Việc chọn thiết bị đo mức siêu âm Endress+Hauser (E+H) phù hợp đòi hỏi phải đánh giá toàn diện nhiều yếu tố khác nhau để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và chính xác trong ứng dụng cụ thể của bạn. Dưới đây là các cân nhắc và bước lựa chọn chính:
1. Tìm hiểu đặc tính môi chất:
- Loại môi chất: Đó là chất lỏng (nước, nước thải, axit, kiềm, v.v.), bùn, bùn hoặc chất rắn rời (hạt, bột, cục)? Công nghệ siêu âm dựa vào sự lan truyền sóng âm và hiệu quả của nó có thể bị ảnh hưởng đáng kể bởi môi chất. Ví dụ, bột rời hoặc môi trường có nhiều bọt, hơi nước nặng hoặc bụi có thể làm suy giảm nghiêm trọng tín hiệu siêu âm.
- Tỷ trọng, độ nhớt: Mặc dù siêu âm chủ yếu bị ảnh hưởng bởi tốc độ âm thanh trong pha khí phía trên môi chất, nhưng tỷ trọng và độ nhớt của môi chất có thể ảnh hưởng đến điều kiện bề mặt của nó, từ đó ảnh hưởng đến phép đo.
- Tính ăn mòn/mài mòn: Nếu môi chất có tính ăn mòn hoặc mài mòn, bạn cần chọn vật liệu đầu dò cảm biến (ví dụ: PVDF, PTFE) có khả năng chống chịu tốt với các điều kiện này.
2. Xác định điều kiện quy trình:
- Nhiệt độ: Tốc độ âm thanh trong không khí bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Các máy đo mức siêu âm chất lượng cao thường có tính năng bù nhiệt độ tích hợp. Tuy nhiên, bạn phải đảm bảo dải nhiệt độ hoạt động của thiết bị bao gồm nhiệt độ quy trình của bạn.
- Áp suất: Phép đo siêu âm là không tiếp xúc, vì vậy nó không nhạy cảm với áp suất bên trong bình. Tuy nhiên, trong các bình hở, sự thay đổi áp suất khí quyển có thể ảnh hưởng nhẹ đến độ chính xác (thường không đáng kể).
- Chân không/Áp suất cao: Cảm biến siêu âm thường không phù hợp để đo bên trong các bình trong điều kiện chân không hoặc áp suất cao (nên xem xét radar hoặc radar sóng dẫn trong những trường hợp như vậy).
- Hơi, bọt, bụi: Đây là những thách thức lớn đối với phép đo siêu âm. Chúng có thể hấp thụ hoặc phân tán tín hiệu siêu âm, dẫn đến các phép đo không ổn định hoặc không thành công. Trong những điều kiện như vậy, nên ưu tiên các máy đo mức radar.
- Máy khuấy, Vật cản: Có máy khuấy, cuộn dây, dầm đỡ hoặc các vật cản khác bên trong bình không? Chúng có thể cản trở đường truyền của tín hiệu siêu âm. Bạn sẽ cần chọn một vị trí lắp đặt thích hợp hoặc một thiết bị có chức năng làm trống tín hiệu.
3. Xác định yêu cầu đo:
- Phạm vi đo (Span): Mức chất lỏng hoặc chất rắn rời tối đa và tối thiểu bạn cần đo là bao nhiêu? Máy đo mức siêu âm E+H có các khả năng phạm vi khác nhau (ví dụ: Prosonic FMU90 có thể đạt tới 45 mét). Việc chọn phạm vi phù hợp đảm bảo độ chính xác và tránh các chi phí không cần thiết.
- Độ chính xác đo: Yêu cầu mức độ chính xác đo nào? Máy đo mức siêu âm thường có thể cung cấp độ chính xác ở cấp độ milimet, nhưng nó có thể giảm trong điều kiện khắc nghiệt.
- Vùng mù và khoảng cách an toàn: Cảm biến siêu âm cần một khoảng thời gian nhất định để truyền và nhận tín hiệu, tạo ra một "vùng mù" gần cảm biến, nơi không thể đo lường hiệu quả. Mức chất lỏng thấp nhất phải ở trên vùng mù này trong quá trình lắp đặt.
4. Xem xét các điều kiện lắp đặt và môi trường:
- Vị trí lắp đặt: Có đủ không gian ở trên cùng của bình để lắp cảm biến không? Cảm biến có thể được lắp vuông góc với bề mặt của môi chất không?
