Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một số dòng cảm biến có khả năng đo lường chất rắn. Đây là một số dòng cảm biến bên mình đang cung cấp cũng như được bên mình thử nghiệm trên nhiều loại vật chất dạng rắn khác nhau. Hầu hết chúng đều đáp ứng khá tốt các nhu cầu đo lường vật liệu dạng rời, nếu bạn đang có nhu cầu tìm hiểu cũng như chọn mua cho mình thì có thể tham khảo bài viết này nhé. Nội dung bài viết bao gồm khái niệm về cảm biến đo mức chất rắn là gì ? Các phạm vi có thể ứng dụng ? Có các dòng cảm biến đo chất rắn nào ? Các thông số của từng dòng và các thông tin có liên quan khác.
Hầu hết trên thị trường hiện nay thì chúng ta sẽ có 2 dòng cảm biến đo mức chất rắn chính đó là cảm biến đo mức dạng liên tục và dạng báo đầy báo cạn. Mỗi cách thức đo lường sẽ cho chúng ta những thế mạnh cũng như những nhược điểm riêng. Và trong bài viết này mình sẽ giúp các bạn có thể phân biệt cũng như so sánh được chúng. Thông qua đó các bạn sẽ có thể dễ dàng chọn mua cho mình 1 sản phẩm tốt nhất nhé.
Danh mục
Cảm biến đo mức chất rắn là gì ?
Cảm biến đo mức chất rắn hay còn gọi là cảm biến đo lường vật liệu dạng rắn, là một thiết bị công nghiệp có khả năng đo lường chiều cao mức vật liệu trong các silo chứa. Như ở trên mình có nói sơ lược thì chúng bao gồm 2 dòng chính là đo mức liên tục và đo mức dạng báo đầy báo cạn.
Các vật liệu dạng rắn ở đây có thể là các loại vật liệu dạng hạt như than đá nhỏ, cà phê, bột bán, thức ăn dạng viên, phân bón, hạt nhựa,…Bên cạnh đó thì còn có các loại như bột mịn, bột gạo, xi măng, tro bay,…Chúng còn có thể đo lường được mực nước nữa đấy, nhưng chủ yếu là dùng cho cảm biến đo mức liên tục.
Trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một số dòng cảm biến báo mức chất rắn như cảm biến đo mức dạng radar dây, điện dung và dạng xoay. Đây là những dòng cảm biến bên mình có cung cấp trên thị trường và có thể đáp ứng được các nhu cầu đo lường khá tốt. Hơn nữa với hầu hết các sản phẩm đều được nhập khẩu Châu Âu nên chất lượng sẽ luôn được đảm bảo.
Cảm biến đo mức chất rắn dạng radar sóng:
Cảm biến đo mức radar dạng sóng là một trong những dòng cảm biến đo mức chất rắn cao cấp nhất trong công nghiệp hiện nay. Sở dĩ để có thể đo lường được các loại chất rắn như hạt nhựa, xi măng, than đá, các loại chất rắn có bụi, kết dính thì bắt buộc ta phải sử dụng đến các dòng cảm biến đo mức bằng sóng radar. Và trong phần này mình sẽ giới thiệu đến các bạn 2 dòng cảm biến đo mức radar được bên mình cung cấp hiện nay.
Cảm biến báo mức chất rắn Radar của Hawk:
Đây là dòng cảm biến được sản xuất bởi hãng Hawk – USA và được sản xuất tại Úc. Dòng sản phẩm này được ứng dụng nhiều nhất là trong các khu công nghiệp hay các nhà máy xi măng, than đá có nhiều bụi.
Dòng này có thể đo lường lên đến 65m và có khả năng chống bụi rất tốt có nhiều thang đo khác nhau để chúng ta có thể lựa chọn. Dòng này bên mình đã cấp rất nhiều cho nhà máy và nhận được những phản hồi rất tích cực từ phía người dùng. Các thông số của cảm biến dưới đây.
