene là chất đầu tiên trong dãy đồng đẳng hydrocacbon alken. Loại chất này, phổ biến chúng thường là dạng chất khí. Đây là hóa chất hữu cơ được dùng để sản xuất nhựa công nghiệp, chất chống đông (ethylene glycol) hoặc một số loại bao bì có khả năng cách nhiệt. 

Ngoài ra, loại hợp chất này còn dùng để chế tạo cao su tổng hợp, polyester, etanol…

Chlorine (Cl2)

Chlorine Cl2 là chất dùng tẩy rửa và làm sạch vi khuẩn trong nước...
Chlorine Cl2 là chất dùng tẩy rửa và làm sạch vi khuẩn trong nước…

Bột Chlorine là loại hóa chất thường được sử dụng để làm sạch nước dùng. Đó là lý do vì sao mà trong các bể bơi, nước sinh hoạt…nó có một hàm lượng chlorine Chl2 nhất định. Vì đặc trưng của loại này có khả năng tẩy rửa hay làm sạch vi khuẩn có hại. Tuy nhiên, Chlorine này còn có khả năng ăn mòn nếu như không dùng loại cảm biến đo mức có vật liệu thép không rỉ. Thì khả năng cao cảm biến dùng đo mức dễ bị hư hại.

Natri hydroxide (NaOH – Sodium hydroxide)

NaOH dùng sản xuất xà bông, chất tẩy rửa, tăng độ pH...
NaOH dùng sản xuất xà bông, chất tẩy rửa, tăng độ pH…

NaOH là một bazo mạnh, chính vì vậy đây là loại chất hóa học được dùng trong đa dạng ngành nghề khác nhau. Tiêu biểu như là:

  • Trong dầu khí, NaOH dùng để độ pH của bùn khoan. Mục đích làm cho nó trở nên nhớt hơn.
  • Dùng để loại bỏ chất lưu huỳnh khỏi dầu thô cấp thấp.
  • Dùng làm sản xuất xà phòng. Đây là ứng dụng phổ biến và nhiều người biết đến.

Cảm biến đo mức nước không tiếp xúc với hóa chất

Các bạn cũng biết rằng, hóa chất sẽ ảnh hưởng nhiều đến chất liệu cấu tạo nên cảm biến. Chính vì vậy, phương pháp hữu dụng đầu tiên chính là dùng loại cảm biến đo mức nước không tiếp xúc trực tiếp với hóa chất.

Việc đo mức chất lỏng hóa chất không tiếp xúc này sẽ tránh được việc hóa chất tác động trực tiếp với thiết bị. Tức là, hiện tượng ăn mòn điện hóa sẽ không diễn ra. Dẫn đến, cảm biến sẽ dễ dàng đo được mức chiều cao chất lỏng trong bồn.

Cảm biến đo mức nước Axit Acid không tiếp xúc
Cảm biến đo mức nước Axit Acid không tiếp xúc

Tuy nhiên, đối với dạng đo mức nước này. Các bạn cần chú ý một điều đó là quá trình phản ứng hóa chất có sinh ra hơi nước hay không. Điều này sẽ rất dễ sảy ra, ví dụ như bồn trộn gồm có axit đặc H2SO4 với nước để làm loãng sau đó cho bazo để tạo thành phẩm.

Trong quá trình trên, hẳn các bạn cũng biết rằng phản ứng giữa H2SO4 với H2O sẽ sản sinh ra hơi nước và nhiệt độ. Nếu như lượng hơi nước này quá nhiều, dẫn đến có một lượng hơi nước đọng lại trên thiết bị thì phương pháp đo không tiếp xúc này sẽ không còn hiệu quả nữa.

Nhưng trường hợp phản ứng trên không có, thì việc dùng loại đo không tiếp xúc hiệu quả hơn. Mặc dù là dạng đo mức chiều cao, vì nó dùng những giải sóng siêu âm tần số cao nên độ chính xác của nó chính xác lên đến 0,1%.

Dưới đây, là một số loại cảm biến đo mức axit hóa chất chất ăn mòn chất độc hại. Thường hay dùng đo mức liên tục trong công nghiệp.

Cảm biến mức nước hóa chất bằng siêu âm

Cảm biến mức nước siêu âm là loại cảm biến đo mức không tiếp xúc bằng những gọn sóng siêu âm. Những gọn sóng siêu âm này được bắn ra từ phần đầu của cảm biến. Sẽ sản sinh ra dạng sóng tới và sóng phản xạ.

Khi sóng tới này chạm vào các dạng bề mặt như bức tường, mặt nước hóa chất… Thì ngay tại vị trí chạm, sóng tới sẽ sản sinh ra dạng sóng phản xạ. Hai tín hiệu này sẽ được phân tích và cho biết chiều cao của bồn chứa hóa chất.

Cảm biến đo mức chất lỏng bằng siêu âm kèm them bộ hiển thị bằng PID
Cảm biến đo mức chất lỏng bằng siêu âm kèm them bộ hiển thị bằng PID

Tuy nhiên, loại cảm biến siêu âm này sẽ có tính đặc thù. Đó là bề mặt của chất lỏng càng tĩnh lặng thì độ chính xác càng lớn. Chính vì thế, đối với các bồn có máy trộn dung dịch trong đấy. Thì để tăng độ chính xác cho loại cảm biến này. Bắt buộc các bạn phải lắp đặt xa cánh khuấy. Đồng thời, dùng thêm một đoạn ống phễu dùng để tăng độ chính khi đo mực nước.

Dạng cảm biến siêu âm này, sẽ được chia thành hai loại cảm biến:

  • Cảm biến siêu âm không hiển thị là dạng cảm biến chỉ dùng để mỗi việc đo mức cao trong bồn. Để cài đặt đo mức cho bộ này thì chúng ta chỉ cần việc dùng bút từ để thay đổi giải đo. Nhưng, loại cảm biến này hay dùng đo mức tại các bồn thực phẩm, sông, hồ, giếng…
  • Cảm biến siêu âm có hiển thị, đây là loại vừa dùng để hiển thị mức tại chỗ và dùng để truyền tín hiệu. Đối với các bồn hóa chất, việc giám sát tại chỗ này giúp làm tiện cho quá trình trộn dung dịch khi mở van tại chỗ. Cảm biến siêu âm này sẽ được cài đặt bằng nút bấm trên màn hình. Điểm khác biệt lớn của thiết bị này có khả năng lọc nhiễu sóng và tinh chỉnh scale giá trị chính xác đến phần ngàn.

Ưu và nhược điểm cảm biến siêu âm

Về ưu điểm

  • Đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng việc đo mức hóa chất.
  • Độ chính xác 0,1%
  • Có thể Calib lại giải đo khi sảy ra nhiều sự sai số.
  • Có tiêu chuẩn phòng chống cháy nổ. Một số môi trường có sản sinh ra khí metan hoặc H2 hay nhiều O2 thì nên cần có tiêu chuẩn này để đảm bảo.
  • Truyền thông được bằng tín hiệu ModBus.

Về nhược điểm

  • Không phù hợp cho loại bồn dùng axit đặc.
  • Có nhiều hơi nước tồn tại trong bồn.
  • Sẽ bị giảm độ chính xác khi có cánh khuấy trong bồn.

Cảm biến đo mức nước hóa chất tiếp xúc

Khác so với nhiều siêu âm, cảm biến đo mức chất lỏng hóa chất bằng điện dung. Đây là loại cảm biến sử dụng thanh que điện cực dùng để đo mức tiếp xúc với nước hóa chất.

Đối với phương pháp đo mức nước dạng tiếp xúc này. Hiện nay, có phương pháp đo mức được sử dụng. Đó là dùng loại cảm biến dạng điện dung. Tiếp đến là dùng loại cảm biến dạng radar.