- Hình dạng bình: Hình dạng của bình (ví dụ: hình trụ, hình cầu, bình nằm ngang, bình đáy hình nón) có thể ảnh hưởng đến sự phản xạ tín hiệu và tuyến tính hóa. Các thiết bị E+H thường hỗ trợ tuyến tính hóa cho các hình dạng bình khác nhau.
- Yêu cầu về khu vực nguy hiểm: Nếu thiết bị được lắp đặt trong khu vực nguy hiểm, bạn phải chọn một kiểu máy tuân thủ các chứng nhận bảo vệ chống cháy nổ có liên quan (ví dụ: ATEX, IECEx).
- Cấp bảo vệ (IP Rating): Thiết bị có cần bảo vệ khỏi bụi và nước không? Thông thường, các xếp hạng IP65, IP66 hoặc cao hơn được chọn.
- Nguồn điện và tín hiệu đầu ra: Thiết bị yêu cầu loại nguồn điện nào (ví dụ: 24V DC, 220V AC)? Cần loại tín hiệu đầu ra nào (ví dụ: 4-20mA, HART, Profibus DP, Modbus)?
- Hiển thị và vận hành: Có cần hiển thị cục bộ và vận hành bằng nút nhấn không? Nó có hỗ trợ cấu hình và chẩn đoán từ xa (ví dụ: thông qua phần mềm FieldCare) không?
5. Lựa chọn dòng sản phẩm E+H (Ví dụ Prosonic):
Máy đo mức siêu âm của E+H chủ yếu thuộc dòng Prosonic, chẳng hạn như:
- Prosonic FMU90: Một máy đo mức loại riêng biệt mạnh mẽ và linh hoạt có thể được sử dụng với các đầu dò khác nhau (ví dụ: dòng FDU9x). Nó phù hợp để đo mức chất lỏng, bùn, bùn và chất rắn rời, đồng thời cũng có thể được sử dụng để đo lưu lượng kênh hở và điều khiển bơm. Nó có các giao diện truyền thông và chức năng chẩn đoán khác nhau, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng phức tạp.
- Prosonic FMU30 (Compact): Thiết kế tất cả trong một nhỏ gọn hơn, trong đó cảm biến và bộ phát được tích hợp. Nó dễ cài đặt hơn và tiết kiệm chi phí hơn, phù hợp với các phép đo mức tiện ích và xử lý nước nói chung.
Quy trình lựa chọn được đề xuất:
- Sàng lọc sơ bộ: Dựa trên loại môi chất, phạm vi đo, nhiệt độ và áp suất quy trình, hãy xác định xem công nghệ siêu âm có phù hợp không. Nếu bề mặt môi chất có nhiều bọt, bụi, hơi nước nặng hoặc nếu có chân không/áp suất cao, thì thường tốt hơn là ưu tiên các máy đo mức radar.
- Xác định nhu cầu cốt lõi: Phác thảo rõ ràng các yêu cầu cụ thể của bạn về độ chính xác, các chức năng (như điều khiển bơm, tính toán lưu lượng), phương pháp truyền thông và phân loại khu vực nguy hiểm.
- Chọn dòng thiết bị: Chọn giữa dòng compact (ví dụ: FMU30) hoặc dòng riêng biệt (ví dụ: FMU90 + đầu dò FDU) dựa trên độ phức tạp của ứng dụng và ngân sách. Các thiết bị loại riêng biệt cung cấp nhiều tính linh hoạt hơn cho các điều kiện đầy thách thức.
- Cấu hình các thông số chi tiết: Tham khảo hướng dẫn lựa chọn để cấu hình các thông số như loại đầu dò, phạm vi đo, kết nối quy trình, vật liệu vỏ, xếp hạng khu vực nguy hiểm, kết nối điện và tín hiệu đầu ra, theo kích thước bình cụ thể, vị trí lắp đặt và đặc tính môi chất của bạn.
- Tham khảo ý kiến của E+H hoặc các nhà phân phối được ủy quyền: Endress+Hauser cung cấp hỗ trợ kỹ thuật trước bán hàng chuyên nghiệp. Trước khi đưa ra lựa chọn cuối cùng, bạn nên liên hệ với các kỹ sư bán hàng hoặc nhà phân phối được ủy quyền của họ. Cung cấp cho họ thông tin chi tiết về điều kiện vận hành của bạn và họ có thể đưa ra các khuyến nghị phù hợp nhất và cấu hình kiểu máy cụ thể dựa trên chuyên môn của họ.