Các dãy đo của cảm biến:
Chính hoạt động dựa trên việc phát ra sóng nên dãy đo của cảm biến cũng sẽ phụ thuộc vào tần số phát sóng, cụ thể như sau:
- Với tần số 4khz: đo được chất lỏng và rắn với dãy đo lên đến 180m (điểm chết là 1.5m)
- Với tần số 5khz: đo được cả chất lỏng và chất rắn với dãy đo 60m (điểm chết là 1.5m)
- Với tần số 10khz: đo được chất lỏng cao 60m và đo được chất rắn là 40m (điểm chết 1m)
- Với tần số 15khz: đo được chất lỏng cao 30m và đo được chất rắn là 20m (điểm chết 0.6m)
- Với tần số 20khz: đo được chất lỏng cao 20m và đo được chất rắn cao nhất 10m (điểm chết là 0.45m)
- Với tần số 30khz: đo được chất lỏng cao nhất 11m (điểm chết là 0.35m)
- Với tần số 40khz: đo được chất lỏng dãy đo cao nhất 7m (điểm chết là 0.3m)
- Với tần số 50Khz: đo được chất lỏng dãy đo cao nhất 5m (điểm chết là 0.25m)
Các thông số của cảm biến:
- Xuất xứ: sản phẩm được mình nhập khẩu từ hãng Hawk – USA
- Dãy do: lớn nhất có thể đo được là 65m, tương ứng với cột chất lỏng cao 65m
- Tần số phát: 4Khz, 5Khz, 9Khz, 10Khz, 20Khz, 30Khz, 40KhZ, 50KhZ. Từng mức tần số khác nhau chúng ta sẽ có dãy đo khác nhau
- Độ phân giải: màn hình có độ phân giải 1mm
- Áp suất làm việc: nằm trong khoảng +/- 0.5Bar
- Sai số của cảm biến: chỉ 0.25% trên toàn dãy đo
- Góc phát của cảm biến: 4 đến 10 độ
- Trên cảm biến có màng hình hiển thị LCD với 2 dòng, dùng để hiệu chuẩn dãy đo / hiển thị / output của cảm biến.
- Tiêu chuẩn bảo vệ: IP67, chống bụi và nước.
- Nguồn cấp: ta có thể tùy còn trong các loại như 12-30VDC, 90-265VAC, 36-60VDC.
- Ngõ ra tín hiệu: dạng analog 4-20mA
- Có thể truyền thông qua: GosHawk, HART, Modbus, Modbus over Ethernet TCP/IP, Profibus DP, DeviceNet,
- Nhiệt độ làm việc: cảm biến hoạt động tốt trong -40÷80°C.
- Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất
Cảm biến báo mức chất rắn Radar của Orion:
Dòng cảm biến radar của Orion sẽ có giá thành tốt hơn nhiều so với dòng cảm biến của Hawk. Bên cạnh đó thì với thiết kế đơn giản và nhỏ gọn hơn chúng ta có thể dễ dàng lắp đặt và sử dụng. Bên cạnh đó thì dòng cảm biến radar của Orion còn được trang bị nhiều tính năng khác như đo được thể tích chất rắn trong phạm vi 50m.
Có thể xuất ra đồng loạt các dạng tín hiệu 4-20ma, relay on/off, modbus rs485. Hiện tại bên mình đang là nhà cung cấp độc quyền các sản phẩm, thiết bị của hãng này tại thị trường Việt Nam hiện nay. Các bạn tham khảo một vài thông số bên dưới nhé.
Thông số của cảm biến:
- Model: sản phẩm có mã là RDR350A-24DC
- Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng Orion – USA sản xuất tại Turkey
- Tín hiệu ngõ ra: tín hiệu dạng analog 4-20mA, Relay Out 250V/1A và Modbus RS485
- Sai số: +/- 2 mm hoặc +/- 0,2 % trên toàn dãy đo
- Vật liệu của cảm biến: PP
- Nguồn cấp: sản phẩm sử dụng nguồn 24VDC
- Nhiệt độ hoạt động: nằm trong khoảng –20 – 80°C,
- Tiêu chuẩn bảo vệ: đạt tiêu chuẩn IP68, chống bụi chống nước rất tốt
- Kết nối: dạng ren M63X2
- Dãy đo: chúng ta có thể tùy chọn thang đo lên đến 50m
- Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi do nhà sản xuất
Cảm biến đo mức chất rắn dạng radar dây:
Cảm biến radar dạng dây là một loại cảm biến đo mức liên tục, có thể sử dụng trong hầu hết các loại chất rắn trên thị trường hiện nay. Cách thức sử dụng khá đơn giản chỉ cần chúng ta lắp đặt cảm biến từ đỉnh thẳng xuống đến đáy của silo là có thể đo lường được.
Tuy nhiên thì hạn chế của dòng cảm biến này là không dùng được cho các ứng dụng có lớp bột nhão dính lên thân dây đo cảm biến nên sẽ gây sai số.
Thông số kỹ thuật:
- Có các model như : GRLM 70- 00, GRLM 70- 10, GRLM 70- 11, GRLM 70- 12, GRLM 70- 13…GRLM 70- 35.
- Chiều cao có thể đo: 1÷40m. Các bạn có thể tùy chọn theo nhu cầu riêng.
- Sai số: 5mm với dãy đo 2m, 3mm với dãy đo 20m và 2mm với dãy đo 40m.
- Ngõ ra (Output): tín hiệu analog 4-20mA. Có thể truyền đi xa mà không gây sai số.
- Nguồn cấp: 18÷36VDC
- Chất liệu cáp: INOX dạng xoắn chịu lực khi dùng trong chất rắn như đá, than.
- Nhiệt độ làm việc: ≤300°C
- Áp suất làm việc: 100bar tại 85°C.
- Màn hình hiển thị: DM-70 có thể calib dễ dàng giá trị, dãy đo.
- Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1
Cảm biến đo mức chất rắn dạng điện dung:
Với dòng cảm biến điện dung này thì chúng ta sẽ có 2 phương thức đo lường chính đó là báo liên tục và báo đầy báo cạn. Mỗi loại chúng ta sẽ có những đặc điểm riêng biệt mà chúng ta có thể dễ dàng nhận biết như sau:
Thông số kỹ thuật điện dung liên tục:
Loại này tương tự như radar về mặt cấu tạo cũng như dãy đo khá rộng, chịu nhiệt khá tốt nên thường xuyên sử dụng cho lò hơi, nồi hơi. Tuy nhiên thì nhược điểm là không dùng được cho môi trường có nhiều bụi, bột nhão dính.
Cảm biến đo mức điện dung được dùng để đo liên tục mức nhiên liệu (diesel). Cảm biến bao gồm que electrode và vỏ điện từ được gắn vào cáp. Phần điện tử chuyển đổi công suất thành tín hiệu dòng hoặc điện áp.
Để đo chính xác và độc lập với hình dạng bể là điện cực que được đặt bên trong ống. Đồng hồ đo mức không có các yếu tố thiết lập, không có bộ phận chuyển động cơ học và vì vậy việc cài đặt nó rất đơn giản. Chiều dài cảm biến dao động từ 100÷1000mm. Việc gắn cảm biến đo mức bể được thực hiện bằng cách sử dụng mặt bích 5 lỗ của phần kết nối.
- Xuất xứ : EU – Cộng Hoà Séc.
