Đo mức

Đo mức Siemens (SITRANS LR/LU – Level Radar/Ultrasonic) là hệ thống thiết bị đo mức công nghiệp toàn diện, sử dụng công nghệ radar tần số cao (6-80 GHz) và siêu âm (ultrasonic) để đo liên tục hoặc báo mức (point level) chất lỏng, bùn, chất rắn dạng hạt và bột trong bồn chứa, thùng, silo với phạm vi đo từ 5m đến 70m, độ chính xác ±1-5mm và không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất, chân không, bụi, hơi nước hay tính chất vật liệu. Với thiết kế không tiếp xúc (non-contact), không có bộ phận chuyển động, cấp bảo vệ IP66/IP67, tích hợp Bluetooth, hỗ trợ 4-20mA/HART/PROFIBUS/PROFINET và dễ dàng cấu hình qua smartphone/tablet, hệ thống đo mức Siemens mang đến giải pháp đo lường tin cậy, bảo trì tối thiểu cho ngành hóa chất, dầu khí, xử lý nước, thực phẩm, xi măng, năng lượng và các ứng dụng đòi hỏi giám sát mức chính xác.​

Công nghệ đo mức Radar – SITRANS LR Series
Nguyên lý hoạt động Radar: Sử dụng sóng điện từ radar (electromagnetic waves) phát ra từ anten, sóng truyền xuống bề mặt vật liệu, phản xạ trở lại và được nhận bởi anten. Thời gian truyền (time of flight – ToF) giữa khi phát và nhận tín hiệu được xử lý để tính toán khoảng cách đến bề mặt vật liệu, từ đó xác định mức chính xác.​

Ưu điểm công nghệ Radar:

Không tiếp xúc (non-contact), không bảo trì

Không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất, chân không, độ ẩm

Hoạt động trong môi trường khắc nghiệt: bụi, hơi nước, foam (bọt)

Độ chính xác cao, ổn định lâu dài

Không cần hiệu chuẩn định kỳ​

SITRANS LR100 – Radar 80 GHz nhỏ gọn
Tần số 80 GHz: Công nghệ radar tần số 80 GHz (băng tần W-band) với kích thước anten nhỏ gọn nhất (18mm), góc phát sóng hẹp (beam angle 4°), khả năng tập trung năng lượng cao, phù hợp cho bồn nhỏ, ống hẹp, nozzle ngắn và các ứng dụng không gian hạn chế.​

Phạm vi đo: 8m hoặc 15m tùy phiên bản (26 ft hoặc 49 ft), phù hợp cho bồn chứa nhỏ đến trung bình.​

Thiết kế compact: Kích thước siêu nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, lắp đặt dễ dàng, tích hợp Bluetooth để cấu hình không dây qua smartphone/tablet bằng app SIMATIC PDM Mobile hoặc SITRANS DTM.​

Ứng dụng: Đo mức chất lỏng sạch, dầu, hóa chất, nước, bùn lỏng trong bồn chứa công nghiệp nhỏ, buffer tank, day tank, mixing tank.​

SITRANS LR110 – Radar 80 GHz mở rộng
Phạm vi đo 15m: Phiên bản mở rộng của LR100 với dải đo 15m (49 ft), tần số 80 GHz, anten nhỏ gọn, độ chính xác cao ±2mm, phù hợp cho bồn chứa trung bình.​

Kết nối process: Ren G1½” hoặc 1½” NPT, flange DN50/DN80 tùy chọn, dễ dàng thay thế các thiết bị cũ mà không cần thay đổi nozzle.​

Nhiệt độ/áp suất: Hoạt động ổn định trong nhiệt độ -40°C đến +80°C, áp suất -1 bar đến 3 bar (chân không đến áp suất dương), phù hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp.​

SITRANS LR200 – Radar 6 GHz kinh tế
Tần số 6 GHz: Công nghệ radar xung (pulsed radar) 6 GHz (băng tần C-band), thiết kế 2-wire, tiêu thụ điện thấp, giá thành hợp lý cho các ứng dụng đo mức cơ bản.​

Phạm vi đo lên đến 20m: Dải đo 20m (66 ft) cho chất lỏng, bùn và chất rắn dạng hạt/bột, phù hợp cho bồn chứa lớn, silo, tank farm.​

Chịu nhiệt độ và áp suất cao: Hoạt động trong nhiệt độ lên đến +200°C, áp suất lên đến 40 bar, phù hợp cho môi trường khắc nghiệt như dầu nóng, hóa chất áp suất cao.​

Ứng dụng: Đo mức trong các bồn chứa có nhiệt độ cao, áp suất cao, chất lỏng có bọt (foam), bùn, dầu nặng, bitumen, chất rắn dạng hạt như ngũ cốc, xi măng, nhựa pellets.​

SITRANS LR510 – Radar 26 GHz cao cấp
Tần số 26 GHz: Công nghệ radar FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) 26 GHz (băng tần K-band) với độ chính xác cao ±1mm, độ phân giải tốt, ít bị ảnh hưởng bởi foam, turbulence (sóng động).​

Phạm vi đo 30m: Dải đo lên đến 30m (98 ft), phù hợp cho bồn chứa lớn, tank farm, silo công nghiệp.​

Thiết kế nhỏ gọn: Kết nối ren process (threaded connection) nhỏ gọn, lý tưởng cho không gian lắp đặt hạn chế hoặc nozzle nhỏ.​

Ứng dụng: Đo mức chất lỏng sạch, dầu, hóa chất, nhiên liệu, bùn lỏng trong các bồn chứa công nghiệp, petrochemical, refinery, tank terminal.​

SITRANS LR400 – Radar 6 GHz đa năng
Radar xung 6 GHz: Công nghệ pulsed radar 6 GHz với khả năng đo trong điều kiện khắc nghiệt, chịu được bụi, hơi nước nặng, foam dày, nhiệt độ và áp suất cao.

Phạm vi đo 35m: Dải đo lên đến 35m cho chất lỏng và 70m cho chất rắn dạng bột/hạt, phù hợp cho silo xi măng, than bột, ngũ cốc, nhựa granules, bồn chứa lớn.

Anten đa dạng: Nhiều loại anten tùy chọn (horn antenna, rod antenna, parabolic antenna) phù hợp với từng ứng dụng và điều kiện process cụ thể.

Công nghệ đo mức Siêu âm – SITRANS LU Series
Nguyên lý hoạt động Ultrasonic: Sử dụng sóng siêu âm (ultrasonic waves) phát ra từ transducer, sóng truyền qua không khí xuống bề mặt vật liệu, phản xạ trở lại và được nhận bởi transducer. Thời gian truyền được xử lý để tính toán khoảng cách, từ đó xác định mức.​

Ưu điểm công nghệ Siêu âm:

Chi phí thấp hơn radar

Không tiếp xúc, dễ lắp đặt

Phù hợp cho bồn mở, kênh mương, giếng

Đo được chất lỏng sạch, nước thải, bùn lỏng​

Hạn chế:

Bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí

Không hoạt động trong chân không hoặc bồn kín có hơi nặng

Bị ảnh hưởng bởi foam dày, bụi nặng​

SITRANS LU150 – Siêu âm 5m nhỏ gọn
Phạm vi đo 5m: Dải đo ngắn 5m (16 ft), thiết kế tích hợp compact (integrated ultrasonic level transmitter), lý tưởng cho bồn nhỏ, tank, sump, pit, giếng.​

Dễ dàng cấu hình: Cấu hình đơn giản qua nút bấm hoặc HART communicator, không cần laptop, phù hợp cho ứng dụng đơn giản.​

Ứng dụng: Đo mức nước sạch, nước thải, hóa chất trong bồn nhỏ, buffer tank, collection pit, lift station.​

SITRANS Probe LU240 – Siêu âm 10m
Phạm vi đo 10m: Dải đo 10m (33 ft), thiết kế integrated với transducer gắn liền transmitter, kết nối ren process G1½” hoặc 1½” NPT.​

Độ chính xác ±3mm: Độ chính xác ±3mm hoặc ±0.15% của giá trị đo, đủ cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp.​

Bù nhiệt độ tự động: Tích hợp cảm biến nhiệt độ tự động bù sai số do thay đổi nhiệt độ không khí, đảm bảo độ chính xác ổn định.​

Ứng dụng: Đo mức nước trong các ứng dụng công nghiệp, xử lý nước, nước thải, hóa chất, bồn chứa trung bình, open channel, wet well.​

SITRANS LU240 Remote – Siêu âm 15m tách rời
Phạm vi đo 15m: Dải đo 15m (49 ft), thiết kế remote với transducer tách rời transmitter, kết nối cáp tối đa 20m, phù hợp khi điều kiện môi trường tại transducer khắc nghiệt.

LCD hiển thị: Màn hình LCD hiển thị giá trị mức, khoảng cách, % tank, đơn vị tùy chỉnh, backlight cho quan sát ban đêm.

Relay đầu ra: 2 relay đầu ra cho cảnh báo mức cao/thấp, điều khiển bơm tự động.

Thiết bị báo mức Point Level – SITRANS LVL Series
SITRANS LVL100 – Công tắc mức rung (Vibration): Sử dụng nguyên lý dao động (vibrating fork/rod) để phát hiện sự hiện diện của chất lỏng hoặc chất rắn dạng bột/hạt tại một điểm cố định, ứng dụng báo mức cao, mức thấp, mức tràn, bảo vệ máy bơm chạy khô.​

SITRANS LPS200 – Công tắc mức áp suất (Pressure): Sử dụng nguyên lý áp suất thủy tĩnh để phát hiện mức, lý tưởng cho chất lỏng trong bồn nhỏ, buffer tank.

