Cân bồn công nghiệp là giải pháp đo lường trọng lượng nguyên liệu bên trong bồn chứa, phục vụ quá trình lưu trữ, kiểm soát nguyên liệu và định lượng trong sản xuất. Hệ thống thường được sử dụng tại các nhà máy thực phẩm, hóa chất, dược phẩm, thức ăn chăn nuôi và nhiều ngành công nghiệp khác.
Cân bồn công nghiệp là giải pháp đo lường trọng lượng nguyên liệu bên trong bồn chứa, phục vụ quá trình lưu trữ, kiểm soát nguyên liệu và định lượng trong sản xuất. Hệ thống thường được sử dụng tại các nhà máy thực phẩm, hóa chất, dược phẩm, thức ăn chăn nuôi và nhiều ngành công nghiệp khác.
Vậy cân bồn là gì, cấu tạo gồm những thiết bị nào và nguyên lý hoạt động ra sao? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.
Mục lục
Cân bồn là hệ thống cân điện tử công nghiệp được thiết kế để xác định khối lượng nguyên liệu chứa bên trong bồn, thùng chứa hoặc thiết bị phản ứng. Hệ thống thường sử dụng các cảm biến lực (loadcell) lắp tại những điểm đỡ của bồn, kết hợp với bộ xử lý tín hiệu và thiết bị hiển thị trọng lượng.
Khác với cân bàn hoặc cân sàn, cân bồn được tích hợp trực tiếp vào kết cấu thiết bị chứa nguyên liệu. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể theo dõi trọng lượng nguyên liệu trong quá trình nạp, lưu trữ, phối trộn hoặc xả liệu mà không cần đưa nguyên liệu ra khỏi bồn để cân riêng.
Tùy theo mục đích sử dụng, cân bồn có thể được thiết kế cho nhiều loại nguyên liệu khác nhau như chất lỏng, bột, hạt, hóa chất hoặc nguyên liệu sản xuất công nghiệp.
Hiện nay, cân bồn công nghiệp Minebea Intec có thể được triển khai theo từng ứng dụng thực tế, dựa trên tải trọng bồn, số điểm cân, điều kiện lắp đặt và yêu cầu về độ chính xác.
Một hệ thống cân bồn hoàn chỉnh thường bao gồm các thành phần chính sau:
Loadcell (cảm biến lực) là bộ phận trực tiếp chuyển đổi lực tác động từ trọng lượng của bồn và nguyên liệu thành tín hiệu điện.
Loadcell thường được bố trí tại các chân đỡ hoặc điểm chịu lực của bồn. Khi nguyên liệu được nạp thêm hoặc xả ra, tải trọng tác động lên cảm biến thay đổi, tạo ra tín hiệu tương ứng với khối lượng cần đo.
Việc lựa chọn loadcell cần căn cứ vào tải trọng tổng, số lượng điểm cân, đặc tính kết cấu, môi trường làm việc và yêu cầu đo lường. Đối với bồn công nghiệp, cần đặc biệt lưu ý khả năng chịu tải, lực ngang, rung động và điều kiện chống bụi, chống nước phù hợp.
=> Đọc thêm về sản phẩm loadcell ( cảm biến lực) dành cho cân bồn: Cảm biến lực PR 6212 – Load Cell Minebea Intec
Mounting kit là bộ gá cơ khí dùng để lắp đặt loadcell giữa kết cấu bồn và phần móng hoặc khung đỡ.
Bộ gá phù hợp giúp truyền tải trọng đến cảm biến đúng cách, đồng thời hỗ trợ hạn chế ảnh hưởng của lực ngang, giãn nở nhiệt hoặc những chuyển động cơ học nhất định. Tùy thiết kế, bộ gá còn có thể tích hợp chức năng giới hạn chuyển vị và bảo vệ cảm biến khi xảy ra quá tải.
