Cách chọn rơ le điều khiển mức chất lỏng cho bồn công nghiệp?

Yêu Cầu Ứng Dụng Chính Để Lựa Chọn Rơ Le Mức Chất Lỏng

Phù Hợp Chức Năng Với Mục Tiêu Điều Khiển Bồn: Đổ Đầy, Xả, Duy Trì, Báo Động, Hoặc Bảo Vệ Bơm

Khi chọn rơ le điều khiển mức chất lỏng, hãy bắt đầu bằng việc xác định nhu cầu thực tế của bể: cấp đầy, xả ra, duy trì ở mức nhất định, phát cảnh báo hoặc bảo vệ máy bơm. Đối với nhiệm vụ cấp đầy, hầu hết các rơ le sẽ kích hoạt máy bơm khi mức chất lỏng xuống dưới một ngưỡng nhất định. Các hệ thống xả hoạt động khác biệt — chúng thường khởi động quá trình xả khi mức chất lỏng lên quá cao. Chức năng duy trì giúp cân bằng giữa hai điểm, rất hữu ích trong những việc như thêm hóa chất nơi độ chính xác là quan trọng. Cảnh báo có vai trò cảnh tỉnh người dùng khi mức chất lỏng đạt đến các vị trí nguy hiểm, ngăn ngừa sự cố như tràn lụt hoặc thiết bị chạy khô. Bảo vệ máy bơm cũng rất quan trọng. Theo một nghiên cứu năm ngoái, khoảng ba phần tư sự cố hỏng hóc máy bơm xảy ra do kiểm soát mức chất lỏng không đúng cách. Hãy đảm bảo chọn loại ngõ ra phù hợp với từng tác vụ — SPDT hoạt động tốt để điều khiển máy bơm, trong khi DPDT xử lý van hiệu quả hơn. Và đừng quên kiểm tra xem thiết bị có tương thích tốt với kiểu logic chuyển mạch nào đó phù hợp với ứng dụng hay không.

Yêu Cầu Về Logic An Toàn Quan Trọng: Thiết Kế An Toàn Khi Hỏng Hóc, Độ Trễ Chống Dao Động, Và Logic An Toàn Tích Cực

Khi làm việc với các hệ thống mà độ an toàn là tối quan trọng, mạch điều khiển rơ-le cần tập trung vào việc duy trì mọi thứ ở trạng thái nguyên vẹn. Các thiết kế an toàn khi sự cố hoạt động bằng cách ngắt nguồn điện khi có sự cố xảy ra, đưa các bơm hoặc van về vị trí an toàn nhất. Điều này trở nên đặc biệt quan trọng khi xử lý các chất lỏng nguy hiểm. Các khoảng trễ chống dao động, thường từ 5 đến 30 giây, giúp ngăn hiện tượng đóng ngắt liên tục xảy ra khi mức chất dao động gần các điểm cài đặt. Những khoảng trễ này làm giảm hao mòn thiết bị và thực tế giúp kéo dài tuổi thọ động cơ. Với mạch logic an toàn tích cực, nếu xảy ra sự cố như cảm biến bị hỏng, thiết bị sẽ tự động tắt ngay lập tức để ngăn ngừa các sự cố nghiêm trọng. Các khu vực lưu trữ nhiên liệu và các vật liệu nguy hiểm khác được bảo vệ thêm khi sử dụng mạch 2 dây thay vì mạch 3 dây, vì cách này giúp phát hiện các chỉ số sai trước khi chúng gây ra vấn đề. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn như IEC 61508 tạo ra sự khác biệt lớn trong việc ngăn ngừa tai nạn. Báo cáo Hệ thống An toàn mới nhất cho thấy việc bỏ qua các biện pháp bảo vệ cơ bản này làm tăng mức độ rủi ro khoảng 40%. Để thuận tiện sửa chữa và bảo trì về sau, hãy chọn các rơ-le có đèn báo hiệu hiển thị trạng thái hoạt động cùng các bộ điều khiển bằng tay để kỹ thuật viên có thể can thiệp khi cần thiết.

Tính Chất Dung Dịch và Khả Năng Tương Thích Cảm Biến cho Hoạt Động Đáng Tin Cậy

Ngưỡng Độ Dẫn Điện: Tại Sao Độ Dẫn Điện của Dung Dịch Quyết Định Sự Phù Hợp của Rơ-le Báo Mức Chất Lỏng

Hiệu suất hoạt động của một rơ le báo mức chất lỏng phụ thuộc rất nhiều vào độ dẫn điện của chất lỏng đó. Hầu hết các rơ le cảm biến điện trở cần ít nhất một mức độ dẫn điện nhất định, thường nằm trong khoảng từ 1 đến 20 microsiemens trên centimet, để tạo thành mạch điện hoàn chỉnh giữa các que dò ngâm chìm. Đó là lý do tại sao các chất dẫn điện tốt như nước thải công nghiệp hoặc dung dịch axit thường hoạt động khá hiệu quả với loại thiết lập này. Ngược lại, các chất như nước siêu tinh khiết, nhiều loại dầu và hầu hết các dung môi có mức độ dẫn điện dưới 5 microsiemens, nghĩa là chúng sẽ không tương thích với các hệ thống điện trở tiêu chuẩn. Khi xử lý các vật liệu không dẫn điện này, kỹ sư thường chuyển sang các phương án khác như cảm biến điện dung hoặc công nghệ siêu âm. Những giải pháp thay thế này có thể phát hiện mức chất lỏng một cách chính xác mà không cần bất kỳ sự dẫn điện nào, từ đó giải quyết vấn đề trong các ứng dụng mà các phương pháp truyền thống không đáp ứng được.

Thách thức với Môi trường Dẫn điện Thấp hoặc Dễ Bám Phủ: Khi Cảm biến Điện trở Thất bại

Khi độ dẫn điện của chất lỏng dưới 1 microsiemens trên centimet, chúng đơn giản là không dẫn đủ dòng điện để cảm biến điện trở hoạt động chính xác. Điều này có nghĩa là ngay cả khi bồn chứa đầy hoàn toàn, các cảm biến vẫn có thể hiển thị mức độ thấp một cách nguy hiểm. Vấn đề trở nên nghiêm trọng hơn với các chất đặc hoặc dính như siro, bùn hoặc keo công nghiệp. Những vật liệu này có xu hướng bám vào đầu dò cảm biến theo thời gian, tạo thành lớp cách điện làm chặn tín hiệu truyền qua. Các nhà chế biến sữa hiểu rõ điều này bởi vì theo các báo cáo ngành gần đây, bồn chứa của họ gặp phải khoảng nhiều hơn 34 phần trăm sự cố cảm biến do protein bám vào thiết bị. Đối với các ứng dụng xử lý trong điều kiện khó khăn này, việc chuyển sang các tùy chọn không tiếp xúc là giải pháp hợp lý. Các hệ thống điện dung và siêu âm tránh tiếp xúc trực tiếp với điện cực, nhờ đó giảm nhu cầu vệ sinh và duy trì độ chính xác trong đo lường dù ở môi trường làm việc phức tạp.

Các yếu tố xem xét về tích hợp Điện, Môi trường và Cơ khí

Yêu cầu về Nguồn điện, Giao diện và Vỏ bảo vệ: Cấp điện áp, Tính tương thích với PLC, và Cấp độ IP/NEMA

Khi thêm một rơ le cảm biến mức chất lỏng vào bất kỳ hệ thống nào, có một số yếu tố chính cần được xem xét kỹ lưỡng, bao gồm yêu cầu về điện, điều kiện môi trường và các khía cạnh cơ khí. Điện áp định mức cần phù hợp với nguồn điện thực tế sẵn có. Hầu hết các hệ thống lắp đặt hoạt động tốt với nguồn điện một chiều 24 volt hoặc xoay chiều 120 volt, nhưng việc chọn sai có thể dẫn đến nhiều vấn đề phát sinh về sau. Các nhà máy tự động cần kiểm tra xem PLC của họ có thể kết nối được với rơ le đang lắp đặt hay không. Hãy tìm các mẫu có tiếp điểm khô hoặc các mẫu xuất ra tín hiệu tương tự chuẩn như 4 đến 20 miliampe để mọi thứ kết nối trơn tru với các bảng điều khiển hiện có. Việc bảo vệ khỏi các điều kiện khắc nghiệt cũng rất quan trọng. Các vỏ bọc đạt tiêu chuẩn ít nhất IP65 hoặc đáp ứng quy cách NEMA 4X sẽ giúp ngăn bụi, nước và hóa chất làm hư hại các linh kiện bên trong những bồn chứa đặt ngoài trời hoặc trong môi trường công nghiệp. Nhiệt độ là một yếu tố khác thường bị bỏ qua. Các linh kiện bắt đầu xuống cấp nhanh hơn khi liên tục chịu nhiệt độ cao trên 50 độ C (khoảng 122 độ F). Tại những nơi có nguy cơ ăn mòn, việc sử dụng vật liệu vỏ bọc bằng thép không gỉ hoặc polycarbonate chắc chắn là lựa chọn hợp lý để đảm bảo hiệu suất bền lâu.

Lựa chọn giữa các mẫu chính: Rơ le mức chất lỏng 72.01 và 72.11

Việc lựa chọn giữa mẫu 72.01 và 72.11 thực sự phụ thuộc vào loại công việc cần thực hiện trong hệ thống. Mẫu 72.01 hoạt động rất tốt trong các thao tác đổ đầy và xả đơn giản, nơi chất lỏng có độ dẫn điện tốt. Việc thiết lập cũng khá dễ dàng, làm cho nó trở thành một lựa chọn tiết kiệm chi phí cho nhiều ứng dụng tiêu chuẩn. Mặt khác, mẫu 72.11 xử lý các công việc khó khăn hơn, đặc biệt khi làm việc với chất lỏng có độ dẫn điện dưới 5 microsiemens trên centimét. Phiên bản này bao gồm các tính năng như cài đặt phản hồi điều chỉnh được, giao thức an toàn tích hợp và bảo vệ máy bơm, những yếu tố tạo nên sự khác biệt trong các môi trường công nghiệp quan trọng nơi độ tin cậy là tối quan trọng.

Hãy chọn model 72.11 trong các môi trường dễ bay hơi hoặc có rủi ro cao đòi hỏi các biện pháp bảo vệ nâng cao, trong khi model 72.01 vẫn phù hợp cho giám sát định kỳ trong các môi trường ổn định, không quan trọng. Luôn xác minh khả năng của từng model phù hợp với đặc tính chất lỏng và mục tiêu điều khiển của bạn.