Đo mức bồn gas hoá lỏng bằng cảm biến radar luôn là giải pháp tối ưu có độ chính xác cao
Phần tóm tắt thu gọn
Việc đo mức bồn gas hoá lỏng là điều rất cần thiết vì những nhiên liệu này có giá trị cao, đảm nhiệm nhiều ứng dụng rất quan trong trọng liên quan đến các vấn đề sản xuất. Chính vì thế; cần một loại thiết bị đo mức có độ tin cậy cao; báo mức bồn gas hoá lỏng một cách thực tế để từ đó người dùng có thể giám sát, điều khiển tự động hoá nguồn nhiên liệu một cách chuẩn xác
Có rất nhiều phương pháp đo mức bồn gas hoá lỏng. Chúng ta sẽ dựa trên các yêu cầu về độ chính xác; khả năng chịu nhiệt độ và nguồn kinh phí dự án để xem xét lựa chọn đứng phương án thích hợp cho các ứng dụng giám sát bồn nhiên liệu lỏng
Ở bài này; mình sẽ chia sẻ sâu về việc sử dụng cảm biến radar đo mức bồn gas cho nhiều loại khí nhiên liệu lỏng khác nhau
Cảm biến radar đo mức bồn gas hoá lỏng 4-20ma modbus rs485
Cảm biến radar đo mức bồn gas hoá lỏng là một loại sensor dạng sóng đo khoảng cách chiều cao mức nhiên liệu trong bồn dân lên; hoặc đo khoảng cách giữa cảm biến và bề mặt chất lỏng nhiên liệu; giữa 2 phương pháp này bạn có thể sử dụng phương án nào cũng cho kết quả chính xác cao tuyêt đối
Việc đo mức bồn nhiên liệu hoá lỏng sẽ giúp chúng ta biết được mực chất lỏng trong bồn hiện tại cao bao nhiêu; hoặc chất lỏng trong bồn còn bao nhiêu kg, có cần cấp thếp nhiên liệu lỏng vào bồn để duy trì sản xuất hay không…..
Đối với đo mức nhiên liệu lỏng bằng sóng radar chúng ra có 2 tín hiệu đầu ra dùng trong việc truyền tải thông tin chất lỏng dạng khí lạnh đo được.
- Cảm biến radar đo nhiên liệu lỏng ngõ ra 4-20ma
- Thiết bị radar đo khí hoá lỏng ngõ ra modbus rs485
Hiện nay; việc giám sát lượng khí gas hoá long trong bồn hầu hết 85% đều sử dụng đầu ra analog 4-20ma để tương thích với các bộ đọc điều khiển; sau này muốn guám sát tín hiệu trên internet cũng khá dễ dàng thông qua các bộ chuyển đổi analog sang rs485 hoặc 4-20ma sang ethernet,……
Khí LPG ( Liquefied Petroleum Gas )
Hay còn gọi là khí dầu mỏ hoá lỏng được tạo ra từ việc lọc dầu thô hoặc thu nạp khí thiên nhiên thông qua quy trình xử lý tạo nên khí hoá lỏng LPG.
Loại khí gas lạnh hoá lỏng này được ứng dụng rất nhiều trong đời sông hoặc trong sản xuất. Chúng ta thường thấy các bình gas dùng trong hộ gia đình chính là khí nén LPG hoá lỏng
Khí LPG được các nhà sản xuất nhập khẩu trái cây như chanh dây, đào, cam… ứng dụng là chất làm lạnh nhanh giúp độ tươi của các loại trái cây này giống như mới hái xuống
Trong giao thông vận tải thì dòng khí gas hoá lỏng này được sử dụng làm nhiên liệu cho các xe vận hành…..
Việc sử dụng cảm biến radar đo mức khí LPG hoá lỏng là điều rất cần thiết. Nhằm mục đích biết được lượng khí gas lạnh này trong các bồn chứa tại mọi thời điểm còn bao nhiêu
Khí hoá lỏng lpg dùng trong sản xuất rất lớn và là dòng khí hoá lỏng có giá trị cao nên cần thiết bị đo mức dạng radar để theo dõi lượng lpg trong tank chức một cách chuẩn xác
Khí NH3 ( Amoniac )
Cảm biến đo mức khí Amoniac NH3 giúp theo dõi lượng khí lạnh hoá lỏng hn3 chứa trong bồn. Chúng vận hành theo nguyên lý chạy sóng radar trên que đo điện cực báo mức lượng chất lỏng trong bồn thông qua khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt chất lỏng dạng khí nén nh3 sau đó xuất tín hiệu 4-20ma hoặc modbus rs485 tương ứng với khoảng cách đo mức
Khí lạnh hoá lỏng NH3 là một loại khí có tính ăn mòn tương đối, áp xuất khí trong bồn khá lớn nên sensor siêu âm, sensor điện dung hoàn toàn không thể đo mức được. Do vậy; chúng ta sẽ dùng cảm biến radar báo mức gắn trên đỉnh bồn theo hướng trên xuống để giám sát loại chất lỏng này. Bên cạnh đó; radar có độ bền cao nên khả năng chịu axit ăn mòn khá tốt
Ví dụ nhà máy xuất khẩu chanh dây tươi người ta sẽ sử dụng khí nh3 để làm lạnh nhanh lượng chanh dây mới hái xuống. Thông thường các bồn khí nh3 này được thiết kế dạng trụ cao tầm 3,5m đến 4m
Để nắm bắt được lượng khí hoá lỏng tồn kho, lượng khí mới bơm vào hoặc tới thời điểm nào thì cần tích trữ lượng khí hoá lỏng này. Thì chúng ta cần một loại thiết bị đo mức lpg để đảm nhiệm chức năng giám sát theo dõi điều khiển lượng khí trong bồn thông qua việc kết hợp con bơm điều tiết khí hoá lỏng trong bồn đó chính là cảm biến radar có thiết kế que đo mức
Khí CNG ( Compressed Natural Gas )
Bản thân khí CNG chủ yếu được hình thành từ khí metan hay còn gọi là khí tự nhiên được ứng dụng làm nguồn nhiên liệu trong tương lai thay thế dẫn các nhiên liệu thông dụng như dầu diesel , xăng
Đo mức khí gas hoá lỏng cng ( Compressed Natural Gas ) là việc sử dụng các dòng radar dạng sóng đo khoảng cách khí lỏng cng trong bồn; sau đó truyền ra bằng tín hiệu 4-20ma để dẫn truyền thông tin dữ liệu mực chất lỏng tại mọi thời điểm một cách chuẩn xác nhất
Yêu cầu khi vận hành đo mức giám sát chất lỏng này cần lưu ý chọn loại radar báo mức chịu được áp suất phải thật cao. Bởi loại khí gas hoá lỏng cng là dạng khí nén ở mức áp suất lớn
Ngoài việc sử dụng cảm biến radar đo mức bồn gas hoá lỏng cng; thì chúng ta có thể ứng dụng các loại cân trọng lượng để kiểm tra mức lỏng trong bồn để giảm thiểu chi phí trong trường hợp dự án không có đủ kinh phí lắp đặt sensor radar giám sát điều khiển
Khí Nitrogen ( LN2 – khí Nitơ lỏng )
Radar đo mức khí nitrogen ( khí nitơ lỏng ) có nghĩa là giám sát lượng khí hoá lỏng N2 trong các bồn sản xuất. Thông thường rất nhiều ứng dụng cần khí nitơ lỏng LN2 tham gia. Ví dụ như vấn đề bảo quản các loại thực phẩm cần sự hỗ trợ của nitơ lỏng; các ứng dụng làm lạnh nhanh trong y tế….
