Dinel HLM-35 | Cảm biến thủy tĩnh đo mức bồn đến 100 m

Dinel HLM-35 là cảm biến đo mức thủy tĩnh dạng lắp ren, được thiết kế để đo liên tục mức nước, dầu, dung dịch làm mát và nhiều loại chất lỏng trong bồn, bình chứa hoặc đường ống không chịu áp. Khác với cảm biến thủy tĩnh dạng thả chìm, HLM-35 được lắp trực tiếp vào thành hoặc phần thấp của bồn, áp suất cột chất lỏng tác động lên màng cảm biến và được chuyển đổi thành tín hiệu analog tương ứng với chiều cao mức.

Dải đo của Dinel HLM-35 có thể lựa chọn từ khoảng 1 đến 100 mH₂O. Thiết bị hỗ trợ tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V, nguồn cấp 12…34VDC và nhiều cấu hình màng ceramic hoặc inox. Đây là một lựa chọn phù hợp khi cần đo mức liên tục trong bồn nước, bồn dầu, hệ thống nước làm mát hoặc các ứng dụng công nghiệp cần cảm biến lắp ren chắc chắn.

Dinel HLM-35 là gì?

Dinel HLM-35 là hydrostatic level meter – cảm biến đo mức dựa trên áp suất thủy tĩnh do cột chất lỏng tạo ra. Phần cảm biến áp suất, mạch điện tử xử lý và đầu kết nối được tích hợp trong một thân inox nhỏ gọn.

HLM-35 được thiết kế chủ yếu cho việc đo mức liên tục trong bồn và bình chứa không có áp suất. Cảm biến được vặn vào ren ở thành hoặc phần dưới của bồn thay vì thả xuống từ phía trên như các dòng cảm biến thủy tĩnh HLM-25.

Khi chiều cao chất lỏng thay đổi, áp suất tại vị trí lắp cảm biến cũng thay đổi. Mạch điện tử của HLM-35 chuyển giá trị áp suất này thành tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V để truyền về PLC, bộ hiển thị, datalogger hoặc bộ điều khiển.

Đặc điểm nổi bật của cảm biến Dinel HLM-35

• Đo mức liên tục bằng nguyên lý thủy tĩnh.
• Khoảng đo có thể lựa chọn đến 100 mH₂O.
• Lắp trực tiếp bằng ren vào thành bồn hoặc đường ống.
• Tín hiệu chuẩn công nghiệp 4-20mA.
• Có tùy chọn tín hiệu 0-10V với cấu hình phù hợp.
• Màng đo ceramic hoặc inox 316L.
• Bù áp suất khí quyển bằng van hoặc ống mao dẫn.
• Sai số cơ bản khoảng 0,5% toàn thang đo.
• Cấp bảo vệ IP67 hoặc IP68 tùy kiểu kết nối.
• Có phiên bản điều chỉnh thang đo bằng bút từ.
• Đèn LED báo trạng thái hoạt động.
• Có thể sử dụng như cảm biến áp suất đến khoảng 10 bar khi cấu hình phù hợp.

Thông số kỹ thuật Dinel HLM-35

Nguyên lý đo mức thủy tĩnh của HLM-35

Nguyên lý của Dinel HLM-35 dựa trên mối quan hệ giữa chiều cao cột chất lỏng và áp suất thủy tĩnh. Khi cảm biến được lắp gần đáy bồn, màng đo chịu áp suất do toàn bộ phần chất lỏng phía trên tạo ra.

Về cơ bản:

P = ρ × g × h

Trong đó:

• P: áp suất thủy tĩnh.
• ρ: khối lượng riêng của chất lỏng.
• g: gia tốc trọng trường.
• h: chiều cao cột chất lỏng.

Khi mật độ chất lỏng không thay đổi đáng kể, áp suất sẽ tăng tuyến tính theo chiều cao mức. Ví dụ, một cảm biến được cấu hình 0…10 mH₂O có thể quy đổi mức thấp nhất thành 4mA và mức 10m thành 20mA.

PLC hoặc bộ hiển thị chỉ cần scale tín hiệu 4-20mA tương ứng với 0…100% mức để hiển thị đơn vị mét, centimet, phần trăm hoặc thể tích tùy yêu cầu.

HLM-35 đo được những loại chất lỏng nào?

Theo ứng dụng của Dinel, cảm biến thủy tĩnh HLM-35 có thể được sử dụng cho nước sạch, nước hơi bẩn, nước đục và nhiều loại chất lỏng công nghiệp khác.

Đo mức nước

Đây là ứng dụng đơn giản và phổ biến nhất. HLM-35 có thể lắp ở phần thấp của bồn nước, bể nước hoặc đường ống thông với bồn để đo liên tục mức nước.

Đo mức dầu

HLM-35 cũng có thể dùng cho dầu thủy lực, dầu bôi trơn, dầu làm mát và một số chất lỏng có tính chất tương tự. Tuy nhiên, vì mật độ dầu khác nước nên khi quy đổi áp suất thành chiều cao mức phải sử dụng đúng khối lượng riêng của dầu.

Nếu đang lựa chọn thiết bị cho bồn dầu, có thể xem thêm bài cảm biến mức dầu để so sánh thủy tĩnh với radar, siêu âm và điện dung.

Dung dịch làm mát và dung dịch nước

Thiết bị phù hợp cho nhiều hệ thống chứa nước làm mát, coolant và dung dịch công nghiệp. Với chất lỏng có thành phần hóa học đặc biệt, nên kiểm tra tương thích vật liệu của màng cảm biến, thân inox và gioăng trước khi chọn mã.

4 phiên bản màng cảm biến Dinel HLM-35

Một trong những điểm cần chú ý khi đặt hàng Dinel HLM-35 là lựa chọn loại màng cảm biến và phương pháp cân bằng áp suất khí quyển.

CV – màng ceramic, bù áp bằng van

HLM-35N-CV sử dụng màng ceramic và van cân bằng áp suất. Đây là cấu hình có thể xem xét cho nhiều ứng dụng nước và chất lỏng công nghiệp thông thường.

CK – màng ceramic, bù áp bằng ống mao

Phiên bản CK vẫn sử dụng màng ceramic nhưng đưa áp suất khí quyển tới cảm biến thông qua mao dẫn nằm trong cáp. Khi sử dụng cấu hình này cần đặc biệt chú ý cách đấu cáp và hộp nối để mao dẫn không bị bịt kín.

SV và SK – màng inox 316L

Hai phiên bản SV và SK sử dụng màng đo inox 316L. SV cân bằng áp bằng van, còn SK sử dụng mao dẫn trong cáp. Tùy loại môi chất, áp suất, cấu hình điện và yêu cầu vật liệu mà lựa chọn phiên bản phù hợp.

Tín hiệu 4-20mA và 0-10V của Dinel HLM-35

HLM-35 ngõ ra 4-20mA

Phiên bản 4-20mA là cấu hình mình ưu tiên trong phần lớn ứng dụng công nghiệp. Tín hiệu dòng có khả năng truyền xa và ít nhạy với sụt áp hay nhiễu hơn tín hiệu điện áp khi đi cáp dài.

HLM-35 dùng ngõ ra dòng có thể đấu trực tiếp vào Analog Input 4-20mA của PLC, bộ hiển thị hoặc bộ điều khiển phù hợp.

HLM-35 ngõ ra 0-10V

Dinel cũng cung cấp cấu hình 0-10V cho một số phiên bản HLM-35 sử dụng màng ceramic. Ngõ ra này phù hợp khi hệ thống điều khiển đã sử dụng chuẩn điện áp và khoảng cách truyền tín hiệu không quá xa.

Phiên bản màng inox SV và SK chỉ sử dụng tín hiệu dòng 4-20mA theo cấu hình sản phẩm của hãng.

Dải đo HLM-35 chọn như thế nào?

HLM-35 không chỉ có một thang đo cố định. Dinel cho phép lựa chọn dải đo phù hợp trong khoảng từ khoảng 1m đến tối đa 100m cột nước.

Ví dụ:

• Bồn cao 2,5m: có thể chọn dải gần với chiều cao thực tế thay vì cảm biến 100m.
• Bồn cao 5m: ưu tiên dải đo khoảng 5m nếu điều kiện ứng dụng phù hợp.
• Bồn 8m: có thể lựa chọn dải 10m.
• Bể hoặc cột nước lớn: lựa chọn dải 20m, 50m hoặc đến 100m tùy yêu cầu.

Cách lắp Dinel HLM-35 vào bồn

HLM-35 thường được lắp bằng ren G3/4″ hoặc M27×2 vào phần dưới thành bồn. Vị trí cảm biến cần luôn tiếp xúc với chất lỏng trong khoảng đo cần giám sát.

Không lắp ngay tại dòng chất lỏng đổ vào

Dòng nước hoặc chất lỏng chảy mạnh trực tiếp vào màng cảm biến có thể tạo áp suất động làm giá trị đo dao động. Nếu bồn có dòng nạp mạnh nên đặt cảm biến ở vị trí ổn định hơn.

Bồn có khuấy mạnh

Nếu chất lỏng bị khuấy hoặc xoáy mạnh, Dinel khuyến nghị có thể đặt cảm biến trong ống ổn định mức, phía sau vách chắn hoặc ở vị trí cách xa nguồn gây nhiễu.

Cáp có ống mao không được bịt kín

Với HLM-35N-CK hoặc HLM-35N-SK, đường mao dẫn trong cáp dùng để đưa áp suất khí quyển về đầu cảm biến. Vì vậy đầu cáp phải được xử lý đúng kỹ thuật và không được đặt trong hộp đấu nối kín hoàn toàn làm mất chức năng bù áp.

Cáp ngoài trời cần chống sét lan truyền

Trong các vị trí ngoài trời hoặc khi đường dây tín hiệu đi xa, nên xem xét chống quá áp cho loop 4-20mA. Đặc biệt với khoảng cách lớn giữa cảm biến và tủ điện, việc bảo vệ đường tín hiệu giúp giảm nguy cơ hư Analog Input của PLC và cảm biến khi có xung quá áp cảm ứng.

Dinel HLM-35 khác HLM-25 như thế nào?

Đây là điểm quan trọng khi chọn cảm biến thủy tĩnh Dinel. HLM-35 và HLM-25 cùng sử dụng nguyên lý áp suất thủy tĩnh nhưng cách lắp đặt hoàn toàn khác nhau.

Nếu ứng dụng là giếng, hồ chứa hoặc vị trí không thuận tiện để khoan ren gần đáy bồn thì cảm biến dạng thả chìm như Dinel HLM-25N thường thuận tiện hơn.

Ngược lại, nếu bồn đã có sẵn connection ren và muốn cảm biến nằm cố định bên ngoài bồn thì Dinel HLM-35 là phương án đáng cân nhắc.

Khi nào nên chọn Dinel HLM-35?

HLM-35 phù hợp khi ứng dụng có các điều kiện sau:

• Cần đo mức liên tục chứ không chỉ báo đầy/cạn.
• Bồn không chịu áp hoặc có thể tham chiếu áp suất khí quyển.
• Có thể lắp cảm biến tại phần thấp của thành bồn.
• Môi chất là nước, dầu, coolant hoặc chất lỏng tương thích.
• Cần tín hiệu 4-20mA đưa về PLC.
• Muốn tránh ảnh hưởng của hơi, bọt hoặc vật cản phía trên bề mặt chất lỏng.

Do HLM-35 đo áp suất trực tiếp trong chất lỏng nên bọt phía trên bề mặt, hơi nước hoặc vật cản trong không gian bồn thường không ảnh hưởng theo cách chúng có thể ảnh hưởng tới cảm biến đo không tiếp xúc.

Khi nào không nên chọn HLM-35?

Không phải bồn nào cũng phù hợp với cảm biến thủy tĩnh.

• Bồn kín có áp suất khí phía trên thay đổi mà không có phương án bù áp.
• Không thể khoan hoặc lắp ren vào phần thấp của bồn.
• Môi chất có tính ăn mòn không tương thích với vật liệu cảm biến.
• Mật độ chất lỏng thay đổi mạnh trong quá trình vận hành.
• Chất lỏng có cặn đóng cứng trực tiếp tại màng đo.

Trong các trường hợp này nên đánh giá thêm radar, siêu âm hoặc công nghệ đo mức khác trước khi quyết định.

Cách chọn mã Dinel HLM-35

Mã đầy đủ của HLM-35 được hình thành từ nhiều thành phần. Khi yêu cầu báo giá không nên chỉ gửi “HLM-35” vì cùng model có rất nhiều cấu hình.

1. Chọn vật liệu màng và kiểu bù áp

• CV: ceramic + van.
• CK: ceramic + mao dẫn.
• SV: inox + van.
• SK: inox + mao dẫn.

2. Chọn kết nối cơ khí

• G: ren G3/4″.
• M27: ren M27×2.

3. Chọn tín hiệu output

• I: 4-20mA.
• U: 0-10V – áp dụng cho cấu hình hỗ trợ.

4. Chọn thang đo

Thang đo tiêu chuẩn được lựa chọn trong dải 1…100mH₂O. Nên chọn thang gần nhất với chiều cao cột chất lỏng thực tế cần đo.

