CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ CAO VIỆT TRUNG
CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ CAO VIỆT TRUNG
GIAO HÀNG 24H
Với đơn hàng trên 500.000 đ
CHẤT LƯỢNG
Bảo đảm chất lượng
NGUỒN GỐC
Nhập khẩu chính hãng
GIAO HÀNG 24H
Với đơn hàng trên 500.000 đ
CHẤT LƯỢNG
Bảo đảm chất lượng
NGUỒN GỐC
Nhập khẩu chính hãng
Bơm chạy cạn gây cháy phớt cơ khí, bồn hóa chất tràn đáy gây thất thoát và rủi ro an toàn lao động, hay sai số đo mức bồn chứa silo làm sai lệch toàn bộ mẻ trộn nguyên liệu. Đây đều là những sự cố vận hành bắt nguồn trực tiếp từ việc chọn sai thiết bị đo mức hoặc cấu hình sai dải đo. Để giải quyết dứt điểm bài toán này, cần hiểu rõ cảm biến mức là gì cùng đặc tính kỹ thuật của từng công nghệ đo lường. Hãy cùng Việt Trung High Technology tìm hiểu rõ hơn qua bài viết dưới đây.
Cảm biến mức (tiếng Anh: Level Sensor hoặc Level Transmitter) là thiết bị kỹ thuật dùng để xác định vị trí bề mặt tiếp xúc (ranh giới) của môi chất. Bao gồm chất lỏng, chất bùn sệt hoặc chất rắn dạng hạt/bột, so với một mốc chuẩn cố định bên trong bồn chứa, bể hở, silo hoặc đường ống dẫn.
Về bản chất cơ điện tử, đây là thiết bị chuyển đổi năng lượng tiếp nhận sự biến thiên cơ học, điện trường, quang học hoặc áp suất thủy tĩnh từ môi chất. Sau đó chuẩn hóa thành tín hiệu điện chuẩn công nghiệp (analog 4-20mA, 0-10V, hoặc giao thức truyền thông Modbus RS485, HART) để truyền về PLC, DCS hay bộ hiển thị điều khiển giám sát.
Trong thực tế, cách gọi "cảm biến đo mức" và "cảm biến báo mức" thường dùng lẫn lộn, nhưng bản chất có hai nhóm:
Đo mức liên tục (continuous): Cho giá trị theo dải, thường ngõ ra 4-20mA, hoặc RS485 Modbus. Dùng khi cần biết chiều cao cột nước, dung dịch từ đó quy đổi ra còn bao nhiêu lít, bao nhiêu phần trăm.
Báo mức điểm (point level/switch): Chỉ cho trạng thái đóng/ngắt tại một vị trí (cao, thấp, cạn, tràn) qua tiếp điểm relay hoặc transistor PNP/NPN.
Trong bất kỳ dây chuyền công nghiệp hiện đại nào, công nghệ cảm biến đo mức đóng vai trò như "giác quan" bảo vệ và duy trì cân bằng vật chất:
An toàn: Chống tràn bồn hóa chất, bồn nhiên liệu; cảnh báo mức cao-cao (HH) để cắt bơm cấp.
Bảo vệ thiết bị: Tự động ngắt bơm khi mức nước trong bể hút tụt dưới ngưỡng rọ bơm, triệt tiêu hiện tượng xâm thực (cavitation) gây vỡ cánh bơm; ngăn chặn nguy cơ nổ hoặc cháy thanh gia nhiệt điện trở trong nồi hơi do thiếu nước cấp.
Kiểm soát tồn kho: Đảm bảo số liệu giám sát nguyên vật liệu (xi măng, hạt nhựa, dầu nhớt, hóa chất) trong silo/tank chứa đạt độ chính xác cao, loại bỏ hoàn toàn thao tác đo thủ công nguy hiểm bằng thước dây.
Chất lượng sản phẩm: Châm hóa chất, pha trộn theo tỷ lệ phụ thuộc vào thể tích thực trong bồn.
Ổn định tỷ lệ pha trộn dây chuyền: Trong ngành thực phẩm, đồ uống hoặc hóa chất, việc cấp chính xác thể tích dung dịch vào bồn phản ứng quyết định trực tiếp tới chất lượng đồng đều của mẻ thành phẩm.
Giảm nhân công: Thay cho việc đo thủ công bằng thước dây hoặc ống thủy.
An toàn môi trường và chống tràn: Kích hoạt van ngắt khẩn cấp khi mức hóa chất hoặc dung môi vượt ngưỡng an toàn quy định.