Việc lựa chọn mounting kit cần phù hợp với dòng loadcell, tải trọng và kết cấu thực tế của bồn.
Đối với hệ thống sử dụng nhiều loadcell analog, junction box là nơi tập hợp và kết nối tín hiệu từ các cảm biến trước khi truyền đến bộ xử lý trọng lượng.
Tùy thiết kế, hộp nối có thể hỗ trợ cân chỉnh tín hiệu giữa các loadcell để hệ thống hoạt động đồng đều hơn. Việc lựa chọn hộp nối cần phù hợp với số lượng cảm biến, yêu cầu bảo vệ môi trường và phương án đi dây.
Một số hệ thống sử dụng loadcell kỹ thuật số hoặc kiến trúc truyền tín hiệu khác có thể không cần hộp nối analog theo cách thông thường.
=> Đọc thêm về hộp nối tín hiệu: Hộp nối tín hiệu – Thiết bị quan trọng trong hệ thống cân điện tử
Bộ hiển thị cân hoặc bộ xử lý tín hiệu tiếp nhận dữ liệu từ loadcell, thực hiện chuyển đổi và tính toán để hiển thị khối lượng.
Tùy yêu cầu ứng dụng, thiết bị có thể cung cấp các chức năng như hiển thị trọng lượng, trừ bì, đặt điểm đặt (setpoint), giám sát giới hạn khối lượng và truyền dữ liệu đến hệ thống điều khiển.
Đối với các ứng dụng định lượng hoặc phối trộn, thiết bị phù hợp có thể hỗ trợ điều khiển quá trình nạp và xả liệu theo công thức hoặc giá trị cài đặt.
=> Đọc thêm: Bộ hiển thị số là gì? Vai trò và ứng dụng trong hệ thống cân điện tử
Bồn chứa, chân đỡ, khung thép, đường ống cấp liệu và đường ống xả liệu đều ảnh hưởng đến kết quả cân.
Nếu đường ống kết nối quá cứng, có lực kéo hoặc lực đẩy tác động lên bồn, kết quả đo có thể bị sai lệch. Vì vậy, thiết kế hệ thống cần xem xét các liên kết cơ khí, độ cứng kết cấu, rung động và khả năng giãn nở nhiệt.
Đây là yếu tố quan trọng để hệ thống cân bồn vận hành ổn định trong điều kiện sản xuất thực tế.
Cân bồn hoạt động dựa trên nguyên lý đo lực tác động lên các loadcell được lắp tại những điểm đỡ của bồn.
Quá trình đo lường cơ bản gồm các bước sau:
Bước 1: Tải trọng tác động lên loadcell
Khi bồn chứa nguyên liệu, tổng tải trọng của bồn và phần nguyên liệu bên trong được truyền qua kết cấu đỡ đến các loadcell.
Bước 2: Loadcell chuyển đổi lực thành tín hiệu điện
Dưới tác động của tải trọng, phần tử cảm biến bên trong loadcell thay đổi đặc tính điện và tạo ra tín hiệu tương ứng với lực tác động. Với loadcell điện trở phổ biến, sự thay đổi điện trở được chuyển thành tín hiệu đo thông qua mạch cầu đo.
Bước 3: Bộ xử lý tiếp nhận và tính toán
Tín hiệu từ các loadcell được truyền đến bộ hiển thị hoặc bộ xử lý tín hiệu cân. Thiết bị sử dụng dữ liệu đo và thông số hiệu chuẩn để xác định khối lượng tương ứng.
Bước 4: Hiển thị trọng lượng và phục vụ điều khiển
Khối lượng được hiển thị trên thiết bị cân hoặc truyền đến hệ thống giám sát. Nếu ứng dụng yêu cầu định lượng, hệ thống có thể sử dụng giá trị cân để phát lệnh dừng cấp liệu, chuyển giai đoạn hoặc kết thúc mẻ khi đạt giá trị cài đặt.
Ví dụ: Một bồn chứa nguyên liệu có khối lượng bản thân 1.000 kg. Khi hệ thống đã được hiệu chuẩn và trừ bì phù hợp, thiết bị có thể hiển thị khối lượng nguyên liệu bên trong thay vì tổng khối lượng cả bồn.
Tùy vào đặc điểm nguyên liệu và quy trình sản xuất, cân bồn có thể được ứng dụng theo các dạng sau:
Được sử dụng cho nước, dầu, dung dịch, nguyên liệu lỏng và một số loại hóa chất. Hệ thống hỗ trợ theo dõi lượng nguyên liệu còn lại và kiểm soát quá trình nạp hoặc xả.
Cân silo thường được dùng để giám sát trọng lượng bột, hạt nhựa, xi măng, bột mì, ngũ cốc hoặc nguyên liệu thức ăn chăn nuôi. Do silo có thể cao và chịu tác động của kết cấu, đường ống hoặc lực gió, thiết kế điểm cân và bộ gá cần được xem xét kỹ lưỡng.
Cân bồn định lượng phục vụ việc cấp nguyên liệu theo khối lượng đặt trước. Hệ thống có thể kết hợp thiết bị cân với van, bơm, vít tải hoặc cơ cấu cấp liệu để kiểm soát lượng nguyên liệu đưa vào từng mẻ.
Trong quy trình phối trộn, hệ thống cân giúp theo dõi lượng nguyên liệu của từng thành phần trước hoặc trong quá trình trộn. Giải pháp này được ứng dụng trong sản xuất thực phẩm, hóa chất, thức ăn chăn nuôi và nhiều quy trình công nghiệp khác.
Cân bồn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực nhờ khả năng theo dõi trọng lượng trực tiếp tại thiết bị chứa nguyên liệu.
Ngành thực phẩm và đồ uống: kiểm soát nguyên liệu, phối trộn và quản lý lượng nguyên liệu trong bồn.
Ngành hóa chất: giám sát trọng lượng nguyên liệu, hỗ trợ định lượng và theo dõi quá trình nạp, xả.
Ngành dược phẩm: hỗ trợ kiểm soát khối lượng nguyên liệu theo quy trình sản xuất.
Ngành thức ăn chăn nuôi: cân silo ngũ cốc, bột và nguyên liệu phối trộn.
Ngành nhựa và vật liệu công nghiệp: theo dõi nguyên liệu dạng hạt, bột và vật liệu chứa trong silo.
Tùy theo ngành nghề, hệ thống có thể cần thêm các yêu cầu về vật liệu tiếp xúc, vệ sinh, cấp bảo vệ môi trường, chống cháy nổ hoặc khả năng tích hợp với hệ thống quản lý sản xuất.
=> Đọc thêm về các giải pháp phù hợp cho từng ngành: Giải pháp cân và kiểm soát chất lượng cho các ngành công nghiệp
Để hệ thống cân bồn hoạt động ổn định, doanh nghiệp nên xem xét các yếu tố sau:
Tải trọng và dung tích bồn: xác định khối lượng bồn rỗng, khối lượng nguyên liệu lớn nhất và tải trọng tổng.
Số lượng điểm cân: phụ thuộc vào số chân đỡ, kết cấu bồn và phương án phân bố tải trọng.
Loại loadcell: lựa chọn theo tải trọng, môi trường làm việc, yêu cầu độ chính xác và điều kiện lắp đặt.
Bộ gá lắp: cần phù hợp với loadcell, có giải pháp xử lý lực ngang và giới hạn chuyển vị khi cần thiết.
Đường ống và kết cấu cơ khí: hạn chế lực phụ tác động lên bồn và cảm biến.
Thiết bị xử lý tín hiệu: lựa chọn theo nhu cầu hiển thị, định lượng, truyền dữ liệu và điều khiển.
Môi trường sử dụng: xem xét bụi, nước, hóa chất, nhiệt độ, rung động và yêu cầu an toàn tại khu vực lắp đặt.
Ngoài ra, cần thiết kế phương án hiệu chuẩn, kiểm tra và bảo trì phù hợp với yêu cầu đo lường cũng như quy định áp dụng cho từng ứng dụng.
Minebea Intec cung cấp các giải pháp cân công nghiệp với những thiết bị như loadcell, bộ gá lắp, thiết bị xử lý tín hiệu và các thành phần liên quan, tùy theo cấu hình hệ thống.
Việc lựa chọn thiết bị cần căn cứ vào yêu cầu thực tế của từng bồn hoặc silo, bao gồm tải trọng, số điểm cân, điều kiện môi trường, kết cấu lắp đặt và phương thức vận hành.
Công Ty TNHH Quốc Hùng cung cấp các giải pháp cân công nghiệp Minebea Intec tại Việt Nam, hỗ trợ tư vấn lựa chọn thiết bị theo ứng dụng, khảo sát cấu hình hệ thống và dịch vụ kỹ thuật phù hợp với nhu cầu của doanh nghiệp.
Anh/chị có thể tham khảo chi tiết tại trang Cân Bồn - Silo Minebea Intec để tìm hiểu thêm về giải pháp cân bồn và cân silo công nghiệp.
Liên hệ tư vấn kỹ thuật & báo giá
Công Ty TNHH Quốc Hùng – Đại lý chính thức Minebea Intec Việt Nam
Địa chỉ: 86/56 Phổ Quang, P. Tân Sơn Hòa, TP. Hồ Chí Minh
Zalo/Phone: 076 888 2367 – Mr. Trần Văn Vĩ
Website: minebea-intecvn.com.vn
Email: vanvi@minebea-intecvn.vn
Cân bồn dùng để xác định khối lượng nguyên liệu trong bồn chứa, hỗ trợ giám sát tồn chứa, kiểm soát cấp liệu, định lượng và phối trộn trong sản xuất.
Một hệ thống cân bồn thường có loadcell, bộ gá lắp, bộ hiển thị hoặc xử lý tín hiệu và kết cấu bồn. Hệ thống nhiều loadcell analog có thể sử dụng thêm hộp nối tín hiệu. Các thành phần cụ thể phụ thuộc vào thiết kế.
Có. Cân bồn có thể ứng dụng cho chất lỏng, bột, hạt và nhiều loại nguyên liệu công nghiệp khác, miễn là thiết bị và kết cấu được lựa chọn phù hợp với điều kiện sử dụng.
Cần xác định tải trọng tổng, khối lượng bồn rỗng, số điểm cân, tải trọng phân bố tại từng điểm, điều kiện lắp đặt và yêu cầu đo lường. Không nên chỉ lấy dung tích bồn để chọn tải trọng loadcell.
Tùy cấu hình thiết bị và yêu cầu ứng dụng, tín hiệu cân có thể được sử dụng để giám sát hoặc phục vụ điều khiển quá trình định lượng. Cần xác định thiết bị xử lý tín hiệu và phương thức giao tiếp phù hợp với hệ thống hiện có.
Cân bồn công nghiệp là giải pháp quan trọng giúp doanh nghiệp theo dõi khối lượng nguyên liệu ngay tại bồn chứa, hỗ trợ kiểm soát sản xuất và nâng cao khả năng quản lý nguyên liệu. Để đạt hiệu quả sử dụng, hệ thống cần được lựa chọn đồng bộ từ loadcell, bộ gá lắp đến thiết bị xử lý tín hiệu và kết cấu cơ khí.
Nếu doanh nghiệp đang tìm kiếm giải pháp cân bồn – silo Minebea Intec, hãy tham khảo trang sản phẩm của Công Ty TNHH Quốc Hùng hoặc liên hệ để được tư vấn theo ứng dụng thực tế.
