Cảm biến công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong các dây chuyền sản xuất hiện đại. Bài viết dưới đây của Sensors Việt Nam sẽ cung cấp đầy đủ thông tin về cảm biến, từ phân biệt cảm biến công nghiệp với cảm biến dân dụng đến điểm danh 10 dòng cảm biến công nghiệp được ứng dụng rộng rãi nhất trên thị trường.

Cảm biến là gì?

Cảm biến (sensor) là thiết bị điện tử có chức năng tiếp nhận, phân tích và phản hồi lại một đại lượng vật lý hoặc hóa học phát sinh từ môi trường xung quanh. Những đại lượng phổ biến mà cảm biến có thể đo lường bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, mức chất lỏng, khoảng cách, độ rung, cường độ ánh sáng và chuyển động.

Các dòng cảm biến thông minh ngày nay còn có khả năng quy đổi kết quả đo được thành tín hiệu điện, giúp con người hoặc hệ thống điều khiển dễ dàng đọc hiểu và xử lý dữ liệu.

Để dễ hình dung hơn, nếu coi một hệ thống tự động hóa như cơ thể con người thì cảm biến chính là các giác quan, còn bộ điều khiển trung tâm đóng vai trò như bộ não, tiếp nhận thông tin từ cảm biến để đưa ra quyết định vận hành phù hợp.

Cảm biến công nghiệp là gì?

Cảm biến công nghiệp là dòng thiết bị được thiết kế chuyên biệt để hoạt động ổn định, chính xác và bền bỉ trong các điều kiện sản xuất khắc nghiệt như nhiệt độ và độ ẩm cao, rung động liên tục, môi trường nhiều bụi bẩn hoặc có hóa chất ăn mòn. Đây cũng là những ứng dụng đòi hỏi độ chính xác gần như tuyệt đối.

So với cảm biến dân dụng, cảm biến công nghiệp phải đáp ứng nhiều tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe hơn. Tùy theo từng ứng dụng cụ thể, thiết bị cần thỏa mãn một hoặc nhiều yêu cầu như chuẩn bảo vệ cao (thường từ IP54 trở lên), chứng nhận chống cháy nổ, khả năng truyền tín hiệu theo chuẩn công nghiệp (4 20mA, 0 10V, Modbus RTU) để tương thích với các hệ thống PLC, SCADA và DCS.

Trong bối cảnh nhà máy thông minh và xu hướng sản xuất 4.0 ngày càng phát triển, dữ liệu thu thập liên tục từ các cảm biến công nghiệp được phân tích theo thời gian thực, giúp doanh nghiệp kiểm soát môi trường sản xuất đạt chuẩn, duy trì chất lượng sản phẩm ổn định và giám sát chặt chẽ toàn bộ quá trình vận hành.

Bên cạnh đó, cảm biến giúp doanh nghiệp chuyển đổi từ mô hình bảo trì định kỳ tốn kém sang bảo trì dự đoán bằng cách phát hiện hư hỏng trước khi sự cố thực sự xảy ra. Đây là bước cải tiến mang lại hiệu quả rõ rệt, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí sửa chữa, thay thế thiết bị và giảm thiểu downtime ngoài kế hoạch.

Các loại cảm biến công nghiệp phổ biến nhất hiện nay

Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ là một trong những dòng cảm biến công nghiệp quan trọng và phổ biến nhất, có mặt gần như trong mọi dây chuyền sản xuất. Nguyên lý hoạt động của thiết bị này dựa trên sự thay đổi đặc tính của vật liệu cảm biến khi nhiệt độ môi trường biến thiên.

Hiện nay trên thị trường có ba dòng cảm biến nhiệt độ công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất, bao gồm: 

1.  Cặp nhiệt điện Thermocouple với dải đo cực rộng, có thể lên đến 1.800°C. 
2.  Điện trở nhiệt RTD, cho độ chính xác cao trong khoảng nhiệt độ từ âm 200°C đến 850°C. 
3.  Cảm biến hồng ngoại, cho phép đo không tiếp xúc với tốc độ phản hồi cực nhanh, thường dưới 1 mili giây.

Cảm biến nhiệt độ được ứng dụng gần như ở mọi ngành công nghiệp, từ luyện kim, hóa chất cho đến bảo quản và sản xuất thực phẩm, dược phẩm, linh kiện điện tử. Ngoài ra, thiết bị còn được dùng để phát hiện các điểm nóng bất thường trên động cơ hoặc tủ điện, giúp phòng ngừa sự cố kịp thời.