Về tổng thể, đây là một nhánh quan trọng của công nghệ cảm biến công nghiệp, nằm cạnh đo lưu lượng, nhiệt độ và áp suất.
Về cơ bản, mọi thiết bị đo mức hoạt động theo quy trình 3 giai đoạn:
[Môi chất thay đổi] ➔ [Đầu dò vật lý phản hồi] ➔ [Mạch xử lý và Chuyển đổi] ➔ [Ngõ ra chuẩn 4-20mA / Relay]
Giai đoạn nhận biết vật lý: Bề mặt hoặc khối lượng môi chất tác động lên phần tử đo (làm thay đổi lực đẩy Ác-si-mét, thay đổi hằng số điện môi, tạo áp suất nén lên màng đo, hoặc dội ngược sóng âm/sóng điện từ).
Giai đoạn chuẩn hóa tín hiệu: Mạch điện tử tích hợp (Transducer circuit) lọc nhiễu, khuếch đại điện áp mV hoặc điện dung picoFarad (pF) cực nhỏ thành tín hiệu tuyến tính.
Giai đoạn xuất tín hiệu: Bộ vi xử lý tính toán dựa trên dải đo (Span) và điểm 0 (Zero) được cài đặt, sau đó truyền tín hiệu Analog (thường là cảm biến mức nước 4-20mA) hoặc đóng tiếp điểm SPDT/DPDT đưa về tủ điện điều khiển trung tâm.
Trong quy trình công nghiệp, cảm biến đo mức giữ vai trò thiết yếu để giám sát và định lượng thể tích chất lỏng hoặc chất rắn chứa trong bồn, bể và đường ống dẫn. Dựa theo phương thức tương tác với môi chất, thiết bị này được phân loại thành hai nhóm chính: cảm biến tiếp xúc và cảm biến không tiếp xúc.
Cơ chế vận hành: Đầu dò của thiết bị chạm trực tiếp vào môi chất cần đo. Biến động về độ cao của bề mặt chất lỏng hoặc chất rắn sẽ tác động vật lý/điện học lên cảm biến để kích hoạt tín hiệu báo về trung tâm điều khiển.
Thế mạnh:
Cấu tạo trực quan, dễ lắp đặt và vận hành.
Mức đầu tư ban đầu thấp, tiết kiệm ngân sách.
Đảm bảo sai số thấp và độ tin cậy tốt trong điều kiện tiêu chuẩn.
Hạn chế:
Dễ bị ăn mòn, bám bẩn hoặc hao mòn cơ học do tiếp xúc liên tục với môi chất.
Không thích hợp cho môi trường chứa hóa chất ăn mòn mạnh hoặc điều kiện vận hành khắc nghiệt.
Các dòng phổ biến: Phao báo mức cơ học, cảm biến điện dung, cảm biến đo mức dạng điện trở.
Cơ chế vận hành: Thiết bị đo đạc từ xa mà không chạm vào môi chất, thường ứng dụng công nghệ thu phát sóng radar, sóng siêu âm hoặc tín hiệu quang học để xác định khoảng cách tới bề mặt.
Thế mạnh:
Trơ với các đặc tính hóa học hay độ nhớt của môi chất.
Độ bền và vòng đời thiết bị vượt trội do không chịu tác động mài mòn.
Hoạt động ổn định trong môi trường áp suất cao, nhiệt độ khắc nghiệt.
Đo đạc hiệu quả trong các bồn chứa kín hoặc yêu cầu vô trùng cao.
Hạn chế:
Chi phí đầu tư và thay thế cao hơn đáng kể.
Dễ bị nhiễu tín hiệu bởi các tạp chất trong không gian đo như hơi nước ngưng tụ, bọt khí hoặc bụi mịn.
Các dòng phổ biến: Cảm biến radar, cảm biến siêu âm, cảm biến quang học.
| Tiêu chí | Cảm biến dạng tiếp xúc | Cảm biến dạng không tiếp xúc |
| Cơ chế đo | Tương tác trực tiếp với môi chất | Đo lường từ xa qua tín hiệu sóng siêu âm/ radar |
| Độ chính xác | Ổn định trong đa số điều kiện thông thường | Rất cao, nhưng nhạy cảm với bụi và hơi ẩm |
| Độ bền thiết bị | Trung bình (chịu mài mòn vật lý/hóa học) | Cao (không bị xâm thực bởi môi chất) |
| Chi phí thiết bị | Tối ưu, giá thành rẻ | Giá thành cao |
| Khả năng thích ứng | Giới hạn ở môi trường thông thường | Linh hoạt, chịu được môi trường khắc nghiệt |
| Phạm vi ứng dụng | Bể chứa hở, môi chất trung tính, ít ăn mòn | Bồn kín, hóa chất độc hại/ăn mòn, đòi hỏi vệ sinh nghiêm ngặt |
Quyết định sử dụng loại cảm biến nào phụ thuộc vào tính chất lý hóa của môi chất, đặc thù môi trường làm việc, yêu cầu về độ sai số và ngân sách dự án. Nắm vững ưu - nhược điểm của từng nhóm sẽ giúp bạn tối ưu hóa hiệu quả đầu tư:
Ưu tiên cảm biến tiếp xúc khi:
Cần giải pháp đo lường kinh tế, chi phí triển khai thấp.
Môi chất lành tính, không có tính axit, kiềm mạnh hoặc chất kết dính cao.
Môi trường vận hành ở mức nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn.
Ưu tiên cảm biến không tiếp xúc khi:
Đo lường hóa chất ăn mòn, độc hại, dễ cháy nổ hoặc chất lỏng có độ nhớt lớn.
Môi trường áp suất cao, nhiệt độ khắc nghiệt hoặc bình chứa hoàn toàn khép kín.
Yêu cầu hệ thống đo có tuổi thọ cao, ít tốn công bảo trì định kỳ và độ chính xác khắt khe.
Hiểu rõ từng nguyên lý đo giúp các kỹ sư chọn đúng thiết bị cho từng tính chất môi chất thực tế:
|
Loại cảm biến |
Môi chất đo thích hợp |
Dải đo phổ biến |
Sai số điển hình |
Tín hiệu ngõ ra |
Ưu điểm cốt lõi |
Nhược điểm cần lưu ý |
|
Phao cơ / Phao từ |
Nước sạch, dầu diesel |
0.5m – 4m |
±5mm đến ±10mm |
Dry Contact, 4-20mA |
Rẻ tiền, dễ đấu nối |
Dễ kẹt kẹt rác, cặn bám |
|
Âm thoa |
Bột, hạt rời, chất lỏng |
Điểm cục bộ |
Báo điểm (ON/OFF) |
Relay, NPN/PNP |
Chống bám dính tốt |
Không đo liên tục được |
|
Áp suất thủy tĩnh |
Nước, nước thải, giếng sâu |
1m – 200m |
±0.2% đến ±0.5% FS |
4-20mA (2 dây), RS485 |
Bền, thả sâu không ngại sóng bề mặt |
Phải bù tỷ trọng nếu chất lỏng đổi loại |
|
Siêu âm (Ultrasonic) |
Nước sạch, kênh hở, hóa chất |
2m – 15m |
±0.25% FS |
4-20mA, Modbus RTU |
Không tiếp xúc, lắp trên nắp bồn |
Sai số khi có bọt dày, hơi sương |
|
Radar (80GHz) |
Mọi loại hạt rắn, bồn hóa chất, dầu |
5m – 120m |
±1mm đến ±2mm |
4-20mA/HART, Profibus |
Đo xuyên bụi mịn, chịu áp suất/nhiệt cao |
Chi phí đầu tư cao |
Cảm biến đo mức phao là gì? Là thiết bị dùng một phao nổi, bên trong chứa nam châm. Khi mực chất lỏng thay đổi, phao trượt dọc ống dẫn và từ trường đóng hoặc ngắt reed switch tại vị trí cố định. Loại phao điện (phao quả lê) dùng bi thép nghiêng để đóng ngắt tiếp điểm khi treo dây.
Ưu điểm là rẻ, không cần cấp nguồn cho loại tiếp điểm khô, dễ đấu nối domino. Nhược điểm là cơ khí nên dễ kẹt khi chất lỏng có cặn, bùn dính hoặc quá nhớt.
Field tip: Chọn phao có đủ khoảng chạy tự do và đặt trong ống dẫn hướng (stilling well) khi bể có dòng chảy xoáy, nếu không phao dao động làm relay nhảy liên tục.
Cảm biến đo mức điện dung là gì? Đầu dò đóng vai trò một bản cực của tụ điện, thành bồn (hoặc ống tham chiếu) là bản cực còn lại, môi chất là chất điện môi. Mức tăng làm diện tích chất điện môi tăng và điện dung tăng, mạch chuyển đổi đổi giá trị này thành 4-20mA. Đây là lựa chọn phổ biến làm cảm biến báo mức chất rắn như hạt nhựa, bột, ngũ cốc.
