Đăng ngày · Cập nhật
Levelflex FMP51 là cảm biến đo mức radar dẫn sóng (guided wave radar, nguyên lý TDR) của Endress+Hauser. Sóng đi dọc theo que, cáp hoặc ống đồng trục thay vì lan trong không khí. Nhờ vậy FMP51 đo ổn định ở những nơi radar không tiếp xúc gặp khó: bọt, hơi dày, đầu nối hẹp, ống bypass, và cả mặt phân cách dầu/nước. Bài này tổng hợp thông số, cách chọn loại đầu dò, lưu ý lắp đặt, đấu dây và các lỗi hay gặp.
Tóm tắt nhanh FMP51
- Đầu dò dạng que (rod) tới 10 m, cáp (rope) tới 45 m, đồng trục (coax) tới 6 m.
- Độ chính xác ±2 mm (que, đồng trục, cáp ≤ 15 m); ±10 mm với cáp dài hơn 15 m.
- Nhiệt độ quá trình -50 … +200 °C, áp suất chân không … 40 bar.
- Đo được mặt phân cách hai chất lỏng và tổng mức cùng lúc.
- Truyền thông 4-20 mA HART, PROFIBUS PA, FOUNDATION Fieldbus, tùy chọn Bluetooth. Đạt SIL, ATEX, IECEx.
1. Radar dẫn sóng Levelflex FMP51 hoạt động thế nào?
Mục lục
FMP51 phát xung điện từ tần số cao dọc theo đầu dò. Tại bề mặt chất lỏng, nơi hằng số điện môi thay đổi, một phần năng lượng phản xạ về. Thiết bị đo thời gian bay (time-of-flight) của xung để tính khoảng cách tới bề mặt. Vì sóng bị “dẫn” theo đầu dò nên tín hiệu gần như không bị ảnh hưởng bởi bọt, hơi, bụi, bề mặt dao động, vách ngăn trong bồn hay thay đổi tỷ trọng.
Khi chất lỏng phía trên có hằng số điện môi thấp (ví dụ dầu) và chất phía dưới có hằng số điện môi cao (ví dụ nước), một phần xung xuyên qua lớp trên và phản xạ tiếp tại mặt phân cách. FMP51 tách được hai phản xạ này để đo đồng thời mức tổng và mức mặt phân cách.
2. Thông số kỹ thuật Levelflex FMP51
| Nguyên lý | Radar dẫn sóng (TDR, time-of-flight) |
| Khoảng đo tối đa | Que: 10 m (εr > 1,6) · Cáp: 25…30 m (εr > 1,6), 30…45 m (εr > 1,9) · Đồng trục: 6 m (εr > 1,4) |
| Độ chính xác | Que, đồng trục, cáp ≤ 15 m: ±2 mm · Cáp > 15 m: ±10 mm |
| Nhiệt độ quá trình | -50 … +200 °C |
| Nhiệt độ môi trường | -50 … +80 °C |
| Áp suất quá trình | Chân không … 40 bar |
| Vật liệu tiếp xúc | 316L, 316, Alloy C, gốm; PFA (đồng trục) |
| Kết nối quá trình | Ren G¾…G1½, MNPT¾…MNPT1½; mặt bích ASME 1½”…8″, DN50…DN200, JIS 10K |
| Truyền thông | 4-20 mA HART (2 dây hoặc 4 dây), PROFIBUS PA, FOUNDATION Fieldbus, Bluetooth (tùy chọn) |
| Chứng nhận | ATEX, IECEx, FM, CSA C/US, NEPSI…; SIL; chống tràn WHG; NACE MR0175/MR0103; hàng hải |
Thông số tổng hợp từ trang sản phẩm của Endress+Hauser. Giới hạn thực tế phụ thuộc mã đặt hàng (loại đầu dò, vật liệu, kết nối), cần đối chiếu tài liệu kỹ thuật trước khi chốt mã.
3. Chọn đầu dò: que, cáp hay đồng trục?
| Đầu dò | Khi nào dùng | Lưu ý |
|---|---|---|
| Que (rod) | Bồn tới 10 m, chất lỏng sạch hoặc hơi bám dính, bồn có khuấy nhẹ | Cần đủ khoảng trống phía trên bồn để lắp que dài; dễ vệ sinh |
| Cáp (rope) | Bồn cao, silo chất lỏng, chiều cao tới 45 m | Đầu cáp có quả nặng hoặc neo đáy; tránh vùng khuấy mạnh làm cáp đung đưa chạm thành bồn |
| Đồng trục (coax) | Ống bypass, buồng đo, chất lỏng hằng số điện môi thấp, bồn có nhiều chi tiết bên trong | Dài tối đa 6 m; không dùng cho chất lỏng bẩn, dễ bám, nhớt vì dễ tắc khe đồng trục |
4. Ứng dụng phù hợp
- Bồn có bọt, hơi dày, bề mặt dao động: sóng dẫn theo đầu dò nên ít bị hấp thụ hơn radar không tiếp xúc.
- Bể tách dầu/nước (separator), bồn chứa dầu có nước đọng đáy: đo đồng thời mức tổng và mặt phân cách.
- Ống bypass và buồng đo bên hông bồn: thay thế phao từ hoặc thiết bị đo kiểu dịch chuyển (displacer).
- Bồn đệm, bồn định lượng có đầu nối nhỏ.
Nếu bồn không có bọt, cần đo không tiếp xúc và tránh mọi chi tiết nhúng vào môi chất, radar 80 GHz như Micropilot FMR60B thường gọn hơn. Bồn hở, nông có thể dùng cảm biến áp suất thủy tĩnh thả chìm với chi phí thấp hơn.