Sensors Việt Nam hiện đang phân phối đa dạng các model cảm biến nhiệt độ công nghiệp, đáp ứng nhiều dải đo và chuẩn tín hiệu ngõ ra khác nhau, phù hợp với từng nhu cầu ứng dụng thực tế của khách hàng.

→ Xem thêm: Dòng cảm biến nhiệt độ phân phối chính hãng tại Sensors Việt Nam

Cảm biến độ ẩm

Cảm biến độ ẩm công nghiệp có chức năng đo lượng hơi nước tồn tại trong không khí hoặc trong vật liệu. Dòng sensor này chủ yếu hoạt động dựa trên nguyên lý điện dung. Trong môi trường sản xuất công nghiệp, cảm biến đo độ ẩm giữ vai trò sống còn đối với hệ thống HVAC, bao gồm điều hòa không khí trung tâm, AHU và FCU.

Cảm biến độ ẩm được ứng dụng rộng rãi trong các nhà xưởng, phòng sạch sản xuất linh kiện điện tử, các ngành sản xuất gỗ, sơn, hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, cũng như kho bảo quản nông sản và dược phẩm.

Cảm biến áp suất và chênh áp

Cảm biến áp suất thường ứng dụng công nghệ strain gauge hoặc điện dung để đo giá trị áp suất, sau đó chuyển đổi thành tín hiệu ngõ ra theo chuẩn 4 20mA, 0 10V hoặc tín hiệu digital, rồi truyền về hệ thống điều khiển trung tâm. Dải đo phổ biến của dòng cảm biến này dao động từ 0 đến 600 bar, tùy theo từng ứng dụng cụ thể.

Trong khi đó, cảm biến chênh áp có nguyên lý hoạt động khác biệt hơn. Thay vì đo áp suất tại một điểm cố định, thiết bị này xác định sự chênh lệch áp suất giữa hai điểm khác nhau trong hệ thống.

Về ứng dụng, cảm biến áp suất thường được dùng để đo áp suất chất lỏng và chất khí trong hệ thống lò hơi, đường ống dẫn nước, khí nén và hệ thống thủy lực. Thiết bị cũng được sử dụng để giám sát áp suất bồn chứa, đầu nguồn và cuối nguồn của trạm bơm, hoặc đo áp suất lốp xe ô tô, xe tải và các dòng xe siêu trọng tải.

Đối với cảm biến chênh áp, ứng dụng phổ biến bao gồm cảnh báo tắc nghẽn bộ lọc, ống dẫn khí nén và lò hơi, kiểm soát áp suất khí trong hệ thống ống gió, điều hòa và thông gió, giám sát phòng sạch, phòng thí nghiệm cũng như hệ thống cầu thang tăng áp.

Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận được sử dụng để phát hiện sự tồn tại của vật thể hoặc đo khoảng cách mà không cần tiếp xúc trực tiếp. Dòng cảm biến này được chia thành hai nhánh chính. Cảm biến tiệm cận điện cảm chuyên dùng để phát hiện vật liệu kim loại, còn cảm biến tiệm cận điện dung có thể nhận diện cả vật liệu phi kim loại, chất lỏng và các loại hạt rời.

Thiết bị được ứng dụng phổ biến trong việc đếm sản phẩm trên băng tải, xác nhận vị trí piston của xi lanh khí nén, cũng như kiểm tra sự hiện diện của linh kiện trong các dây chuyền lắp ráp tự động.

Cảm biến quang

Cảm biến quang, hay còn gọi là Photoelectric Sensor, sử dụng tia sáng hồng ngoại hoặc laser để phát hiện vật thể hoặc đo khoảng cách, dựa trên nguyên lý thu phát ánh sáng. So với cảm biến tiệm cận, thiết bị này cho phép đo ở khoảng cách xa hơn đáng kể.

Cảm biến quang thường được ứng dụng trong việc đếm sản phẩm trên các băng tải tốc độ cao, kiểm tra bao bì sản phẩm, cũng như phát hiện nhãn dán bị lệch vị trí trong quá trình đóng gói.

Cảm biến từ

Cảm biến từ được dùng để phát hiện sự tồn tại của vật thể chứa từ tính hoặc kim loại khi chúng đi qua vùng từ trường của cảm biến. Điểm mạnh nổi bật của dòng cảm biến này là độ bền cơ học cao, ít bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn hay dầu mỡ, nên rất phù hợp với các môi trường sản xuất công nghiệp nặng như cơ khí và luyện kim.