5. Chọn chiều dài cáp và kiểu đầu nối

Dinel có nhiều kiểu đầu cáp như đầu inox, đầu nhựa, connector M12, đầu có chống gập hoặc cấu hình dùng ống bảo vệ. Việc lựa chọn phụ thuộc môi trường lắp đặt trong nhà, ngoài trời, độ ẩm và lực cơ tác dụng lên cáp.

Xem bài viết: cách chọn cảm biến đo mức nước thủy tĩnh

Ví dụ chọn HLM-35 cho bồn nước 3,5 m

Giả sử cần đo mức một bồn nước cao khoảng 3,5m, bồn hở và PLC nhận tín hiệu 4-20mA.

Một cấu hình có thể đánh giá là:

• Môi chất: nước.
• Khoảng đo: khoảng 0…3,5mH₂O.
• Màng: ceramic.
• Output: 4-20mA.
• Nguồn: 24VDC từ tủ điều khiển.
• Kết nối: G3/4″ hoặc M27×2 tùy connection có sẵn trên bồn.

Tại mức thấp, PLC nhận gần 4mA. Khi mức tăng tới điểm full-scale, tín hiệu tăng về 20mA. PLC có thể scale trực tiếp 4…20mA thành 0…3,5m hoặc 0…100%.

Giá cảm biến Dinel HLM-35

Giá Dinel HLM-35 phụ thuộc khá nhiều vào cấu hình đặt hàng nên không nên sử dụng một mức giá cố định cho tất cả phiên bản.

Khoảng giá tham khảo có thể ở mức 7 – 15 triệu đồng cho một cảm biến, tùy:

• Dải đo yêu cầu.
• Màng ceramic hay inox.
• Bù áp bằng van hay mao dẫn.
• Tín hiệu 4-20mA hay 0-10V.
• Chiều dài và loại cáp.
• Kiểu kết nối điện.
• Phụ kiện đi kèm.

Khoảng giá trên chỉ dùng để dự toán ban đầu. Khi có chiều cao bồn và loại môi chất cụ thể mới có thể xác định đúng mã và báo giá tương ứng.

Thông tin kỹ thuật từ hãng Dinel

Các thông số kỹ thuật và cấu hình HLM-35 trong bài được đối chiếu theo tài liệu của nhà sản xuất. Có thể tham khảo thêm tại Dinel – Hydrostatic Level Meter HLM-35.

Khi đặt hàng thực tế nên xác định chính xác môi chất, chiều cao mức, khối lượng riêng, nhiệt độ, kiểu ren, tín hiệu đầu ra và điều kiện lắp đặt để đối chiếu mã đầy đủ.

Câu hỏi thường gặp về Dinel HLM-35

Dinel HLM-35 đo được tối đa bao nhiêu mét?

Dải đo tối đa của HLM-35 là khoảng 100m cột nước – 100mH₂O. Tuy nhiên nên chọn thang gần với chiều cao thực tế thay vì mặc định sử dụng thang lớn nhất.

HLM-35 có tín hiệu 4-20mA không?

Có. 4-20mA là một trong các tín hiệu đầu ra chính của Dinel HLM-35 và phù hợp để đưa trực tiếp về Analog Input của PLC hoặc bộ hiển thị.

HLM-35 có đo dầu được không?

Có thể sử dụng cho nhiều loại dầu và chất lỏng công nghiệp nếu vật liệu cảm biến tương thích. Khi đo dầu cần tính đến khối lượng riêng của môi chất vì nguyên lý thủy tĩnh phụ thuộc mật độ chất lỏng.

HLM-35 có phải cảm biến thả chìm không?

Không. HLM-35 là cảm biến lắp ren vào thành bồn hoặc vị trí kết nối với chất lỏng. Nếu cần cảm biến thả chìm cho giếng, hồ hoặc bể sâu nên đánh giá dòng HLM-25.

Có thể dùng HLM-35 cho bồn kín có áp suất không?

Đối với phép đo mức, HLM-35 được thiết kế chủ yếu cho bồn không áp. Nếu phía trên chất lỏng có áp suất khí biến đổi, áp suất này sẽ cộng vào áp suất thủy tĩnh và có thể làm sai kết quả đo. Ứng dụng dạng này cần đánh giá lại phương án đo trước khi chọn.

Chịu trách nhiệm nội dung:

Lê Quân Đạt – Kỹ sư Tự động hóa

Phụ trách biên soạn và kiểm tra nội dung kỹ thuật về cảm biến đo lường, xử lý tín hiệu và truyền dữ liệu trong công nghiệp.

• Điện thoại: 0886 088 496
• Email: datle.huphaco@gmail.com
• Website: Chuyendoitinhieu.vn