Cảm biến điện dung báo mức

Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo lường dạng điện dung. Đây là dòng cảm biến đo mức được sử dụng khá phổ biến trên thị trường hiện nay bởi tính tiện dụng, đo lường chính xác cũng như giá thành khá hợp lý. Nếu bạn đang có nhu cầu chọn mua cho mình một thiết bị đo lường liên tục hay báo mức đầy cạn thì có thể tham khảo dòng điện dung bên công ty mình nhé. Nội dung bài viết này sẽ giới thiệu các thông tin liên quan như Cảm biến điện dung báo mức là gì ? Các phạm vi có thể ứng dụng ? Các thông số kỹ thuật và một số thông tin liên quan.

Dòng cảm biến đo mức điện dung sẽ được chia ra làm 2 phương thức đo lường chính đó là đo lường liên và báo đầy báo cạn. Và dĩ nhiên thì với 2 phương thức này chúng ta sẽ sử dụng nó cho 2 ứng dụng hoàn toàn khác nhau rồi đúng không nào ? Hơn nữa thì các dòng cảm biến điện dung hầu như ta có thể lựa chọn nhiều kích thước chiều dài cũng như có khả năng chịu nhiệt rất cao tùy vào option mà chúng ta chọn như thế nào. Cụ thể như thế nào thì chúng ta cùng tìm hiểu nhé.

Cảm biến điện dung báo mức là gì ?

Như thường lệ thì trước khi vào nội dung chính chúng ta sẽ tìm hiểu sơ lược về loại cảm biến này trước nhé. Cảm biến đo mức dạng điện dung là một loại thiết bị công nghiệp hay nói một cách chính xác hơn là một loại cảm biến đo mức. Chúng thường được dùng để đo lường trong các loại môi trường ở các thùng chứa, bể chứa hay tank chứa công nghiệp.

Thông thường thì dòng điện dung sẽ có 2 ứng dụng chính là báo đầy báo cạn và báo mức liên tục. Điểm chung của 2 dòng cảm biến này là có thể chịu được nhiệt độ cao, nhất là cảm biến điện dung liên tục có khả năng chịu nhiệt lên đến vài trăm độ C mà vẫn đảm bảo hoạt động tốt.

Mình xin giới thiệu đến các bạn 2 dòng cảm biến đo mức dạng điện dung đó là cảm biến điện dung báo mức on/off có model LSHD315 được bên mình nhập khẩu từ hãng Orion – USA (made in Turkey) và cảm biến điện dung báo mức liên tục có model CLM 36N được nhập khẩu từ Châu Âu – Cộng Hòa séc. Như chúng ta cũng biết thì các thiết bị đến từ Châu Âu đều có chất lượng và tuổi thọ rất cao đúng không nào ?

Phạm vi ứng dụng của cảm biến điện dung báo mức:

Như ở trên mình có chia sẻ thì vì 2 dòng cảm biến điện dung này có cách thức đo lường khác nhau là liên tục và báo đầy báo cạn. Chính vì thế môi trường ứng dụng của chúng cũng khác nhau ít nhiều, cụ thể như sau:

• Cảm biến điện dung đo liên tục: dòng cảm biến này sẽ có dạng que đo, chiều dài que, dây dò, nhiệt độ làm việc chúng ta có thể tự option theo nhu cầu. Thông thường chúng được sử dụng trong các môi trường như chất lỏng, nước, nước thải, các loại chất lỏng công nghiệp không ăn mòn. Có thể đo lường cho các môi trường nhiệt độ cao như lò hơi, nồi hơi. Đo lường trong các loại chất rắn như hạt nhựa, các loại vật liệu rời dạng hạt có kích thước nhỏ. Không sử dụng tốt trong các môi trường có tính ăn mòn, nhiều bụi, thực phẩm.
• Cảm biến điện dung báo đầy báo cạn: dòng cảm biến này sẽ thường dùng cho chất rắn là chủ yếu, chúng hoạt động tốt trong các môi trường như chất lỏng, các loại nước sinh hoạt, các loại dầu, nhiên liệu,…Tuy nhiên thì dùng này cũng không thể hoạt động tốt trong môi trường gây ăn mòn, thực phẩm và bột nhão. Nếu các bạn muốn sử dụng trong môi trường như hạt nhựa, cà phê, than đá, thức ăn gia súc, hạt nêm, nông sản thì có thể chọn cảm biến dạng xoay nhé.

