Cảm biến mức-Giải pháp quản lý nguyên liệu an toàn và hiệu quả

1. Cảm biến mức là gì?

Cảm biến mức là thiết bị không thể thiếu trong hầu hết các ngành công nghiệp như: xử lý nước, dầu khí, thực phẩm, hóa chất, khai khoáng, xi măng…. Chúng đóng vai trò đo lường chính xác mức chất lỏng (nước, dầu, hóa chất) hoặc chất rắn (bột, hạt, xi măng, ngũ cốc) trong bồn chứa, silo, tank, đường ống – từ đó đảm bảo dây chuyền sản xuất vận hành ổn định, tránh thất thoát và gián đoạn.Chúng đóng vai trò quan trọng trong hầu hết các ngành công nghiệp như:

• Xử lý nước

• Dầu khí

• Thực phẩm & đồ uống

• Hóa chất

• Khai khoáng

• Xi măng…

Lợi ích của cảm biến mức:

• Đảm bảo quá trình sản xuất vận hành ổn định

• Tránh thất thoát nguyên liệu

• Giảm nguy cơ tràn, cạn

• Tối ưu tự động hóa và giảm chi phí nhân công

2. Phân loại cảm biến mức phổ biến

Cảm biến mức trong công nghiệp được chia làm hai loại chính:

2.1. Cảm biến báo mức điểm (Point Level Sensor)

Chức năng:

• Chỉ phát tín hiệu khi mức vật liệu chạm đến một ngưỡng cố định (cao nhất hoặc thấp nhất).
• Không đo lường liên tục mà chỉ xác định “có/không”.

Ứng dụng:

• Bảo vệ bơm tránh chạy khan khi bể cạn.
• Cảnh báo mức đầy để tránh tràn bồn.
• Tự động bật/tắt bơm, đóng/mở van, kích hoạt còi đèn cảnh báo.

Nguyên lý:

• Khi vật liệu chạm tới đầu dò, cảm biến kích hoạt công tắc Relay/SPDT/PNP để điều khiển thiết bị.

Các công nghệ phổ biến:

• Cánh xoay (Rotary Paddle): Cánh xoay sẽ dừng khi chạm liệu và tác động lên công tắc.
• Que rung (Vibrating Fork): Que dò rung thay đổi tần số khi tiếp xúc vật liệu.
• Điện dung (Capacitive): Phát hiện sự thay đổi điện dung khi có vật liệu tiếp xúc.
• Quang học (Optical): Dùng tia hồng ngoại phát hiện mức.
• Điện cực (Rod): Dùng từ 2 điện cực trở lên, dòng điện thay đổi khi chất lỏng chạm đến điện cực tương ứng.
• Phao (floating ball): Dùng phao nổi liên kết với cảm biến tiệm cận để nhận vị trí cần phao
• Phóng xạ (Radiation): Dùng bức xạ hạt nhân (thường là tia Gamma) chiếu xuyên vật liệu, cường độ bức xạ thay đổi khi thay đổi vật liệu hoặc vật liệu với không khí.

Ví dụ thực tế:

• Báo mức (cao, thấp, trung bình) bồn chất lỏng để đóng/mở cơ cấp cấp liệu (van, bơm) hoặc bảo vệ bơm, báo động cho người vận hành khi hết liệu hoặc quá đầy.
• Báo silo ngũ cốc đầy để dừng cấp liệu (băng tải, van xoay), báo động khi hết hoặc quá đầy.

Ưu điểm:

• Đơn giản, dễ lắp đặt.
• Chi phí đầu tư thấp.
• Hoạt động tin cậy, ít bảo trì.

Hạn chế:

• Chỉ giám sát điểm ngưỡng, không cho số liệu mức liên tục

2.2. Cảm biến mức liên tục (Continuous Level Sensor)

Chức năng:

• Đo liên tục giá trị mức chất lỏng hoặc chất rắn trong bồn chứa, silo.
• Cung cấp dữ liệu theo phần trăm hoặc chiều cao thực tế (ví dụ: 75%, 3 mét…).

Ứng dụng:

• Quản lý tồn kho nguyên liệu.
• Điều khiển tự động bơm, van, hệ thống cấp liệu.
• Kết nối hệ thống giám sát từ xa PLC, SCADA, IoT.

Nguyên lý hoạt động:

• Đo khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt chất lỏng/rắn hoặc đo áp suất để tính toán mức.
• Xuất tín hiệu analog 4-20mA, 0-10V, hoặc truyền thông Modbus RTU.

