Cảm Biến Báo Mức ” Xi Măng ” Chính Xác Nhất

Cảm biến báo mức xi măng dùng radar báo mức chất chất rắn được xem là giải pháp tối ưu nhất để giám sát mức xi măng chứa trong silo trong quá trình sản xuất. Đặc thù của ngành xi măng là có rất nhiều bụi và bề mặt xi măng chứa trong silo không đồng đều . Chính vì thế việc chọn đúng loại cảm biến báo mức chất rắn đóng vai trò then chốt để giám sát mức xi măng chứa trong silo.

Trên Silo xi măng có khá nhiều vị trí để đo báo mức tùy theo silo cao hay thấp và cần báo bao nhiêu điểm mà chúng ta lắp nhiều hay ít cảm biến báo mức xi măng cho phù hợp . Thông thường chúng ta thường đo 3 vị trí : báo đầy , báo giữa , báo cạn của một silo .

Cảm biến đo mức radar cho xi măng – HAWK

HAWK nhà cung cấp hàng đầu các thiết bị đo mức trong ngành xi măng với các loại cảm biến đo mức radar không tiếp xúc. Các cảm biến đều có độ chính xác cao và dùng trong các môi trường khác nghiệt như lắp ngoài trời, có nhiều bụi trong bồn chứa hoặc khả năng bị xi măng báo vào cảm biến.

Cảm biến làm việc với tần số 80Ghz với góc chiếu 4 độ hoặc 8 độ tuỳ theo kích thước của Anten cảm biến. Đây cũng chính là điểm khác biệt của cảm biến radar với các loại cảm biến sóng âm hoặc siêu âm. Ngoài ra độ chính xác cao chính là đặc điểm của cảm biến radar, S80P có sai số là 2mm trên toàn thang đo. Điều đó có nghĩa rằng cảm biến S80P sai số 2mm trên toàn thang đo 100m. Wow, thật đáng để xem xét xử dụng đúng không nè.

Thông số kỹ thuật của cảm biến đo mức radar S80P :

• Hãng sản xuất : HAWK – USA
• Model : S80P
• Khoảng cách đo : 0-100m
• Tín hiệu ngõ ra : 4-20mA – HART
• Ứng dụng : dùng cho môi trường bụi nhiều như xi măng, cát, đá, bột, hạt nhựa, than đá…
• Chịu được thời tiết khắc nghiệt
• Hiển thị và cài đặt tại chỗ trên màn hình LCD
• Tiêu chuẩn Atex Ex ia / Ex d cho các khu vực phòng nổ ( tuỳ chọn ).

Với các ưu điểm của mình cảm biến đo mức radar S80P đươc nhiều nhà máy xi măng tin dùng. Nếu bạn đang tìm kiếm một cảm biến đo mức radar có độ chính xác cao, hoạt động bền bỉ và dể sử dụng. Radar S80P được xem là một giải pháp bạn nên tham khảo so với thương hiệu khác.

Ba Loại Cảm Biến Báo Mức Chất Rắn Báo Đầy – Báo Cạn Xi Măng 

Cảm biến báo đầy giúp ngăn không cho chất rắn vượt mức cho phép cho silo, đóng vai trò quan trọng trong việc ngắt bơm đúng thời điểm.Cảm biến báo đầy thường hoạt động nhiều hơn so với báo cạn nên khả năng hư hỏng thường cao hơn so với cảm biến báo mức xi măng báo cạn .

Đối với vị trí báo cạn thì chúng ta lắp cảm biến báo mức xi măng tại vị thấp nhất của silo mà chúng ta muốn biết liệu hết hay chưa. Tại vị trí giữa thì chúng ta lắp cảm biến báo mức xi măng nằm 1/2 của silo . Trong một số trường hợp silo thấp thì chúng ta không cần lắp cảm biến tại vị trí nằm giữa .

