Tweet
Cảm biến đo mức là thiết bị được sử dụng để xác định chiều cao hoặc mức chất lỏng, chất rắn trong bồn chứa, silo và các hệ thống công nghiệp. Nhờ khả năng đo lường tự động, thiết bị giúp doanh nghiệp kiểm soát lượng nguyên liệu, hạn chế tình trạng tràn bồn hoặc cạn bể và nâng cao hiệu quả vận hành. Vậy cảm biến đo mức là gì, có cấu tạo như thế nào và nguyên lý hoạt động ra sao? Hãy cùng Thiết bị cảm biến THP tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
Cảm biến đo mức là gì?
Cảm biến đo mức là thiết bị có chức năng phát hiện và xác định mức vật liệu bên trong một không gian chứa, chẳng hạn như bồn nước, bể hóa chất, silo xi măng hoặc thùng chứa nguyên liệu. Tùy theo thiết kế, thiết bị có thể xác định mức tại một vị trí nhất định hoặc đo liên tục chiều cao vật liệu theo thời gian thực.
Hiện nay, cảm biến đo mức được chia thành hai nhóm chính:
- Cảm biến đo mức liên tục: Cung cấp thông tin về chiều cao hoặc mức vật liệu trong suốt dải đo. Tín hiệu đầu ra thường là 4–20mA, 0–10V hoặc RS485, phù hợp để kết nối với PLC, bộ điều khiển và hệ thống giám sát.
- Cảm biến báo mức điểm: Phát hiện khi vật liệu đạt đến một ngưỡng xác định, chẳng hạn mức cao, mức thấp hoặc mức đầy. Thiết bị thường được sử dụng để điều khiển bơm, cảnh báo tràn hoặc bảo vệ hệ thống.
Tùy vào môi trường sử dụng, cảm biến đo mức có thể được thiết kế để đo nước sạch, nước thải, dầu, xăng, hóa chất, bột, hạt hoặc các loại nguyên liệu công nghiệp khác.
Cấu tạo của cảm biến đo mức
Cấu tạo của cảm biến đo mức phụ thuộc vào công nghệ đo, loại vật liệu cần giám sát và điều kiện lắp đặt. Tuy nhiên, một thiết bị đo mức công nghiệp thường bao gồm các bộ phận cơ bản sau:
Bộ phận cảm biến
Đây là thành phần trực tiếp phát hiện sự thay đổi của mức vật liệu hoặc tiếp nhận tín hiệu phản hồi từ môi trường đo. Bộ phận này có thể là đầu dò điện dung, điện cực, phao, phần tử áp suất hoặc anten phát và thu sóng radar.
Mỗi loại cảm biến sử dụng một cơ chế nhận biết khác nhau. Ví dụ, cảm biến radar sử dụng sóng điện từ, trong khi cảm biến thủy tĩnh xác định mức chất lỏng dựa trên áp suất do cột chất lỏng tạo ra.
>>> Xem thêm: Cách kết nối cảm biến đo mức 4–20mA với PLC trong hệ thống tự động hóa
Bộ phận xử lý tín hiệu
Tín hiệu thu được từ bộ phận cảm biến thường cần được xử lý trước khi chuyển thành giá trị đo. Mạch điện tử bên trong thiết bị thực hiện các chức năng như lọc nhiễu, tính toán mức vật liệu, hiệu chỉnh tín hiệu và chuyển đổi dữ liệu theo thiết kế.
Đối với các dòng cảm biến đo mức điện tử, bộ xử lý còn giúp nâng cao độ ổn định của phép đo và hỗ trợ truyền dữ liệu đến thiết bị điều khiển.
Bộ phận truyền tín hiệu đầu ra
Sau khi xử lý, cảm biến truyền thông tin đo lường đến hệ thống bên ngoài thông qua các dạng tín hiệu như:
- 4–20mA: Phổ biến trong hệ thống tự động hóa công nghiệp, phù hợp truyền giá trị đo về PLC hoặc bộ điều khiển.
- 0–10V: Sử dụng trong các hệ thống điều khiển tương thích với tín hiệu điện áp.
- RS485: Hỗ trợ truyền dữ liệu số, thường kết hợp với giao thức Modbus RTU tùy thiết bị.
- Relay đóng/ngắt: Thường dùng để cảnh báo hoặc điều khiển theo ngưỡng mức cài đặt.
Không phải tất cả cảm biến đo mức đều hỗ trợ đầy đủ các dạng tín hiệu trên. Người dùng cần kiểm tra thông số kỹ thuật trước khi lựa chọn.
Vỏ bảo vệ và bộ phận kết nối
Vỏ thiết bị có nhiệm vụ bảo vệ linh kiện điện tử khỏi bụi, độ ẩm và các tác động từ môi trường bên ngoài. Vật liệu vỏ có thể là nhựa kỹ thuật, inox hoặc kim loại phù hợp với điều kiện sử dụng.
Bộ phận kết nối giúp cố định cảm biến vào bồn chứa, đường ống hoặc vị trí đo. Tùy thiết kế, thiết bị có thể sử dụng ren, mặt bích, giá đỡ hoặc kết nối chuyên dụng. Cấp bảo vệ IP, vật liệu tiếp xúc với môi chất và khả năng chịu nhiệt, chịu áp cần được xem xét khi lựa chọn sản phẩm.
Ứng dụng của cảm biến đo mức trong công nghiệp
Nhờ khả năng giám sát tự động, cảm biến đo mức được sử dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất và vận hành.
Trong hệ thống cấp thoát nước: Thiết bị theo dõi mức nước tại bể chứa, bể xử lý và hồ chứa, hỗ trợ điều khiển máy bơm theo ngưỡng cài đặt.
Trong ngành thực phẩm và đồ uống: Cảm biến được sử dụng để giám sát mức nguyên liệu lỏng trong bồn sản xuất, bồn phối trộn và hệ thống lưu trữ. Với môi trường yêu cầu vệ sinh cao, cần chọn thiết bị có vật liệu tiếp xúc phù hợp.
Trong ngành hóa chất và dầu khí: Thiết bị hỗ trợ kiểm soát mức chất lỏng trong bồn chứa, hạn chế nguy cơ tràn hoặc thiếu nguyên liệu. Cần lựa chọn đúng khả năng tương thích hóa chất và yêu cầu an toàn của khu vực lắp đặt.
Trong nhà máy sản xuất vật liệu: Cảm biến đo mức được ứng dụng để theo dõi xi măng, bột, hạt nhựa và nguyên liệu dạng rời trong silo, tùy theo công nghệ đo và đặc tính vật liệu.
Ngoài ra, cảm biến còn được tích hợp vào hệ thống SCADA, PLC và các giải pháp tự động hóa nhằm hỗ trợ giám sát tập trung, quản lý nguyên liệu và tối ưu quy trình vận hành.
Để được tư vấn về cảm biến đo mức và các thiết bị đo lường công nghiệp, khách hàng có thể liên hệ Thiết bị cảm biến THP qua hotline 0928.613.555 để được hỗ trợ lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu thực tế.