THIẾT KẾ THIẾT BỊ CẢNH BÁO
Giới thiệu các loại cảm biến và chọn cảm biến cho thiết bị
Hiện nay, có nhiều loại cảm biến đo mức nước khác nhau, mỗi loại phù hợp với các ứng dụng và mục đích cụ thể Sự lựa chọn cảm biến phụ thuộc vào nhiều yếu tố như môi trường, nhiệt độ, vị trí lắp đặt và diện tích lắp đặt.
Cảm biến đo mức nước là thiết bị quan trọng giúp theo dõi và kiểm soát mức nước trong các hệ thống khác nhau Các loại cảm biến như cảm biến báo nước, cảm biến đo mức nước siêu âm, cảm biến mức nước dạng phao, và cảm biến mức nước cảnh báo hồng ngoại đều có những ứng dụng riêng biệt Những cảm biến này không chỉ đảm bảo an toàn mà còn tối ưu hóa quy trình quản lý nước trong các ngành công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày.
2.1.1 Cảm biến đo mức nước dạng phao
Phao inox 316 và 304, cùng với phao nhựa, sử dụng tín hiệu ON/OFF (NO/NC) và có tiếp điểm từ thay vì cơ học Chúng được ứng dụng để báo mức chất lỏng, cảnh báo đầy hoặc cạn, điều khiển bơm và làm tín hiệu điều khiển cho các thiết bị khác Tất cả các loại phao này đều được sản xuất theo tiêu chuẩn Châu Âu.
Hình 2.1: Phao báo mức loại nhựa, inox
2.1.2 Cảm biến đo mức nước dạng phao tuyến tính
Phao kiểm soát mức nước này cung cấp tín hiệu analog 4-20mA, với thân làm từ Inox, PVC hoặc PP, mang lại nhiều lựa chọn cho các môi trường đo khác nhau Sản phẩm này đặc biệt hiệu quả trong các không gian hẹp như bể dạng ống, nơi mà cảm biến siêu âm không thể hoạt động, và có khả năng chịu nhiệt độ cao.
Hình 2.2: Cảm biến đo mức nước dạng phao tuyến tính
2.1.3 Cảm biến đo mức nước dạng quang
Cảm biến báo mức dầu
Hình 2.3: Cảm biến báo mức dầu, mức nước dạng quang
Cảm biến đo mức nước hoạt động dựa trên nguyên tắc khúc xạ ánh sáng, khi nước tiếp xúc với đầu cảm biến, nó sẽ phát tín hiệu NPN/PNP (24VDC) Sản phẩm được thiết kế với ren để dễ dàng lắp đặt vào bồn, có thể lắp theo phương thẳng đứng hoặc ngang Chất liệu nhựa Polysulphone giúp cảm biến chịu được môi trường axit và các chất nền, phù hợp cho việc đo mức dầu, cồn, rượu, bia.
NPN/PNP/NO/NC Điện áp: 10-40VDC/100-265VAC
- Cảm biến đo mức nước dạng điện cực, bộ điều khiển mức nước
Cảm biến điện cực là thiết bị được sử dụng để kiểm soát mức nước trong bể, với chức năng điều khiển bơm nước vào hoặc ra Khi mức nước cạn, cảm biến sẽ kích hoạt bơm, và khi bể đầy, bơm sẽ ngừng hoạt động Đối với loại cảm biến 5 cực, còn có khả năng cảnh báo mức nước quá cao hoặc quá thấp.
Hình 2.4: Cảm biến đo mức nước dạng điện cực
Cảm biến hoạt động dựa trên nguyên tắc so sánh điện trở giữa các que điện cực, không cần điện áp, rất phù hợp cho môi trường chống cháy nổ Thiết bị gồm ba que điện cực với độ dài khác nhau, trong đó que dài nhất làm chuẩn để so sánh điện trở với hai que còn lại Khi mực nước giảm xuống dưới que thứ hai, điện trở giữa que thứ ba và que thứ hai trở về bằng không, kích hoạt tiếp điểm trên bộ điều khiển để điều khiển bơm hoặc van cấp nước Khi nước dâng lên chạm vào que đo thứ nhất, bộ điều khiển so sánh điện trở giữa que thứ hai và thứ nhất, nếu lớn hơn không, tiếp điểm sẽ ngắt, ngừng chế độ bơm nước vào Chế độ xả nước được điều khiển ngược lại Bộ điều khiển cho phép lựa chọn độ nhạy điện trở đối với dung dịch có độ dẫn điện thấp và có thể báo mức chất rắn ẩm, như đất hoặc bột.
2.1.4 Cảm biến đo mức nước dạng siêu âm
Cảm biến đo mức nước không tiếp xúc hoạt động dựa trên nguyên tắc thay đổi khoảng cách, với tín hiệu đầu ra thay đổi từ 4-20mA hoặc 0-10VDC Khoảng cách đo có thể điều chỉnh theo nhu cầu của người sử dụng, chẳng hạn như từ 300 đến 400mm.
Các loại phạm vi có sẵn: 50~400mm, 100~900mm, 200~2200mm, 250~3500mm, 350~6000mm
Loại cảm biến này có nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng điều chỉnh khoảng cách một cách dễ dàng trong giới hạn cảm biến Nó không cần tiếp xúc với vật cần đo và cung cấp tín hiệu analog để kiểm soát toàn bộ mức nước, đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác.
Nhược điểm: Có bán kính hoạt động rộng nên thường bị vướng vào thành gây nhiễu tín hiệu, nhiệt độ hoạt động dưới 50 độ C
Các loại thiết bị có phạm vi khác nhau sẽ có bán kính hoạt động tương ứng, ví dụ như loại 400mm có bán kính 60mm, loại 900mm có bán kính 150mm, và loại 2200mm có bán kính hoạt động là 240mm.
Hình 2.5: Cảm biến siêu âm đo mức nước, khoảng cách
Thông số kỹ thuật cảm biến đo mức nước dạng siêu âm ngõ ra 0-10VDC, 420mA
– Ngõ ra: 4-20mm hoặc 0-10VDC, NPN/PNP
– Khoảng cách đo: 400mm, 900mm, 2200mm, 3500mm, 6000mm – Bảo vệ kín nước: IP 67
– Kết nối: cáp dài 2m PVC hoặc Connector
– Thời gian đáp ứng: