Cảm biến mức là gì?

Cảm Biến Mức

Việc phát hiện mức sản phẩm hoặc chất lỏng trong bình chứa là cần thiết đối với nhiều máy móc và ứng dụng quy trình, do đó, các nhà thiết kế cần hiểu biết thực tế về các công nghệ hiện có và các phương pháp hay nhất.

Hệ thống tự động hóa thiết bị sản xuất và chế biến thường cần phát hiện sự có mặt/vắng mặt, hoặc thậm chí là mức chính xác, của vật liệu trong thùng, phễu, bể chứa hoặc bình chứa khác. Vật liệu có thể bao gồm các chất rắn dạng khối như các bộ phận nhỏ, viên, hạt hoặc bột, hoặc có thể là bất kỳ loại chất lỏng hoặc bùn nào. Vật liệu có thể chảy dễ dàng và sạch sẽ, hoặc chúng có thể vón cục và tích tụ, hoặc có các đặc tính nguy hiểm. Với sự hiểu biết về bình chứa, vật liệu, yêu cầu đo lường và các đặc điểm khác, các nhà thiết kế có thể lựa chọn cảm biến điện/điện tử và công nghệ đo lường tốt nhất cho các ứng dụng của họ.

Cơ bản về cảm biến mức loại ON/OFF và loại tương tự

Dạng đơn giản nhất của phép đo mức là phát hiện ON/OFF chỉ xác định sự có mặt hoặc vắng mặt của vật liệu mục tiêu tại một điểm nhất định và cung cấp tín hiệu có/không cho quá trình tự động hóa. Các ứng dụng tiên tiến hơn thường cần tín hiệu đo liên tục hoặc tương tự có thể thay đổi, biểu diễn mức chính xác khi nó tăng và giảm. Bất kỳ loại phép đo mức rời rạc hoặc tương tự nào cũng có thể được sử dụng chỉ để chỉ báo trên đèn báo, đồng hồ đo bảng điều khiển hoặc HMI, nhưng thường được tích hợp với PLC như một phần của chiến lược điều khiển chủ động.

Thiết bị đo lường bất kỳ loại nào thường được gọi là cảm biến, máy phát hoặc dụng cụ. Về mặt kỹ thuật, cảm biến là phần tiếp xúc với sản phẩm. Máy phát bao gồm các thiết bị điện tử và “thiết bị thông minh” tạo ra tín hiệu đến các bộ điều khiển máy chủ bằng cách chuyển đổi tín hiệu cảm biến thành tiêu chuẩn công nghiệp, chẳng hạn như 4-20mA. Dụng cụ thường là toàn bộ cụm lắp ráp (có thể là một đơn vị tất cả trong một hoặc có thể có cảm biến và máy phát ở xa).

Thuật ngữ cảm biến có xu hướng được sử dụng để mô tả một thiết bị phát hiện rời rạc tất cả trong một, trong khi một thiết bị hoặc máy phát là thuật ngữ thường được sử dụng cho một thiết bị phát hiện tương tự, nhưng thuật ngữ này hơi linh hoạt (ý định chơi chữ). Tất nhiên, tất cả các thành phần của thiết bị cảm biến mức phải được đánh giá cho các khu vực môi trường lắp đặt của chúng và cho các vật liệu mà chúng có thể gặp phải.

Hiểu được đặc điểm của vật liệu được đo là điều cần thiết để lựa chọn công nghệ đo mức phù hợp. Chất rắn có thể kết nối hoặc tạo ra tĩnh điện, trong khi chất lỏng có thể gây ra các vấn đề như nhiễu loạn, độ dẫn điện, độ nhớt cao, tích tụ trên cảm biến, bọt khí, bọt, áp suất cao và nhiệt độ khắc nghiệt—tất cả đều thách thức phép đo đáng tin cậy.

Một số thiết bị cảm biến mức cần nguồn điện để hoạt động. Người dùng phải chọn các phiên bản phù hợp về mặt điện với hệ thống dây điện hoặc bộ điều khiển kỹ thuật số mà chúng sẽ được kết nối và với các tiếp điểm hoặc loại  tín hiệu thích hợp để đảm bảo an toàn khi cần. Các cảm biến on/off thường được định mức ở mức 220VAC hoặc 24VDC, với đầu ra tiếp điểm thường mở (NO) hoặc thường đóng (NC), trong khi đầu ra của thiết bị đo tương tự có thể là 0-10VDC, 4-20mA ở 24VDC hoặc nhiều giao thức kỹ thuật số khác nhau, chẳng hạn như EtherNet/IP, Modbus, Modbus/TCP…

Nhiều lần, cả phép đo on/off và liên tục/tương tự đều được sử dụng kết hợp trong một ứng dụng để cung cấp mức độ dự phòng cho hoạt động an toàn. Ví dụ, mực nước trong bình chủ yếu có thể được đo bằng công nghệ tương tự, nhưng có thể sử dụng công nghệ on/off đơn giản tại điểm thấp và/hoặc điểm cao như một phương án dự phòng để ngăn máy bơm chạy khô hoặc bể chứa tràn trong trường hợp cảm biến tương tự bị hỏng. Trong các trường hợp khác, hai hoặc ba công nghệ đo rời rạc hoặc liên tục/tương tự khác nhau có thể được triển khai song song để người dùng có lựa chọn dự phòng cho quá trình tự động hóa trong trường hợp có sự cố.

Lựa chọn công nghệ đo mức phù hợp

Đo mức—cùng với lưu lượng, áp suất và nhiệt độ—là một trong những nhu cầu hàng đầu về thiết bị và quy trình đo lường. Có nhiều loại ứng dụng, từ máy nhỏ đến nhà máy chế biến lớn. May mắn thay, tương ứng có nhiều công nghệ phát hiện và đo lường đa dạng—trải dài trên nhiều mức giá, tính năng và hiệu suất.

Vì đo mức công nghiệp là nhu cầu quan trọng nên trang web www.dienminhquang.com có nhiều loại sản phẩm và công nghệ, cùng với các nguồn thông tin, chẳng hạn như thông số kỹ thuật, tài liệu/bản vẽ và video. Xin vui lòng liên hệ để đội hỗ trợ sẵn sàng giúp bạn tìm giải pháp ứng dụng phù hợp để mang lại giá trị và hiệu suất tối đa.