Điểm cần lưu ý là hằng số điện môi (εr). Nước có εr khoảng 80, dầu khoáng chỉ 2 - 3, nên mỗi môi chất phải hiệu chuẩn lại. Môi chất bám dính, đóng cặn cần đầu dò có lớp chống bám (active shield) để tránh đọc sai.
Cảm biến đo mức dẫn điện là gì? Là loại báo mức điểm gồm 2 đến 4 điện cực bằng inox. Khi chất lỏng chạm điện cực, mạch khép kín qua chất lỏng dẫn điện và rơ-le kích hoạt. Thường dùng điều khiển bơm cấp nước tháp, bể ngầm, nồi hơi (với điện áp thấp AC để tránh điện phân).
Không dùng cho dầu, xăng, dung môi hay nước siêu tinh khiết (RO/DI) vì độ dẫn quá thấp.
Cảm biến đo mức siêu âm là gì? Cảm biến phát xung siêu âm tần số từ vài chục đến vài trăm kHz xuống bề mặt, nhận lại tiếng vọng rồi tính khoảng cách theo vận tốc âm thanh trong không khí. Vì vận tốc âm phụ thuộc nhiệt độ, thiết bị luôn tích hợp bù nhiệt.
Đặc điểm cần nhớ là vùng chết (blind zone) ngay dưới đầu cảm biến, thường 0.25 - 0.5 m. Mức chất lỏng lọt vào vùng này sẽ không đo được, vì vậy phải lắp cao hơn mức đầy tối đa ít nhất bằng chiều dài vùng chết.
Radar phát sóng vi ba (6GHz, 26GHz hoặc 80GHz) và đo thời gian phản xạ. Sóng vi ba không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất, hơi hay bọt nhẹ nên phù hợp bồn kín áp suất, bể hóa chất, bồn bitum. Loại 80GHz có góc phát hẹp (khoảng 3 - 4°) nên tránh được thành bồn, cánh khuấy và các gân tăng cứng.
Loại radar dẫn sóng (guided wave/TDR) dùng cáp hoặc thanh dẫn, đo tốt cả môi chất có hằng số điện môi thấp.
Nĩa rung dao động ở tần số cộng hưởng. Khi chạm chất lỏng, tần số giảm và mạch phát hiện thay đổi. Không cần hiệu chuẩn, không bị ảnh hưởng bởi bọt, độ dẫn điện hay hằng số điện môi, nên được dùng làm tín hiệu báo tràn/báo cạn độc lập (overfill protection) trong bồn dầu, hóa chất. Có loại cho bột và hạt, dùng làm cảm biến báo mức chất rắn trong silo.
Cảm biến đo mức áp suất là gì? Là loại đặt chìm hoặc gắn đáy bồn, dùng một cảm biến áp suất để đo áp suất thủy tĩnh rồi quy đổi thành chiều cao cột chất lỏng. Đây cũng là dạng phổ biến nhất của cảm biến đo mực nước trong giếng khoan, hồ chứa, trạm bơm.
Loại thả chìm có cáp thông khí (vented cable) bù áp suất khí quyển, cần lưu ý đầu cáp phải ở nơi khô ráo. Nhiều người tìm hiểu về cảm biến mức nước 4-20ma thực chất đang dùng loại này: dải đo 0 - 10 m H₂O ứng với 4 - 20mA, mức 0 m cho 4mA, mức 10m cho 20mA.
Dưới góc độ kỹ thuật phần cứng, một bộ cảm biến đo mức công nghiệp hoàn chỉnh được cấu thành từ 6 khối chức năng cốt lõi. Sự phối hợp giữa phần tử cơ khí tiếp xúc môi chất và mạch xử lý điện tử bên trong quyết định trực tiếp đến độ nhạy, khả năng kháng nhiễu và tuổi thọ vận hành của thiết bị.
|
Khối chức năng |
Linh kiện / Vật liệu chế tạo |
Vai trò kỹ thuật chính |
Lưu ý thực tế cho kỹ sư |
|
Phần tử cảm biến (Sensor Element) |
• Màng ngăn Inox 316L, Ceramic (Al2O3) • Càng nĩa thép không gỉ • Ăng-ten Teflon (PTFE) / Horn |
Tiếp xúc trực tiếp hoặc hướng về bề mặt môi chất để thu nhận biến thiên vật lý (áp suất cột nước, độ cản dao động, sóng phản xạ). |
Cần chọn đúng vật liệu tương thích hóa học: Axit/hóa chất ăn mòn ưu tiên màng Ceramic hoặc bọc PTFE. |
|
Mạch chuyển đổi (Signal Conditioning) |
• Bộ khuếch đại thuật toán (Op-Amp) • Cầu đo Wheatstone • Bộ chuyển đổi tương tự - số ADC 24-bit |
Khử sóng hài, lọc nhiễu điện từ trường (EMI/RFI), khuếch đại điện áp mV hoặc điện dung pF cực nhỏ thành tín hiệu số. |
Ảnh hưởng trực tiếp đến độ phân giải và tốc độ đáp ứng của cảm biến. |
|
Bộ xử lý trung tâm (Processing Unit) |
• Vi điều khiển (MCU) 32-bit • Bộ nhớ EEPROM lưu cấu hình dải đo • Cảm biến nhiệt độ bù sai số |
Tính toán chiều cao/dung tích bồn dựa trên Zero - Span cài đặt; thực thi thuật toán lọc sóng ảo (Echo Tracking) do cánh khuấy bồn gây ra. |
Hỗ trợ tính năng cài đặt nhanh ngưỡng cảnh báo (Set point) và cấu hình lại dải đo qua nút bấm hoặc phần mềm. |
|
Khối ngõ ra (Output Interface) |
• IC phát dòng loop 4-20mA (DAC) • Chip thu phát RS485 (MAX485/HART) • Tiếp điểm Rơ-le (Relay SPDT 250V/3A) |
Truyền tải dữ liệu đo lường về PLC, DCS, biến tần hoặc kích hoạt chuông còi báo động trực tiếp. |
Dòng 4-20mA giúp truyền xa hàng trăm mét không lo suy hao áp và dễ dàng phát hiện đứt dây khi dòng rớt về 0mA. |
|
Vỏ bảo vệ (Housing) |
• Hợp kim nhôm đúc phủ sơn tĩnh điện epoxy • Nhựa kỹ thuật PVDF • Toàn thân Inox 316 (Sanitary) |
Bao bọc, cách ly toàn bộ bo mạch điện tử bên trong khỏi độ ẩm, bụi mịn công nghiệp và hóa chất ăn mòn. |
Cần kiểm tra cấp bảo vệ: Ngoài trời/bồn ẩm chọn tối thiểu IP67, thả chìm ngập nước chọn chuẩn IP68. |
|
Bộ phận kết nối & phụ trợ (Process Connection & Accessories) |
• Chân ren (G1/2", G1", 1-1/2" NPT) • Mặt bích tiêu chuẩn DIN, ANSI, JIS • Dây cáp tích hợp ống mao dẫn thông khí |
Cố định cảm biến lên thành/nắp bồn; làm kín áp suất chống rò rỉ môi chất; dẫn áp suất khí quyển tham chiếu đối với dòng thả chìm. |
Cần tránh gập gãy hoặc để nước chui vào ống mao dẫn thông khí trong ruột cáp vì sẽ làm lệch áp suất tham chiếu Zero. |
Khả năng đo đạc và phản hồi chuẩn xác biến cảm biến đo mức thành thiết bị không thể thiếu trong nhiều phân khúc sản xuất:
Ngành dầu khí và lọc hóa dầu: Giám sát mức bồn chứa xăng dầu, condensate và bể tách dầu nước (Oil/Water interface). Yêu cầu bắt buộc là thiết bị phải có chứng chỉ phòng nổ chống tia lửa điện chuẩn Zone 0 / Zone 1.
Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống (F&B): Đo lường bồn chứa sữa, bia, nước giải khát, dầu ăn. Cảm biến phải đạt tiêu chuẩn vi sinh vật 3-A Sanitary, kết nối Clamp tháo lắp nhanh, chịu được quy trình tẩy rửa nhiệt độ cao CIP/SIP (Clean-In-Place / Steam-In-Place) lên tới 130°C.
Ngành nhiệt điện và năng lượng: Đo mức nước bao hơi (Boiler Drum) ở nhiệt độ và áp suất cực cao, giám sát lượng dầu bôi trơn tuabin máy phát điện, đo mức than nghiền trong phễu nạp.
Ngành hóa chất: Kiểm soát bồn chứa axit đặc (H2SO4, HNO3), bazơ (NaOH) và dung môi hữu cơ. Bắt buộc vật liệu tiếp xúc là màng Tantalum, bọc lót PTFE hoặc sử dụng dòng không tiếp xúc như Radar phát qua nắp bồn phi kim loại.
Ngành xử lý nước thải và nước sạch: Đo mực nước giếng khoan ngầm, đo mức bùn hoạt tính trong bể lắng, quan trắc mực nước kênh hở lưu lượng Parshall Flume, điều khiển tự động trạm bơm thoát lũ.
Ngành xây dựng và sản xuất vật liệu: Lắp đặt báo mức nĩa rung hoặc báo mức xoay cho phễu nạp xi măng, tro bay, bột thạch cao, silo chứa cát đá nhằm chống tràn trạm trộn bê tông.
Ngành dược phẩm: Định lượng nguyên liệu lỏng tinh khiết trong bồn pha chế vắc-xin, nước cất pha tiêm WFI với tiêu chuẩn bề mặt tiếp xúc mạ bóng điện hóa (Ra $< 0.4\,\mu\text{m}$).
Để tránh tình trạng "mua về không dùng được" hoặc thiết bị liên tục báo ảo, kỹ sư thu mua và bảo trì cần lập bảng kiểm tra kỹ thuật trước khi đặt hàng:
Môi chất: Lỏng, bột, hạt hay bùn? Ghi rõ độ nhớt (cP), khối lượng riêng (kg/m³), hằng số điện môi εr và độ dẫn điện (µS/cm). Bốn thông số này loại được nhiều phương án ngay từ đầu: độ dẫn điện thấp (nước RO/DI, dầu) làm đầu dò điện dẫn không hoạt động, εr thấp làm khó đầu dò điện dung, khối lượng riêng thay đổi làm cảm biến thả chìm đọc lệch.
Dạng bồn: Hở hay kín? Ghi chiều cao, đường kính, đỉnh bồn phẳng hay chỏm cầu, có áp suất hoặc chân không không. Có cánh khuấy, gân tăng cứng hoặc ống cấp chắn ngang đường truyền sóng thì siêu âm dễ nhận echo giả, nên chọn radar góc phát hẹp hoặc đầu dò tiếp xúc trong ống dẫn hướng. Cửa lắp nên cách thành bồn tối thiểu khoảng 0,3 m.
Điều kiện bề mặt: Có bọt, hơi nước, bụi, sóng hay xoáy không? Bọt dày hấp thụ sóng siêu âm, hơi nước ngưng tụ bám mặt phát sóng làm yếu tín hiệu, bụi nhiều làm siêu âm mất tiếng vọng. Những trường hợp này ưu tiên radar 80 GHz hoặc đầu dò tiếp xúc đặt trong ống dẫn hướng (stilling well).
Nhiệt độ và áp suất làm việc: Ghi cả giá trị vận hành bình thường lẫn đỉnh khi vệ sinh CIP/SIP (có thể 120 - 140°C) và áp suất thử bồn. Chọn thiết bị có định mức cao hơn giá trị đỉnh, đồng thời kiểm tra riêng nhiệt độ chịu được của cáp, gioăng và đầu nối, vì điểm yếu thường nằm ở đây chứ không phải đầu dò.
Vật liệu tiếp xúc: Đối chiếu từng phần tiếp xúc (đầu dò, gioăng, anten) với bảng tương thích hóa học theo đúng nồng độ và nhiệt độ. SUS304/316L cho nước và thực phẩm; PTFE, PVDF, PP cho axit và kiềm; Hastelloy cho môi trường clorua hoặc axit mạnh ở nhiệt độ cao. Gioăng (FKM, EPDM, FFKM) thường hỏng trước đầu dò nên cần chọn riêng.
Tín hiệu cần thiết: Đo liên tục hay báo điểm? Điều khiển bơm, van theo mức cần 4-20mA (2 dây hoặc 4 dây) hoặc RS485 Modbus RTU; báo tràn, báo cạn dùng relay hoặc PNP/NPN. Kiểm tra PLC còn kênh analog đầu vào không, nguồn 12 - 30VDC có đủ cho tổng trở vòng lặp không, và có cần HART để cấu hình từ xa không.
Độ chính xác yêu cầu: Kiểm soát tồn kho thương mại hoặc chiết rót theo thể tích cần sai số cỡ ±1 - 3 mm (radar) hoặc ±0.25% FS; chỉ để cảnh báo hoặc điều khiển bơm thì ±1% FS là đủ. Không nên trả thêm tiền cho độ chính xác mà quy trình không dùng tới.
Vùng nguy hiểm: Có cần chứng nhận ATEX/IECEx, Ex ia (an toàn nội tại) hoặc Ex d (vỏ chịu nổ) không? Xác định zone (0, 1, 2) và nhóm khí của bồn trước khi hỏi giá, vì mã có chứng nhận chống cháy nổ khác hẳn mã thường. Với Ex ia cần thêm barrier an toàn hoặc bộ cách ly tương ứng trong tủ điều khiển.
Lắp đặt: Kết nối ren (G1½", NPT) hay mặt bích (DN50, DN80), chiều dài đầu dò hoặc cáp, vị trí cửa lắp trên nắp bồn. Với radar, kiểm tra ống đứng (nozzle) không quá dài hoặc quá hẹp so với anten; với loại thả chìm, tính chiều dài cáp từ đáy bồn lên hộp đấu nối và vị trí đầu thông khí.
Ví dụ chọn loại cảm biến theo môi trường đo
|
Môi trường |
Gợi ý loại |
Thông số cần kiểm tra |
Lý do |
|
Bồn kín áp suất cao (hơi, khí hóa lỏng) |
Radar 80 GHz hoặc radar dẫn sóng |
Áp suất danh định ≥ áp suất bồn, mặt bích DN50/DN80, vật liệu seal |
Sóng vi ba không bị ảnh hưởng bởi áp suất, hơi |
|
Chất lỏng có bọt khí (bể sục, nước thải, bia) |
Radar 80GHz, thả chìm hoặc phao từ trong ống dẫn |
Góc phát, khả năng lọc echo giả |
Siêu âm dễ mất tiếng vọng khi bọt hấp thụ sóng |
|
Hóa chất ăn mòn (HCl, NaOH, H₂SO₄) |
Radar anten PTFE/PP; đầu dò điện dung bọc PTFE |
Vật liệu tiếp xúc, tương thích hóa học |
Không tiếp xúc hoặc bọc nhựa kháng hóa chất |
|
Giếng khoan, hồ chứa nước |
Thả chìm, ngõ ra 4-20mA |
Dải đo m H₂O, chiều dài cáp, IP68 |
Tối ưu cho đo mực nước sâu |
|
Silo xi măng, bột, hạt |
Điện dung, nĩa rung cho bột, radar cho silo cao |
Hằng số điện môi, bụi, góc nón vật liệu |
Radar 80GHz cho silo cao; rung cho báo điểm đầy/cạn |
|
Bể nước sạch, bể ngầm |
Phao điện hoặc cảm biến mức nước 4-20mA |
Dải đo, điện áp nguồn |
Rẻ, dễ thay thế |
Lưu ý khi chọn mã: Một bồn quan trọng nên có hai lớp độc lập: một cảm biến đo liên tục để điều khiển và một cảm biến báo mức điểm (nĩa rung hoặc phao) làm mức HH/LL cho an toàn. Không dùng chung một thiết bị cho cả hai chức năng.
Lựa chọn đơn vị phân phối uy tín không chỉ đảm bảo nguồn gốc xuất xứ thiết bị mà còn quyết định sự thành bại trong công tác tư vấn giải pháp và hỗ trợ cấu hình kỹ thuật thực tế tại nhà máy.
Công ty TNHH Công Nghệ Cao Việt Trung (Viet Trung High Technology) được thành lập từ ngày 16/11/2021, là doanh nghiệp có sự phát triển bứt phá trong lĩnh vực nhập khẩu và phân phối thiết bị cảm biến đo lường tự động cho công nghiệp tại Việt Nam.
Tới nay, Việt Trung là đại lý phân phối chính hãng của 6 thương hiệu sản xuất thiết bị đo lường uy tín đến từ thị trường công nghiệp hàng đầu:
Supmea Automation: Chuyên sâu về cảm biến đo mức siêu âm, radar, cảm biến áp suất, lưu lượng và phân tích nước.
Auto Instrument: Thiết bị đo chênh áp và truyền tín hiệu công nghiệp.
Shanghai Joann Water: Giải pháp đo lưu lượng và quan trắc nước chuyên dụng.
Baite Flow Instrument: Dòng đồng hồ và cảm biến đo lưu lượng hơi, khí nén, chất lỏng.
Yongan Electric: Cảm biến và thiết bị cảnh báo khí độc, khí cháy nổ công nghiệp.
Zhongzhi Automation: Hệ thống điều khiển, phân tích và giải pháp tự động hóa tích hợp.
Thiết bị cảm biến đo áp suất.
Thiết bị cảm biến đo mức/báo mức chất lỏng, chất rắn.
Thiết bị cảm biến đo lưu lượng nước, hơi nóng, khí tự nhiên.
Thiết bị quan trắc nước: Bộ điều khiển, đầu đo của các chỉ số pH, DO, TSS, COD… cho hệ thống nước thải, nước sạch và nước tiêu chuẩn trong sản xuất.
Thiết bị cảnh báo: Nồng độ bụi, chất khí độc hại, dễ cháy nổ.
Lắp đặt và cung cấp biến tần công nghiệp cùng phụ kiện cơ điện.
>>> Xem thêm Danh mục sản phẩm của Việt Trung TẠI ĐÂY!
Đa dạng sản phẩm: Sở hữu danh mục hàng trăm thiết bị đo lường sẵn kho, đáp ứng toàn diện mọi yêu cầu kỹ thuật khắt khe của các ngành sản xuất công nghiệp trong nước.
Chất lượng uy tín 100% chính hãng: Cung cấp đầy đủ chứng từ xuất xứ hàng hóa CO, chứng chỉ chất lượng CQ, tài liệu kỹ thuật gốc và hỗ trợ cài đặt cấu hình trước khi bàn giao.
Chi phí hợp lý, cạnh tranh nhất: Là cầu nối trực tiếp giữa nhà máy sản xuất và doanh nghiệp sử dụng, loại bỏ các khâu trung gian để mang lại mức giá tối ưu cùng chính sách bảo hành, hậu mãi và thanh toán linh hoạt.
Hiểu rõ cảm biến mức là gì, nắm vững phân loại và bản chất từng công nghệ đo lường giúp kỹ sư vận hành loại trừ hoàn toàn rủi ro chọn nhầm model. Đồng thời giảm thiểu thời gian dừng máy và tối ưu hóa ngân sách vật tư cho toàn nhà máy. Để chọn đúng model thiết bị đo mức chuẩn xác nhất cho từng môi chất và điều kiện bồn bể thực tế, hãy liên hệ ngay với đội ngũ kỹ sư của Việt Trung High Technology qua hotline 0969.981.661 để được hỗ trợ tính toán và tư vấn kỹ thuật trực tiếp.
11.1. Cảm biến mức nước 4-20mA là gì?
Là cảm biến đo mức nước có ngõ ra dòng analog: 4mA ứng với mức thấp nhất của dải đo, 20mA ứng với mức cao nhất. Dòng điện ít bị sụt áp trên dây dài và phát hiện được đứt dây khi tín hiệu về 0mA.
11.2. Tìm hiểu về cảm biến mức nước là gì, nên dùng loại nào cho bể nước sinh hoạt?
Bể nước sạch dùng phao điện (báo điểm) hoặc cảm biến thả chìm 4-20mA (đo liên tục). Bể hở, mặt nước tĩnh có thể dùng siêu âm nếu cần không tiếp xúc.
11.3. Cảm biến siêu âm và radar khác nhau thế nào?
Siêu âm dùng sóng âm, bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, bọt, hơi. Radar dùng sóng điện từ, ổn định hơn trong bồn kín, áp suất, nhiều bọt, nhưng giá cao hơn.
11.4. Cảm biến áp suất có dùng đo mức được không?
Được, nếu khối lượng riêng chất lỏng ổn định. Cần chọn dải đo phù hợp chiều cao cột chất lỏng và lắp đúng vị trí đáy hoặc thả chìm.
11.5. Cảm biến báo mức chất rắn nên chọn loại nào?
Báo điểm đầy/cạn silo dùng nĩa rung hoặc điện dung; đo liên tục silo cao nên dùng radar 80 GHz hoặc điện dung dạng cáp, có tính đến bụi và góc nón vật liệu.
11.6. Vì sao cảm biến mức hay báo sai?
Nguyên nhân thường là chọn sai công nghệ so với môi chất, cặn bám đầu dò, nhiễu từ biến tần, lắp gần thành bồn hoặc sai thông số hiệu chuẩn.
11.7. Bao lâu cần hiệu chuẩn cảm biến mức?
Tùy ứng dụng, thông thường 6 - 12 tháng một lần, hoặc ngắn hơn với môi chất bám cặn hoặc quy trình yêu cầu truy xuất chuẩn.