- Dãy đo: tối đa 1000mm
- Ngõ ra của cảm biến: 4-20mA hoặc 0-10V
- Sai số cảm biến khoảng: 0.1% trên toàn dãy đo
- Nhiệt độ làm việc: -40÷85°C
- Chống nước tiêu chuẩn : IP68 chống bụi chống nước hiệu quả
- Kết nổi G1″ và Flange 5 lỗ
- Nguồn cấp cảm biến 9..30VDC
- Vật liệu SS316L
Thông số kỹ thuật điện dung báo đầy báo cạn:
Dòng này thường được sử dụng cho các ứng dụng nhiệt độ cao, có kích thước nhỏ gọn thích hợp cho các không gian nhỏ hẹp. Các môi trường ứng dụng thì tương tự như các dòng cảm biến trên nhưng không dùng tốt trong môi trường dễ bị dính.
- Model: sản phẩm có mã là LSHD315
- Xuất xứ: được bên mình nhập khẩu từ hãng Orion – USA (made in Turkey)
- Chiều dài: chiều dài của cảm biến khoảng 150mm. Các bạn có thể tùy chọn các chiều dài khác như 400mm, 650mm, 1150mm
- Nguồn cấp: cảm biến sử dụng nguồn điện 24VDC
- Tín hiệu ngõ ra (Output): ngõ ra của cảm biến dạng Relay NO/NC.
- Thời gian phản hồi tín hiệu: độ trễ relay cao nhất 1s
- Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng nước và kháng bụi IP68
- Nhiệt độ làm việc: cảm biến làm việc tốt trong khoảng nhiệt -20÷100°C
- Khả năng chịu áp: chịu áp suất lên đến 10bar
- Trọng lượng: cận năng cảm biến là 0.8kg
- Tần số hoạt động: cảm biến phát ra tần số 1.5MHZ
- Kiểu nối ren: kiểu ren cơ khí R1 1/2
- Thiết bị đạt các chứng chỉ EN 6100-6-4:2001, EN 61000-6-2:2005, EN 61010-1:2001
- Cảm biến có khả năng chỉnh độ nhạy cho phù hợp từng vật liệu.
Cảm biến đo mức chất rắn dạng xoay:
Cảm biến đo mức dạng cánh xoay là dòng cảm biến báo đầy báo cạn tương tự như điện dung. Tuy nhiên thì thường sẽ sử dụng cho các loại vật liệu dạng rắn có kích thước lớn như than đá, đá xây dựng, các loại bột kích thước lớn. Tuy nhiên thì dòng này vẫn đo lường tốt cho các môi trường chất rắn khác nhau.
Thông số kỹ thuật:
- Model: sản phẩm có mã là ROT320L-220 (nguồn 220VAC) và ROT320L-24 (nguồn 24VDC)
- Xuất xứ: đến từ thương hiệu Orion – USA (made in Turkey)
- Ngõ ra: tín hiệu ngõ ra dạng Relay
- Nguồn cấp: cảm biến sử dụng nguồn dạng 220VAC hoặc 24VDC
- Tốc độ quay: cảm biến xoay 8 vòng/phút
- Khả năng chịu áp: chịu được áp suất 0.5 bar
- Khả năng chịu lực: chịu tác động với khối lượng 1000N
- Nhiệt độ làm việc: nhiệt độ làm việc trong khoảng -5÷100°C.
- Nhiệt độ môi trường: chịu được -20÷60°C.
- Vật liệu cánh xoay: làm bằng INOX 304.
- Chiều dài trục cánh xoay: 150mm.
- Tiêu chuẩn bảo vệ: vỏ bảo vệ đạt IP68 với khả năng kháng nước và bụi.
- Kiểu ren kết nối: kết nối dạng ren cơ khí R1 1/2″
- Chứng chỉ về chất lượng: cảm biến đạt các chứng chỉ như EN61000-6-4:2001, EN61000-6-2:2005, EN61010-1:2001
- Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu phát sinh lỗi từ nhà sản xuất
Cảm biến đo mức chất rắn kích thước nhỏ:
Với các dòng cảm biến báo đầy báo cạn chất rắn như trên thì chúng ta có thể ứng dụng trong hầu hết các loại chất rắn trong công nghiệp hiện nay. Tuy nhiên thì nhược điểm của chúng cũng khá rõ rệt đó là về phần kích thước của mình, dĩ nhiên đây không phải là một vấn đề quan trọng vì hầu hết các silo hay thùng chưa chất rắn đều rất lớn. Nhưng nếu chúng ta cần sử dụng và lắp đặt trong một không gian chật hẹp thì ta nên chọn lựa một dòng cảm biến báo mức khác.
Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến báo mức dạng điện dung có model là CLS-53 được sản xuất bởi hãng Dinel thuộc Cộng Hòa Séc. Dòng cảm biến này được thiết kế riêng để chúng ta sử dụng trong chất rắn dạng hạt như cà phê, than đá, hạt nhựa, thức ăn gia súc, phân bón dạng viên, đường, hạt nêm,…
Hay các loại bột mịn như xi măng, cát, bột gạo, bột mì, tro bay,…Điểm mạnh của dòng cảm biến này có lẽ nằm ở kích thước nhỏ gọn của chúng, chúng ta có thể sử dụng trong các loại thùng chứa kích thước nhỏ hay các không gian chật hẹp.
Thông số kỹ thuật:
- Model: sản phẩm có mã là CLS-53N
- Thương hiệu: sản xuất bởi hãng Dinel
- Nước sản xuất: nhà máy đặt tại Cộng Hòa Séc
- Cách thức hoạt động: dòng cảm biến đo theo nguyên lý điện dung. Phù hợp để dùng cho các nguyên liệu dạng bột và hạt có kích thước nhỏ.
- Ngõ ra của cảm biến: Relay ON/OFF hoặc PNP.
- Nguồn cấp cho cảm biến:
- Nếu ta dùng ngõ ra Relay ON-OFF thì nguồn cấp là 20-230VAC/DC
- Nếu ta dùng ngõ ra PNP thì nguồn cấp là 7-36VDC
- Nhiệt độ làm việc: khả năng chịu nhiệt trong khoảng -20-60°C
- Vỏ bảo vệ cảm biến: được cấu thành từ PP và PVC-U
- Cấp bảo vệ: có khả năng chống bụi và chống nước đạt IP65.
- Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng.
- Có thể cài đặt độ nhạy thông qua que nam châm.
Bộ hiển thị giá trị cảm biến đã đo đạc:
Những ứng dụng cần sử dụng đến cảm biến đo mức liên tục sẽ thường được kèm theo một màn hình hiển thị giá trị đo đạc. Việc này sẽ giúp chúng ta có thể dễ dàng quan sát giá trị đo và cũng có thể giúp xuất ra nhiều dạng tín hiệu hơn như analog 4-20ma, relay on/off, modbus rtu,…
Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng màn hình hiển thị có model là OM352UNI được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Các bạn có thể tham khảo các thông số như sau:
- Model: sản phẩm có mã là OM352UNI
- Xuất xứ: sản phẩm nhập khẩu từ Cộng Hòa Séc
- Nguồn cấp: dùng nguồn AC/DC có giá trị từ 80-250VAC.
- Sai số: sai số của bộ hiển thị chỉ vào khoảng 0.1%.
- Cách ly chống nhiễu: lên đến 4000 VAC. Giúp chống nhiễu tín hiệu và bảo vệ tín hiệu.
- Tín hiệu vào (Input): các dạng tín hiệu có thể đọc được như 4-20mA / 0-10vdc/ 0-20mA / 0-5v,.. hầu hết các cảm biến đo mức điều dùng ngõ ra trên.
- Ngõ ra (Output): xuất ra được các dạng tín hiệu như:
- Analog 4-20mA/0-10vdc/0-20mA/-10..10Vdc,…
- Ngõ ra Relay để điều khiển ON/OFF báo mức cảnh báo.