Cảm biến đo mức chất lỏng Axit tiếp xúc bằng que dò
Cảm biến đo mức chất lỏng Axit tiếp xúc bằng que dò

Đặc điểm chung của hai loại này đều sử dụng que dò để đo mức. Và sự khác biệt ở nguyên lý làm việc giữa chúng. Một loại là sử dụng dạng que điện cực để đo mức. Loại còn lại là sử dụng sóng radar di chuyển theo chiều dọc của que dò.

Chính vì vậy, đối với loại cảm biến radar chúng sẽ được dùng phổ biến để đo mức trong các loại bồn Axit hơn.

Cảm biến điện dung dạng que dò

Cảm biến điện dung đo mức là một loại cảm biến điện cực. Que dò của chúng được thiết kế giống như một tụ điện dung. Khi và chỉ khi có chất lỏng tiếp xúc đế mức nào của que dò. Thì phần đấy hai bản cực sẽ được thông với nhau. Và từ đó sẽ có tín hiệu.

Cứ như vậy, khi chất lỏng tiếp xúc với que dò đến đâu. Thì cảm biến sẽ đo được mức chiều cao tương ứng ra tín hiệu 4-20mA.

Cảm biến điện dung đo mức liên tực bằng que dò ra 4-20mA
Cảm biến điện dung đo mức liên tực bằng que dò ra 4-20mA

Hầu hết các dạng thanh que dò điện cực này sẽ được thiết kế có khả năng chống lại sự ăn mòn điện hóa. Chính vì vậy, loại que dò này sẽ được làm bằng loại thép không rỉ 316 hoặc 304. Đối với một số môi trường có nồng độ hóa chất cao.

Thì thanh que dò sẽ được bọc thêm một lớp nhựa có khả năng kháng lại sự ăn mòn từ hóa chất. Lớp nhựa này được thiết kế dùng để chống nhiệt độ cao, chống sự ăn mòn và còn dùng để đo mức cho những khu vực cần sự an toàn vệ sinh.

Cảm biến đo mức radar

Tương tự giống với dạng cảm biến điện dung que dò. Cảm biến đo mức bằng radar cũng được sử dụng với một que dò gắn trên cảm biến. Tuy nhiên, xét về nguyên lý hoạt động, thì nó sẽ dùng các dạng sóng radar trong dãy tần số cao dùng để đo mức nước hóa chất liên tục.

Bằng việc sử dụng sóng radar để đo mức, nếu so sánh với loại điện dung có que dò. Thì độ chính xác cảu loại cảm biến này cao hơn nhiều. Bên cạnh đó, ngoài về nguyên lý hoạt động.

Cảm biến đo chất lỏng axit bằng radar có màn hình hiển thị tại chổ
Cảm biến đo chất lỏng axit bằng radar có màn hình hiển thị tại chổ

Thì về khả năng chống nhiệt cùng với sự đa dạng đo nhiều loại môi trường hóa chất hơn bao loại điện dung. Trung bình, đối với loại radar này có khả năng chịu đựng được nhiệt độ cao lên đến 200 độ C so với môi trường đo.

Đối với một số môi trường cần có tiêu chuẩn chống cháy nổ, thì nó sẽ chịu được nhiệt độ max 300 độ C. Có một số lưu ý về môi trường chống chảy nổ. Đó là thành phần chất hóa học khi dùng trộn dung dịch.

Có một số phản ứng khi trộn, sẽ dễ dàng sản sinh ra một số loại chất như H2, O2 hay Metan… Đó là dạng môi trường luôn cần dùng cảm biến chống nổ. Nguyên do có thể từ tia lửa điện được sản sinh khi dùng cảm biến.