Cảm biến điện dung báo mức liên tục Dinel CLM-36N:

Đây là dòng cảm biến điện dung của hãng Dinel chuyên dùng để báo mức liên tục trong các loại chất lỏng hay chất rắn có nhiệt độ cao lên đến 200 độ C. Hầu hết các dòng cảm biến đo mức hiện nay chỉ có nhiệt độ hoạt động dưới 100 độ C nên không thể nào ứng dụng trong các môi trường có nhiệt cao được. Chính vì thế nếu chúng ta muốn sử dụng đo mức liên tục trong môi trường có nhiệt độ cao thì sẽ phải dùng đến dòng điện dung cảu Dinel. Các bạn tham khảo một vài thông số bên dưới nhé.

• Model: sản phẩm có mã là CLM-36N
• Xuất xứ: được bên mình nhập khẩu từ Châu Âu
• Dãy đo: có thể tùy chọn nhiều dãy đo khác nhau lên đến 2000mm
• Tín hiệu ngõ ra (Output): tín hiệu analog 4-20ma
• Đường kính: cảm biến có đường kính trong khoảng 8-10mm
• Nhiệt độ làm việc: cảm biến có khả năng chịu nhiệt lên đến 200°C ở mức áp suất 10bar.
• Kết nối: kiểu ren cơ khí G1/2, G1, G3/8,…
• Nguồn cấp: cảm biến sử dụng nguồn 6-30VDC
• Tiêu chuẩn bảo vệ: chống bụi và chống nước IP68
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1

Cảm biến điện dung báo đầy báo cạn Dinel DLS-27N và CLS-23N:

Ngoài cảm biến điện dung liên tục thì hãng Dinel còn có các dòng điện dung dạng báo đầy báo cạn on/off nữa đấy. Mình xin giới thiệu đến các bạn 2 dòng cảm biến điện dung đo mức đó là model DLS-27N và CLS-23N, đây là 2 dòng cảm biến báo đầy báo cạn có khả năng đo lường trong các môi trường chất rắn hay chất lỏng nhiệt độ cao lên đến 150 độ C hay 300 độ C. Cụ thể như thế nào chúng ta cùng nhau tìm hiểu nhé.

Cảm biến điện dung DLS-27N:

Đây là dòng cảm biến báo đầy báo cạn cao cấp có khả năng đo lường hay báo mức trong các loại môi trường chất rắn như hạt nhựa, xi măng, than đá, muối kết tinh, bột gạo,…hay các loại chất lỏng như nước, nước nóng trong các loại lò hơi, nồi hơi,…Với mực nhiệt tối đa có thể chịu được lên đến 300 độ C và khả năng tùy chọn ngõ ra relay dạng NPN hay PNP chúng ta có thể sử dụng trong hầu hết các ứng dụng báo đầy báo cạn hiện nay.

• Model: sản phẩm có mã là DLS-27N
• Xuất xứ: nhập khẩu từ hãng Dinel – Cộng Hòa Séc
• Chiều dài cảm biến: có thể tùy chọn từ 30mm đến 2000mm
• Đường kính cảm biến: thường sẽ là phi 8 và phi 10
• Vật liệu đầu dò: SS304 được phủ lớp nhựa FEP.
• Kiểu nối ren: G3/4
• Cảm biến có các ngõ ra: PNP, NPN
• Cảm biến chịu nhiệt lên đến: -40-300 độ C
• Nguồn cấp cho cảm biến: sử dụng nguồn 7-36VDC
• Thời gian đáp ứng: phản hồi trong 0.2s
• Khả năng kháng nước, kháng bụi: đạt tiêu chuẩn IP67
• Khả năng chịu áp suất: 1bar tại 180 độ C
• Khả năng chống cháy nổ nếu dùng trong xăng dầu.
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất

Cảm biến điện dung CLS-23N:

Dòng cảm biến này thì sẽ có nhưng tính năng kém hơn dòng DLS-27N một chút, cụ thể là chỉ có thể chịu nhiệt lên đến 150 độ C, chỉ có thể chọn ngõ ra dạng PNP. Tuy nhiên thì về ứng dụng sẽ hoàn toàn tương tự như nhau. Các bạn tham khảo một vài thông số dưới đây nhé.

• Model: sản phẩm có mã là CLS-23N
• Xuất xứ: nhập khẩu từ hãng Dinel – Cộng Hòa Séc
• Nguồn cấp: nguồn cấp cho cảm biến là 6-30VDC
• Thời gian đáp ứng cảm biến: phản hồi tín hiệu trong 0.1s
• Khả năng chịu nhiệt: cảm biến chịu nhiệt độ trong khoảng từ -30-150°C
• Khả năng chịu áp suất: cao nhất 30bar tại 150 độ C.
• Chiều dài cảm biến: chúng ta có thể chọn từ 50mm đến 1000mm. Tuỳ theo vị trí lắp  mà chúng ta lựa chọn chiều dài thích hợp.
• Ngõ ra (Output): tín hiệu ngõ ra của cảm biến dạng PNP, relay on/off
• Tiêu chuẩn bảo vệ: khả năng kháng nước và bụi đạt IP68
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất
• Cảm biến có thể hiệu chuẩn độ nhạy phù hợp các chất lỏng khác nhau.
• Khả năng chống cháy nổ nếu dùng trong xăng dầu

Cảm biến điện dung báo đầy báo cạn của Orion:

• Model: sản phẩm có mã là LSHD315
• Xuất xứ: được bên mình nhập khẩu từ hãng Orion – USA (made in Turkey)
• Tín hiệu ngõ ra (Output): ngõ ra của cảm biến dạng Relay NO/NC.
• Nguồn cấp: cảm biến sử dụng nguồn điện 24VDC
• 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
• Chiều dài: chiều dài của cảm biến khoảng 150mm. Các bạn có thể tùy chọn các chiều dài khác như 400mm, 650mm, 1150mm
• Thời gian phản hồi tín hiệu: độ trễ relay cao nhất 1s, gần như chúng ta không thể thấy được sự trễ tín hiệu
• Trọng lượng: cận nặng 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 điện dung báo đầy báo cạn chất rắn CLS-53N:

Hầu hết các dòng cảm biến báo mức dạng on/off sẽ có kích thước lớn do phải chứa nhiều board mạch và linh kiện bên trong.  Nếu các bạn đang có nhu cầu báo mức đầy cạn trong một silo, thùng chứa, tank chưa, bồn chứa có kích thước nhỏ và không phù hợp với các dòng cảm biến bên trên mình vừa giới thiệu.

Chính vì thế chúng ta cần một loại cảm biến báo đầy báo cạn dùng chuyên cho chất rắn dạng hạt như hạt nhựa, bắp, gạo, thức ăn gia súc dạng viên, cà phê, đường, muối kết tình,…và các loại dạng bột như xi măng, bột mì, bột ớt, bột gạo, tro bay, mùn cưa,…

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến báo mức điện dung có model là CLS-53N được sản xuất bởi hãng Dinel – Cộng Hòa Séc. Ưu điểm lớn nhất của dòng cảm biến này là chúng có kích thước nhỏ gọn nên rất phù hợp cho các loại thùng chứa kích thước nhỏ hay hẹp. Đây là một dòng cảm biến báo đầy báo cạn cao cấp của hãng Dinel, tuy ít được ứng dụng nhưng sẽ có thể giải quyết vấn đề cho nhiều bạn đang cần.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến:

Cảm biến CLS-53N sẽ hoạt động bằng cách sử dụng nguyên tắc điện dung. Điều đó có nghĩa là cảm biến đo công suất giữa các điện cực trong trong khu vực được quét. Nếu mức độ trung bình thay đổi (trường fi quét được lấp đầy toàn bộ hoặc một phần). Mạch điện tử của cảm biến đánh giá và sau đó thay đổi trạng thái đầu ra. Đầu cảm biến dạng PNP hoặc công tắc Relay. Chúng ta có thể đấu với thiết bị cảnh báo như còi, đèn…

Cách thức hoạt động như sau: Trong một silo chứa nguyên liệu chúng ta cần giám sát mức nguyên liệu trong silo. Khi nào silo đầy sẽ báo, khi nào silo cạn sẽ báo. Điều này được thực hiện qua cảm biến CLS-53N. Trong mỗi silo ta lắp 2 cảm biến. Một cảm biến lắp trên dùng để báo đầy, một cảm biến dùng để báo cạn. Khi nguyên liệu chạm vào bề mặt cảm biến lúc này cảm biến chuyển trang thái relay từ OFF sang ON ( và ngược lại ).

Thông số kỹ thuật của cảm biến:

• 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
• Có thể cài đặt độ nhạy thông qua que nam châm.
• Cấp bảo vệ: có khả năng chống bụi và chống nước đạt IP65.
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng.

Cảm biến đo mức on/off dạng xoay ROT320L-220:

Như ở trên mình có chia sẻ thì để sử dụng báo đầy báo cạn trong các môi trường chất rắn như hạt nhựa, cà phê, than đá, thức ăn gia súc, hạt nêm, nông sản ta sẽ sử dụng loại dạng xoay. Vì dòng này sẽ không bị báo ảo khi sử dụng cho các môi trường này các bạn nhé. 

• Model: sản phẩm có mã là ROT320L-220
• Xuất xứ: đến từ thương hiệu Orion – USA (made in Turkey)
• Ngõ ra: tín hiệu ngõ ra dạng Relay dạng on off có thể đóng/ngắt thiết bị
• Nguồn cấp: cảm biến sử dụng nguồn dạng 220VAC hoặc 24VDC
• Tốc độ quay: cảm biến xoay 8 vòng/phút
• Nhiệt độ môi trường: chịu được -20÷60°C.
• Nhiệt độ làm việc: nhiệt độ làm việc trong khoảng -5÷100°C.
• Khả năng chịu áp: chịu được áp suất 0.5 bar
• Khả năng chịu lực: chịu tác động với khối lượng 1000N
• 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: 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 có phát sinh lỗi từ nhà sản xuất

Cách thức chọn mua cảm biến relay phù hợp:

Để có thể chọn lựa cho mình một cảm biến báo đầy báo cạn sao cho phù hợp thì đòi hỏi chúng ta phải có một vài kiến thức liên quan. Cụ thể là ta cần xác định được một vài yếu tố của môi trường cần đo lường như sau:

• Vật liệu cần đo lường là gì ? Với các loại vật liệu khác nhau thì chúng ta sẽ có 1 hoặc 1 vài dòng cảm biến báo mức on off khác nhau để sử dụng. Ví dụ như với các loại chất rắn như hạt nhựa, than đá, mùn cưa thì ta có thể sử dụng cảm biến on off dạng xoay. Còn với các loại chất lỏng như nước, xăng dầu, nhiên liệu thì ta sẽ sử dụng các loại cảm biến dạng điện dung các bạn nhé.
• Nhiệt độ chịu được là bao nhiêu ? Hầu hết các dòng cảm biến báo đầy báo cạn hiện nay chỉ có thể đo lường trong môi trường có nhiệt độ khoảng 85 độ C. Riêng với dòng cảm biến điện dung và xoay của Orion thì chịu được 100 độ C. Còn nếu các bạn sử dụng trong mức nhiệt cao hơn thì nên dùng điện dung của Dinel các bạn nhé.
• Kích thước cảm biến bao nhiêu ? Nếu các bạn sử dụng trong các silo hay thùng chứa có kích thước nhỏ thì nên chú ý đến kích thước của cảm biến các bạn nhé. Với các silo dạng có cánh khuấy thì nên chú ý chiều dài của cảm biến để tránh va chạm gây hư hỏng các thiết bị
• Giá cả của cảm biến ra sao ? Đây là một vấn đề nhỏ nhưng đáng để chúng ta quan tâm khi lựa chọn. Các dòng cảm biến đến từ Châu Âu bao giờ cũng có giá cao hơn các sản phẩm của Trung Quốc và Đài Loan. Nhưng bù lại chúng ta sẽ có được chất lượng sản phẩm tốt, sử dụng ổn định và tuổi thọ cao kèm theo bảo hành lâu dài. Với BFF thì các bạn sẽ được bảo hành tất cả sản phẩm từ 12 đến 18 tháng 1 đổi 1 các bạn nhé.

Bộ hiển thị giá trị đo cảm biến điện dung:

Nếu các bạn đang sử dụng cảm biến điện dung báo mức liên tục thì sẽ có nhu cầu quan sát giá trị đo đạc của cảm biến đúng không nào ? Hơn nữa thì với các loại thùng chứa, tank chứa có chiều cao lớn thì việc quan sát giá trị đo rất khó khăn. Đó là lý do ta cần lắp một màn hình rời để sử dụng, mình xin giới thiệu đến các bạn dòng màn hình hiển thị có model là OM402UNI nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Các bạn tham khảo các thông số bên dưới nhé.

• Model: sản phẩm có mã là OM402UNI
• Xuất xứ: có xuất xứ từ hãng Orbit Merret thuộc Cộng Hòa Séc.
• Ngõ vào (Input): các tín hiệu pt100, 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v,… tùy theo nhu cầu mà các bạn có thể cài đặt.
• Ngõ ra (Output): các tín hiệu Analog 4-20mA, 0-20mA, 0-10v, 0-5v, 2-10v,… Ngoài ra có thể tùy chọn dạng REPLAY ON/OFF để điều khiển đóng/ngắt thiết bị nạp liệu.
• Nguồn cấp: ta có thể sử dụng nguồn trong khoảng 80÷250VAC, ngoài ra có thể tùy chỉnh cấu hình là 10÷30VDC.
• Sai số: 0,1% trong quá trình hiển thị
• Kích thước bộ hiển thị: 48 x 96 x 120 (mm).
• Hệ số cách ly, chống nhiễu: 4000VAC.
• Thời gian bảo hành: 18 tháng, 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất.
• Màn hình hiển thị dưới dạng số và phần trăm. Giúp cho việc quan sát mực nước trở nên dễ dàng hơn.

Một ưu điểm của dòng màn hình điều khiển mực nước này là có thể xuất ra nhiều dạng tín hiệu khác nhau như các loại analog 4-20ma, 0-20ma, 0-5v, 0-10v, relay on/off, modbus rtu. Với các tín hiệu này chúng ta có thể sử dụng cho hầu hết các kết nối hiện nay đến các thiết bị điều khiển như PLC hay biến tần một cách dễ dàng.

Lời kết:

Trên đây là những thông tin cũng như các kiến thức cần thiết về cảm biến điện dung báo mức, hy vọng sẽ giúp ích cho những bạn có như sử dụng. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại cảm biến đo mức khác nhau, các bạn có thể tham khảo nếu có nhu cầu. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com

Tham khảo các bài viết liên quan:

Cảm biến xoay báo mức