Các công nghệ phổ biến:

• Siêu âm (Ultrasonic): Phát sóng siêu âm, đo thời gian phản xạ.
• Radar: Sử dụng sóng điện từ tần số cao, đo khoảng cách từ đầu dò đến vật liệu, đo chính xác ngay cả khi có bụi, hơi nước, áp suất cao, có các kết cấu trong bồn (cầu thang, cánh khuấy) hoặc có nhiều bọt.
• Áp suất thủy tinh: Đo chiều cao cột chất lỏng (thông qua áp suất cột chất lỏng), chỉ áp dụng cho bồn hở.
• Điện dung dạng liên tục: Đo sự thay đổi điện dung dọc que dò.
• Laser: Dùng tia laser đo khoảng cách.
• Chênh áp (Differential Pressure): Đo áp suất cột chất lỏng (thông qua áp suất cột chất lỏng) giữa các điểm đo, có thể áp dụng cho bồn kín và bồn hở.
• Phóng xạ (Radiation): Dùng bức xạ hạt nhân (thường là tia Gamma) chiếu xuyên vật liệu, cường độ bức xạ thay đổi khi thay đổi vật liệu hoặc vật liệu với không khí.

Ví dụ thực tế:

• Đo mức nước sạch, nước thải trong bể xử lý.
• Đo mức silo xi măng, silo hạt, bể dầu FO, DO.
• Tích hợp dây chuyền phối trộn, định lượng.

Ưu điểm:

• Đo lường mức chất lỏng, chất rắn liên tục theo thời gian thực.
• Dể dàng tích hợp vào hệ thống điều khiển, giám sát tự động hóa.
• Quản lý biến động nguyên liệu liên tục theo thời gian thực.
• Sai số phép đo tùy thuộc cong nghệ và điều kiện vận hành.

Hạn chế:

• Chi phí đầu tư cao hơn cảm biến báo điểm.
  Cần bảo trì, hiệu chuẩn định kỳ – nhất là môi trường hóa chất ăn mòn, bụi bẩn.

3. Nên chọn loại cảm biến mức nào?

Chọn cảm biến báo mức điểm nếu:

• Bạn chỉ cần bật/tắt bơm, cảnh báo đầy/cạn

• Muốn giải pháp đơn giản, chi phí thấp

Chọn cảm biến mức liên tục nếu:

• Bạn cần giám sát, điều khiển liên tục

• Mong muốn tích hợp vào hệ thống tự động hóa thông minh

4. Giải pháp cảm biến mức từ VNTECH GROUP

VNTECH GROUP là đại diện chính thức của các thương hiệu cảm biến nổi tiếng toàn cầu:

• UWT, Rechner Sensors, BD Sensors (Đức)

• Yokogawa (Nhật Bản)

Kết luận

VNTECH GROUP cung cấp các thiết bị cảm biến nổi tiếng toàn cầu có thể đáp ứng hầu hết các ứng dụng trong công nghiệp với tiêu chuẩn Châu Âu cho độ chính xác cao và chế độ bảo hành lên đến 5 năm cho Quý khách hàng có thể yên tâm sử dụng lâu dài.

Với kim chỉ nam là luôn mang lại những sản phẩm tốt nhất đến với khách hàng, VNTECH Group đã và đang lắng nghe và thấu hiểu tâm lý cũng như nhu cầu của khách hàng  Hỗ trợ lắp đặt và đưa ra giải pháp tối ưu nhất là lựa chọn hàng đầu của khách hàng khi hợp tác với VNTECH Group của chúng tôi.

Liên hệ

Hiện tại sản phẩm trên là đơn vị độc quyền được phân phối sản phẩm ở Việt Nam. Hãy liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ và có giá thành tốt nhất.

VNTECH GROUP luôn tâm niệm sự hài lòng của khách hàng là mục tiêu quan trọng. Chúng tôi cam kết đem lại những sản phẩm và dịch vụ với chất lượng tốt nhất cho Quý khách hàng.

Hãy liên hệ với chúng tôi để có giải pháp tốt nhất cho yêu cầu của bạn cùng với giá cả cạnh tranh nhất thị trường

Xem thêm:

Cảm biến đo mức liên tục 4-20 mA

Bộ truyền động  KTN

Thiết bị đo lưu lượng sure