Ứng dụng phổ biến của cảm biến từ bao gồm xác định vị trí piston trong xi lanh khí nén hoặc thủy lực, đếm vòng quay động cơ, và phát hiện kim loại lẫn trong nguyên liệu, đặc biệt hữu ích trong ngành thực phẩm và dược phẩm.

Cảm biến siêu âm

Cảm biến siêu âm được ứng dụng rộng rãi trong các nhiệm vụ đo khoảng cách, đo mức hoặc phát hiện vật thể. Thiết bị này hoạt động theo hai cơ chế chính.

Cơ chế phổ biến nhất là cảm biến phát sóng âm tần số cao đến vật thể mục tiêu, sau đó tính toán thời gian sóng phản hồi trở lại để suy ra khoảng cách hoặc mức đo, hoàn toàn không cần tiếp xúc trực tiếp với vật thể.

Cơ chế thứ hai sử dụng một cảm biến siêu âm được chia thành hai đầu tách biệt, gồm một đầu phát sóng và một đầu thu sóng. Hai đầu này được lắp đặt đối diện nhau trên băng tải hoặc dây chuyền sản xuất, tạo thành một hàng rào sóng siêu âm. Bất kỳ vật thể nào cắt ngang qua hàng rào này sẽ được thiết bị ghi nhận.

Điểm mạnh của cảm biến siêu âm là khả năng phát hiện được cả vật thể trong suốt như thủy tinh hoặc chất lỏng, vật thể có màu tối, đồng thời hoạt động ổn định trong môi trường nhiều bụi bẩn, đây chính là những trường hợp mà cảm biến quang thường gặp khó khăn.

Nhờ những ưu điểm này, cảm biến siêu âm được ứng dụng rộng rãi trong đo mức chất lỏng và vật liệu, đo khoảng cách, kiểm đếm sản phẩm, hỗ trợ đỗ xe, cảnh báo va chạm, robot tự hành, chẩn đoán hình ảnh và khảo sát thủy văn.

Cảm biến khí

Cảm biến khí được thiết kế nhằm phát hiện sự hiện diện và đo nồng độ của nhiều loại khí khác nhau như CO, CO2, CH3, CH4, H2S, NO2, NO và VOC. Cảm biến khí thường hoạt động dựa trên nguyên lý điện hóa, bán dẫn oxit kim loại hoặc hồng ngoại không phân tán, còn gọi là công nghệ NDIR.

Ứng dụng chính của cảm biến khí là cảnh báo rò rỉ khí độc hoặc khí dễ cháy nổ tại các bãi xe ngầm, tầng hầm, khu khai thác mỏ, nhà máy hóa chất, xưởng sơn, hầm lò, tòa nhà cao tầng và hệ thống thông gió công nghiệp.

Các dòng cảm biến công nghiệp khác

Ngoài những dòng cảm biến đã đề cập ở trên, thị trường hiện nay vẫn còn rất nhiều loại cảm biến công nghiệp khác được ứng dụng phổ biến, bao gồm:

• Cảm biến đo mức chuyên dùng để giám sát mức chất lỏng hoặc vật liệu rời trong bồn chứa, silo và các hệ thống lưu trữ công nghiệp.
• Cảm biến lưu lượng phục vụ việc đo lưu lượng dòng chảy chất lỏng hoặc khí trong hệ thống đường ống, phổ biến trong ngành cấp thoát nước, hóa chất và năng lượng.
• Cảm biến vị trí được dùng để xác định vị trí chính xác của các bộ phận chuyển động trong máy móc và hệ thống tự động hóa.
• Cảm biến rung chuyên dùng để giám sát độ rung của động cơ, máy móc nhằm phát hiện sớm dấu hiệu hư hỏng, hỗ trợ chiến lược bảo trì dự đoán hiệu quả.

MUA CẢM BIẾN VÀ CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP CHẤT LƯỢNG TẠI SENSORS VIỆT NAM

Sensors Việt Nam là đơn vị phân phối chính hãng các dòng cảm biến dân dụng và cảm biến công nghiệp đến từ các thương hiệu uy tín toàn cầu (Calex, Produal, Prosense, PIL, Ecosense, Inelta, E+E Electronik…). Chúng tôi có đủ các dòng cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm, cảm biến áp suất, cảm biến tiệm cận, cảm biến quang, cảm biến siêu âm, cảm biến độ rung… cho đến các thiết bị đo lường và điều khiển chuyên dụng.

Mọi thông tin tư vấn và nhu cầu đặt hàng cảm biến dân dụng/cảm biến công nghiệp, quý khách vui lòng liên hệ hotline 0911 660 660 hoặc truy cập website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/.