Dinel CLM-36 | Cảm biến điện dung đo mức liên tục đến 20 m

Dinel CLM-36 là cảm biến điện dung dùng để đo mức liên tục chất lỏng, bột và vật liệu rời trong bồn, bể, phễu chứa hoặc silo. Thay vì chỉ phát hiện trạng thái đầy/cạn như cảm biến mức ON/OFF, CLM-36 theo dõi sự thay đổi của mức vật liệu trên toàn bộ chiều dài điện cực và chuyển đổi thành tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10V.

Điểm đáng chú ý của Dinel CLM-36 là số lượng cấu hình điện cực khá lớn. Người dùng có thể chọn điện cực que inox, điện cực phủ PFA/FEP, điện cực có ống tham chiếu hoặc dạng cáp treo. Chiều dài điện cực que có thể lên đến 5 m, trong khi phiên bản cáp cho phép đo đến 20 m, phù hợp cả bồn chứa chất lỏng lẫn silo chứa bột, hạt và vật liệu rời.

CLM-36 cũng có phiên bản nhiệt độ cao và phiên bản intrinsically safe cho khu vực có nguy cơ cháy nổ. Do đó khi chọn mã không chỉ cần biết chiều cao bồn mà còn phải xác định môi chất, độ dẫn điện, nhiệt độ, áp suất, vật liệu bồn và yêu cầu Ex của khu vực lắp đặt.

Dinel CLM-36 là cảm biến gì?

Dinel CLM-36 thuộc nhóm Capacitive Level Meter – cảm biến điện dung đo mức liên tục. Điện cực của cảm biến được lắp trực tiếp vào bồn hoặc silo. Khi mức vật liệu thay đổi, giá trị điện dung giữa điện cực và môi trường xung quanh cũng thay đổi. Mạch điện tử bên trong CLM-36 chuyển sự thay đổi này thành tín hiệu tương ứng với chiều cao mức.

Với phiên bản output dòng, mức thấp nhất có thể được hiệu chỉnh tương ứng khoảng 4 mA, còn mức cao nhất tương ứng 20 mA. Đây cũng chính là cách người kỹ thuật thường hiểu nhanh tín hiệu min/max: 4 mA tương ứng mức tối thiểu và 20 mA tương ứng mức tối đa sau khi cảm biến được hiệu chỉnh đúng với bồn thực tế.

Nếu hệ thống điều khiển nhận tín hiệu điện áp, CLM-36 còn có cấu hình output 0-10V. Vì vậy cảm biến có thể đưa tín hiệu trực tiếp về bộ hiển thị, bộ điều khiển hoặc analog input phù hợp của hệ thống tự động hóa.

Điểm nổi bật của Dinel CLM-36

• Đo mức liên tục cho chất lỏng, bột và vật liệu rời.
• Output analog 4-20mA hoặc 0-10V.
• Điện cực que có chiều dài tối đa đến 5 m.
• Điện cực cáp cho silo có thể dài đến 20 m.
• Có điện cực phủ PFA hoặc FEP cho các môi chất phù hợp.
• Có cấu hình điện cực kèm ống tham chiếu.
• Hỗ trợ phiên bản nhiệt độ cao NT.
• Có phiên bản Xi và XiT cho môi trường nguy hiểm cháy nổ.
• Thân, điện cực và nhiều chi tiết tiếp xúc được chế tạo từ inox.
• Ứng dụng được cho bồn, bể, phễu và silo công nghiệp.

Thông số kỹ thuật Dinel CLM-36

Thông tin tham chiếu hãng Dinel: Dinel CLM-36 – Capacitive Level Meter. Gắn cụm chữ này với đường dẫn sản phẩm chính thức của Dinel được cung cấp bên dưới bài.

Các phiên bản điện cực Dinel CLM-36

Không nên đặt mua CLM-36 chỉ dựa vào tên model. Phần phía sau mã CLM-36 xác định loại điện cực và đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chiều dài đo, vật liệu tiếp xúc cũng như môi chất phù hợp.

N, NT, Xi và XiT trên CLM-36 có nghĩa là gì?

CLM-36N – phiên bản tiêu chuẩn

CLM-36N dùng cho khu vực công nghiệp thông thường không yêu cầu chứng nhận chống cháy nổ. Đây thường là cấu hình được cân nhắc đầu tiên cho bồn nước, dầu, nguyên liệu hoặc silo đặt trong khu vực an toàn.

CLM-36NT – phiên bản nhiệt độ cao

NT bổ sung đoạn cách nhiệt giữa phần kết nối quá trình và đầu điện tử. Phiên bản này phù hợp khi nhiệt độ tại vị trí lắp cao và cần cách đầu electronics ra khỏi vùng nhiệt.

CLM-36Xi – intrinsically safe

Xi được thiết kế cho môi trường có nguy cơ cháy nổ. Khi sử dụng phiên bản này cần đồng thời kiểm tra zone, môi chất, thông số an toàn nội tại và bộ nguồn/barrier phù hợp thay vì chỉ thay cảm biến tiêu chuẩn bằng cảm biến Ex.

CLM-36XiT – chống cháy nổ và nhiệt độ cao

XiT kết hợp yêu cầu intrinsically safe với kết cấu dùng cho nhiệt độ cao. Đây là cấu hình cần kiểm tra kỹ mã hàng trước khi đặt vì giới hạn nhiệt độ của phần điện cực, đầu kết nối và housing không hoàn toàn giống nhau.

Dinel CLM-36 đo được những môi chất nào?

CLM-36 được Dinel thiết kế để đo liên tục chất lỏng, bột và vật liệu rời. Đây là một ưu điểm quan trọng khi so với nhiều công nghệ đo mức chỉ tối ưu cho một nhóm môi chất cụ thể.

Đo mức dầu và chất lỏng không dẫn điện

Nguyên lý điện dung đặc biệt hữu ích với nhiều chất lỏng có hằng số điện môi khác với không khí. Với bồn dầu, dầu bôi trơn hoặc một số chất lỏng không dẫn điện, kỹ sư cần kiểm tra vật liệu bồn, hình dạng bồn và hằng số điện môi trước khi xác định kiểu điện cực.

Nếu đang lựa chọn giải pháp cho bồn dầu, có thể xem thêm bài cảm biến mức dầu để so sánh điện dung với radar, siêu âm và cảm biến báo đầy/báo cạn.

Đo chất lỏng dẫn điện hoặc có tính ăn mòn

CLM-36 có các phiên bản điện cực phủ PFA hoặc FEP. Lớp phủ giúp cách điện điện cực và mở rộng khả năng áp dụng cho các môi chất phù hợp. Tuy nhiên việc chọn PFA hay FEP phải dựa trên tính tương thích hóa học thực tế, nhiệt độ và điều kiện công nghệ chứ không nên chọn chỉ dựa vào tên hóa chất.

Đo bột, hạt và vật liệu rời trong silo

Với silo cao, điện cực cáp CLM-36_-30 có thể đạt chiều dài đến 20 m. Điện cực được thả dọc theo chiều cao silo và sự thay đổi điện dung được chuyển thành tín hiệu mức liên tục.

Trong ứng dụng xi măng, hạt nhựa, nguyên liệu dạng bột hoặc các vật liệu rời khác, cần xem xét hiện tượng bám điện cực, lực kéo do vật liệu và sự thay đổi tính chất nguyên liệu. Có thể tham khảo thêm bài đo mức xi măng trong silo trước khi quyết định dùng điện dung hay radar.

Tín hiệu 4-20mA của Dinel CLM-36

Phiên bản CLM-36 có output dòng sử dụng tín hiệu 4-20mA. Đây là lựa chọn quen thuộc trong hệ thống điều khiển công nghiệp vì tín hiệu có thể truyền về tủ điều khiển ở khoảng cách tương đối xa và dễ tích hợp với các thiết bị nhận analog.

Theo cách cài đặt cơ bản, người dùng sử dụng DIP switch để chọn dải điện dung và hai biến trở để hiệu chỉnh điểm thấp – cao. Trên phiên bản 4-20mA, biến trở 4 mA dùng để điều chỉnh mức tối thiểu, còn biến trở 20 mA dùng để điều chỉnh span tương ứng mức tối đa.

Ví dụ bồn cao 3 m nhưng vùng vận hành thực tế chỉ từ 0,4 đến 2,8 m thì có thể hiệu chỉnh sao cho mức thấp cần quản lý tương ứng 4 mA và mức cao tương ứng 20 mA. PLC hoặc bộ hiển thị sau đó scale tín hiệu này thành đơn vị mét, phần trăm hoặc thể tích theo yêu cầu.

Khi nào nên dùng điện cực có ống tham chiếu?

Hình dạng bồn ảnh hưởng trực tiếp đến đặc tính đo điện dung. Với bồn thành thẳng và điện cực đặt song song với thành bồn, sự thay đổi điện dung có thể tương đối tuyến tính. Tuy nhiên trong bồn hình trụ nằm ngang hoặc bồn có hình dạng thay đổi theo chiều cao, quan hệ giữa mức và điện dung có thể không còn tuyến tính.

Các phiên bản CLM-36_-20 và CLM-36_-22 bổ sung ống tham chiếu xung quanh điện cực. Cấu trúc này giúp tạo hình học đo ổn định hơn và có thể hữu ích khi điều kiện bồn không tạo được điện cực tham chiếu phù hợp.

Kết nối cơ khí của Dinel CLM-36

Dinel cung cấp ba nhóm kết nối chính cho CLM-36 gồm M36×2, G1″ và Tri-Clamp Ø50,5 mm. Việc chọn kết nối cần dựa vào đầu chờ trên bồn, áp suất, vật liệu và yêu cầu vệ sinh của quy trình.

Tri-Clamp thường được quan tâm trong các hệ thống cần tháo lắp nhanh hoặc yêu cầu kết nối vệ sinh. Trong khi đó G1″ và M36×2 thuận tiện cho nhiều bồn, silo công nghiệp sử dụng kết nối ren.

Nhiệt độ làm việc của CLM-36

Không nên mô tả CLM-36 đơn giản là “chịu nhiệt 300°C” cho mọi cấu hình. Giới hạn nhiệt độ phụ thuộc đồng thời vào kiểu điện cực và phiên bản N, NT, Xi hoặc XiT.

Một số cấu hình CLM-36N-10 và CLM-36N-20 cho phép nhiệt độ môi chất lên đến +300°C, trong khi điện cực có lớp phủ hoặc các phiên bản Ex có giới hạn khác. Với hệ thống nhiệt độ cao, cần kiểm tra riêng nhiệt độ môi chất, nhiệt độ tại connection và nhiệt độ tại housing.

So sánh Dinel CLM-36 và DLM-35

Nếu chiều dài điện cực không lớn và cần một cảm biến điện dung thế hệ khác của Dinel, có thể đối chiếu thêm Dinel DLM-35. Ngược lại, khi cần điện cực cáp dài cho silo, CLM-36 là model cần được đưa vào danh sách so sánh.

CLM-36 có thay cảm biến báo đầy báo cạn được không?

CLM-36 cho tín hiệu mức liên tục nên hệ thống PLC hoàn toàn có thể tạo các ngưỡng cảnh báo cao/thấp, min/max từ tín hiệu 4-20mA. Tuy nhiên nếu yêu cầu chỉ đơn giản là phát hiện một điểm đầy hoặc một điểm cạn thì dùng cảm biến liên tục có thể không cần thiết.

Trường hợp chỉ cần tín hiệu ON/OFF, có thể xem Dinel DLS-35 cho nhiều loại chất lỏng và vật liệu rời hoặc Dinel CLS-23 cho các ứng dụng báo mức chất lỏng.

Cách chọn đúng mã Dinel CLM-36

Một mã CLM-36 đầy đủ thể hiện phiên bản thiết bị, kiểu điện cực, kết nối, tín hiệu output và chiều dài điện cực.

Ví dụ:

CLM-36N-10-G1-I-E1000

Trong đó N là phiên bản tiêu chuẩn, 10 là điện cực que inox không phủ, G1 là kết nối ren G1″, I là output 4-20mA và E1000 tương ứng điện cực dài 1000 mm.

Lưu ý khi lắp Dinel CLM-36

Với cảm biến điện dung, vị trí lắp và hình học bồn có ảnh hưởng trực tiếp đến phép đo. Không nên xem chiều dài điện cực là thông số duy nhất.

Tránh để điện cực chạm thành bồn

Điện cực phải được bố trí ổn định theo thiết kế. Đặc biệt với điện cực cáp dài trong silo, cần tính đến khả năng cáp dao động hoặc bị vật liệu rời tác động.

Không đặt cáp ngay dưới dòng vật liệu nạp

Trong silo bột hoặc hạt, dòng vật liệu rơi trực tiếp lên điện cực có thể tạo tải cơ học không cần thiết và làm điện cực dao động. Vị trí lắp nên tránh đường nạp liệu chính.

Kiểm tra hiện tượng bám vật liệu

Vật liệu bám dày trên điện cực làm thay đổi điện dung nền và có thể ảnh hưởng phép đo. Với môi chất dễ bám cần xem xét lớp phủ điện cực, vị trí lắp và chu kỳ vệ sinh.

Hiệu chỉnh đúng mức thấp và mức cao

Sau khi lắp, cần thiết lập đúng ZERO/SPAN theo điều kiện thực tế. Với phiên bản 4-20mA, nên xác định rõ đâu là mức MIN tương ứng 4 mA và đâu là mức MAX tương ứng 20 mA trước khi scale tín hiệu ở hệ thống điều khiển.

Giá cảm biến Dinel CLM-36

Giá Dinel CLM-36 thường không cố định vì cấu hình của sản phẩm phụ thuộc chiều dài và loại điện cực. Có thể tham khảo khoảng 10.000.000 – 25.000.000 VNĐ cho các cấu hình phổ biến trước khi xác định chính xác mã hàng.

Các phiên bản điện cực dài, phủ PFA/FEP, nhiệt độ cao NT hoặc chống cháy nổ Xi/XiT có thể khác đáng kể so với cấu hình tiêu chuẩn. Vì vậy để báo đúng giá cần cung cấp ít nhất môi chất, khoảng đo, nhiệt độ, kết nối và output cần sử dụng.

Dinel CLM-36 phù hợp khi nào?

Dinel CLM-36 phù hợp khi cần đo liên tục chất lỏng hoặc vật liệu rời và chấp nhận đầu dò tiếp xúc trực tiếp với môi chất. Đặc biệt với silo cần điện cực dài, cấu hình cáp đến 20 m giúp CLM-36 mở rộng phạm vi ứng dụng so với nhiều cảm biến điện dung dạng que ngắn.

Ngược lại, nếu môi chất bám dính rất mạnh, tính chất thay đổi liên tục hoặc yêu cầu hoàn toàn không tiếp xúc thì nên so sánh thêm radar trước khi chọn. Không có một công nghệ đo mức nào phù hợp cho mọi loại bồn và mọi môi chất.

Chịu trách nhiệm nội dung:

Lê Quân Đạt – Kỹ sư Tự động hóa

Phụ trách biên soạn và kiểm tra nội dung kỹ thuật về cảm biến đo lường, xử lý tín hiệu và truyền dữ liệu trong công nghiệp.

• Điện thoại: 0886 088 496
• Email: datle.huphaco@gmail.com
• Website: Chuyendoitinhieu.vn