SITRANS LPS300 – Công tắc mức điện dung (Capacitance): Sử dụng nguyên lý điện dung để phát hiện sự thay đổi mức, phù hợp cho chất lỏng hoặc chất rắn dẫn điện hoặc không dẫn điện.

Thông số kỹ thuật chung
Độ chính xác:

Radar: ±1mm đến ±5mm (tùy model và tần số)

Siêu âm: ±3mm đến ±5mm hoặc ±0.25% của giá trị đo​

Nhiệt độ process:

Radar: -40°C đến +200°C (tùy model, có thể cao hơn với cooling element)

Siêu âm: -40°C đến +80°C​

Áp suất process:

Radar: -1 bar (full vacuum) đến +40 bar (tùy model)

Siêu âm: Atmospheric pressure (không hoạt động trong chân không)​

Nguồn cấp:

2-wire: 16-36V DC (loop-powered với 4-20mA)

4-wire: 85-265V AC hoặc 20-55V DC

Solar/battery option cho một số model​

Cấp bảo vệ: IP66, IP67 (một số IP68 khi ngập nước tạm thời).​

Giao tiếp và truyền thông
4-20 mA: Tín hiệu analog tiêu chuẩn, tương thích với PLC, DCS, SCADA, chart recorder.

HART: Highway Addressable Remote Transducer protocol, cho phép cấu hình, chẩn đoán, giám sát từ xa qua HART communicator hoặc HART modem.

PROFIBUS DP/PA: Giao thức fieldbus công nghiệp Siemens, truyền dữ liệu số đa thông số, chẩn đoán tiên tiến.

PROFINET: Ethernet công nghiệp cho Industry 4.0, tích hợp trực tiếp với PLC S7-1200/1500.

Bluetooth: Tích hợp Bluetooth Low Energy cho cấu hình không dây bằng smartphone/tablet qua app SIMATIC PDM Mobile, không cần mở nắp thiết bị, an toàn và tiện lợi.​

Cấu hình và commissioning
Quick Start Wizard: Hầu hết các thiết bị SITRANS LR/LU có wizard cấu hình nhanh, hướng dẫn từng bước để thiết lập thông số cơ bản như chiều cao bồn, điểm 0%, điểm 100%, đơn vị đo.

Smartphone/Tablet: Cấu hình không dây qua Bluetooth bằng app SIMATIC PDM Mobile (iOS/Android), không cần laptop hay thiết bị chuyên dụng, giảm thời gian commissioning 50-70%.​

PC Software: SIMATIC PDM (Process Device Manager) hoặc SITRANS DTM (Device Type Manager) cho cấu hình chi tiết, chẩn đoán nâng cao, quản lý nhiều thiết bị đồng thời.

Tính năng chẩn đoán
Echo curve monitoring: Hiển thị đường cong echo (phản hồi tín hiệu) để đánh giá chất lượng tín hiệu, phát hiện vật cản, buildup (bám cặn) trên anten.

Diagnostic alarms: Cảnh báo tự động khi có vấn đề như echo loss (mất tín hiệu), near echo (vật cản gần anten), high temperature, communication error.

Empty tank detection: Tự động phát hiện và xử lý trường hợp bồn rỗng để tránh cảnh báo sai.

False echo suppression: Lọc và loại bỏ các echo giả từ vật cản, nozzle, cấu trúc bên trong bồn, đảm bảo chỉ nhận echo từ bề mặt vật liệu.

Lắp đặt và bảo trì
Lắp đặt đơn giản: Kết nối ren G1½”, 1½” NPT hoặc flange DN50/DN80/DN100, không cần hiệu chuẩn phức tạp, không cần cân chỉnh góc anten (trừ ứng dụng đặc biệt).

Không bảo trì: Không có bộ phận chuyển động, không tiếp xúc với vật liệu, không mài mòn, không cần hiệu chuẩn định kỳ, bảo trì gần như bằng 0.

Dead zone nhỏ: Dead zone (vùng chết không đo được) từ 50mm đến 300mm tùy model, cho phép tận dụng tối đa dung tích bồn.

Ứng dụng đa ngành
Hóa chất: Đo mức axit, kiềm, dung môi, hóa chất ăn mòn trong bồn chứa, reactor, mixing tank, storage tank.​

Dầu khí: Đo mức crude oil, refined products, LPG, bitumen trong tank farm, terminal, refinery, offshore platform.​

Xử lý nước: Đo mức nước sạch, nước thải, bùn trong bồn chứa, clarifier, sedimentation tank, wet well, lift station.​

Thực phẩm & Đồ uống: Đo mức sữa, nước trái cây, bia, rượu, đường, bột mì trong bồn chứa, silo, buffer tank, yêu cầu vệ sinh cao.​

Năng lượng: Đo mức than, biomass, woodchip trong silo, bunker, boiler feed system tại nhà máy điện.​

Xi măng: Đo mức xi măng, clinker, gypsum, limestone, fly ash trong silo công nghiệp.​

Mining: Đo mức quặng, tailing, slurry trong thickener, flotation cell, leach tank.