Cảm biến báo mức 4-20mA

Xin chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một vài dòng cảm biến báo mức có ngõ ra 4-20mA. Đây là các dòng cam biến đo mức liên tục được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp hiện nay. Các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu hoặc muốn mua cho mình 1 một dòng phù hợp thì tham khảo bài viết này của mình nhé. Bài viết có các nội dung chính như Cảm biến báo mức 4-20mA là gì ? Có các loại cảm biến 4-20ma nào ? Các phạm vi có thể ứng dụng chúng ? Thông số kỹ thuật ? Thiết bị hỗ trợ đi kèm và một vài thông tin chi tiết có liên quan khác.

Cảm biến báo mức 4-20mA là gì ?

Các loại cảm biến đo mức hay báo báo mức 4-20ma là các dòng cảm biến đo lường liên tục có tín hiệu ngõ ra dạng analog 4-20ma. Đây là các dòng cảm biến được sử dụng phổ biến trong công nghiệp Việt Nam hiện nay. Bên cạnh tín hiệu 4-20mA thì còn có các loại ngõ ra khác như 0-10V, Modbus RS485 hay tiếp điểm relay đóng ngắt.

Ở các phần dưới dây mình sẽ giới thiệu đến các bạn các dòng cảm biến đo mức 4-20mA như:

• Cảm biến báo mức 4-20mA dạng radar
• Cảm biến báo mức 4-20mA dạng siêu âm
• Cảm biến báo mức 4-20mA dạng thủy tĩnh
• Cảm biến báo mức 4-20mA dạng điện dung

Với các dòng cảm biến trên các bạn có thể ứng dụng trong hầu hết các nhu cầu đo lường trong công nghiệp hiện nay. Và dĩ nhiên thì các dòng thiết bị này đều hiện đang được công ty mình cung cấp. Các bạn có nhu cầu thì có thể liên hệ mình để được tư vấn chi tiết hơn nhé.

Cảm biến báo mức 4-20mA dạng radar RDR350A-24DC:

Nếu các bạn có nhu cầu đo lường liên tục cho chất rắn thì cảm biến báo mức radar là một sự lựa chọn hàng đầu. Các dòng radar nói chung và dòng radar RDR350A-24DC nói riêng đều có dãy đo rất lớn lên đến 50m. Thông thường thì các ứng dụng ở nước ta chủ yếu là sử dụng dưới 20m, nhưng nếu chúng ta sử dụng để đo lường nước sông hồ thì vẫn có thể dùng dãy đo cao. Dòng này được xem là cao cấp nhất vì có khả năng đo lường trong điều kiện có nhiều bụi.

Phạm vi ứng dụng của cảm biến radar RDR350A-24DC:

Một vài loại môi chất mà chúng ta có thể sử dụng đến dòng cảm biến này như:

• Đo lường liên tục chất rắn:
  • Các loại ngũ cốc: lúa gạo, lúa mì, bắp, lương thực thực phẩm, đỗ, đậu xanh, đậu đen, nếp,…
  • Các loại chất rắn dạng bột: bột mì, bột gạo, bột năng, cám, tro bay, xi măng,…
  • Các loại chất rắn ngành nhựa: hạt nhựa, vảy nhựa, nhựa cán nhuyễn,…
  • Các loại chất rắn khoáng sản: than đá, chì, quặng sắt, thiếc, nhôm, đồng, muối kết tinh,…

• Đo lường liên tục chất lỏng:
  • Các loại nước: nước thải, nước sạch, nước sinh hoạt, ao, hồ, sông, suối, thủy điện, xử lý nước thải,…
  • Các loại nhiên liệu: xăng dầu, chất đốt, dầu lửa, dầu Diesel, dầu cháy, đầu DO,
  • Các loại hóa chất: axit, bazo, dung môi hữu cơ, chế phẩm sinh học, nhiên liệu sinh học, cồn, ethanol, rượu,…
• Đo lường liên tục chất rắn kết dính: bột, bột nhão, tương ớt, keo hồ, nhựa cao su, mủ cao su, nhựa dẻo,…

Nguyên lý hoạt động của cảm biến báo mức 4-20ma dạng radar RDR350A-24DC:

Trong quá trình đo lường, cảm biến sẽ liên tục phát ra sóng điện từ để truyền đến bề mặt chất lỏng hoặc chất rắn. Sóng khi đến bề mặt sẽ bị phản xạ trả về cảm biến, lúc này cảm biến sẽ có nhiệm vụ tiếp nhận sóng truyền về. Bộ phận transmitter của cảm biến có nhiệm vụ tiếp nhận sóng trả về và tính toán khoảng cách. Dựa vào vận tốc và thời gian sóng truyền về, có thể chuyển chúng thành dạng tín hiệu tuyến tín analog 4-20mA để kết nối tới các thiết bị nhận.

Bên cạnh đó thì trên cảm biến cũng có màn hình hiển thị các thông số như: Khoảng cách, Mức liệu, Thể tích, Dòng mA ra, Nhiệt độ môi trường,…

Các thông số kỹ thuật của cảm biến báo mức 4-20ma dạng radar RDR350A-24DC:

• Model: sản phẩm có mã là RDR320A-24DC và RDR350A-24DC
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Orion – USA sản xuất tại Turkey
• Dãy đo: 0-20m và chúng ta có thể tùy chọn thang đo lên đến 0-50m
• Ứng dụng của cảm biến: đo mức, báo mức và đo thể tích chất rắn, bột, vật liệu rắn có nhiều bụi,…
• Nguồn cấp: sản phẩm sử dụng nguồn 24VDC
• Tín hiệu ngõ ra: 
  • Tín hiệu dạng analog 4-20mA. Có thể tùy chọn dòng có tiêu chuẩn 4-20mA HART
  • 2 tiếp điểm Relay on/off Out 250V/1A
  • Truyền thông Modbus RS485
• Tần số phát cảm biến: 24Ghz
• Khả năng hiển thị: có màn hình hiển thị tích hợp trên cảm biến hiển thị mực, khoảng cách, nhiệt độ môi trường và thể tích
• Khả năng cài đặt: tùy chọn cài đặt thông số thông qua 4 phím trên màn hình
• Sai số: +/- 2 mm hoặc +/- 0,2 % trên toàn dãy đo
• Vật liệu của cảm biến: PP, có thể tùy chọn thêm phiên bản vỏ làm bằng PVDF chống ăn mòn tốt hơn
• Vật liệu vỏ bảo vệ cảm biến: nhôm
• Kết nối: mặt bích DN100 hoặc vòng treo PN16
• Nhiệt độ hoạt động: nằm trong khoảng -20÷80°C
• Áp suất hoạt động: nằm trong khoảng 2Bar
• Độ phân giải đo được: 1cm
• Tiêu chuẩn bảo vệ: đạt tiêu chuẩn IP68, chống bụi chống nước rất tốt
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi do nhà sản xuất

Cảm biến báo mức 4-20mA dạng siêu âm ECH306L-24DC:

Nếu các bạn có nhu cầu đo lường cho chất lỏng thì các dòng cảm biến liên tục siêu âm sẽ là sự lựa chọn hàng đầu. Với dòng siêu âm Orion ECH306L-24DC chúng ta có thể đo lừng các dãy đo phổ biến như 1m 2m 3m 4m 5m 6m,…24m chất lỏng. Về nguyên lý hoạt động thì dòng siêu âm cũng không khác gì so với dòng radar cả. Chỉ là với radar thì có thể đo lường cho toàn bộ các loại môi chất còn với siêu âm thì ta chỉ có thể dùng cho chất lỏng là chủ yếu.

Các tùy chọn dãy đo của cảm biến siêu âm Orion ECH306L-24DC như sau:

• ECH306L-24DC: đo lường chất lỏng trong khoảng 0-6m. Có thể tùy chỉnh thang đo trong dãy cho phép
• ECH310L-24DC: đo lường chất lỏng trong khoảng 0-10m. Có thể tùy chỉnh thang đo trong dãy cho phép
• ECH312L-24DC: đo lường chất lỏng trong khoảng 0-12m. Có thể tùy chỉnh thang đo trong dãy cho phép
• ECH318L-24DC: đo lường chất lỏng trong khoảng 0-18m. Có thể tùy chỉnh thang đo trong dãy cho phép
• ECH324L-24DC: đo lường chất lỏng trong khoảng 0-24m. Có thể tùy chỉnh thang đo trong dãy cho phép
• ECH306PVDF-24DC: đo lường chất lỏng trong khoảng 0-6m. Có thể tùy chỉnh thang đo trong dãy cho phép. Vỏ bọc được phủ PVDF chống ăn mòn
• ECH306HART-24DC: đo lường chất lỏng trong khoảng 0-6m. Có thể tùy chỉnh thang đo trong dãy cho phép. Có ngõ ra analog 4-20mA tiêu chuẩn HART

Phạm vi ứng dụng của cảm biến radar ECH306L-24DC:

• Các loại nước: nước thải, nước sạch, nước sinh hoạt, ao, hồ, sông, suối, thủy điện, xử lý nước thải,…
• Các loại nhiên liệu: xăng dầu, chất đốt, dầu lửa, dầu Diesel, dầu cháy, đầu DO,
• Các loại hóa chất: axit, bazo, dung môi hữu cơ, chế phẩm sinh học, nhiên liệu sinh học, cồn, ethanol, rượu,…

Các thông số kỹ thuật của cảm biến báo mức 4-20ma dạng siêu âm ECH306L-24DC:

• Model: sản phẩm có mã là ECH306L-24DC
• Thương hiệu: đến từ hãng Orion – USA
• Sản xuất: được sản xuất tại Turkey (Thổ Nhĩ Kì).
• Dãy đo: cảm biến có dãy đo lớn nhất là 6m. Có thể cài đặt trong các dãy thấp hơn như 5m 4m 3m 2m 1m
• Nguồn cấp: cảm biến dùng nguồn 24VDC
• Ngõ ra (Output): cảm biến có 3 ngõ ra:
  • Ngõ ra dạng analog 4-20mA
  • Ngõ ra tín hiệu Modbus RTU RS485
  • Ngõ ra relay ON/OFF.
• Hệ số cách ly chống nhiễu: cảm biến có khả năng chống nhiễu tín hiệu 4-20mA đạt 2000 VAC.
• Khả năng chịu áp: chống chịu được áp suất lên đến 3 Bar.
• Khả năng hiển thị: hiển thị mức, thể tích, khoảng cách, nhiệt độ môi trường và dòng mA ngõ ra
• Khả năng cài đặt: cài đặt thay đổi thông số bằng 4 phím bấm vật lý
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng bụi và nước đạt IP68
• Độ phân giải tín hiệu: 1mm
• Khả năng cài đặt: cài đặt thông số, dãy đo bằng 4 phím vật lý trên màn hình chính
• Khả năng hiển thị: hiển thị khoảng cách, mức, nhiệt độ môi trường và tín hiệu mA ngõ ra
• Mức sai số: sai số tín hiệu là 0,2%.
• Tần số phát: tần số phát của cảm biến là 75Khz
• Nhiệt độ làm việc: thiết bị hoạt động tốt trong khoảng từ -20÷90°C.
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi từ bên cung cấp
• Cảm biến có màn hình hiển thị và cài đặt thông số.
• Kiểu ren của cảm biến là R2″

Cảm biến báo mức 4-20mA dạng thủy tĩnh D2415L series:

Nếu môi chất cần đo lường của các bạn là nước, nước sông hồ hay nước sinh hoạt có dãy đo cao thì chúng ta có thể sử dụng dòng cảm biến thủy tĩnh. Ưu điểm lớn nhất của dòng này có thể kể đến như:

• Dễ dàng sử dụng, chỉ việc thả chìm cảm biến sâu xuống nơi cần đo
• Sử dụng tốt trong không gian chật hẹp
• Dãy đo cao, có thể tùy chọn lên đến 100m
• Giá thành tốt hơn rất nhiều so với dùng siêu âm hay radar trong cùng phạm vi đo lường
• Có thể thu hồi cảm biến dễ dàng nếu chưa có nhu cầu đo lường

Phạm vi ứng dụng của cảm biến dạng thủy tĩnh D2415L series:

Dĩ nhiên thì dòng này sẽ bị hạn chế rất nhiều về khả năng ứng dụng. Một vài loại môi chất các bạn có thể dùng thủy tĩnh như:

• Các loại nước: nước thải, nước sạch, nước sinh hoạt, ao, hồ, sông, suối, thủy điện, xử lý nước thải,…
• Các loại dầu: nhiên liệu, dầu thủy lực, dầu Diesel, dầu DO (sử dụng các dòng thủy tĩnh chuyên dụng)

Cảm biến sử dụng nguyên lý áp suất thủy tĩnh để đo lường mực nước. Cụ thể ở phổ thông chúng ta đã được học, khi xuống sâu 10m nước áp suất sẽ tăng lên 1bar và cứ như thế mức áp suất sẽ tăng lên theo 1 độ sâu nào đó. Nếu mức nước sâu 100m thì áp suất tại đo sẽ là 10bar, chúng ta cũng có thể sử dụng các dòng cảm biến đo áp suất thông thường để ứng dụng nguyên lý này.

Các thông số kỹ thuật của cảm biến đo mức thủy tĩnh D2415L series:

• Model: sản phẩm có mã là D2415L seires
• Xuất xứ: được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hòa Séc 
• Dãy đo: cảm biến có các dãy đo để chúng ta lựa chọn như 1m, 1.6m, 2.5m, 4m, 6m, 10m, 16m, 25m, 40m, 60m,…100m
• Tín hiệu ngõ ra (Output): ngõ ra của cảm biến là dạng analog 4-20mA
• Chiều dài: với phần dây cáp ta có thể tùy chọn, chú ý là chúng ta phải chọn chiều dài cáp lớn hơn hoặc bằng dãy đo. Ví dụ dãy đo 10m thì ta sẽ sử dụng dây cáp dài 12m
• Nguồn cấp cho cảm biến: sử dụng nguồn trong khoảng 12-36VDC, nhưng phổ biến là 24vdc
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi từ phía nhà cung cấp
• Mức sai số: cảm biến có sai số là 1%, 0.5% và 0.25%, tùy vào nhu cầu sử dụng mà ta lựa chọn cho phù hợp nhé.
• Thời gian phản hồi: trong vòng 10ms
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng nước, kháng bụi đạt IP68
• Khả năng chịu nhiệt: khả năng chịu nhiệt cảm biến trong khoảng -10-80°C
• Khả năng cài đặt: không thể cài đặt, dãy đo cố định ngay từ ban đầu
• Thiết bị đạt được các tiêu chuẩn khắc khe của Châu Âu – EU

Cảm biến báo mức 4-20mA dạng điện dung CLM-36N:

Nếu các bạn có nhu cầu đo lường cho các loại môi chất nguy hiểm độc hại thì ta có thể sử dụng cảm biến điện dung dạng que. Dòng này được phổ 1 lớp nhựa FEP hoặc PTFE để chống ăn mòn rất tốt, rất thích hợp lắp đặt trong các loại bồn chứa axit có chiều cao dưới 1.5m. Hơn nữa thì dòng này có khả năng chịu nhiệt và chịu áp rất cao có thể lên đến 300°C và mức áp lên đến 30bar. Rất thích hợp cho các ứng dụng lò hơi, nồi hơi công nghiệp.

Phạm vi ứng dụng của cảm biến dạng điện dung CLM-36N:

Cảm biến có thể đoo lường liên tục cho các loại chất lỏng:

• Các loại nước: nước thải, nước sạch, nước sinh hoạt, ao, hồ, sông, suối, thủy điện, xử lý nước thải,…
• Các loại nhiên liệu: xăng dầu, chất đốt, dầu lửa, dầu Diesel, dầu cháy, đầu DO,
• Các loại hóa chất: axit, bazo, dung môi hữu cơ, chế phẩm sinh học, nhiên liệu sinh học, cồn, ethanol, rượu,…

Các thông số kỹ thuật của cảm biến đo mức CLM-36N:

• Model: thiết bị có mã là CLM-36N series
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Dinel – Cộng Hòa Séc
• Nguồn cấp: 9-36VDC
• Dãy đo: có thể tùy chọn trong phạm vi 0-1.5m
• Loại cable: Inox hoặc có bọc nhựa FEP tùy chọn.
• Nhiệt độ hoạt động: 0-200°C, các bạn có thể tùy chọn thêm chuẩn chịu nhiệt lên đến 300°C
• Khả năng chịu áp: từng mức nhiệt độ khác nhau mà khả năng chịu áp khác nhau, cao nhất là 70Bar
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng bụi, kháng nước đạt IP67
• Tín hiệu ngõ ra: dạng analog 4-20ma hoặc 0-10V tùy chọn
• Tiêu chuẩn chống cháy: có thể tùy chọn hoặc không tùy vào nhu cầu
• Kết nối: thông qua ren M36 x 2 hoặc G1”
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi do nhà sản xuất

Bộ hiển thị giám sát và điều khiển mức nước OM402UNI:

Sẽ có rất nhiều lý do để chúng ta cần sử dụng đến bộ hiển thị mực nước nhu sau:

• Bồn chứa quá cao, không thể quan sát trên cảm biến
• Cảm biến không được trang bị màn hình tích hợp
• Cần quan sát tại phòng, tủ điện trung tâm
• Điều khiển mức liệu thông qua tiếp điểm relay
• Truyền thông modbus thông qua màn hình
• Tăng tính chuyên nghiệp cho khâu đo lường tự động hóa

Mình xin giới thiệu dòng màn hình hiển thị và điều khiển có model là OM402UNI được nhập khẩu hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Đây là dòng màn hình hiển thị được bên mình cung cấp để dùng kèm với các loại cảm biến đo mức. Thiết bị có khả năng cài đặt thang đo và điều khiển thông qua các dạng tín hiệu như 4-20mA, 0-20mA, 0-5v, 0-10v, relay on/off và truyền thông modbus RS485.

Các thông số kỹ thuật của bộ hiển thị OM402UNI:

• Model: sản phẩm có mã là OM402UNI
• Xuất xứ: sản xuất tại hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc
• Ngõ vào (Input): các bạn có thể tùy chọn các tín hiệu pt100, 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v,… tùy theo nhu cầu mà các bạn có thể cài đặt.
• Ngõ ra (Output): các tín hiệu Analog 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v,… Ngoài ra các bạn có thể tùy chọn dạng REPLAY ON/OFF để điều khiển đóng/ngắt thiết bị nạp liệu.
• Tiêu chuẩn bảo vệ: kháng nước kháng bụi đạt IP64
• Khả năng cài đặt: cài đặt thông số thông qua 5 phím bấm vật lý
• Nguồn cấp: 80÷250VAC, ngoài ra có thể tùy chỉnh cấu hình là 10÷30VDC.
• Sai số: 0,1% trong quá trình hiển thị
• Kích thước bộ hiển thị: 48 x 96 x 120 (mm).
• Khả năng hiển thị: hiển thị bằng 6 LED từ -999999..999999, có led hiển thị trạng thái relay
• Hệ số cách ly, chống nhiễu: 4000VAC.
• Thời gian bảo hành: 12 tháng, 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất.