Cảm Biến Báo Mức Dạng Xoay

Báo mức dạng cánh xoay là loại cảm biến được dùng nhiều nhất trong xi măng vì cảm biến được làm bằng cơ khí và điện . Cảm biến sẽ luôn xoay khi được cấp nguồn , khi gặp xi măng với một lực đủ lớn sẽ làm cánh quay ngừng tác động – đồng thời cảm biến báo mức xi măng sẽ xuất ra một tín hiệu relay để báo mức liệu đã chạm vào cảm biến .

Cảm biến dạng  xoay được cấu tạo gồm các thành phần chính : vỏ cảm biến , cánh xoay , motor , bánh răng , hợp giảm tốc

Bên trong cảm biến có 2 công tắc hành trình : 1 công tắc hành trình để tác động cho xuất ra tín hiệu NO/NC , 1 công tắc hành trình dùng để tác động ngắt tín hiệu điện đưa vào động cơ khi có xi măng tác động làm ngừng cánh xoay . Công tắc hành trình này giúp động cơ không bị cháy khi có xi măng tác động mà nguồn điện vẫn đang cấp vào cảm biến báo mức xi măng .

Tại vị trí báo đầy của silo chứa xi măng chúng ta có thể chọn cách lắp ngang hoặc lắp từ trên xuống . Thông thường chúng ta đều lắp ngang để báo chính xác vị trí cần đo , trong một số trường hợp không thể lắp ngang thì chúng ta phải lắp từ trên xuống như hình minh họa ở trên .

Cảm Biến Báo Mức Dạng Điện Dung

Cảm biến báo mức xi măng dạng điện dung hoạt động trên nguyên lý cảm biến sẽ báo tín hiệu dạng NO hoặc NC khi có xi măng tác động. Cách lắp phổ biến nhất trong các silo chứa xi măng chính là lắp ngang. Khi cảm biến chạm vào xi măng thì sẽ báo ON relay ngay lập tức.

So với loại cảm biến báo mức xi măng dạng cánh xoay thì loại điện dung được thiết kế nguyên khối có khả năng chịu nhiệt độ cao hơn ( 150oC )  so với loại cánh xoay ( 80oC ) đối với bản tiêu chuẩn .

Nếu hoạt động trong môi trường dưới 100oC và lớn hơn 80oC thì cảm biến báo mức dạng điện là một lựa chọn phù hợp vì giá của cảm biến báo mức cánh xoay nhiệt độ cao sẽ cao hơn rất nhiều .

Cảm biến đo mức điện dụng được xem là thiết bị thay thế hoàn hảo cho các loại cảm biến cánh xoay truyền thống bởi sự ưu việt của nó về công nghệ. Điểm mạnh của cảm biến điện dung chính là khả năng có thể điều chỉnh độ nhạy của nó với nhiều loại vật liệu khác nhau trên cùng một cảm biến.

Cũng tương tự như cảm biến cánh xoay thì cảm biến điện dung cũng có hai vị trí lắp là từ trên xuống hoặc lắp ngang. Đối với lắp ngang thì khá đơn giản, xi măng chỉ cần lắp đầy cảm biến là sẽ xuất tín hiệu ON relay. Nếu lắp dọc từ trên xuống thì chúng ta có thể cài đặt bất kỳ một vị trí nào trên cảm biến để xuất ra relay.

Tôi lấy ví dụ cảm biến có độ dài là 1m. Khi xi măng chạm vào đầu cảm biến thì ngay lập tức cảm biến sẽ báo ON relay. Tuy nhiên, đôi khi bạn lại muốn xi măng lên cao 0,5m nữa thì cảm biến mới báo. Lúc này bạn chỉ cần cài đặt lại trên cảm biến thì xi măng lên tới mức 0.5m cảm biến mới xuất ON relay. Điều này không thể làm trên cảm biến cánh xoay truyền thống.

Cảm Biến Báo Mức Dạng Quang

Một trong các phương pháp đo được dùng nhiều nhất trước đây là dùng cảm biến quang hay còn gọi là cảm biến Laser để đo mức. Nguyên lý hoạt động của cảm biến laser là phát ra một tia tín hiệu và nhận tín hiệu phản hồi. Nếu không có tín hiệu phản hồi tức là có vật cảng. Lúc này cảm biến sẽ xuất một tín hiệu NO/NC ra để báo hiệu.

Nhược điểm lớn nhất của cảm biến báo mức dạng quang chính là báo không chính xác khi có bụi . Các loại chất rắn đều có bụi làm cho tín hiệu phát ra của Laser đo không chính xác. Chính vì thế cảm biến laser ít được sử dụng trong đo chất rắn như xi măng hay bột.

Cảm Biến Đo Mức Chất Rắn Liên Tục

Các loại báo mức dạng xoay và báo mức dạng rung thì chỉ báo mức dạng báo đầy – báo cạn . Để báo mức liệu liên tục trong silo chúng ta có cảm biến loại điện dung , Radar và cơ – điện tử.

Cảm Biến Đo Mức Chất Rắn Điện Dung

Phương pháp đo mức kiểu điện dung không chỉ dùng để báo mức đầy – mức cạn trong xi măng mà còn có giải pháp đo liên tục cho ta tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V. Bụi chính là rào cản rất lớn khi chúng ta lựa chọn cảm biến đo mức liên tục trong xi măng. Phương pháp điện dung loại bỏ gần như hoàn toàn các tác động do bụi bám vào cảm biến do cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi điện cực bên trong.

Tuy nhiên, khi bụi đóng quá chặt vào cảm biến thành một dài thì lúc này cảm biến sẽ hiểu lớp bụi này là mức xi măng. Trong trường hợp này chúng ta phải kéo sensor lên để vệ sinh bằng cách làm sạch dây cảm biến. Thời gian vệ sinh tuỳ vào mức bụi trong silo, thông thường 3-6 tháng phải vệ sinh một lần để đảm bảo cảm biến đo chính xác nhất.

Cảm Biến Đo Mức Chất Rắn Dạng Siêu Âm

Chúng ta đã quá quen thuộc trong việc sử dụng cảm biến siêu âm để đo mức chất lỏng đưa ra tín hiệu 4-20mA. Tất nhiên, cảm biến siêu âm cũng có thể đo được trong chất rắn nhưng với khoảng cách thấp hơn rất nhiều so với cảm biến siêu âm đo mức nước. Thông thường khoảng cách này là 1/2 so với đo mức nước.

Nếu cảm biến siêu âm có thể đo mức nước 0-10m thì khi dùng đo cho chất rắn thì chỉ 5m là tối đa bởi chất rắn có bề mặt không bằng phẳng như mức nước. Tín hiệu khi truyền xuống gặp mức chất rắn sẽ phản hồi lại tán xạ không phản hồi vuông góc như mức nước. Chính vì thế mà thời gian đáp ứng sẽ chậm hơn và độ chính xác cũng không được cao như đo trong chất lỏng.

Cảm Biến Đo Mức Chất Rắn Radar

Trong tất cả các phương pháp đo thì công nghệ đo mức bằng Radar cho ra kết quả chính xác nhất với sai số 1mm trên toàn độ dài của cảm biến. Về thiết kế thì cảm biến radar có thiết kế giống như cảm biến điện dung như về bản chất thì khác nhau hoàn toàn.

Cảm biến điện dung hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi điện cực trong khi cảm biến radar phát ra sóng trên dây cảm biến với tốc độ phản hồi bằng tốc độ ánh sáng. Sóng sẽ truyền từ trên xuống tới hết dây cảm biến, khi gặp xi măng sóng sẽ bị cảng lại – đồng thời truyền tín hiệu mức xi măng về dạng 4-20mA.

Do tốc độ truyền rất nhanh nên độ chính xác của cảm biến Radar rất cao so với tất cả các loại cảm biến khác. Khả năng chống bụi của cảm biến radar vượt trội so với các loại khác do sóng âm phát trên chính dây cảm biến. Chính vì độ chính xác cao & dùng được cho hầu hết các môi trường khắc nghiệt khác nên cảm biến radar có giá thành khá cao so với các loại cảm biến đo mức chất rắn khác.

Kỹ Sư Cơ Điện Tử

Nguyễn Minh Hoà

Mobi : 097879.5566

Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn