Cảm biến đo mức bột là gì? Gợi ý 4 công nghệ đo mức hiệu quả

Trong các ngành sản xuất xi măng, thực phẩm, hóa chất và thức ăn chăn nuôi, việc kiểm soát mức nguyên liệu dạng bột trong silo, bồn chứa thường gặp khó khăn do bụi mịn, độ bám dính cao và bề mặt vật liệu không đồng đều. Sử dụng cảm biến đo mức bột giúp người dùng theo dõi lượng nguyên liệu, cảnh báo đầy cạn và tối ưu quá trình cấp liệu. Vậy có những loại cảm biến nào, nguyên lý hoạt động ra sao và cần lưu ý gì khi lựa chọn? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Cảm biến đo mức bột là gì?

Cảm biến đo mức bột là thiết bị dùng để đo lường và giám sát mức nguyên liệu dạng bột trong silo, bồn chứa hoặc phễu cấp liệu. Thiết bị hoạt động dựa trên các nguyên lý như radar, điện dung, cánh xoay hoặc rung để đo mức liên tục hoặc cảnh báo khi nguyên liệu đạt đến ngưỡng đầy, cạn.

Do nguyên liệu dạng bột thường dễ phát sinh bụi, bám dính, đóng vón và có bề mặt không đồng đều nên việc lựa chọn cảm biến cần dựa vào độ mịn, độ ẩm, khối lượng riêng và đặc tính của từng loại bột để đảm bảo khả năng hoạt động ổn định.

Cảm biến báo mức bột  được ứng dụng phổ biến trong ngành xi măng, thực phẩm, hóa chất, sản xuất nhựa và thức ăn chăn nuôi để giám sát các nguyên liệu như xi măng, bột đá, bột mì, sữa bột và bột nhựa. Thiết bị giúp kiểm soát quá trình nạp xả, cảnh báo đầy cạn, hạn chế thất thoát nguyên liệu và hỗ trợ tự động hóa sản xuất.

Các loại cảm biến đo mức bột phổ biến và công nghệ đo của từng loại

Hiện nay, cảm biến đo mức bột sử dụng nhiều công nghệ khác nhau, phổ biến gồm radar, điện dung, cánh xoay và dạng rung. Mỗi công nghệ có nguyên lý phát hiện vật liệu riêng, từ đó quyết định khả năng đo liên tục, cảnh báo mức đầy hoặc mức cạn trong silo, bồn chứa.

Để lựa chọn chính xác, cần phân biệt hai phương pháp chính: đo mức liên tục giúp xác định chiều cao vật liệu theo thời gian thực và đo mức điểm chỉ phát hiện sự có mặt của bột tại một vị trí cố định.

Cảm biến đo mức bột radar

Cảm biến báo mức bột radar sử dụng công nghệ sóng điện từ tần số cao để đo khoảng cách từ thiết bị đến bề mặt bột. Anten phát sóng radar xuống bề mặt vật liệu, sau đó thu nhận tín hiệu phản xạ. Bộ xử lý phân tích độ trễ hoặc sự chênh lệch tần số của tín hiệu để xác định khoảng cách, từ đó tính toán mức bột trong silo.

Các thiết bị radar hiện đại thường sử dụng công nghệ FMCW để đo mức liên tục mà không cần tiếp xúc với nguyên liệu. Đây là ưu điểm quan trọng khi đo bột xi măng, bột đá, bột nhựa hoặc các vật liệu rời trong silo cao.

Đặc điểm công nghệ:

• Đo mức liên tục, cung cấp giá trị chiều cao hoặc tỷ lệ mức bột.
• Không tiếp xúc trực tiếp với vật liệu nên hạn chế hao mòn đầu dò.
• Có thể làm việc trong môi trường nhiều bụi với anten, tần số và cấu hình phù hợp.
• Phụ thuộc vào khả năng phản xạ sóng của vật liệu, hình dạng bề mặt và vị trí lắp đặt.

Nên chọn radar khi: Hệ thống cần theo dõi mức bột liên tục, quản lý tồn kho nguyên liệu hoặc tích hợp tín hiệu đo vào PLC, SCADA.

Cảm biến đo mức bột điện dung

Cảm biến đo mức bột điện dung hoạt động theo nguyên lý phát hiện sự thay đổi điện dung giữa đầu dò và môi trường xung quanh. Khi chưa có bột tiếp xúc, điện trường của cảm biến chủ yếu đi qua không khí. Khi bột bao phủ đầu dò, hằng số điện môi của môi trường thay đổi, làm điện dung tăng hoặc giảm. Mạch điện tử sẽ nhận biết sự thay đổi này để xác định trạng thái mức.

Công nghệ điện dung thường được ứng dụng trong cảm biến báo mức điểm, đặc biệt tại các vị trí cần kiểm soát mức đầy hoặc mức cạn của silo.

Đặc điểm công nghệ:

• Phát hiện mức bột dựa trên sự thay đổi đặc tính điện môi.
• Không có bộ phận chuyển động cơ học.
• Có thể sử dụng cho nhiều loại bột, hạt và nguyên liệu rời.
• Độ ẩm và vật liệu bám dính có thể làm thay đổi tín hiệu đo.

Một số dòng điện dung sử dụng công nghệ RF Admittance với cơ chế bù bám dính để cải thiện khả năng phân biệt giữa vật liệu thực sự bao phủ đầu dò và lớp bột bám trên bề mặt.

Nên chọn điện dung khi: Cần báo mức đầy, mức cạn tại vị trí xác định, đặc biệt với vật liệu có hằng số điện môi phù hợp và điều kiện bám dính đã được đánh giá.

Cảm biến đo mức bột dạng xoay

Cảm biến báo mức bột cánh xoay sử dụng công nghệ phát hiện lực cản cơ học để xác định sự có mặt của bột tại một vị trí trong silo. Thiết bị được trang bị một động cơ điện nhỏ, kết nối với trục và cánh xoay đặt bên trong bồn chứa.

Khi mức bột nằm dưới vị trí lắp đặt, động cơ làm cánh quay liên tục. Khi bột dâng lên bao phủ cánh, lực cản của vật liệu khiến cánh ngừng quay. Cơ cấu phát hiện mô-men cản sẽ kích hoạt công tắc, gửi tín hiệu báo mức đầy hoặc mức cạn về hệ thống điều khiển.

Đặc điểm công nghệ:

• Đo mức điểm, không xác định được chiều cao bột liên tục.
• Phát hiện vật liệu bằng lực cản tác động lên cánh xoay.
• Nguyên lý đơn giản, dễ lắp đặt và vận hành.
• Có bộ phận chuyển động nên cần kiểm tra nguy cơ kẹt cánh, mài mòn hoặc vật liệu đóng bánh.

Nên chọn cánh xoay khi: Cần cảnh báo mức đầy hoặc mức cạn trong silo chứa xi măng, bột đá, hạt nhựa và các loại vật liệu rời có khả năng tạo lực cản đủ lớn để dừng cánh.

Cảm biến đo mức bột dạng rung

Cảm biến đo mức bột dạng rung sử dụng công nghệ dao động cơ học và phát hiện sự thay đổi đặc tính rung khi vật liệu tiếp xúc với đầu dò. Thiết bị thường có đầu dò dạng thanh hoặc chĩa rung, được kích thích dao động bằng phần tử áp điện.

Khi chưa có bột tiếp xúc, đầu dò dao động ở tần số đặc trưng. Khi bột dâng lên bao phủ đầu dò, tải trọng của vật liệu làm thay đổi tần số, biên độ hoặc mức suy giảm dao động. Mạch điện tử phân tích sự thay đổi này và chuyển thành tín hiệu đóng hoặc ngắt. Khác với cảm biến cánh xoay, công nghệ rung không sử dụng động cơ và cánh quay. Nhờ vậy, thiết bị hạn chế được các vấn đề liên quan đến cơ cấu quay cơ học.

Đặc điểm công nghệ:

• Đo mức điểm bằng sự thay đổi dao động của đầu dò.
• Không sử dụng cơ cấu quay liên tục.
• Phù hợp với nhiều loại bột mịn, hạt và vật liệu rời.
• Cần kiểm tra khối lượng riêng tối thiểu, đặc tính bám dính và khả năng đóng cứng của vật liệu.

Nên chọn dạng rung khi: Cần cảnh báo mức đầy hoặc mức cạn, ưu tiên thiết bị không có cơ cấu quay và muốn giảm yêu cầu bảo trì cơ học.

Nên chọn cảm biến đo mức bột nào cho hệ thống?

Để lựa chọn cảm biến đo mức bột phù hợp, cần dựa vào mục đích đo, đặc tính nguyên liệu, chiều cao silo và tín hiệu điều khiển. Mỗi công nghệ sẽ đáp ứng những yêu cầu sử dụng khác nhau.

Chọn theo mục đích sử dụng

Nếu cần đo mức bột liên tục, nên chọn cảm biến radar để theo dõi chiều cao nguyên liệu và quản lý lượng bột trong silo.

Nếu chỉ cần cảnh báo mức đầy hoặc mức cạn, có thể sử dụng cảm biến điện dung, cánh xoay hoặc dạng rung. Những thiết bị này phát hiện bột tại vị trí cố định, giúp kiểm soát quá trình cấp và xả nguyên liệu.

Chọn theo đặc tính vật liệu

Đặc tính của bột ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định của phép đo:

• Bột nhiều bụi: Ưu tiên radar chuyên dụng khi cần đo liên tục.
• Bột khô, ít bám dính: Có thể chọn điện dung, cánh xoay hoặc dạng rung để báo mức.
• Bột ẩm, dễ bám dính: Cân nhắc radar không tiếp xúc hoặc cảm biến điện dung có chức năng bù bám dính.
• Bột có khối lượng riêng thấp: Cần kiểm tra độ nhạy của cảm biến dạng rung, cánh xoay và khả năng phản xạ sóng radar.

Chọn theo chiều cao silo

Với silo cao, cảm biến báo mức bột radar là lựa chọn phù hợp khi cần đo liên tục ở khoảng cách lớn. Cần kiểm tra dải đo, góc phát sóng và vị trí lắp đặt để tránh vật cản.

Với silo nhỏ hoặc phễu chứa, cảm biến điện dung, cánh xoay và dạng rung thường đáp ứng tốt nhu cầu cảnh báo mức tại vị trí cố định.

Chọn theo tín hiệu đầu ra

Cảm biến đo mức bột radar thường sử dụng tín hiệu 4–20 mA, HART hoặc giao tiếp số để truyền dữ liệu đo liên tục về PLC, SCADA.

Trong khi đó, cảm biến điện dung, cánh xoay và dạng rung thường sử dụng relay hoặc tín hiệu đóng/ngắt để cảnh báo đầy, cạn và điều khiển thiết bị cấp liệu.

Nhìn chung, nên chọn radar khi cần theo dõi mức bột liên tục và chọn cảm biến điện dung, cánh xoay hoặc dạng rung khi chỉ cần cảnh báo mức điểm. Đồng thời, cần kiểm tra thông số kỹ thuật để bảo đảm thiết bị phù hợp với điều kiện vận hành thực tế.

Liên hệ Thiết Bị Cảm Biến THP tư vấn và báo giá cảm biến đo mức bột chi tiết

Giá cảm biến đo mức bột phụ thuộc vào công nghệ đo, dải đo, chiều cao silo, vật liệu chế tạo và yêu cầu vận hành của từng hệ thống. Các dòng cảm biến radar, siêu âm và báo mức dạng công tắc có mức giá khác nhau tùy theo model và tính năng. Để lựa chọn đúng thiết bị, khách hàng cần xác định đặc tính vật liệu, mức độ bụi, nhiệt độ làm việc và nhu cầu đo liên tục hay cảnh báo mức.

Thiết Bị Cảm Biến THP chuyên cung cấp các dòng cảm biến đo mức, phục vụ nhu cầu giám sát bột xi măng, bột đá, bột mì, hạt nhựa và nhiều loại vật liệu rời khác trong silo, bồn chứa và dây chuyền sản xuất. Với danh mục sản phẩm đa dạng, THP hỗ trợ khách hàng lựa chọn thiết bị theo chiều cao silo, đặc tính vật liệu, vị trí lắp đặt và yêu cầu kết nối với hệ thống điều khiển.

Khi mua hàng tại Thiết Bị Cảm Biến THP, khách hàng được tư vấn lựa chọn model phù hợp, cung cấp thông số kỹ thuật và báo giá theo nhu cầu thực tế. Đội ngũ kỹ thuật hỗ trợ giải đáp các vấn đề liên quan đến nguyên lý đo, vị trí lắp đặt, tín hiệu đầu ra và khả năng kết nối với PLC hoặc hệ thống giám sát. Thông tin sản phẩm, giấy tờ liên quan và chính sách bảo hành được cung cấp theo từng model, giúp khách hàng thuận tiện trong quá trình lựa chọn và sử dụng.

Nếu bạn đang tìm kiếm cảm biến đo mức bột chính hãng, giá cạnh tranh, hãy liên hệ ngay Thiết Bị Cảm Biến THP qua Hotline/Zalo 0928.613.555 để được tư vấn kỹ thuật và nhận báo giá chi tiết. Bạn cũng có thể truy cập website thietbicambien.com.vn để tìm hiểu thêm các dòng thiết bị đo lường công nghiệp.