Ví dụ Nitrogen ( LN₂) ứng dụng trong điều khiển máy móc khắc laze. Thì bồn nitrogen thông thường thiết kế cao 2,5 mét dạng trụ. Loại bồn này chịu áp suất rất cao vì đây là loại khí nén hoá lỏng nên áp cực lớn
Để giám sát tank chứa nitrogen thì chúng ta sẽ chọn cảm biến radar dải que đo của cọc dò tầm 2500mm để đo mức loại khí gas hoá lỏng này tương ứng đầu ra 4-20ma hoặc modbus rs485 tuỳ thuộc vào yêu cầu giám sát cần loại tín hiệu analog hay modbus
Khí LNG ( Liquefied Natural Gas )
Cảm biến radar đo mức khí gas hoá lỏng LNG giúp kiểm soát chặt chẽ lượng khí lỏng trong bồn chứa thông qua việc cảnh báo lượng khí trong bồn đầy; hoặc lượng khí trong bồn gần hết để người dùng có phương án để có đủ lượng khí lng để phục vụ sản xuất
Đối với việc đo mức khí lng chúng ta cần phải cài đặt các dòng cảm biến radar có độ nhạy ở mức cao tầm 4s. Bên cạnh đó; công nghệ radar phải đạt tần số 80 GHz hoặc 120 GHz đối với dạng sóng có như vậy độ chính xác khi đo mức dạng khí hoá lỏng này mới có tính tin cậy cao
Phương án ổn định nhất chúng ta nên sử dụng các dòng radar dạng que vì nó cứng cáp chịu áp lớn; ổn định lượng khí hoá lỏng trong bồn. Đồng thời độ chính xác cao hơn các loại radar đo khoảng cách dạng dây
Khí Co2 ( Carbon Dioxide – Cacbon đioxit )
Riêng về các ngành công nghiệp thực phẩm; đặc biệt là các nhà máy sản xuất nước uống có gas đều ứng dụng rất nhiều khí hoá lỏng Carbon Dioxide – Cacbon đioxit để tạo gas cho các dòng nước ngọt này
Đối với ngành thực phẩm thì khí CO2 có chức năng làm lạnh nhanh trong các vấn đề bảo quản thực phẩm tươi sống
Đối với các ngành hàn xì thì đây là nguồn nhiên liệu thích hợp ứng dụng cho các công nghệ hàn
Chính vì vậy; việc đo mức khí hoá lỏng CO2 ( Carbon Dioxide – Cacbon đioxit ) trong các tank chức là điều rất cần thiết. Thông thường; bồn chứa co2 cao dao động 3,5 mét đến 10 mét nên việc sử dụng cảm biến radar báo mức luôn là phương án tối ưu bởi 2 lý do:
Độ chính xác của sensor radar rất cao; chịu áp lực tốt
Phạm vi dải đo của thiết bị đa dạng chúng ta có thể cài đặt được phạm vi đo theo ý muốn chiều cao chất lỏng mà nhà máy yêu cầu để phù hợp trong sản xuất
Sử dụng cảm biến đo mức khí CO2 bằng công nghệ cảm biến radar đo khoảng cách dạng sóng sẽ giúp chúng ta nắm bắt được lượng Cacbon đioxit càn thiết cho sản xuất; hoặc lượng Cacbon đioxit một ngày vận hành máy thì tốn bao nhiêu kg…..