- Ngõ ra truyền thông như Modbus RS485, RS232,…
- Kích thước bộ hiển thị: 96 x 48 x 120 mm
- Dòng này hiển thị mức nước trên led 14 đoạn, màn hình có Led. Có thể hiển thị dưới dạng mm hoặc là mét (m) với độ chính xác rất cao
Cách thức chọn mua cảm biến đo mức chất rắn phù hợp:
Với những bạn đã và đang có nhiều kinh nghiệm trong việc sử dụng và chọn mua các dòng cảm biến này thì không cần phải tham khảo phần này nhé. Phần này mình sẽ dành cho những bạn lần đầu hoặc chưa có nhiều kinh nghiệm chọn mua để có thể lựa chọn sao cho phù hợp nhất. Cụ thể chúng ta cần chú ý đến các vấn đề như sau:
Đo liên tục hay bao đầy báo cạn ?
Nếu các bạn đang có nhu cầu sử dụng cảm biến để đo mức chất rắn liên tục thì nên dùng các dòng cảm biến đo mức bằng sóng radar nhé. Bởi chỉ có dòng thiết bị đó là có thể sử dụng được cho chất rắn. Còn nếu chúng ta cần báo mức dạng báo đầy báo cạn thì sẽ có nhiều lựa chọn hơn như cảm biến đo mức điện dung, cảm biến đo mức dạng xoay,…
Môi chất sử dụng là gì ?
Với các dòng cảm biến báo đầy báo cạn, từng dòng cảm biến khác nhau sẽ chỉ hoạt động tốt trong một vài môi trường vật chất nhất định. Ví dụ như dòng cảm biến điện dung sẽ có thể hoạt động tốt cho các loại chất lỏng như nước, nước thải, xăng dầu, nhiên liệu,…các loại chất rắn dạng bột như bột mì, bột gạo, xi măng, tro bay, mùn cưa,…Còn với các dòng cảm biến dạng xoay ta có thể đo cho các loại chất rắn dạng hạt nhựa, thức ăn gia súc, than đá, ngũ cốc, lương thực, lúa gạo,…
Nhiệt độ làm việc của cảm biến là bao nhiêu ?
Nếu các bạn sử dụng cảm biến cho môi chất hay môi trường có nhiệt độ dưới 100°C thì không cần phải quan tâm đến vấn đề này nhé, vì các dòng cảm biến báo mức của Orion có thể chịu được mức nhiệt độ này. Nếu môi chất các bạn sử dụng trên 100°C thì ta phải sử dụng các dòng cảm biến điện dung chịu nhiệt đến từ hãng Dinel – Cộng Hòa Séc các bạn nhé. Các dòng cảm biến ấy có thể chịu được nhiệt độ lên đến 200°C như lò hơi, nồi hơi,…
Giá thành cảm biến như thế nào ?
Các bạn nên chọn mua và sử dụng các dòng cảm biến đến từ thị trường Châu Âu các bạn nhé. Đặc điểm chung của các dòng cảm biến này là có tuổi thọ sử dụng cao, có độ chính xác cao và khả năng đáp ứng công việc rất tốt. Không nên chọn mua các dòng sản phẩm đến từ Trung Quốc và Đài Loan tuy có giá rẻ như chất lượng thì sẽ không được đảm bảo và sẽ sai số theo thời gian.
Lời kết:
Trên đây là các thông tin và kiến thức liên quan đến cảm biến đo mức chất rắn, các bạn có thể tham khảo để có thêm thông tin. Hy vọng những gì mình mang đến sẽ giúp ích cho các bạn có thêm một sự lựa chọn mới trong việc chọn mua cảm biến. Các bạn có nhu cầu tư vấn hay đặt hàng thì có thể liên hệ mình thông qua các thông tin bên dưới. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại cảm biến đo mức khác các bạn có thể tham khảo thêm.
Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)
Email: An.nguyen@bff-tech.com
