Cảm biến radar đo mức Flowline LR85 | Radar 80GHz đo đến 120m

Cảm biến radar đo mức Flowline LR85 là cảm biến radar FMCW 80 GHz dùng để đo mức liên tục chất lỏng và vật liệu rời mà không cần tiếp xúc với môi chất. LR85 có thể đo chất lỏng đến 120 m, chất rắn đến 60 m, góc phát sóng chỉ 4°, hỗ trợ 4–20mA/HART hoặc Modbus RS485, Bluetooth 5.0 và màn hình LCD tích hợp.

Đây là model có khoảng đo lớn nhất trong dòng radar Flowline EchoBeam LR80, LR81, LR83 và LR85, phù hợp cho bồn chứa cao, silo vật liệu rời, bunker, môi trường nhiều bụi hoặc các ứng dụng cần khoảng cách đo lớn.

Bài viết liên quan:

• Tín hiệu 4–20mA là gì? Ưu điểm, nguyên lý và ứng dụng
• Khi nào cần dùng bộ cách ly tín hiệu 4–20mA?
• Cảm biến radar là gì? Nguyên lý và ứng dụng
• Cảm biến radar Flowline LR80
• Cảm biến radar Flowline LR81
• Cảm biến radar Flowline LR83

Cảm biến radar đo mức Flowline LR85 là gì?

Flowline EchoBeam LR85 là cảm biến đo mức không tiếp xúc sử dụng radar FMCW 80 GHz. Cảm biến phát sóng radar về phía bề mặt môi chất, nhận tín hiệu phản xạ và xác định khoảng cách từ đầu đo đến bề mặt. Từ khoảng cách này, LR85 có thể tính toán và truyền giá trị mức về PLC, DCS, SCADA, bộ hiển thị hoặc hệ thống giám sát.

Do không tiếp xúc trực tiếp với môi chất, radar LR85 phù hợp cho nhiều ứng dụng như nước, hóa chất, dầu, bột, xi măng, hạt nhựa, ngũ cốc và vật liệu rời. Thiết bị đặc biệt hữu ích với bồn hoặc silo cao, nơi cảm biến siêu âm hoặc các phương pháp đo tiếp xúc gặp hạn chế.

Theo Flowline, LR85 có thể đo môi chất có hằng số điện môi tối thiểu εr ≥ 1,6. Tuy nhiên, khoảng đo tối đa còn phụ thuộc vào đặc tính phản xạ của môi chất, bụi, mức độ khuấy động, hình học bồn và vị trí lắp cảm biến.

Thông số nổi bật của cảm biến radar Flowline LR85

Radar 80 GHz Flowline LR85 đo mức như thế nào?

Flowline LR85 sử dụng radar FMCW 80 GHz với góc beam chỉ 4°. Chùm sóng hẹp giúp năng lượng radar tập trung vào vùng cần đo và giảm khả năng nhận phản xạ từ thành bồn, thang, đường ống hoặc các kết cấu bên trong.

Đặc điểm này đặc biệt có lợi khi đo trong silo cao, bồn hẹp hoặc bồn có nhiều vật cản. Với vật liệu rời có bề mặt nghiêng, phiên bản gimbal còn cho phép điều chỉnh hướng anten về vùng phản xạ phù hợp hơn.

Khoảng đo chất lỏng của Flowline LR85

LR85 có thể đo chất lỏng tối đa 120 m trong điều kiện tham chiếu. Các ứng dụng điển hình gồm bồn nước, bồn hóa chất, bồn dầu, bể chứa quy mô lớn và các bồn công nghiệp có chiều cao lớn.

Khoảng đo vật liệu rời trong silo

Với chất rắn, LR85 có khoảng đo tối đa 60 m. Cảm biến có thể ứng dụng cho silo chứa xi măng, bột, hạt nhựa, ngũ cốc, thức ăn chăn nuôi, clinker, cốt liệu và nhiều loại vật liệu dạng hạt khác.

Dead Band 0 mm có ý nghĩa gì?

Dead Band 0 mm nghĩa là LR85 không có một vùng mù cố định được công bố ngay sát anten như nhiều công nghệ đo khoảng cách khác. Tuy nhiên, khi thiết kế thực tế vẫn phải bảo đảm vị trí lắp, mức đầy tối đa và kết cấu bồn phù hợp với hướng dẫn của nhà sản xuất.

Tín hiệu 4–20mA/HART và Modbus RS485 của Flowline LR85

Flowline LR85 có hai nhóm tín hiệu chính để tích hợp với PLC, DCS, SCADA, RTU, datalogger hoặc gateway công nghiệp.

Flowline LR85 4–20mA + HART 7

Phiên bản 4–20mA/HART sử dụng tín hiệu analog 2 dây, nguồn cấp 12–30VDC. Giá trị mức được truyền bằng dòng 4–20mA, đồng thời giao thức HART có thể dùng cho cấu hình và chẩn đoán thiết bị. Khoảng truyền tín hiệu được Flowline công bố tối đa khoảng 304 m.

