Đồ án đo lường và cảm biên Nhóm-2

đồ án môn đo lường về chiết rót chất lỏng

về mặt công nghệ củng như chất lượng và năng suất của hệ thống đảm bảođược 3 yếu tố cơ bản của một dây truyền sản xuất công nghiệp là: Giảmthiểu tối đa sức lao động con người vào quá trình sản xuất; hoạt động ổnđịnh với độ chính xác cao trong quá trình sản xuất, an toàn với doanhnghiệp sử dụng công nghệ.

Tùy vào nhu cầu và tính chất của chất lỏng cần rót (ví dụ: chất lỏng cần rótkhông có tính dẫn điện, không có tính chất ăn mòn; chất lỏng có dạng keođặc sánh; …) mà hệ thống chiết rót có những bộ phận cấu thành khác nhau.Nhưng về cơ bản khâu rót chất lỏng gồm các thành phần sau:

 Động cơ kéo băng tải

 Hệ thống khởi động gồm 2 nút start, stop.

 Bồn chứa chất lỏng cần rót

 Các thùng rỗng được đẩy ra từ kho chứa thùng

 2 van điều khiển để rót chất lỏng vào thùng và đưa chất lỏng vào bồnchứa

Để giúp hệ thống làm việc một cách tự động hóa hoàn toàn không thể khôngkhông nhắc tới vai trò hết sức quan trọng của các cảm biến được sử dụngtrong hệ thống Cảm biến mức dùng để điều chỉnh lượng chất lỏng trongbồn chưa; cảm biến lưu lượng dùng để đo lượng chất lỏng rót vào thùng;cảm biến ánh sáng dùng để xác định vị trí của các thùng chứa trên băng tải;

… Bên cạnh những ưu điểm của cảm biến là làm việc chính xác, an toàn và

có độ tin cậy cao, ở mỗi hệ thống dây truyền sản xuất cần có sự giám sát củacon người để đảm bảo dây truyền hoạt động an toàn, sữa chữa các thiết bịkhi xảy ra sự cố nhằm giúp sản xuất không bị gián đoạn gây thiệt hại vềkinh tế cho cho doanh nghiệp sử dụng dây truyền

1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống.

Khi ấn nút khởi động start động cơ kéo băng tải bắt đầu làm việc, cácthùng rỗng được đưa từ kho chứa thùng đặt lên băng tải, khi thùng chứađược đưa tới vị trí rót cảm biến quang thay đổi trạng thái làm rừng động cơkéo đồng thời van 2 được mở ra, lúc này thiết bị cảm biến lưu lượng đặtngay phía trên van 2 bắt đầu đếm lượng thể tích chất lỏng rót vào thùng, khithể tích chất lỏng trong thùng đạt đến yêu cầu định trước, cảm biến lưulượng đưa tín hiện phản hồi làm đóng van 2, trong quá trình rót nhờ vàocảm biến mức kiểm tra mực chất lỏng trong bồn chứa nhằm mở van 1 khi

lượng chất lỏng trong bồn không đủ để rót và đóng van 1 khi bồn chứa đãđầy

Hình 1.1: Mô phỏng khâu chiết rót chất lỏng trong công nghiệp.

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG THỰC HIỆN2.1 Yêu cầu của đề tài

Trong đề tài này chúng tôi đề cập tới khâu chiết rót chất lỏng trong công nghiệp với loại chất lỏng có tính chất như sau: chất lỏng cần rót không có tính dẫn điện, không có tính chất ăn mòn hóa học Về mặt yêu cầu: giám sát mức chất lỏng trong bồn chứa và mức chất lỏng rót vào thùng, vị trí các thùng trên băng tải Đối tượng điều khiển là động cơ kéo băng tải, van 1, van 2, và thiết bị đẩy thùng rỗng từ kho xuống băng tải Các vấn đề cần giải quyết của đề tài:

- Trình bày tổng quan về công nghệ và ứng dụng của hệ thống chiết rót chất lỏng;

- Mô tả nguyên lý vận hành hệ thống;

- Các phương án lựa trọn cảm biến trong hệ thống;

- Trình bày về loại cảm biến lựa chọn;

- Thiết kế vị trí lắp đặt cảm biến và tính toán sử lý tín hiệu đầu ra của cảm biến để tác động đến đối tượng điều khiển;

- Đánh giá về sai số của hệ thống ( giới hạn, nguyên nhân, biện pháp khắc phục)

2.2 Hướng giải quyết

2.2.1 Các cảm biến dùng trong hệ thống

Đối với hệ thống chiết rót chất lỏng này chúng tôi sử dụng các loại cảm biến sau:

- Cảm biến mức dùng để điều chỉnh lượng chất lỏng trong bồn chưa;

- Cảm biến lưu lượng dùng để đo lượng chất lỏng rót vào thùng;

- Cảm biến ánh sáng dùng để xác định vị trí của các thùng chứa trên băng tải

2.2.2 Các phương án lựa chọn cảm biến

2.2.2.1 Cảm biến lưu lượng chất lỏng qua van

a) Cảm biến lưu lượng dựa vào chênh lệch áp suất

Lưu lượng kế loại này hoạt động dựa vào nguyên lý Bernoulli Tức là sự chênh lệch áp suất xảy ra tại chỗ thắt ngẫu nhiên nào đó trên đường chảy, dựavào sự chênh áp suất này để tính toán ra vận tốc dòng chảy Cảm biến lưu lượng loại này thường có dạng lỗ orifice, ống pitot và ống venture Hình 2.1 thể hiện loại cảm biến tâm lỗ orifice, lỗ này tạo ra nút thắt trên dòng chảy Khi chất lỏng chảy qua lỗ này, theo định luật bảo toàn khối lượng, vận tốc

của chất lỏng ra khỏi lỗ tròn lớn hơn vận tốc của chất lỏng đến lỗ

đó Theo nguyên lý Bernoulli, điều này có nghĩ là áp suất ở phía mặt vào cao hơn áp suất mặt ra Tiến hành đo sự chênh lệch áp suất này cho phép xác định trực tiếp vận tốc dòng chảy Dựa vào vận tốc dòng chảy sẽ tính được lưu lượng thể tích dòng chảy

Hình 2.1: Cảm biến lưu lượng chênh lệch áp suất kiểu lỗ tròn (orifice)

Bằng việc xác định áp suất trước tấm lỗ p1, áp suất sau tấm lỗ p2; ta xác định được sự chênh lệch áp suất trước và sau lỗ:

Δp= p1-p2p= p1-p2

Khi đó lưu lượng thể tích Q được xác định từ biểu thức:

Q=KΔpΔp= p1-p2p

Với K là hệ số, phụ thuộc vào tỷ trọng chất lỏng, đường kính ống và lỗ orifice

Khi chọn lựa, lắp đặt thiết bị đo lưu lượng loại này trong ứng dụngcông nghiệp cần lưu ý các điểm sau:

- Cảm biến được chế tạo dựa trên công nghệ cổ điển, hoạt động ổn bền vững, dễ bảo trì-bảo dưỡng

định Phù hợp cho dòng chảy hỗn hợp

- Độ chính xác thấp ở dải lưu lượng nhỏ

- Sử dụng kỹ thuật đo lưu lượng chiết tách trong một đoạn ống dẫn, vì vậyđỏi hỏi phải tiêu hao thêm năng lượng khi chạy bơm

- Yêu cầu chính xác vị trí lắp đặt tấm lỗ orifice, điểm trích lỗ đo áp suấtđầu nguồn và điểm trích lỗ đo áp suất phía hạ nguồn dòng chảy

Vì độ chính xác của loại cảm biến này không cao với những dãi đo thấp nên

nó ít được dùng trong các khâu chiết rót chất lỏng trong công nghiệp

b) Cảm biến lưu lượng điện từ

Cảm biến lưu lượng điện từ hoạt động dựa vào định luật điện từ Faraday vàđược dùng để đo dòng chảy của chất lỏng có tính dẫn điện Hai cuộn dâyđiện từ để tạo ra từ trường (B) đủ mạnh cắt ngang mặt ống dẫn chất lỏng(hình2.2) Theo định luật Faraday, khi chất lỏng chảy qua đường ống sẽ sinh ramột điện áp cảm ứng Điện áp này được lấy ra bởi hai điện cực đặt ngangđường ống Tốc độ của dòng chảy tỷ lệ trực tiếp với biên độ điện áp cảm ứng

đo được

Cuộn dây tạo ra từ trường B có thể được kích hoạt bằng nguồn AChoặc DC Khi kích hoạt bằng nguồn AC - 50Hz, cuộn dây sẽ được kích thíchbằng tín hiệu xoay chiều Điều này có thuận lợi là dòng tiêu thụ nhỏ hơn sovới việc kích hoạt bằng nguồn DC Tuy nhiên phương pháp kích hoạt bằngnguồn AC nhạy cảm với nhiễu Do đó, nó có thể gây ra sai số tín hiệu đo Hơnnữa, sự trôi lệch điểm “không” thường là vấn đề lớn đối với hệ đo được cấpnguồn AC và không thể căn chỉnh được Bởi vậy, phương pháp kích hoạtbằng nguồn xung DC cho cuộn dây trường là giải pháp mang lại hiệu quả cao

Nó giúp giảm dòng tiêu thụ và giảm nhẹ các vấn đề bất lợi gặp phải với nguồnAC

Hình 2.2: Cảm biến lưu lượng điện từ

Khi đó điện áp cảm ứng được xác định theo công thức:

E=KΔpDBv

Trong đó: B: từ trường;

D: chiều dài chất dẫn điện (khoảng cách 2 điện cực đo điện áp cảmứng); V: vận tốc dòng chảy;

K: hệ số

Đối với hệ thống lắp đặt cảm biến lưu lượng điện từ cần lưu ý đến các điểmsau:

- Chỉ có thể đo chất lỏng có khả năng dẫn điện;

- Sự chọn lựa các điện cực thay đổi tùy thuộc vào độ dẫn điện, cấu tạođường ống và cách lắp đặt;

- Không có tổn hao trong hệ áp suất, nên cần lưu ý đến dải đo lưu lượngthấp;

- Rất thích hợp đo lưu lượng chất lỏng ăn mòn, dơ bẩn, đặc sệt như ximăng, thạch cao, … vì cảm biến đo loại này không có các bộ phận lắpđặt phía trong ống dẫn;

- Độ chính xác cao, sai số ±1% dải chỉ thị lưu lượng;

- Giá thành cao hơn

Cảm biến loại này hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng từ trường nên chỉthích

hợp dùng để đo lưu lượng của những lưu chất có tính chất dẫn điện

c) Cảm biến lưu lượng Coriolis

Đây là nhóm cảm biến đo lưu lượng khá phổ biến Chúng thực hiện đotrực tiếp lưu lượng khối lượng của dòng chất lỏng chảy qua ống dẫn Sự lắp đặt

có thể thực hiện bởi ống thẳng đơn, hay ống đôi có đoạn cong (hình 2.3) Cấutrúc của ống thẳng đơn thì dễ dàng khi chế tạo, lắp đặt và bảo trì - bảodưỡng nhưng thiết bị đo loại này rất nhạy cảm với nhiễu và tác động bênngoài Cấu trúc của ống đôi cong cho phép loại bỏ được nhiễu tác động vào kếtquả đo vì hai ống dẫn dòng chảy dao động ngược pha nhau nên sẽ triệt tiêuđược nhiễu

Hình 2.3: Cảm biến lưu lượng Coriolis ống đôi dạng cong Delta

Đối với cảm biến đo lưu lượng Coriolis, hai ống dẫn chất lỏng chảy qua đượccho dao động ở tần số cộng hưởng đặc biệt bởi từ trường mạnh bên ngoài Khichất lỏng bắt đầu chảy qua các ống dẫn chất lỏng, nó tạo ra lực Coriolis Daođộng rung của các ống dẫn cùng với chuyển động thẳng của chất lỏng, tạo rahiện tượng xoắn trên các ống dẫn này Hiện tượng xoắn này là do tác động củalực Coriolis ở hướng đối nghịch với hướng bên kia của các ống dẫn và sựcản trở của chất lỏng chảy trong ống dẫn đến phương chuyển động thẳngđứng Các sensor điện cực đặt cả phía dòng chảy vào (Inlet pickoff) và phíadòng chảy ra trên thành ống để xác định sai lệch thời gian về sự dịch pha (Δt)t)của tín hiệu vào (Inlet pickoff signal) và tín hiệu ra (Outlet pickup signal) Sựdịch pha này (Δt)t) được dùng để xác định trực tiếp lưu tốc khối lượng dòng chảyqua ống Hình2.4 minh họa hoạt động của cảm biến lưu lượng Coriolis khi chấtlỏng đứng im (No flow) và chất lỏng di chuyển (Flow)

Hình 2.4: Minh họa hoạt động của cảm biến lưu lượng Coriolis

Cảm biến lưu lượng Coriolis có đặc tính sau:

- Đo trực tiếp lưu tốc khối lượng, loại bỏ ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất,hình dạng dòng chảy đến phép đo;

- Độ chính xác cao;

- Cảm biến đo cho phép mô phỏng quá trình đo lưu lượng và tỷ trọng bởi

vì tần số dao động cơ bản của ống phụ thuộc vào tỷ trọng chất lỏng chảyqua ống;

- Không đo được lưu lượng chất lỏng dạng đặc biệt (ví dụ như: chất lỏngvới chất khí hay hạt rắn; chất khí với chất lỏng có bọt;…) bởi vì cáchạt/vật chất đặc biệt này làm giảm sự dao động của ống dẫn, gây ra sai sốphép đo.

d) Cảm biến lưu lượng siêu âm

Cảm biến lưu lượng siêu âm dựa vào hiệu ứng Doppler được thể hiện trên hình2.5 Cảm biến này bao gồm bộ phát và bộ thu Bộ phát thực hiện lan truyềnsóng siêu âm với tần số f1=0.5-10MHz vào trong chất lỏng với vận tốc là v.Giả sử rằng hạt vật chất hoặc các bọt trong chất lỏng di chuyển với cùng vậntốc Những hạt vật chất này phản xạ sóng lan truyền đến bộ thu với một tần sốf2 Sai lêch giữa tần số phát ra và tần số thu về của sóng cao tần được dùng để

đo vận tốc dòng chảy Bởi vì loại cảm biến lưu lượng siêu âm này yêu cầu hiệuquả phản xạ của hạt vật chất trong chất lỏng, nên nó không làm việc được vớicác chất lỏng một pha, tinh khiết

Hình 2.5: Cảm biến lưu lượng siêu âm dựa trên hiệu ứng Doppler

Khi đólưu lượng thể tích chảy qua đường ống được xác định theo công thức:

Q=KΔpΔp= p1-p2(f1,f2)f1,f2)

Trong đó: f1: tần số sóng phát đi;

f2: tần số sóng thu về;

K: hệ số, phụ thuộc góc tới/phản xạ, vị trí vật chất phản xạ, mặt cắt ngang

Cảm biến siêu âm xuyên thẳng (transit-time) Cảm biến loại này (hình 2.6)

có thể cho phép đo lưu lượng đối với chất lỏng/khí rất sạch (không lẫn tạp chất) Cấu tạo của nó bao gồm một cặp thiết bị biến đổi sóng siêu âm lắp dọc hai bên thành ống dẫn dòng chảy, đồng thời làm với trục của dòng chảy một góc xác định trước Mỗi thiết bị biến đổi bao gồm bộ thu và bộ phát, chúng phát và nhận tín hiệu chéo nhau (thiết bị này phát thì thiết bị kia thu) Dòng chảy trong ống gây ra sự sai lệch thời gian của chùm sóng siêu âm khi di

chuyển ngược dòng và xuôi dòng chảy Đo giá trị sai lệch về thời gian của chùm sóng xuyên qua dòng chảy này cho phép ta xác định vận tốc dòng chảy

Sự sai lệch thời gian này vô cùng nhỏ (nano-giây), do đó cần phải dùng thiết bị điện từ, điện tử có độ chính xác cao để thực hiện phép đo, hoặc tiến hành đo trực tiếp thời gian này

Hình 2.6: Cảm biến lưu lượng siêu âm xuyên thẳng

Khi đó lưu lượng dòng chảy được xác định theo công thức:

Q=KΔp(f1,f2)t1-t2)/(f1,f2)t1.t2)

Trong đó: t1: thời gian sóng xuyên qua dòng chảy xuôi dòng;

t2: thời gian sóng xuyên qua dòng chảy ngược dòng;

K: hằng số, phụ thuộc chiều dài đường âm thanh, tỉ số giữa trục vàđường tâm, hình dạng dòng chảy, mặt cắt ngang.

Khi lắp đặt cảm ứng loại này cần chú ý những điểm sau:

- Cảm ứng lưu lượng dựa vào hiệu ứng doppler không đắt;

- Cảm biến lưu lượng xuyên thẳng đưa ra kỹ thuật đo chất lỏng không dẫn điện và ăn mòn;

- Cảm biến lưu lượng siêu âm lắp đặt gá, kẹp vào đường ống hiện tại, cho phép không cần cắt bỏ hoặc phá hủy một phần đường ống, loại bỏ đến tổithiểu sự tác động con người đến chất lỏng độc hại và giảm sự bụi bẩn cho hệ thống;

- Không có thành phần lắp đặt trong ống nên không làm ảnh hưởng tới tốc

độ dòng chảy;

- Điểm nổi bật của cảm biến siêu âm là kết quả phép đo độc lập với hình dạng dòng chảy;

- Giá thành đắt và dòng chảy cần được điền đầy ống

2.2.2.2 Cảm biến mức chất lỏng trong bể chứa

Nhiệm vụ chính của loại cảm biến này nhằm xác định mức độ, thể tích hoặc

khối lượng chất lỏng trong bồn chứa Có hai dạng đo: đo liên tục và xác định theo ngưỡng

Có ba phương pháp hay dùng trong kỹ thuật đo và phát hiện mức chất lưu:

- Phương pháp thủy tỉnh dùng biến đổi điện;

- Phương pháp điện dựa trên tính chất điện của chất lưu;

- Phương pháp bức xạ dựa trên sự tương tác giữa bức xạ và chất lưu

a) Cảm biến độ dẫn

Cảm biến độ dẫn ( hình 2.7) dùng để đo mức chất lỏng có tính chất dẫn điện.Hình 2.7a gồm hai điện cực hình trụ nhúng trong chất lỏng dẫn điện Trong chế độ đo liên tục, các điện cực được nối với nguồn nuôi xoay chiều ~ 10V Dòng điện chạy qua các điện cực có biên độ tỉ lệ với chiều dài của phần điện cực được nhúng chìm trong chất lỏng

Hình 2.7b chỉ sử dụng một điên cực, điện cực thứ 2 là bình chứa bằng kim loại.Hình 2.7c dùng để phát hiện ngưỡng, gồm hai điện cực gắn đặt theo phương ngang, điện cực còn lại nối với thành bình bằng kim loại, vị trí của các điện cực ngắn tương ứng với một ngưỡng Khi mức chất lỏng đạt tới điện cực, dòngđiện trong mạch thay đổi mạnh về mặt biên độ

Hình 2.7: Cấu tạo và nguyên lý đo mức bằng phương pháp điện

Do đặc điểm của loại cảm biến này là chỉ đo được mức của những chất lỏng

có tính chất dẫn điện nên nó không thích hợp với mục đích và yêu cầu của đề tại này đó là chất lỏng không có tính chất dẫn điện, không có tính chất ăn mòn

b) Cảm biến tụ điện

Khi chất lỏng là chất cách điện, có thể tạo tụ điện bằng hai điện cự hình trụ

nhúng trong chất lỏng hoặc một điện cực kết hợp với điện cực thứ hai là thành bình chứa nếu thành bình chứa làm bằng kim loại Chất điện môi giữa hai điện cực chính là mức chất lưu được chuyền thành đo điện dung của tụ điện, điện dung này thay đổi theo mức chất lỏng trong bình chứa Điều kiện để áp dụng phương pháp này là: hằng số điện môi của chất lỏng phải lớn hơn đáng kể hằng số điện môi của không khí ( thường là gấp đôi)

Trong trường hợp chất lưu là chất dẫn điện, để tạo tụ điện người ta dùng một điện cực kim loai ở bên ngoài có phủ cách điện, lớp phủ đóng vai trò là chất cách điện môi còn chất lưu đóng vai trò làm điện cực thứ hai

c) Cảm biến bức xạ

Cảm biến bức xạ cho phép đo mức chất lưu mà không cần tiếp xúc với môi

trường đo, ưu điểm này rất thích hợp khi đo mức ở điều kiện môi trường đo có nhiệt độ, áp suất cao hoặc môi trường có tính ăn mòn mạnh

Trong phương pháp này cảm biến gồm một nguồn phát tia (1) và bộ thu (2) đặt ở hai phía của bình chứa Nguồn phát thường là một nguồn bức xạ tia γ (nguồn 60Co hoặc 137Cs) bộ thu là một buồng ion hóa Ở chế độ phát hiện

ngưỡng (hình 2.8a), nguồn phát và bộ thu đặt đối diện nhau ở vị trí ngang mức ngưỡng cần phát hiện, chùm tia của nguồn phát mảnh và gần như song song Tùy thuộc vào mức chất lưu (3) cao hơn hay thấp hơn mức ngưỡng mà chùm tia đến độ thu sẽ bị suy giảm hoặc không, bộ thu sẽ phát ra tín hiệu tương ứng với các trạng thái so với mức ngưỡng.

Ở chế độ đo liên tục (hình 2.8b), nguồn phát (1) phát ra chùm tia với một góc

mở rộng quét lên toàn bộ chiều cao của mức chất lưu cần kiểm tra và bộ thu Khi mức chất lưu (3) tăng do sự hấp thụ của chất lưu tăng, chùm tia đến bộ thu(2) sẽ bị suy giảm, do đó tín hiệu ra tử bộ thu giảm theo Mức độ suy gảm của chùm tia bức xạ tỉ lệ với mức chất lưu trong bình chứa

Hình 2.8: Cấu tạo và nguyên lý cảm biến bức xạ

d) Cảm biến áp suất vi sai

Đo lưu lượng bằng cảm biến áp suất vi sai (phương pháp thủy tĩnh) có cấu

tạo như (hình 2.9), dùng một cảm biến áp suất vi sai dạng màng (1) đặt sát đáy bình chứa Một mặt chịu áp suất của mức chất lưu gây ra:

p= p 0 + ρghgh

Trong đó: p - áp suất của chất lưu đặt lên màng;

p0 - áp suất ở đỉnh bồn chứa;

h - chiều cao của chất lưu trong bồn chứa;

ρ - khối lượng riêng của chất lưu

Mặt còn lại của màng cảm biến chịu áp tác động của áp suất p0 bằng áp suất ở đỉnh bình chứa Đội chênh lệch áp suất p-p0 sinh ra lực tác dụng lên màng của

cảm biến làm nó biến dạng Biến dạng của màng tỉ lệ với chiều cao h của chất lưu trong bồn chứa, được biến đổi thành tín hiệu điện nhờ bộ biến đổi điện.

Hình 2.9: Cảm biến áp suất vi sai

2.2.2.3 Cảm biến quang xác định vị chí thùng trên băng tải

a) Cảm biến quang loại phản xạ (f1,f2)Retro-Reflective or Reflex)

Cảm biến quang loại phản xạ có bộ phát và nhận tích hợp trung trong một bộ

vỏ hay gọi là 2 trong 1 Vị trí của hai bộ phận này song song nhau (hình 2.10)Một thành phần khác của loại cảm biến này là bộ phận phản xạ (Reflector).Ánh sáng được chiếu tới bộ phận phản xạ và quay trở lại bộ phận tiếp nhận Khi có đối tượng chặn ánh sáng, ngõ ra của cảm biến thay đổi trạng thái Các đối tượng được nhận biết khi ánh sáng bị ngắt không phản xạ lại Khoảng cách phát hiện lớn nhất của các cảm biến Siemens loại thu phát chung vỏ là 35 feet (khoảng 10 m)

Hình 2.10: Cảm biến quang loại phản xạ

Về đặc điểm của loại cảm biến phản xạ này:

- Độ tin cậy cao;

- Giảm bớt dây dẫn;

- Có thể phân biệt được vật trong suốt, mờ, bóng loáng

b) Cảm biến quang thu phát độc lập (f1,f2)Thru-Beam)

Cảm biến quang loại Thru-Beam là loại cảm biến có phần phát và phần thu ở

trong hai bộ phận độc lập nhau và đặt đối diện nhau (hình 2.11)

Giả sử khi tia sáng đi trực tiếp từ phần phát đến phần thu thì trạng thái ở ngõ

ra của phần nhận ở mức thấp (mức 0) Khi có đối tượng xuất hiện ở vị trí đường đi của tia sáng lúc đó ánh sáng không tới được phần nhận, trạng thái ngõ ra của bộ phận nhận sẽ thay đổi thành mức cao (mức 1) Đến khi đối tượngkhông còn cản trở tia sáng nửa, thì trạng thái ngõ ra trở lại mức thấp

Loại cảm biến này thường dùng ánh sáng là tia hồng ngoại, vì sử dụng loại tia hồng ngoại thì ảnh hưởng của vùng ánh sáng nhìn thấy được, của bịu, của bẩn giảm ở mức nhỏ nhất, hơn nữa không ảnh hưởng tới sức khỏe con người

Hình 2.11: Cảm biến quang loại Thru-BeamĐặc điểm của loại cảm biến quang thu phát độc lập (thru-Beam):

- Độ tin cậy cao;

- Thích hợp để phát hiện các đối tượng mờ đục, không trong suốt (chắn sáng) hay các đối tượng có tính phản chiếu;

- Tầm hoạt động xa, một số cảm biến đặc biệt có khả năng hoạt động lên đến cự ly 274 mét;