Dinel CLS-23 | Cảm biến điện dung báo mức chất lỏng

Dinel CLS-23 là cảm biến điện dung dạng công tắc mức được thiết kế để phát hiện chất lỏng tại một vị trí xác định trong bồn, bể, hố gom hoặc đường ống. Cảm biến có thể sử dụng cho cả chất lỏng dẫn điện và không dẫn điện như nước, dung dịch nước, dầu khoáng, dầu thực vật, chất làm mát và nhiều loại hóa chất tương thích với vật liệu điện cực.

Khác với cảm biến đo mức liên tục xuất tín hiệu 4-20mA theo chiều cao chất lỏng, Dinel CLS-23 chỉ xác định trạng thái tại điểm lắp cảm biến. Vì vậy thiết bị đặc biệt phù hợp cho các chức năng báo đầy, báo cạn, mức cao/thấp, Min/Max, chống tràn hoặc bảo vệ bơm chạy khô.

CLS-23 có nhiều cấu hình điện cực từ 30 mm đến 1000 mm, ngõ ra PNP, công tắc điện tử hai dây hoặc NAMUR. Ngoài phiên bản tiêu chuẩn còn có cấu hình chịu nhiệt cao và phiên bản an toàn nội tại cho khu vực có nguy cơ cháy nổ.

Dinel CLS-23 dùng để làm gì?

Trong một ứng dụng thực tế, kỹ thuật viên thường không cần biết chính xác bồn đang có 42% hay 65% chất lỏng mà chỉ cần biết chất lỏng đã chạm một ngưỡng quan trọng hay chưa. Đây chính là nhóm ứng dụng phù hợp nhất với cảm biến điện dung Dinel CLS-23.

Ví dụ, một CLS-23 có thể lắp gần đỉnh bồn để làm cảm biến báo đầy hoặc báo mức tối đa. Khi chất lỏng chạm điện cực, tín hiệu thay đổi để PLC hoặc relay phát cảnh báo, đóng van hay dừng bơm cấp.

Ở vị trí gần đáy bồn, CLS-23 có thể dùng để báo mức thấp, báo cạn hoặc bảo vệ bơm. Khi mức chất lỏng xuống dưới điện cực, hệ thống có thể ngắt bơm để tránh chạy khô.

Nếu hệ thống cần đồng thời hai ngưỡng Min và Max, phương án phổ biến là sử dụng hai cảm biến tại hai cao độ tương ứng. Một cảm biến phụ trách mức tối thiểu, cảm biến còn lại phụ trách mức tối đa.

Thông số kỹ thuật Dinel CLS-23

Thông tin kỹ thuật được đối chiếu theo tài liệu chính thức của Dinel CLS-23. Khi chọn cảm biến cho môi trường nhiệt độ hoặc áp suất cao cần kiểm tra đúng mã sản phẩm thay vì chỉ dựa vào giá trị tối đa của cả dòng CLS-23.

Các phiên bản điện cực Dinel CLS-23

Một trong những điểm quan trọng nhất khi đặt Dinel CLS-23 là chọn đúng kiểu điện cực. CLS-23 không chỉ có một đầu dò cố định mà gồm sáu cấu hình 10, 11, 12, 20, 21 và 30.

Với báo đầy hoặc báo cạn ở thành bồn, các điện cực ngắn 10, 11 hoặc 12 thường thuận tiện hơn. Nếu chỉ có thể lắp cảm biến từ nắp bồn nhưng cần điểm báo nằm thấp hơn, có thể đánh giá các điện cực dạng que 20, 21 hoặc 30.

Chọn CLS-23 cho nước, dầu và hóa chất

Báo mức nước

Với nước và dung dịch nước, các đầu dò có cách điện như CLS-23-11, CLS-23-12 hoặc CLS-23-21 thường là nhóm cần xem xét. Cần tiếp tục đối chiếu nhiệt độ, tính ăn mòn và vị trí lắp để chọn PP hay FEP.

Báo mức dầu

Đối với dầu khoáng, dầu thực vật hoặc một số chất lỏng có hằng số điện môi thấp, CLS-23-10, 20 và 30 là những cấu hình đáng chú ý. Nhà sản xuất cũng cài đặt mặc định các phiên bản 10, 20 và 30 để nhận biết dầu khoáng.

Nếu cần tìm hiểu tổng thể các công nghệ radar, siêu âm, điện dung và báo đầy/cạn cho bồn dầu, có thể tham khảo bài cảm biến mức dầu.

Báo mức hóa chất

Với hóa chất, không nên chọn cảm biến chỉ theo dải nhiệt độ. Vật liệu tiếp xúc như inox AISI 303, PP và FEP phải tương thích với môi chất. CLS-23-12 hoặc các que phủ FEP có thể phù hợp với nhiều ứng dụng hơn, nhưng vẫn cần đối chiếu từng hóa chất cụ thể.

Ngõ ra PNP, 2 dây và NAMUR khác nhau thế nào?

PNP

Phiên bản P sử dụng transistor PNP open collector, dòng tải tối đa 100 mA. Đây là lựa chọn thuận tiện khi đưa tín hiệu báo mức về Digital Input tương thích của PLC hoặc bộ điều khiển.

