Phao báo mức là gì? Cách lựa chọn phao báo mức phù hợp
Phao báo mức là gì?
Phao báo mức là thiết bị điều khiển tự động hoạt động dựa trên nguyên tắc thay đổi vị trí theo mực chất lưu. Khác với cảm biến mức liên tục, phao báo mức chỉ cung cấp tín hiệu ON/OFF tại các điểm cài đặt cố định (thường là mức đầy hoặc mức cạn). Trong hệ thống công nghiệp, nó đóng vai trò như "lá chắn" ngăn sự cố tràn bể hóa chất, bảo vệ máy bơm khỏi chạy khô, hoặc tự động hóa quy trình cấp liệu cho silo.
"Mọi hoạt động của phao báo mức đều bắt nguồn từ định luật Archimedes":
- Lực đẩy > Trọng lượng phao → Phao nổi lên
- Lực đẩy < Trọng lượng phao → Phao chìm xuống
Phân loại phao báo mức
Có 2 cách để phân loại phao báo mực nước như sau:
Phân loại theo cấu tạo
Phao cơ học (Mechanical Float Switch)
Sử dụng hệ thống đòn bẩy cơ học – khi phao di chuyển, nó trực tiếp tác động lên tiếp điểm điện bên trong để đóng/ngắt mạch.
Ưu điểm:
- Chịu được dòng điện cao (đến 16A) → phù hợp điều khiển máy bơm công suất lớn mà không cần rơ-le trung gian.
- Hoạt động ổn định trong môi trường nhiễu điện từ.
- Giá thành chỉ bằng 30-50% phao điện tử.
Hạn chế:
- Tiếp điểm dễ mòn do ma sát nên tuổi thọ trung bình rơi vào khoảng 100,000 lần chuyển mạch.
- Dễ kẹt nếu chất lỏng chứa cặn bám hoặc độ nhớt cao.
- Thường được ứng dụng trong bể nước sinh hoạt, hệ thống tưới tiêu nông nghiệp, bể chứa nước thải ít cặn…
Phao điện tử (Magnetic Float Switch)
Sử dụng nam châm vĩnh cửu trong thân phao kết hợp công tắc Reed đặt trong ống kín. Khi nam châm tiến gần, lá kim loại từ tính đóng mạch tạo tín hiệu.
Ưu điểm:
- Không tiếp xúc cơ học, tuổi thọ lên đến 10 triệu lần chuyển mạch.
- Chống cháy nổ (tiêu chuẩn ATEX/Ex) nhờ thiết kế kín hoàn toàn.
- Tín hiệu đầu ra đa dạng: Relay, NPN/PNP, 4-20mA → tích hợp dễ dàng với PLC.
Hạn chế:
- Không dùng cho chất lỏng nhiễm từ (huyền phù sắt, bùn từ tính).
- Chi phí cao gấp 3-5 lần phao cơ.
- Thường được dùng trong các bể hóa chất nhà máy dược, hệ thống dầu thủy lực, khu vực nguy hiểm cháy nổ…
Phân loại theo ứng dụng
Theo ứng dụng, phao mực nước được chia làm 2 loại như sau:
Phao báo mức nước (Water Level Switch)
Thân phao bằng nhựa PP hoặc PVC, chịu nhiệt ≤60°C, cấu trúc đơn giản:
- Phao cơ dạng cần: Cho bể inox, bồn nhựa tròn.
- Phao dây: Cho giếng khoan, bể chữ nhật.
Tránh dùng cho nước nóng >60°C (gây biến dạng phao).
Phao báo mức chất lỏng đặc biệt (Axit, Dầu, Hóa chất)
- Axit đậm đặc (HCl, H₂SO₄): Dùng phao PVDF hoặc PTFE → kháng ăn mòn cấp độ 1.
- Dầu nhiệt độ cao (≥100°C): Phao Inox 316L + gioăng Viton → chịu nhiệt & chống rò rỉ.
- Dung môi hữu cơ (Acetone, Xylene): Phao PTFE nguyên khối → không bị ăn mòn hóa học.
Tiêu chí lựa chọn phao báo mức
Để lựa chọn được phao báo mức phù hợp, cần lưu ý các yếu tố sau:
Tính chất lưu chất
- Độ ăn mòn: Với axit đậm đặc (HCl >20%), phao PVDF hoặc PTFE là bắt buộc do khả năng kháng hóa chất vượt trội. Ngược lại, nước sạch hoặc nước thải thông thường chỉ cần phao PVC/PP giá rẻ.
- Nhiệt độ vận hành: Vật liệu nhựa PP chịu được ≤80°C, trong khi PVDF lên đến 120°C và PTFE chịu 200°C.
- Độ nhớt và tỷ trọng: Chất lỏng nhớt như dầu nhờn cần phao dạng trụ thon để giảm lực cản, trong khi bùn đặc đòi hỏi phao dạng cầu có đường kính lớn để tăng lực nổi.
Môi trường lắp đặt
Áp suất làm việc: Bể khí nén (≥5 bar) đòi hỏi phao kín áp suất với thân inox dày 2mm và gioăng EPDM. Không gian hẹp như đường ống hoặc bồn trụ đứng nên dùng phao dạng dây/cáp linh hoạt thay vì cần cứng.
Yêu cầu kỹ thuật
- Điện áp hoạt động: Phao cơ thường dùng điện 220VAC trực tiếp cho máy bơm, trong khi phao từ tương thích PLC cần nguồn 24VDC.
- Tín hiệu ngõ ra: Hệ thống cơ bản dùng tín hiệu ON/OFF (rơ-le), nhà máy tự động hóa yêu cầu 4-20mA hoặc NPN/PNP để tích hợp SCADA.
- Cấp bảo vệ IP: Môi trường ẩm ướt (IP68 cho ngập nước), bụi xi măng (IP65) hoặc hóa chất (IP67).
Thông số bể chứa
- Chiều cao bể: Bể sâu 5m cần phao dây dài 7m (dư 2m điều chỉnh).
- Hướng lắp đặt: Lắp dọc cho bể trụ đứng (phao di chuyển thẳng), lắp ngang cho bể nằm (dùng phao dạng cần có góc xoay). Với bể có cánh khuấy, phải lắp phao cách tường ≥200mm tránh rung lắc.
Lời kết
Phao báo mức tưởng chừng là thiết bị nhỏ, nhưng chính sự lựa chọn thiếu chính xác lại là mắt xích gây đứt gãy toàn hệ thống. Hy vọng thông qua nội dung trên, bạn đã hiểu hơn về phao báo mực và cách chọn phao phù hợp với mục đích sử dụng.
Nếu quý khách đang tìm địa chỉ cung cấp phao báo mức chính hãng, hãy liên hệ ngay với ETM qua hotline 090.699.5326 để được tư vấn và nhận báo giá ngay trong thời gian sớm nhất!