Về cơ bản, cảm biến đo mức chất hóa học bằng radar còn có thể dùng đo mức liên tục thực phẩm. Hay một số môi trường sông ngòi, giếng, phân bón hoặc đo mức dầu DO…

Ưu và nhược điểm cảm biến tiếp xúc

Về ưu điểm

Độ chính xác cao

Phù hợp đo cho bồn chứa axit từ 1m đến 2m

Chịu được nhiệt độ lến đến hơn 200 độ C.

Có tiêu chuẩn phòng chống cháy nổ.

Truyền thông tín hiệu RS485.

Về nhược điểm

Không dùng để lắp gần cánh khuấy.

Giá thành cao, thường phải đặt hàng.

Mua cảm biến đo mức Axit ở đâu?

Cảm biến đo mức axit hóa chất chất ăn mòn chất độc hại là những loại cảm biến chuyên dụng cho việc đo mức hóa chất. Bởi lẽ, vì có một số tính đặc thù như nhiệt độ và với sự ăn mòn. Chính vì thế, việc đo mức cho các bồn chứa dung dịch này thường phải chi ra rất nhiều chi phí để đo mức.

Cảm biến đo mức axit hóa chất chất ăn mòn chất độc hại
Cảm biến đo mức axit hóa chất chất ăn mòn chất độc hại

Vậy làm thế nào để có giải pháp đo mức cho nhiều loại bồn hóa chất có môi trường đặc thù như vậy. Để có một phương pháp đo mức, các bạn có thể liên hệ thông tin bên dưới để có một giải pháp đo mức hóa chất phù hợp trong nhà máy nhé.

Mọi thiết bị sản phẩm bên mình cung cấp có nguồn gốc tại Cộng Hòa Séc. Đồng thời, mọi tiêu chuẩn thiết kế được dựa trên tiêu chuẩn của G7 – Châu Âu. Ngoài ra, bên mình còn có thêm bộ phận hỗ trợ kỹ thuật. Trong quá trình lắp đặt hoặc cài đặt. Nếu chẳng may không hiểu rõ về phần kỹ thuật. Các bạn cứ liên hệ thông tin kỹ sư bên dưới để được hỗ trợ.

Bài viết tham khảo: Cảm biến đo áp suất chất lỏng hóa chất | Georgin

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

Consulting Solutions Engineer

Nguyễn Thành Đạt



Bài viết liên quan

Sensor là gì? Tìm hiểu các loại sensor công nghiệp

Sensor là gì? | #5 loại sensor phổ biến trong công nghiệp

Tóm Tắt Nội Dung1 Sensor là gì?1.1 Vai trò cảm biến trong hệ thống dây truyền sản xuất?2 Temperature sensor2.1 Các loại cảm biến nhiệt độ2.2 Ứng dụng cảm biến nhiệt độ3 Pressure sensor3.1 Các loại cảm biến áp suất3.2 Ứng dụng cảm biến áp suất4 Hall sensor4.1 Các loại cảm biến dòng4.2 Ứng dụng […]

Công tắc dòng chảy

CÔNG TẮC DÒNG CHẢY | FLOWSWITCH LÀ GÌ?

Tóm Tắt Nội Dung1 Công tắc dòng chảy là gì?1.1 Công tắc dòng chảy là một cảm biến?1.2 Nguyên lý làm việc1.3 Hướng dẫn cách lắp đặt1.4 Khi nào dùng công tắc dòng chảy?1.5 Ứng dụng công tắc dòng chảy2 Phân biệt các loại cảm biến dòng chảy2.1 Công tắc dòng chảy phi 21-27-342.2 Công […]

Cảm biến đo mức xi măng

Quy trình sản xuất xi măng | Cảm biến đo mức xi măng – DINEL

Tóm Tắt Nội Dung1 Quy trình sản xuất xi măng1.1 Nguyên liệu sản xuất xi măng1.2 Sơ đồ quy trình sản xuất xi măng1.3 Công nghệ và Quy trình sản xuất xi măng1.4 Một số nhà máy xi măng mà bạn nên biết2 Cảm biến đo mức xi măng2.1 Lý do cần dùng cảm biến […]