Flowline LR85 Modbus RS485

Phiên bản Modbus RS485 sử dụng nguồn 9–27VDC và phù hợp với PLC, RTU, gateway hoặc hệ thống SCADA sử dụng Modbus RTU. Khoảng truyền tối đa được công bố đến 1.200 m trong điều kiện phù hợp.

Nếu hệ thống điều khiển chỉ có ngõ vào analog, phiên bản 4–20mA/HART thường đơn giản hơn. Nếu cần truyền dữ liệu số hoặc tích hợp nhiều thiết bị trên cùng mạng truyền thông, có thể xem xét phiên bản Modbus RS485.

Cấu hình Flowline LR85 bằng Bluetooth và màn hình LCD

Flowline LR85 hỗ trợ Bluetooth 5.0 và ứng dụng LevelTap™ của Flowline. Người dùng có thể kết nối với cảm biến trong phạm vi tối đa khoảng 8 m ở điều kiện lý tưởng để kiểm tra và thay đổi cấu hình.

Một số chức năng cấu hình và giám sát gồm:

• Theo dõi giá trị mức và khoảng cách.
• Thiết lập chiều cao bồn và điểm đầy.
• Cấu hình ngõ ra 4–20mA.
• Kiểm tra đường cong phản xạ Echo Curve.
• Thiết lập hình dạng bồn để tính thể tích.
• Lưu và sao chép cấu hình giữa các cảm biến.

Ngoài Bluetooth, LR85 còn có màn hình LCD và phím nhấn để kiểm tra trạng thái và cấu hình trực tiếp tại hiện trường. Đây là điểm khác biệt đáng chú ý khi cảm biến được lắp trên bồn hoặc silo lớn và cần kiểm tra nhanh trong quá trình vận hành.

Ưu điểm của cảm biến radar đo mức Flowline LR85

Đo không tiếp xúc, giảm bảo trì

Radar LR85 không tiếp xúc trực tiếp với môi chất nên hạn chế bám cặn và giảm các vấn đề hao mòn cơ học thường gặp ở cảm biến đo mức tiếp xúc. Đây là lợi thế khi đo hóa chất, dầu, bột hoặc vật liệu rời.

Khoảng đo lớn đến 120 m

Khoảng đo tối đa 120 m cho chất lỏng và 60 m cho chất rắn đưa LR85 vào nhóm phù hợp cho các bồn, silo và bunker có chiều cao lớn.

Góc beam hẹp 4°

Chùm radar 4° giúp hạn chế vùng phát sóng và giảm khả năng nhận phản xạ từ vật cản xung quanh, đặc biệt hữu ích trong silo hoặc bồn có không gian lắp hạn chế.

Anten PFA và chuẩn bảo vệ IP66/IP67

Anten PFA có khả năng kháng hóa chất tốt, trong khi enclosure NEMA 4X / IP66/IP67 hỗ trợ lắp đặt ở nhiều môi trường công nghiệp trong nhà hoặc ngoài trời.

Ứng dụng của cảm biến radar Flowline LR85

Flowline LR85 phù hợp nhất với các bài toán đo mức liên tục ở khoảng cách lớn hoặc điều kiện đo khó. Các ứng dụng thường gặp gồm bồn chứa quy mô lớn, silo vật liệu rời, bồn hóa chất và bunker nguyên liệu.

Đo mức bồn chứa lớn

LR85 có thể được sử dụng cho bồn nước công nghiệp, nước RO, nước PCCC, dầu, dung môi và nhiều loại chất lỏng công nghiệp khác khi cần đo liên tục không tiếp xúc.

Đo mức silo chứa bột và vật liệu rời

Khoảng đo chất rắn đến 60 m và beam 4° giúp LR85 phù hợp với silo xi măng, tro bay, hạt nhựa, ngũ cốc, thức ăn chăn nuôi, phân bón và nhiều loại vật liệu dạng hạt.

Với silo có bề mặt vật liệu nghiêng, phiên bản mặt bích gimbal cho phép chỉnh hướng anten. Các phiên bản gimbal cũng có kết nối air purge để hỗ trợ vệ sinh anten trong môi trường bụi.

Đo mức hóa chất và dầu

Anten PFA cùng nguyên lý đo không tiếp xúc giúp LR85 có thể được xem xét cho nhiều bồn hóa chất, dầu và chất lỏng có tính ăn mòn. Việc lựa chọn vẫn phải dựa trên khả năng tương thích vật liệu và điều kiện nhiệt độ, áp suất thực tế.

Đo mức bunker và kho nguyên liệu

LR85 phù hợp để theo dõi tồn kho trong bunker clinker, cốt liệu hoặc các kho vật liệu rời có chiều cao lớn, nơi cần đo liên tục từ trên xuống mà không tiếp xúc với vật liệu.

Mã sản phẩm cảm biến radar Flowline LR85

Flowline LR85 có nhiều cấu hình khác nhau theo classification, kiểu kết nối quá trình và tín hiệu ngõ ra. Vì vậy, khi đặt hàng cần xác định đầy đủ mã sản phẩm thay vì chỉ chọn tên LR85.