5. Lưu ý lắp đặt FMP51
- Khoảng cách tới thành bồn và chi tiết bên trong: đầu dò que/cáp cần cách thành bồn, thang, ống gia nhiệt một khoảng theo hướng dẫn của hãng để tránh phản xạ giả. Đầu dò đồng trục ít bị ảnh hưởng nhất.
- Cố định đầu cáp nếu bồn có khuấy hoặc dòng chảy mạnh, để cáp không chạm thành bồn.
- Không lắp ngay dưới miệng cấp liệu.
- Bồn kim loại và bồn nhựa: với bồn phi kim, cần tấm kim loại tại mặt bích lắp hoặc chọn đầu dò đồng trục, theo hướng dẫn của hãng.
- Cắt ngắn que/cáp tại hiện trường chỉ khi cấu hình cho phép, và phải nhập lại chiều dài đầu dò khi cài đặt.
6. Đấu dây và cài đặt
Bản 4-20 mA HART 2 dây được cấp nguồn qua vòng dòng: dây (+) từ nguồn 24 VDC tới cực (+) cảm biến, cực (-) về ngõ vào analog của PLC. Bản 4 dây có nguồn cấp riêng và ngõ ra tín hiệu riêng. Để dùng HART cần điện trở tải khoảng 250 Ω trong vòng dòng. Cách tính sụt áp và quy đổi trong PLC: xem bài tín hiệu 4-20 mA và 0-10 V.
Các bước cài đặt cơ bản (qua màn hình, FieldCare/DeviceCare hoặc app SmartBlue với bản có Bluetooth):
- Nhập đơn vị, chiều dài đầu dò, khoảng cách “empty” (mốc đo tới đáy) và “full”.
- Chọn loại môi chất hoặc nhóm hằng số điện môi phù hợp.
- Thực hiện mapping phản xạ giả khi bồn ở mức thấp.
- Với đo mặt phân cách: nhập hằng số điện môi của lớp chất lỏng phía trên và chọn ngõ ra cho mức tổng và mức mặt phân cách.
- Cài thang 4-20 mA và chế độ báo lỗi phù hợp với logic PLC.
7. Lỗi thường gặp
- Đọc sai sát đỉnh bồn: mức đầy nằm trong vùng chết gần mặt bích. Điều chỉnh lại “full” hoặc chiều cao lắp.
- Mất tín hiệu ở chất lỏng điện môi thấp: dầu nhẹ, dung môi không phân cực có thể cần đầu dò đồng trục hoặc kiểm tra lại khoảng đo cho phép.
- Đầu dò đồng trục bị tắc: môi chất bẩn, bám dính. Chuyển sang đầu dò que hoặc cáp.
- Mặt phân cách không ổn định: lớp nhũ tương dày giữa dầu và nước làm phản xạ yếu. Cần đánh giá lại quá trình tách.
Xem thêm: SITRANS LR250 Siemens: Radar đo mức 25 GHz, thông số và cài đặt
Xem thêm: Cảm biến đo mức bồn xăng dầu: chọn radar, GWR hay thủy tĩnh Ex.
Câu hỏi thường gặp về Levelflex FMP51
FMP51 đo được bao xa?
Theo Endress+Hauser: đầu dò que tới 10 m, đầu dò cáp tới 45 m (phụ thuộc hằng số điện môi), đầu dò đồng trục tới 6 m.
Radar dẫn sóng FMP51 khác radar không tiếp xúc ở điểm nào?
FMP51 dẫn sóng dọc đầu dò nên ổn định khi có bọt, hơi và đo được mặt phân cách. Đổi lại, đầu dò tiếp xúc môi chất và cần không gian lắp. Radar không tiếp xúc như FMR60B không chạm môi chất và lắp gọn hơn.
FMP51 có thay thế phao từ hoặc displacer được không?
Thường được, nhất là khi lắp trong ống bypass có sẵn bằng đầu dò đồng trục hoặc que. Cần kiểm tra kích thước buồng đo, áp suất và nhiệt độ trước khi chọn mã.
Cần tư vấn chọn đầu dò hoặc báo giá Levelflex FMP51?
Gửi chiều cao bồn, môi chất, nhiệt độ, áp suất, kết nối và có cần đo mặt phân cách hay không. HOANTRANTDH sẽ đề xuất mã phù hợp. Hotline/Zalo: 0879 848 668 · Email: sales@hoantrantdh.com · Trang sản phẩm: Endress+Hauser Levelflex FMP51.
Bài liên quan: so sánh cảm biến đo mức siêu âm và radar · cảm biến đo mức hóa chất · cảm biến đo mức giá bao nhiêu.
Cần báo giá hoặc tư vấn kỹ thuật?
Để lại thông tin, kỹ sư HOANTRANTDH sẽ liên hệ trong giờ làm việc.
BÀI VIẾT LIÊN QUAN
SITRANS LR250 là radar đo mức 25 GHz 2 dây của Siemens: thông số, chọn anten, lắp đặt, đấu dây 4-20 mA HART, cài đặt Quick Start và lỗi thường gặp.
Micropilot FMR60B là radar đo mức 80 GHz của Endress+Hauser: thông số, khi nào nên dùng, lắp đặt, đấu dây 4-20 mA HART, cài đặt bằng SmartBlue và lỗi thường gặp.
Cách chọn cảm biến đo mức hóa chất cho bồn axit, kiềm, dung môi: so sánh radar, siêu âm, TDR, thủy tĩnh, công tắc mức và vật liệu PVDF, PP, PTFE.