Bằng cách làm theo các bước này, bạn có thể đánh giá một cách có hệ thống nhu cầu của mình và chọn thiết bị đo mức siêu âm E+H phù hợp nhất cho ứng dụng của bạn. Việc chọn thiết bị đo mức siêu âm Endress+Hauser (E+H) phù hợp đòi hỏi một cách tiếp cận có hệ thống, xem xét nhiều yếu tố khác nhau để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong ứng dụng cụ thể của bạn. Dưới đây là hướng dẫn giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt:
1. Tìm hiểu các đặc tính của môi chất:
- Loại môi chất: Đó là chất lỏng (ví dụ: nước, nước thải, axit, kiềm), bùn, bùn hoặc chất rắn rời (ví dụ: hạt, bột, vật liệu thô)? Công nghệ siêu âm dựa vào sự lan truyền sóng âm; bột rời, bọt nặng, hơi nước mạnh hoặc bụi có thể làm suy giảm nghiêm trọng tín hiệu siêu âm.
- Tỷ trọng & Độ nhớt: Mặc dù phép đo siêu âm chủ yếu bị ảnh hưởng bởi tốc độ âm thanh, nhưng tỷ trọng và độ nhớt của môi chất có thể ảnh hưởng đến điều kiện bề mặt của nó, do đó tác động đến phép đo.
- Tính ăn mòn/mài mòn: Nếu môi chất có tính ăn mòn hoặc mài mòn, hãy chọn cảm biến có vật liệu đầu dò (ví dụ: PVDF, PTFE) có khả năng chống chịu tốt.
2. Xác định điều kiện quy trình:
- Nhiệt độ: Tốc độ âm thanh trong không khí bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Máy đo mức siêu âm chất lượng cao từ E+H thường có tính năng bù nhiệt độ tích hợp. Đảm bảo dải nhiệt độ hoạt động của thiết bị bao gồm nhiệt độ quy trình của bạn.
- Áp suất: Phép đo siêu âm là không tiếp xúc và thường không bị ảnh hưởng bởi áp suất bên trong bình. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng liên quan đến chân không hoặc áp suất cao bên trong các bình kín, siêu âm không phù hợp; radar hoặc radar sóng dẫn sẽ là lựa chọn tốt hơn.
- Hơi nước, Bọt, Bụi: Đây là những thách thức đáng kể đối với phép đo siêu âm. Chúng có thể hấp thụ hoặc phân tán tín hiệu siêu âm, dẫn đến các kết quả đo không ổn định hoặc không thành công. Trong những điều kiện như vậy, nên ưu tiên các máy đo mức radar.
- Máy khuấy, Vật cản: Có máy khuấy, cuộn dây, dầm đỡ hoặc các vật cản bên trong khác trong bể không? Chúng có thể cản trở đường truyền tín hiệu siêu âm. Bạn có thể cần chọn một vị trí lắp đặt thích hợp hoặc một thiết bị có khả năng lập bản đồ/triệt tiêu tiếng vọng.
3. Xác định yêu cầu đo:
- Phạm vi đo (Span): Bạn cần đo mức tối đa và tối thiểu là bao nhiêu? Máy đo mức siêu âm E+H (ví dụ: Prosonic FMU90) cung cấp nhiều phạm vi khác nhau (lên đến 45 mét). Việc chọn phạm vi chính xác đảm bảo độ chính xác và tránh các chi phí không cần thiết.
- Độ chính xác: Yêu cầu mức độ chính xác đo nào? Máy đo mức siêu âm thường cung cấp độ chính xác ở cấp độ milimet, nhưng điều này có thể giảm đi trong điều kiện khắc nghiệt.
- Vùng mù (Khoảng cách chặn): Cảm biến siêu âm có một "vùng mù" gần cảm biến, nơi không thể đo lường hiệu quả. Đảm bảo rằng mức quy trình thấp nhất của bạn nằm ngoài vùng mù này.
4. Xem xét các điều kiện lắp đặt & môi trường:
- Vị trí lắp đặt: Có đủ không gian trên đỉnh bình để lắp đặt cảm biến không? Cảm biến có thể được lắp theo chiều dọc với bề mặt môi chất không?
- Hình dạng bình: Hình dạng của bình (ví dụ: hình trụ, hình cầu, bình nằm ngang, đáy hình nón) có thể ảnh hưởng đến sự phản xạ tín hiệu và tuyến tính hóa. Các thiết bị E+H thường hỗ trợ các đường cong tuyến tính hóa cho các hình dạng bình khác nhau.
- Yêu cầu về khu vực nguy hiểm: Nếu việc lắp đặt ở khu vực nguy hiểm, hãy chọn kiểu thiết bị tuân thủ các chứng nhận bảo vệ chống cháy nổ có liên quan (ví dụ: ATEX, IECEx).
- Cấp bảo vệ (IP Rating): Thiết bị có cần bảo vệ khỏi bụi và nước không? Nói chung, IP65, IP66 hoặc các xếp hạng cao hơn được ưu tiên cho môi trường ngoài trời hoặc môi trường rửa.
- Nguồn điện và tín hiệu đầu ra: Thiết bị yêu cầu loại nguồn điện nào (ví dụ: DC 24V, AC 220V)? Cần tín hiệu đầu ra nào (ví dụ: 4-20mA, HART, Profibus DP, Modbus)?
- Hiển thị và vận hành: Có cần hiển thị cục bộ và vận hành bằng nút nhấn không? Nó có cần hỗ trợ cấu hình và chẩn đoán từ xa (ví dụ: thông qua phần mềm FieldCare) không?
5. Lựa chọn dòng sản phẩm E+H (Ví dụ Prosonic):
E+H cung cấp dòng Prosonic để đo mức siêu âm, với các kiểu máy phổ biến bao gồm:
- Prosonic FMU90: Đây là một phiên bản riêng biệt (bộ phát và cảm biến là các đơn vị riêng biệt) mạnh mẽ và linh hoạt. Nó có thể được kết hợp với các cảm biến khác nhau (ví dụ: dòng FDU9x) và phù hợp để đo mức chất lỏng, bùn, bùn và chất rắn rời. Nó cũng hỗ trợ đo lưu lượng kênh hở và điều khiển bơm. Nó có các giao diện truyền thông và chức năng chẩn đoán khác nhau cho các ứng dụng phức tạp.
- Prosonic FMU30: Đây là một phiên bản nhỏ gọn (cảm biến và bộ phát được tích hợp) nhỏ gọn hơn. Nó dễ cài đặt hơn và tiết kiệm chi phí hơn, thường được sử dụng cho các ứng dụng tiện ích và xử lý nước nói chung.
Quy trình lựa chọn được đề xuất:
- Sàng lọc ban đầu: Dựa trên loại môi chất, phạm vi đo và nhiệt độ/áp suất quy trình, hãy xác định xem công nghệ siêu âm có phù hợp không. Nếu có nhiều bọt, bụi, hơi nước nặng, chân không hoặc áp suất cao, hãy ưu tiên các máy đo mức radar.
- Xác định nhu cầu cốt lõi: Chỉ định các yêu cầu chính xác của bạn về độ chính xác, các chức năng bổ sung (như điều khiển bơm, tính toán lưu lượng), các tùy chọn truyền thông và chứng nhận khu vực nguy hiểm.
- Chọn dòng thiết bị: Dựa trên độ phức tạp của ứng dụng và ngân sách, hãy chọn giữa một thiết bị tích hợp (ví dụ: FMU30) hoặc một thiết bị riêng biệt (ví dụ: cảm biến FMU90 + FDU). Phiên bản riêng biệt cung cấp nhiều tính linh hoạt hơn cho các điều kiện đầy thách thức.
- Cấu hình các thông số chi tiết: Sử dụng hướng dẫn lựa chọn hoặc bộ cấu hình sản phẩm của E+H, hãy chỉ định loại cảm biến, phạm vi đo, kết nối quy trình, vật liệu vỏ, bảo vệ chống cháy nổ, kết nối điện và tín hiệu đầu ra dựa trên kích thước bình, vị trí lắp đặt và đặc tính môi chất của bạn.
- Tham khảo ý kiến của E+H hoặc Nhà phân phối được ủy quyền: Endress+Hauser cung cấp hỗ trợ kỹ thuật trước bán hàng chuyên nghiệp. Trước khi đưa ra quyết định cuối cùng, bạn nên liên hệ với các kỹ sư bán hàng hoặc nhà phân phối được ủy quyền của họ. Cung cấp cho họ các điều kiện và yêu cầu quy trình chi tiết của bạn và họ có thể đưa ra các khuyến nghị chuyên môn và hỗ trợ cấu hình kiểu máy cụ thể.