Giá cảm biến đo mực nước bồn LPG 0-2m, 2,5m, 3m, 3,5m, 4m
Tuỳ thuộc vào phạm vi đo mực chất lỏng lpg mà cảm biến radar sẽ có các mức giá khác nhau. Do đặc trưng của các dòng khí hoá lỏng luôn trong trạng thái nhiệt độ âm nên chúng ta bắt buộc phải chọn các thiết bị radar đo mức chịu nhiệt độ cao để hoá giải lượng nhiệt độ lạnh trong bồn thành nhiệt độ thường để tránh các boar mạch trong cảm biến hư hỏng do ẩm ướt bởi nhiệt độ lạnh truyền vào
Chính vì thế; radar đo mức bồn gas hoá lỏng Liquefied Petroleum Gas có mức giá khá cao so với các phương pháp báo mức thông thường như siêu âm, điện dung hoặc phao. Tuy nhiên; các loại siêu âm, điện dung đều không ứng dụng được trong các bồn chứa nhiên liệu lỏng hoá khí này
Ngoài ra; giá cảm biến đo mức bồn lpg còn phụ thuộc vào phạm vi vận chuyển và thời gian đặt hàng nhanh hay chậm; số lượng nhiều hay ít cho các dự án mới quyết định được mức giá của các loại radar này
Ví dụ giá thiết bị đo mức bồn lpg 0-4 mét ngõ ra 4-20ma
Dự án cần cảm biến đo mực nước bồn lpg phạm vi đo 0-4 mét tín hiệu ra 4-20ma. Số lượng cần 10 cái radar ứng dụng đo 10 bồn khí gas hoá lỏng lpg
Với trường hợp này mình sẽ chọn 10 cây cảm biến radar đo mức lpg dải đo 0-4m. Đây là dự án giám sát khí gas lpg cần số lượng nhiều nên có thể đặt 1 đơn hàng; chính vì thế giá cảm biến nằm trong khoảng 32-35 triệu tuỳ thuộc vào mức giá dao động của Euro thấp hay cao trong thời điểm đặt
Trường hợp; cần 1 cây đo mức khí gas lpg bằng sóng radar phạm vi đo 2,2m hay 2,5 mét thì thời gian đặt hàng tầm 7-9 tuần do có 1 thiết bị nên cần nhà cung cấp chờ gom hàng. Lúc này giá radar đo lpg sẽ dao động 40-42 triệu. Trường hợp cần gấp 3-5 tuần thì giá sẽ tầm 50 triệu vì chi phí vận chuyển khá cao cho một đơn đi riêng
+5 phương án đo mức bồn gas lạnh hoá lỏng Oxygen – Argon
Ngoài cảm biến radar đo mức bồn gas hoá lỏng được chia sẻ phía trên. Bạn có thể tham khảo thêm 5 phương án báo mức khí gas để phù hợp với mức kinh phí mà dự án đề cập
Mặc dù 5 phương án này tuỳ thuộc vào chi phí sản xuất để lựa chọn đúng thiết bị đo khí lỏng. Tuy nhiên; chúng ta cần lưu lý các vấn đề nhiệt độ; áp suất mà cảm biến có thể ứng dụng được trước khi đánh giá và mua các dòng sensor đo mức khí hoá lỏng này
Thước đo mức bồn gas lpg, lng, Nitrogen, cng, co2 dạng radar
Radar đo mức khí gas nén hoá lỏng chứa trong các bồn chịu áp suất cao là phương án tối ưu nhất trong 5 phương pháp đo mức khí gas hoá lỏng hiện nay. Việc sử dụng thước radar đo mức không chỉ luôn mang lại độ chính xác cao chất lỏng chứa trong bồn; còn đảm bảo độ ổn định trong cả quá trình đo báo mức trong thời gian dài
Thông thường các bồn chứa khí gas lạnh hoá lỏng có chiều cao tầm 2,5m, 3m hoặc 3,5 đến 4m rất phù hợp với kích thước các dòng radar đo mức dạng que hiện nay. Đối với khí hoá lỏng lạnh áp suất cao nên việc sử dụng các dòng sensor radar bắn sóng đo khoảng cách là không phù hợp
Chính vì thế để chịu được áp suất cao; vừa ổn định chất lỏng trong bồn khi đo chúng ta nên dùng các loại cọc đo mức dạng radar mới mang lại hiệu quả cao
Phương án này có độ tin cậy cao nhất trong các phương án đo mức bồn gas hoá lỏng hiện nay
Sử dụng chất lỏng nhiệt độ cao kiểm tra mức khí gas
Đối với các bồn khí gas hoá lỏng dạng elip nằm ngang sẽ có chiều cao thiết kế tầm 2 mét kết hợp miệng cao thêm 200mm là tổng chiều cao bồn 2,2m. Bản chất khí gas hoá lỏng luôn ở trạng thái nhiệt độ âm 35-50 oC tuỳ vào từng dứng dụng cụ thể
Thay vì sử dụng cảm biến đo mức thì chúng ta sẽ lấy một bình nước sôi đổ theo thành bồn từ trên cao cho nước chảy xuống dưới đất. quá trình này mình sẽ theo dõi
Trường hợp 1 chất lỏng bên trong bồn lạnh gặp nước nóng sẽ làm khô thành bồn hoặc gần khô sờ nước hơi ấm ấm thì chứng tỏ mức gas hoá lỏng hiện tại đang dâng ở vị trí đó
Chỗ nào nước không khô mà chuyển thành lạnh thì chắc chắn nơi đó không có khí hoá lỏng mà chỉ là hơi lạnh từ các chất khí hoá lỏng bay lên
Phương pháp đo mức bồn gas hoá lỏng này có cái ưu điểm là miễn phí, chỉ tốn ít tiền điện và nước. Tuy nhiên; chắc chắn sẽ không có độ chính xác cao; với phương án này chúng ta chỉ phán đoán áng chừng chiều cao chất lỏng tại một vị trí nào đó
Dùng thước từ tính đo mức gas hoá lỏng
Là một cây thước có thiết kế dạng ống hiện thị phạm vi chiều cao mức chất lỏng trong bồn. Loại này thông thường ứng dụng cho các bồn gas hoá lỏng dạng hình trụ dùng sẽ ok hơn
Chúng ta sẽ lắp thước từ tính này song song với chiều cao bồn. Khi chất lỏng dân lên thì sẽ trích sang bên thước hiển thị chất lỏng tại chỗ cho người dùng xem
Tuy nhiên; môi trường đo mức khí gas hoá lỏng này luôn có nhiệt độ âm cao và áp suất lớn nên không phải thước đo nào cũng sử dụng được
Ưu điểm của phương án này là giá rẻ nhưng tính tin cậy cũng hoàn toàn không cao
Sử dụng đồng hồ cơ đo mức bồn gas hoá lỏng
Là dùng loại đồng hồ dạng cơ có hiển thị chiều cao mức khí gas hoá lỏng. Loại đồng hồ cơ này sẽ kết nối với một dây dẫn tín hiệu dùng gắn dưới đáy bồn
Chiều cao mức chất lỏng dâng tới đâu thì kim đồng hồ sẽ chỉ tới đó. Nó hoạt động dạng kiểu dựa trên áp suát nén từ khí lỏng để biết được chiều cao mức khí gas chứa trong tank
Tuy nhiên; các loại khí gas hoá lỏng như LPG, LNG, CO2 NH3, CNG, NO2 chứa trong các tank đều mang một lượng áp suất cực lớn cho nên sẽ dẫn đến sai số khá nhiều khi sử dụng đồng hồ cơ đo mức bồn chứa các khí hoá lỏng này
Sử dụng cân đo lượng khí hoả lỏng trong tank
Đối với một số hệ thống sản xuất nhỏ thông thường họ sẽ sử dụng các bồn chứa khí hoá lỏng kích thước không to chứa tầm 40-60 kg khí nén hoá lỏng. Trên tank chứa sẽ có hàn một cái móc tròn để chúng ta sử dụng cân treo móc vào cân
Để biết được lượng khí gas hoá lỏng nén trong bồn bao nhiêu kg thì chúng ta sẽ cân tổng trong lượng bồn. Sau đó trừ đi khối lượng vỏ bồn là sẽ ra được lượng khí nén hoá lỏng trong bồn chứa
Ví dụ trong lượng bồn khi không có khí hoá lỏng là 60kg, trong khi chúng ta cân sau khi bơm khí hoá lỏng vào được tổng 95kg thì lúc này lượng khí trong bồn sẽ là 95 – 60 = 35 kg
Cân khí hoá lỏng tuỳ thuộc vào độ chính xác của các dòng cân người mua sử dụng. Cân có độ chính xác càng cao thì lượng khi hoá lỏng trong bồn chứa sẽ càng chuẩn xác
Tham khảo thêm : Cảm biến đo mức lr83
Tư Vấn Giải Pháp Kỹ Thuật
0972 56 05 06 – 0931 429 989 Mr Thành
Mail: thanh.nguyen@huphaco.vn
Đ/C: Số 12 Đường 310, Rosita Khang Điền, Phường Phú Hữu, TP Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh
