Lựa chọn và sử dụng cảm biến quá trình

Có một số yếu tố chung cần xem xét khi lựa chọn cảm biến quy trình, chẳng hạn như môi trường vận hành, tùy chọn lắp đặt và hệ thống dây điện.

Khi chọn cảm biến quy trình, một số yếu tố chung cần được xem xét để tránh các vấn đề về cài đặt và ứng dụng trong quá trình triển khai. Những yếu tố này bao gồm mục đích của chúng, môi trường hoạt động, các tùy chọn lắp ráp, cài đặt, hiệu chuẩn, vận hành và chạy thử, vận hành và bảo trì.

Tất cả những yếu tố này phải được tính đến trong thiết kế. Chúng có tác động đáng kể đến hình thức và chức năng cuối cùng của cảm biến và thiết bị được kết nối hoặc điều khiển.

Việc đánh giá cẩn thận các yếu tố này sẽ ngăn cản việc thiết kế lại hoặc thay thế cảm biến khi đang sử dụng, điều này cũng dẫn đến phát sinh thêm chi phí và có thể gây chậm trễ.

Cảm biến tiệm cận điện dung phát hiện các vật thể kim loại và phi kim loại thông qua các vật liệu cách điện như gỗ hoặc nhựa và thường được sử dụng để phát hiện mức chất lỏng hoặc bột.Ảnh do Automation-Direct cung cấp, cơ sở dữ liệu sản phẩm mới dành cho kỹ thuật viên.

Môi trường cảm biến quá trình

Điều kiện làm việc có thể rất khác nhau. Ví dụ, khi nước được lọc sạch, môi trường thường ẩm ướt, bẩn, hung dữ và nguy hiểm. Môi trường công nghiệp cũng tương tự theo nhiều cách, nhưng cũng có những vật liệu như bụi kim loại và mảnh vụn hoặc sợi bay có thể chặn hoặc làm hỏng cảm biến.

Mục tiêu là cung cấp một nơi trú ẩn phù hợp và an toàn có thể hoạt động trong một môi trường thù địch mà bản thân nó không phải là mối nguy hiểm.

Ví dụ về điều này là cài đặt ở các vị trí ăn mòn hoặc nguy hiểm. Trong trường hợp đầu tiên, vỏ cảm biến phải được thiết kế để chịu được khí hoặc chất lỏng ăn mòn. Trong trường hợp thứ hai, mục tiêu là ngăn không cho vật liệu xâm nhập vào cảm biến và gây hư hỏng cho cảm biến.

Vỏ cảm biến thường được phân loại bằng hệ thống phân loại NEMA hoặc Hệ thống phân loại bảo vệ chống xâm nhập (IP)… NEMA 4X và NEMA 7-10 được sử dụng cho vỏ bọc chống ăn mòn. Có một mối quan hệ giữa hai hệ thống phân loại này.

Khi xem xét các yếu tố môi trường, việc sử dụng các cảm biến và hệ thống an toàn nội tại trong các khu vực nguy hiểm nên được xem xét bất cứ khi nào có thể.

Cảm biến an toàn nội tại sử dụng dòng điện và điện áp thấp để giảm nguy cơ hồ quang và tia lửa có thể đốt cháy các vật liệu dễ cháy.

Khi giám sát quy trình trong bể mở, vị trí của cảm biến phải cho phép kiểm soát tối ưu thông số cần thiết. Ảnh từ gian hàng của Endress + Hauser tại Hội chợ Rockwell Automation.

Tùy chọn gắn cảm biến

Có nhiều tùy chọn lắp đặt và chúng thường tuân theo các phương pháp tiêu chuẩn.Kiểm soát quá trình trong bể mở là dễ hiểu, ngoại trừ vị trí của cảm biến phải được lựa chọn cẩn thận để kiểm soát tối ưu thông số mong muốn.

Cảm biến cũng phải được lắp đặt để cho phép kiểm tra, bảo trì và hiệu chuẩn thường xuyên bất kể thông số đo được. Việc lắp đặt không theo tiêu chuẩn hoặc lắp đặt yêu cầu các công cụ đặc biệt có liên quan trực tiếp đến các lỗi có thể ảnh hưởng đến quá trình đo lường và kiểm soát.

Hầu hết các cảm biến cung cấp các tùy chọn kết nối tiêu chuẩn có thể dễ dàng tích hợp vào các đường ống, bình chứa hoặc bình xử lý.

Điều quan trọng là đảm bảo rằng cảm biến được lắp đặt ở vị trí dễ tiếp cận để nhân viên có thể thực hiện bảo trì thường xuyên và các quy trình bị gián đoạn do dữ liệu xấu.

Một vấn đề thường bị bỏ qua là cách kết nối các dây cáp. Trong môi trường khắc nghiệt hoặc nguy hiểm, cáp được sử dụng để gắn cố định vào vỏ cảm biến bằng cơ học hoặc bằng hợp chất bầu như epoxy hoặc chất độn. Điều này ngăn chặn sự xâm nhập của bụi bẩn hoặc vật liệu nguy hiểm có thể làm hỏng cảm biến hoặc gây ra tia lửa và hồ quang.

Phích cắm và đầu nối cũng có thể được sử dụng để kết nối cáp với cảm biến, nhưng điều này đòi hỏi môi trường sạch sẽ, chẳng hạn như phòng thí nghiệm. Sử dụng phương pháp này giúp dễ dàng thay thế cảm biến trong trường hợp hỏng hóc. Trong trường hợp đầu tiên, toàn bộ cảm biến và cụm cáp phải được thay thế, có thể cần phải đi dây rộng rãi.

Xem thêm về chủ đề này:Lựa chọn cảm biến, nguyên tắc cơ bản và tiêu chí lựa chọn