Các loại cảm biến ứng dụng trong công nghiệp

Một trong những lợi ích chính của cảm biến công nghiệp là khả năng nâng cao hiệu quả và năng suất trong quy trình sản xuất. Bằng cách cung cấp dữ liệu chính xác và kịp thời, cảm biến có thể giúp người vận hành tối ưu hóa sản xuất và giảm lãng phí, dẫn đến tiết kiệm chi phí và tăng lợi nhuận. Cảm biến cũng có thể giúp cải thiện chất lượng và độ an toàn của sản phẩm bằng cách phát hiện và ngăn ngừa các khiếm khuyết hoặc điểm bất thường trong quy trình sản xuất.
 

Cảm biến công nghiệp là gì?

Cảm biến công nghiệp là thiết bị được sử dụng để đo các đại lượng vật lý như nhiệt độ, áp suất, độ ẩm và tốc độ dòng chảy. Chúng đóng vai trò then chốt trong nhiều ứng dụng công nghiệp, cung cấp dữ liệu có giá trị có thể được sử dụng để tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu quả. Một trong những lợi ích chính của cảm biến là khả năng cung cấp dữ liệu theo thời gian thực. Điều này cho phép người vận hành nhanh chóng xác định và ứng phó với những thay đổi trong quy trình, giảm nguy cơ xảy ra lỗi và cải thiện chất lượng tổng thể.

Cảm biến công nghiệp được thiết kế để chịu được các điều kiện khắc nghiệt, khiến chúng rất phù hợp để sử dụng trong những môi trường đầy thách thức. Điều làm nên sự khác biệt của cảm biến công nghiệp là phạm vi ứng dụng và môi trường mà chúng được sử dụng, đòi hỏi chúng phải hoạt động hiệu quả trong những môi trường khắc nghiệt và khó tiếp cận, bao gồm độ rung, độ ẩm cao và nhiệt độ khắc nghiệt. 

Các loại cảm biến cho tự động hóa công nghiệp

Hiện có sẵn nhiều loại cảm biến sản xuất và điều khiển quy trình, mỗi cảm biến nhằm mục đích giám sát và thu thập dữ liệu về các quy trình, vectơ và số liệu hiệu suất thiết bị khác nhau. Các loại cảm biến khác nhau trong tự động hóa công nghiệp phục vụ các mục đích cụ thể. Việc thực hiện chúng phải dựa trên thiết bị đang sử dụng và mục tiêu của chiến lược bảo trì dự đoán.

Hãy cùng điểm qua một số loại cảm biến chính dành cho các cơ sở sản xuất:
 

- Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ đo nhiệt độ của vật liệu hoặc môi trường. Có rất nhiều loại cảm biến nhiệt độ khác nhau, có thể là cảm biến tiếp xúc hoặc không tiếp xúc .

• Các cảm biến nhiệt độ tiếp xúc, chẳng hạn như cặp nhiệt điện và đầu dò nhiệt độ điện trở (RTD), yêu cầu tiếp xúc trực tiếp với vật liệu cần đo.
• Cảm biến nhiệt độ không tiếp xúc, chẳng hạn như cảm biến hồng ngoại, đo nhiệt độ của vật thể mà không cần tiếp xúc vật lý.

Cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm chế biến thực phẩm, dược phẩm và luyện kim. Nhiệt độ đóng vai trò là chỉ báo đáng tin cậy về tình trạng thiết bị và tín hiệu nhiệt độ cung cấp thông tin chi tiết kịp thời và chính xác. Ví dụ, thiết bị cần duy trì nhiệt độ ổn định với các bộ phận làm mát được lắp đặt khi cần thiết. Sự dao động nhiệt độ không mong muốn có thể chỉ ra các vấn đề như hao mòn thiết bị, các bộ phận bị hỏng hoặc lỗi hệ thống làm mát.
 

- Cảm biến độ ẩm

Cảm biến độ ẩm rất quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp, nơi cần phải theo dõi và kiểm soát chính xác mức độ ẩm. Những cảm biến này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như nông nghiệp, dược phẩm và hệ thống HVAC để duy trì các điều kiện môi trường tối ưu cho các quy trình và lưu trữ sản phẩm. Bằng cách đo chính xác độ ẩm, các cảm biến này đảm bảo chất lượng sản phẩm, ngăn ngừa hư hỏng do độ ẩm và hỗ trợ vận hành hiệu quả các thiết bị công nghiệp.
 

- Cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất được sử dụng để đo áp suất của chất lỏng, khí hoặc hơi. Chúng hoạt động bằng cách phát hiện những thay đổi về áp suất của vật liệu và chuyển chúng thành tín hiệu điện. Cảm biến áp suất được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa chất, dầu khí và ô tô để theo dõi và kiểm soát áp suất của chất lỏng trong đường ống, bể chứa và động cơ.
 

- Cảm biến mức

Cảm biến mức được sử dụng để đo mức chất lỏng hoặc chất rắn trong bể chứa, silo và các thùng chứa khác. Chúng hoạt động bằng cách phát hiện những thay đổi về mức độ vật chất và chuyển chúng thành tín hiệu điện. Những cảm biến này được sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống, hóa chất và dược phẩm để theo dõi và kiểm soát mức độ nguyên liệu trong quá trình bảo quản và chế biến.
 

- Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận được sử dụng để phát hiện đối tượng mục tiêu mà không cần tiếp xúc vật lý. Chúng hoạt động bằng cách phát ra một trường điện từ hoặc một chùm bức xạ và đo lường những thay đổi trong trường hoặc chùm tia đó. Cảm biến tiệm cận được sử dụng trong các quy trình sản xuất tự động để phát hiện vị trí của vật thể, điều khiển chuyển động của robot và ngăn ngừa va chạm.
 

- Cảm biến lưu lượng

Cảm biến lưu lượng được sử dụng để đo tốc độ dòng chảy của chất lỏng hoặc khí. Chúng hoạt động bằng cách phát hiện những thay đổi trong dòng vật liệu và chuyển chúng thành tín hiệu điện. Được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nước và nước thải, dầu khí và HVAC, chúng giám sát dòng chất lỏng trong đường ống, máy bơm và van. 

Ứng dụng và công dụng của cảm biến công nghiệp

Cảm biến công nghiệp được sử dụng trong nhiều ứng dụng để giám sát và kiểm soát các quy trình khác nhau.

Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến nhất:
 

- Tự động hóa sản xuất

Trong hoạt động sản xuất và sản xuất công nghiệp, cảm biến được sử dụng để tự động hóa các quy trình, giảm sai sót và nâng cao hiệu quả. Ví dụ, cảm biến có thể được sử dụng để giám sát vị trí của các bộ phận trên dây chuyền lắp ráp, phát hiện lỗi trong sản phẩm và điều khiển chuyển động của cánh tay robot.
 

- Kiểm soát quá trình

Cảm biến công nghiệp cũng được sử dụng trong điều khiển quá trình để theo dõi và điều chỉnh các thông số khác nhau như nhiệt độ, áp suất và tốc độ dòng chảy. Ví dụ, cảm biến nhiệt độ có thể kiểm soát nhiệt độ của lò, trong khi cảm biến áp suất có thể được sử dụng để theo dõi áp suất trong đường ống.
 

- Giám sát tình trạng

Một ứng dụng quan trọng khác của cảm biến công nghiệp là giám sát tình trạng. Cảm biến có thể được sử dụng để theo dõi tình trạng của máy móc và thiết bị, phát hiện lỗi và dự đoán nhu cầu bảo trì. Điều này giúp giảm thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì, đồng thời nâng cao hiệu quả tổng thể của thiết bị. 

Chọn cảm biến công nghiệp cho ứng dụng của bạn

Trước khi chọn cảm biến công nghiệp, hãy tính đến các giá trị cụ thể như thời gian phản hồi, kích thước, chi phí, độ chắc chắn, phạm vi, độ lặp lại, độ ổn định, tính dễ tích hợp, phạm vi nhiệt độ, mức tiêu thụ điện năng và hiệu ứng độ ẩm. Dưới đây là những yếu tố chính cần ghi nhớ:
 

- Độ chính xác

Một trong những cân nhắc quan trọng nhất khi lựa chọn cảm biến công nghiệp là độ chính xác và độ chính xác. Cảm biến phải có khả năng cung cấp các phép đo đáng tin cậy và nhất quán, với độ chính xác cao. Chọn một cảm biến phù hợp cho ứng dụng cụ thể và có thể cung cấp các phép đo chính xác trong phạm vi yêu cầu.
 

- Kháng môi trường

Cảm biến công nghiệp thường tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như nhiệt độ, độ ẩm và độ rung khắc nghiệt. Vì vậy, điều cần thiết là phải chọn loại cảm biến được thiết kế để chịu được các điều kiện này. Cảm biến có khả năng chống chịu môi trường cao có thể cung cấp các phép đo chính xác và đáng tin cậy ngay cả trong những điều kiện khó khăn.
 

- Yêu cầu bảo trì

Một cân nhắc quan trọng khác khi lựa chọn cảm biến công nghiệp là yêu cầu bảo trì. Cảm biến phải dễ lắp đặt và bảo trì, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động để hiệu chuẩn hoặc sửa chữa. Điều quan trọng là chọn cảm biến dễ làm sạch và không cần hiệu chuẩn hoặc thay thế thường xuyên.
 

- Tùy chọn kết nối

Luôn xem xét các tùy chọn kết nối cho cảm biến công nghiệp. Cảm biến phải tương thích với các hệ thống điều khiển và giao thức truyền thông hiện có. Chọn các cảm biến có thể dễ dàng tích hợp với cơ sở hạ tầng hiện có và cung cấp khả năng truyền dữ liệu an toàn và đáng tin cậy.
 

Lời kết

Cảm biến công nghiệp đóng một vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp sản xuất và chế biến hiện đại. Việc cung cấp dữ liệu đo lường chính xác và đáng tin cậy cho phép các công ty nâng cao hiệu quả, giảm chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm. Khi công nghệ tiến bộ, các cảm biến công nghiệp ngày càng trở nên phức tạp và linh hoạt. Ngày nay, các cảm biến đang được phát triển để có thể đo được nhiều thông số hơn và hoạt động trong những môi trường khó khăn hơn.

Bài viết liên quan:

• Biến tần cho băng tải là gì? Công dụng và Lợi ích sử dụng
• Chuyển đổi kỹ thuật số là gì? 10 bước quy trình chuyển đổi số trong sản xuất