Cách thức chọn mua cảm biến báo mức 4-20ma phù hợp:

Để có thể lựa chọn một dòng cảm biến sao cho phù hợp nhất với nhu cầu thì đòi hỏi các bạn phải có kinh nghiệm hoặc có chuyên môn liên quan. Một vài lưu ý khi chọn mua thiết bị như sau:

Loại cảm biến nào ?

Nếu các bạn không chuyên thì có thể trình bày nhu cầu để người bán hàng tư vấn cho các bạn, còn nếu không thì có thể lưu ý các vấn đề sau:

• Cảm biến báo mức radar: đo lường chất rắn dãy đo cao, bồn chứa kích thước lớn, liệu rắn có bụi
• Cảm biến báo mức siêu: đo lường chất lỏng là chủ yếu, dòng này được sử dụng khá nhiều
• Cảm biến thủy tĩnh: đo lường nước là chủ yếu, dãy đo cao, thích hợp cho sông hồ hay thủy điện. Lắp đặt tốt cho các loại bồn bể kích thước hẹp
• Cảm biến điện dung: thường dùng cho các loại lò hơi, bồn chứa hóa chất kích thước nhỏ, khó lắp đặt.

Dãy đo của cảm biến ra sao ?

Các bạn nên chọn dãy đo cao hơn nhu cầu 1 tí để tranh bị thiếu chức năng. Nếu nhu cầu đo 5m thì ta chọn cảm biến có dãy đo tầm 6m hoặc cao hơn theo chuẩn của nhà sản xuất. Dĩ nhiên chọn dãy đo bằng với nhu cầu thì rất tốt nhưng hầu hết thì hiếm khi có chuyện trùng hợp nhu vậy xảy ra.

Với các dòng đo bằng sóng như siêu âm và radar thì các bạn chú ý là chúng có thể cài đặt thang đo trong khoảng cho phép. Nên chọn dãy phù hợp không nên chọn dãy quá cao dẫn đến dư thừa.

Tín hiệu ngõ ra của cảm biến là gì ?

Hầu hết các dòng cảm biến đo lường liên tục đều có ngõ ra dạng analog 4-20mA. Một vài hãng cho phép chúng ta tùy chọn loại ngõ ra 0-10v hoặc RS485. Riêng các dòng đến từ hãng Orion như radar và siêu âm thì các bạn sẽ có đầy đủ các ngõ ra như 4-20mA, RS485 và 2 tiếp điểm relay đóng ngắt.

Giá thành của cảm biến ra sao ?

Giá cả là một yếu tốt rất quan trọng trong việc đầu tư thiết bị, nhưng các bạn lưu ý giá như thế nào thì chất lượng sẽ tương đồng như vậy. Nếu các bạn không có nhu cầu sử dụng lâu dài, không cần quá chính xác thì ta sử dụng cảm biến của Châu Á như Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc,…Chúng có giá rất tốt nên rất dể tiếp cận, nhưng bù lại sẽ nhanh chóng hỏng sau một thời gian ngắn và hầu như không có nhiều chính sách bảo hành.

Riêng với các dòng cảm biến Châu Âu như Anh, Pháp, Đức, Thổ Nhĩ Kì,…thì sẽ có giá thành cao hơn, thậm chí là gấp đôi so với hàng Châu Á. Nhưng chắc chắn sẽ có độ tin cậy rất cao, độ chính xác lớn, tưởi thọ thường trên 3 năm và dĩ nhiên là bao giờ cũng được bảo hành chính hãng.

Lời kết:

Trên đây là những thông tin cũng như các kiến thức cần thiết về Cảm biến báo mức 4-20mA, hy vọng sẽ giúp ích cho những bạn có như sử dụng. Bài viết là tổng hợp từ kinh nghiệm thực tế khi cung cấp sản phẩm của mình nên không tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được sự đóng góp từ các bạn nếu có gì không đúng. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại cảm biến báo mức liên tục xi măng các bạn có thể tham khảo nếu có nhu cầu. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com

Cảm biến đo thể tích bồn dầu

Thiết bị đo mức nước