Cảm biến báo mức SON Industrial – Phân loại và ứng dụng

Cảm biến báo mức (level sensor/level switch) là thiết bị dùng để xác định, giám sát và kiểm soát mức chất lỏng hoặc chất rắn trong các bồn chứa, silo, đường ống và hệ thống công nghiệp. Thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong tự động hóa, giúp:

• Kiểm soát bơm – van – quy trình cấp/xả
• Cảnh báo đầy/cạn
• Giám sát an toàn hệ thống
• Hỗ trợ đo lường và quản lý thể tích lưu trữ

Trong các nhà máy, cảm biến báo mức là một phần không thể thiếu để tối ưu vận hành, giảm rủi ro và nâng cao hiệu quả quản lý hệ thống.

Phân loại cảm biến báo mức

Trong thực tế sản xuất, cảm biến báo mức được chia thành hai nhóm chính dựa theo nguyên lý lắp đặt và đo lường:

1. Cảm biến báo mức đo tiếp xúc

Cảm biến báo mức đo tiếp xúc là loại cảm biến hoạt động khi đầu đo hoặc bộ phận cảm biến tiếp xúc trực tiếp với môi chất cần đo (nước, hóa chất, dầu, bột, hạt, vật liệu rời…). Khi mức vật chất chạm đến vị trí cài đặt, cảm biến sẽ phát tín hiệu báo mức (ON/OFF hoặc tín hiệu điều khiển).

Đặc điểm:

• Cấu tạo đơn giản
• Dễ lắp đặt
• Phù hợp cho nhiều ứng dụng cơ bản
• Thường dùng trong bồn chứa, bể nước, silo vật liệu

2. Cảm biến báo mức đo không tiếp xúc

Cảm biến báo mức đo không tiếp xúc hoạt động mà không cần tiếp xúc trực tiếp với môi chất. Thiết bị đo khoảng cách hoặc tín hiệu phản hồi từ bề mặt vật chất để xác định mức.

Loại cảm biến này đặc biệt phù hợp trong các trường hợp:

• Không gian lắp đặt hạn chế
• Môi chất ăn mòn, độc hại
• Yêu cầu vệ sinh cao (thực phẩm, dược phẩm)
• Điều kiện không cho phép tiếp xúc trực tiếp

Các loại báo mức phổ biến và nguyên lý hoạt động

1. Cảm biến báo mức dạng phao

Cảm biến báo mức dạng phao hoạt động theo nguyên lý nổi – chìm của phao trong chất lỏng. Khi mức chất lỏng đạt đến vị trí cài đặt, phao sẽ tác động lên công tắc bên trong để tạo tín hiệu ON/OFF.

Ứng dụng chính:

• Báo đầy
• Báo cạn
• Điều khiển bơm
• Cảnh báo tràn

Đây là dạng cảm biến báo mức phổ biến trong các hệ thống bồn nước, bể chứa, bể xử lý nước thải, bể trung gian.

2. Cảm biến báo mức dạng điện dung

Cảm biến báo mức điện dung hoạt động dựa trên sự thay đổi hằng số điện môi giữa không khí và môi chất. Khi môi chất (nước, dầu, hóa chất, bột, hạt…) tiếp xúc với đầu đo, giá trị điện dung thay đổi và cảm biến sẽ nhận biết mức.

Nguyên lý này cho phép cảm biến:

• Đo được chất lỏng và chất rắn
• Làm việc trong môi trường nhiệt độ, áp suất cao
• Ứng dụng trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt

Loại cảm biến báo mức điện dung thường được sử dụng trong:

• Bồn xăng dầu
• Hóa chất
• Xi măng
• Hạt nhựa
• Ngành vật liệu rời

3. Cảm biến báo mức siêu âm

Cảm biến báo mức siêu âm sử dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt chất lỏng hoặc chất rắn. Sóng phát ra sẽ phản xạ lại từ bề mặt môi chất, cảm biến tính toán thời gian phản hồi để xác định mức.

Đặc điểm:

• Không tiếp xúc
• Đo liên tục
• Tín hiệu đầu ra tuyến tính (4–20mA, 0–10V)
• Phù hợp cho các hệ thống tự động hóa và giám sát trung tâm

Ứng dụng nhiều trong:

• Nhà máy nước
• Xử lý nước thải
• Thực phẩm, đồ uống
• Hóa chất lỏng
• Bồn chứa lớn

4. Cảm biến báo mức chất rắn

Cảm biến báo mức chất rắn là thiết bị chuyên dùng để giám sát mức chứa trong silo, bồn, phễu và hệ thống cấp liệu đối với các vật liệu dạng rắn như: xi măng, bột, gạo, ngô, sắn, cám, hạt nhựa, cát, đá…
Thiết bị giúp kiểm soát quá trình nạp – xả nguyên liệu, ngăn tình trạng tràn silo, thiếu nguyên liệu hoặc gián đoạn dây chuyền sản xuất.

Ứng dụng thực tế của cảm biến báo mức

Ứng dụng đo mức chất lỏng

Được ứng dụng rộng rãi trong:

• Nhà máy thực phẩm: bia, rượu, nước giải khát, sữa
• Nhà máy cấp nước – thoát nước
• Hệ thống xử lý nước thải
• Kho nhiên liệu: xăng, dầu
• Nhà máy hóa chất
• Hệ thống trao đổi nhiệt

Ứng dụng đo mức chất rắn

Trong công nghiệp vật liệu rời, cảm biến báo mức được sử dụng trong:

• Xi măng
• Bột mì, đường
• Thức ăn chăn nuôi
• Ngành nhựa
• Silo nguyên liệu

Thông số kỹ thuật cần quan tâm khi chọn cảm biến báo mức

Để lựa chọn cảm biến báo mức phù hợp cho hệ thống, cần xác định rõ các yếu tố kỹ thuật sau:

• Loại môi chất đo (chất lỏng hay chất rắn)
• Môi trường làm việc (ăn mòn, bụi, hóa chất, vệ sinh)
• Nhiệt độ làm việc
• Áp suất làm việc
• Nguồn cấp
• Dạng tín hiệu ngõ ra (ON/OFF, 4–20mA, 0–10V)
• Kiểu lắp đặt (trên, bên hông, trong bồn)

Việc lựa chọn đúng cảm biến không chỉ giúp hệ thống vận hành ổn định mà còn hỗ trợ tối ưu chi phí đầu tư và bảo trì.

Giải pháp cảm biến báo mức từ SON Industrial

SON Industrial cung cấp đa dạng các dòng cảm biến báo mức phục vụ cho:

• Nhà máy công nghiệp
• Dự án hạ tầng
• Hệ thống xử lý nước
• Hệ thống năng lượng
• Thực phẩm – đồ uống
• Hóa chất – dầu khí

Các giải pháp cảm biến được lựa chọn theo tiêu chí:

• Phù hợp ứng dụng thực tế
• Dễ tích hợp hệ thống
• Vận hành ổn định
• Hỗ trợ kỹ thuật lâu dài

Nếu bạn đang cần tư vấn lựa chọn cảm biến báo mức phù hợp cho bồn chứa, silo, đường ống hoặc hệ thống nhà máy, hãy liên hệ SON Industrial để được tư vấn và báo giá nhanh chóng.