Cấu trúc mã cơ bản: LR85-_3__

Ví dụ mã đặt hàng:

• LR85-0300: General Purpose, 3″ NPT, 4–20mA/HART.
• LR85-0330: General Purpose, 3″ ANSI gimbal, 4–20mA/HART.
• LR85-0301: General Purpose, 3″ NPT, Modbus RS485.

So sánh Flowline LR80, LR81, LR83 và LR85

Không phải ứng dụng nào cũng cần LR85. Flowline có bốn dòng radar 80 GHz chính với khoảng đo và cấu hình khác nhau. Có thể dùng bảng dưới đây để khoanh vùng model trước khi kiểm tra chi tiết điều kiện lắp.

Nếu chưa chắc nên chọn LR80, LR81, LR83 hay LR85, hãy tham khảo bài viết so sánh cảm biến radar Flowline để hiểu rõ sự khác biệt giữa từng model. 

Khi nào nên chọn cảm biến radar Flowline LR85?

Nên chọn Flowline LR85 khi ứng dụng có một hoặc nhiều điều kiện sau:

• Bồn chứa chất lỏng có khoảng đo lớn.
• Silo vật liệu rời cao, khoảng đo có thể vượt 15–30 m.
• Môi trường có lượng bụi lớn.
• Bề mặt vật liệu nghiêng và cần gimbal để điều chỉnh hướng anten.
• Bồn có nhiều kết cấu bên trong và cần beam hẹp.
• Nhiệt độ quá trình cao, tối đa đến 120°C theo cấu hình cho phép.
• Cần 4–20mA/HART hoặc Modbus RS485.
• Cần LCD và Bluetooth để hỗ trợ commissioning, kiểm tra và bảo trì.

Ngược lại, nếu bồn thấp và yêu cầu điều khiển đơn giản thì LR80, LR81 hoặc LR83 có thể kinh tế hơn. Không nên chọn LR85 chỉ vì đây là model có thông số cao nhất; lựa chọn đúng nên dựa trên môi chất, khoảng cách đo thực tế, điều kiện lắp và tín hiệu cần sử dụng.

Câu hỏi thường gặp về cảm biến radar Flowline LR85

Flowline LR85 đo được tối đa bao nhiêu mét?

Flowline LR85 có khoảng đo tối đa 120 m đối với chất lỏng và 60 m đối với chất rắn trong điều kiện tham chiếu của nhà sản xuất. Khoảng đo thực tế cần được kiểm tra theo môi chất và điều kiện lắp.

Flowline LR85 có đo được bột và hạt không?

Có. LR85 được thiết kế để đo cả chất lỏng và vật liệu rời như bột, xi măng, hạt nhựa, ngũ cốc, clinker và aggregate. Với chất rắn, khoảng đo tối đa được công bố là 60 m.

Flowline LR85 có ngõ ra 4–20mA không?

Có. LR85 có phiên bản 4–20mA hai dây kết hợp HART 7. Ngoài ra còn có phiên bản Modbus RS485 cho các hệ thống cần truyền thông số.

LR85 có dùng ngoài trời được không?

Enclosure của LR85 đạt NEMA 4X / IP66/IP67, phù hợp cho nhiều vị trí lắp ngoài trời. Tuy nhiên vẫn cần lắp đặt đúng hướng dẫn về cáp, đầu nối và điều kiện môi trường.

Khác biệt chính giữa LR83 và LR85 là gì?

LR83 có khoảng đo tối đa 30 m cho chất lỏng và 15 m cho chất rắn, beam 6° và nhiệt độ quá trình tối đa 100°C. LR85 tăng lên 120 m / 60 m, beam 4° và nhiệt độ tối đa 120°C, đồng thời có các tùy chọn kết nối lớn hơn phù hợp cho bồn và silo quy mô lớn.

Tư vấn chọn cảm biến radar Flowline LR85

Để xác định LR85 có thực sự phù hợp hay nên sử dụng LR80, LR81 hoặc LR83, cần kiểm tra các thông tin sau:

• Môi chất: nước, dầu, hóa chất, bột, hạt hoặc vật liệu rời.
• Chiều cao và kích thước bồn, silo hoặc bunker.
• Khoảng cách từ vị trí lắp cảm biến đến mức thấp nhất.
• Mức cao nhất dự kiến.
• Nhiệt độ và áp suất làm việc.
• Mức độ bụi, bọt, hơi, khuấy động và các vật cản bên trong.
• Kiểu kết nối cần sử dụng: ren hay mặt bích gimbal.
• Tín hiệu nhận: 4–20mA/HART hay Modbus RS485.
• Thiết bị nhận tín hiệu: PLC, DCS, SCADA, gateway hoặc bộ hiển thị.

Từ các thông tin trên có thể kiểm tra phạm vi đo, kiểu kết nối, tín hiệu và vị trí lắp trước khi chốt mã Flowline LR85, tránh chọn dư thông số hoặc sử dụng cảm biến quá sát giới hạn đo.

Thông số trong bài được tham khảo từ Datasheet Flowline EchoBeam LR85 và hướng dẫn LR80/LR81/LR83/LR85 của Flowline.

Xem các loại cảm biến đo mức radar

Người 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