Nếu tải cần điều khiển có dòng lớn hơn giới hạn của cảm biến, nên sử dụng relay trung gian thay vì đấu tải trực tiếp.

Công tắc điện tử hai dây S

Phiên bản S sử dụng hai dây và được mắc nối tiếp với tải. Đây không phải là tiếp điểm relay cơ khí nên khi thiết kế mạch cần kiểm tra dòng đóng, dòng rò và đặc tính ngõ vào của thiết bị nhận.

NAMUR

Ngõ ra R – NAMUR được sử dụng với các phiên bản Xi và XiT cho khu vực nguy hiểm. Cảm biến không đấu trực tiếp như PNP thông thường mà phải kết nối qua bộ nguồn hoặc bộ cách ly an toàn nội tại có thông số phù hợp.

Cài đặt Dinel CLS-23 bằng bút từ MP-8

CLS-23 không cần mở vỏ để chỉnh bằng biến trở. Việc cài ngưỡng và chế độ đóng cắt được thực hiện bằng bút từ MP-8 tại vùng cảm ứng trên đầu cảm biến.

Nhà sản xuất quy định hai chế độ chính là O và C.

Đối với chế độ O, khi bồn đang ở trạng thái thấp hơn cảm biến, chạm bút từ khoảng 1 giây để thiết lập trạng thái mở. Khi môi chất ngập điện cực, giữ bút từ khoảng 5 giây để thiết lập trạng thái đóng.

Đối với chế độ C, trình tự ngược lại: trạng thái chưa ngập được thiết lập đóng bằng cách giữ bút từ khoảng 5 giây, còn trạng thái ngập được thiết lập mở bằng thao tác khoảng 1 giây.

Dinel khuyến nghị mode O cho báo mức tối thiểu và mode C cho báo mức tối đa nhằm tạo trạng thái an toàn phù hợp khi xuất hiện lỗi cảm biến hoặc dây dẫn.

Dùng Dinel CLS-23 báo Min/Max như thế nào?

Khái niệm Min/Max trong ứng dụng CLS-23 là hai ngưỡng báo mức riêng biệt, không phải cảm biến đo liên tục từ 0 đến 100%.

Nếu bồn cần duy trì chất lỏng giữa hai mức tối thiểu và tối đa, có thể sử dụng hai CLS-23. Cảm biến phía dưới tạo tín hiệu Min, cảm biến phía trên tạo tín hiệu Max.

Khi mức giảm xuống dưới Min, hệ thống có thể bật bơm cấp. Khi mức tăng đến Max, cảm biến phía trên thay đổi trạng thái để dừng bơm. Logic thực tế còn phụ thuộc yêu cầu fail-safe và chương trình điều khiển.

Với bồn không muốn khoan hai vị trí trên thành, một số phiên bản que dài có thể lắp từ trên. Tuy nhiên CLS-23 vẫn chỉ phát hiện tại vùng ngưỡng của điện cực, không biến thành cảm biến đo mức liên tục.

Nhiệt độ và áp suất của CLS-23

Đây là thông số dễ bị hiểu sai nhất của dòng CLS-23. Không nên ghi đơn giản “chịu áp 80 bar ở 150°C”. Giá trị áp suất tối đa giảm khi nhiệt độ tăng.

Ví dụ với một số cấu hình điện cực 10, 12 và 30, áp suất có thể đạt 80 bar khi nhiệt độ quá trình đến khoảng 30°C, giảm còn 60 bar ở 85°C, 50 bar ở 105°C và tiếp tục giảm ở các cấu hình chịu nhiệt cao.

Riêng CLS-23-20 và CLS-23-21 dùng que dài có mức chịu áp thấp hơn. Vì vậy khi ứng dụng đồng thời có nhiệt độ và áp suất cao, cần cung cấp cả hai giá trị để kiểm tra đúng mã sản phẩm.

Các phiên bản N, E, NT, Xi và XiT

Cách chọn mã Dinel CLS-23

Để chọn đúng CLS-23, nên xác định lần lượt môi chất, ngưỡng cần báo, loại điện cực, nhiệt độ, áp suất, khu vực lắp đặt, ngõ ra điện và ren kết nối.

Một mã tham khảo của hãng có dạng:

CLS-23N-10-A-S-G3/8, cáp 5 m

Trong đó N là phiên bản tiêu chuẩn cho khu vực không cháy nổ; 10 là điện cực không phủ dài 30 mm; A là kiểu cáp liền; S là công tắc điện tử hai dây và G3/8 là ren kết nối quá trình.

Các mã thực tế có thể thay đổi rất nhiều. Vì vậy khi hỏi giá Dinel CLS-23, chỉ cung cấp “CLS-23” thường chưa đủ để báo đúng cấu hình.

Giá cảm biến Dinel CLS-23

Giá Dinel CLS-23 tham khảo khoảng 4.000.000 – 7.000.000 VNĐ đối với một số cấu hình tiêu chuẩn. Mức giá thực tế phụ thuộc loại điện cực, chiều dài que, cáp, ngõ ra, ren kết nối và phiên bản N, NT, Xi hoặc XiT.

Các phiên bản chịu nhiệt cao, chống cháy nổ, NAMUR hoặc điện cực dài có thể có mức giá cao hơn. Vì vậy khi cần báo giá chính xác nên gửi đầy đủ mã cảm biến hoặc thông tin ứng dụng để cấu hình trước khi đặt hàng.

Lưu ý khi lắp cảm biến CLS-23

CLS-23 là cảm biến tiếp xúc với môi chất nên vị trí lắp và hiện tượng bám dính cần được quan tâm. Không nên đặt điện cực ngay dưới dòng chất lỏng nạp mạnh nếu dòng chảy có thể liên tục tác động vào đầu dò.

Đối với chất lỏng dễ bám cặn, nên bố trí vị trí có thể vệ sinh điện cực. Lớp vật liệu bám dày có thể làm thay đổi điện dung và gây sai trạng thái báo mức.

Các điện cực dài 20, 21 và 30 cần tránh vị trí rung mạnh hoặc có dòng môi chất gây uốn que. Khi lắp từ trên xuống, cần tuân thủ hướng dẫn riêng của Dinel về hiệu chỉnh ngưỡng trong điều kiện điện cực ngập môi chất.

Khi siết cảm biến vào bồn hoặc đường ống, thao tác lực tại phần kết nối cơ khí theo hướng dẫn, không xoắn trực tiếp phần housing hoặc cáp.

CLS-23 khác DLS-35 và DLM-35 thế nào?

Dinel CLS-23 được tối ưu cho báo mức điểm của chất lỏng và có kích thước tương đối nhỏ gọn. Nếu cần báo mức cho nhiều loại vật liệu hơn, bao gồm chất lỏng, bột hoặc vật liệu rời, có thể so sánh thêm với Dinel DLS-35.

Nếu yêu cầu là đo mức liên tục và cần tín hiệu tỷ lệ theo mức thay vì ON/OFF, có thể chuyển sang Dinel DLM-35 hoặc các công nghệ radar, siêu âm phù hợp ứng dụng.

CLS-23 và CLS-23S có giống nhau không?

Không. Đây là hai dòng sản phẩm khác nhau dù tên khá giống nhau.

CLS-23 là cảm biến lắp trực tiếp vào bồn, bể hoặc đường ống thông qua ren. Trong khi đó CLS-23S là phiên bản được thiết kế cho phát hiện nước trong giếng, giếng khoan hoặc hố sâu và có thể được thả chìm bằng cáp.

Nếu ứng dụng là bồn công nghiệp và cần báo mức cao/thấp tại một vị trí cố định, CLS-23 thường là dòng cần đánh giá trước.

Phụ kiện Dinel CLS-23

Theo cấu hình tiêu chuẩn, cảm biến được cung cấp kèm bút từ MP-8 để cài đặt và seal phù hợp. Ngoài ra có thể lựa chọn thêm cáp dài, connector M12, đai ốc cố định, mặt bích hàn và một số loại gioăng khác.

Đối với phiên bản Xi hoặc XiT, hệ thống còn cần thiết bị an toàn nội tại phù hợp với thông số NAMUR và chứng nhận khu vực nguy hiểm.

Câu hỏi thường gặp về Dinel CLS-23

Dinel CLS-23 có đo mức liên tục 4-20mA không?

Không. CLS-23 là công tắc báo mức điểm. Thiết bị chỉ xác định chất lỏng đã chạm hoặc rời vị trí điện cực. Nếu cần tín hiệu mức liên tục nên chọn dòng cảm biến khác.

CLS-23 có báo đầy và báo cạn cùng lúc không?

Một cảm biến xác định một ngưỡng. Nếu cần hai ngưỡng Min/Max độc lập, thông thường sử dụng hai cảm biến ở hai vị trí hoặc thiết kế cấu hình phù hợp với yêu cầu điều khiển.

CLS-23 có dùng cho dầu không?

Có. Một số phiên bản được thiết kế phù hợp với chất lỏng không dẫn điện và thậm chí được nhà sản xuất cài mặc định cho dầu khoáng. Tuy nhiên vẫn cần kiểm tra loại dầu và điều kiện thực tế.

CLS-23 có chống cháy nổ không?

Có phiên bản Xi và XiT an toàn nội tại. Khi sử dụng phải phối hợp đúng bộ nguồn hoặc bộ cách ly an toàn nội tại và tuân thủ yêu cầu của khu vực nguy hiểm.

CLS-23 có dùng cho bột và hạt không?

CLS-23 được Dinel thiết kế chủ yếu để phát hiện các loại chất lỏng. Với bột, hạt hoặc vật liệu rời nên ưu tiên đánh giá các dòng báo mức chuyên dụng như DLS-27 hoặc DLS-35.

Cần cung cấp thông tin gì để chọn CLS-23?

Thông tin quan trọng nhất gồm môi chất, nhiệt độ, áp suất, báo đầy hay báo cạn, vị trí lắp, chiều dài điện cực cần thiết, ren kết nối, loại ngõ vào PLC/relay và yêu cầu chống cháy nổ.

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