Solidet Wave Wave Radar Hladina funkcií a aplikácií - ako príklad berie dno olejových nádrží

Solidet Wave Wave Radar Hladina funkcií a aplikácií - ako príklad berie dno olejových nádrží

Abstrakt: Tento článok predstavuje hlavne princípy aplikácií meracích radarových metrov s radarom so sprievodcom ako jeden z technológií merania úrovne, charakteristiky mikrovlnného radarového radaru a radaru vlny so sprievodcom vlny, ako aj aplikácie série SLDL5500 viedli produkty meracieho merača vĺn v solide v skutočnom poli spodných olejových nádrží.

Kľúčové slová: úroveň merača; Radar so sprievodcom; Mikrovlnná rúra; Radar; Spodné olejové nádrže

1. Prehľad

Vďaka iteračnej modernizácii priemyselnej technológie prešla technológia merania úrovne viacerých inovácií, ktoré sa vyvíjali z manuálnych operačných metód, ako je meranie typu hmotnosti a merania mierky, na inteligentné a vysoko presné meranie. V súčasnosti sa v priemyselných scenároch široko uplatňovali pokročilé technológie, ako je meranie radaru a meranie jadrového žiarenia. Meranie jadrového žiarenia má však určité obmedzenia v dôsledku technickej citlivosti a vysokých požiadaviek na kontrolu bezpečnosti. Medzi rôznymi technológiami merania úrovne je technológia merania radaru odvodená z vojenského radaru s vynikajúcou výkonnosťou a širokou použiteľnosťou, ktorá sa postupne stáva základnou voľbou v oblasti merania priemyselnej úrovne.

Technológia merania radarovej úrovne je rozdelená hlavne do dvoch kategórií: mikrovlnný radar (bezkontaktný typ) a radar so sprievodcom. Meranie mikrovlnnej radarovej úrovne Výhody z nákladových výhod a vynikajúceho výkonu v zložitých podmienkach, pričom získavajú priazeň mnohých používateľov. Každá technológia má však svoje použiteľné hranice a mikrovlnný radar nemusí byť schopný splniť požiadavky na meranie pre všetky médiá. Technológia radaru so sprievodcom vlny s jedinečným princípom merania a technickými charakteristikami účinne vyplňuje medzeru mikrovlnného radaru v špecifických scenároch merania a stáva sa dôležitým doplnkom technológií merania na úrovni.

2. Charakteristiky radarových technológií

2.1 Charakteristiky mikrovlnného radaru

· Veľký rozsah merania: Vysokofrekvenčné elektromagnetické vlnové signály uľahčujú prenos na dlhé vzdialenosti, čo umožňuje meranie veľkého rozsahu úrovní.

· Nie sú ovplyvnené podmienkami fázy plynu: nie sú ovplyvnené zmenami podmienok fázy plynu vo vesmíre, ktoré sú schopné stabilne pracovať v zložitých prostrediach plynnej fázy.

· Nekontaktné meranie: Nie je potrebné priamy kontakt so médiom, znižuje náklady na opotrebenie zariadenia a náklady na údržbu.

2.2 Charakteristiky radaru so sprievodcom vlny

· Nízka spotreba energie: Pri prevádzke radarový radar so solidátom výstupuje veľmi malé množstvo signálnej energie na vlnovú sondu, približne 10% energie emitovanej nekontaktným radarom. Dôvodom je vlnová štruktúra, ktorá vytvára efektívny kanál prenosu signálu. Počas prenosu signálu z emisného konca na povrch média je útlm kontrolovaný na minimum, výrazne znižuje dopyt po energii a dosahuje nízku energetickú prevádzku.

· Silný signál: Počas prenosu signálu zohráva vlnovod kľúčovú úlohu a zabezpečenie prenosu signálu nie je narušené kolísaním kvapalných povrchov alebo prekážkam v skladovacej nádrži. Z tohto dôvodu je konečný prijímaný signál z nástroja silný, približne 20% emitovanej energie. Tento stabilný a vysoko intenzívny príjem signálu zaisťuje presnosť a spoľahlivosť údajov o meraní.

· Široký rozsah: Na meranie nízkej dielektrickej konštantnej konštantnej média sa radar so solidou so sprievodcom vlny funguje mimoriadne dobre. Ako príklad, ktorý sa ujme svojich radarových produktov so sprievodcom vlny, najnižšia dielektrická konštanta, ktorá sa dá merať, je nízka ako 1,4, ktorá je schopná presne splniť požiadavky na meranie rôznych médií s nízkou dielektrickou konštantnou konštantou, čo výrazne rozširuje rozsah aplikácií a zohráva dôležitú úlohu v mnohých zložitých priemyselných prostrediach.

· Silná anti-interferencia: Dielektrická konštantná zmena nemá žiadny vplyv na výkon merania. Či je to povrch uhľovodíkov (dielektrická konštanta 2 - 3) alebo odraz vody (dielektrická konštanta 80), čas šírenia je rovnaký, iba amplitúda signálu sa mení. Mikrovlnný radar musí filtrovať signály na základe charakteristík média, aby sa dosiahli presné hodnoty merania, a zmena sily signálu počas recepcie je náchylná na interferenciu; Aj keď radar so sprievodcom má koncentrovanú energiu, môže sa účinne vyhnúť rušeniu. · Nie je ovplyvnené hustotou: Aj keď zmeny v hustote média ovplyvnia vztlakovú silu vyvíjanú na ponorený objekt, nemá žiadny vplyv na šírenie elektromagnetických vĺn vo vlnovode.

· Minimálny vplyv adhézie: Adhézia média na sondu/kábel má zanedbateľný vplyv na meranie úrovne. Adhézia má hlavne dve formy: filmové a premostenie. V prípade filmu podobnej adhézie, keď sa hladina materiálu znižuje, rovnomerné pokrytie médií s vysokou viskozitou na sonde, ktorá nemá takmer žiadny vplyv na meranie; Zatiaľ čo premostenie adhézie môže viesť k významným chybám merania. Preto pri výbere vodiča s dvojitým typu/kábla je potrebné plne zvážiť viskozitu média.

3. Princípy mikrovlnného radaru a radaru so sprievodcom

3.1 Mikrovlnný radar:

Mikrovlnný radar meria úroveň emitovaním a prijímaním vysokofrekvenčných (GHz) elektromagnetických vĺn. Úroveň sa vypočíta na základe času, ktorý potrebuje na elektromagnetické vlny, aby sa dosiahol povrch nameraného objektu a odrážal sa späť k prijímajúcej anténe. Pretože šírenie elektromagnetickej energie nie je príliš obmedzené vlastnosťami šírenského priestoru, môže sa prenášať pri vysokom/nízkom tlaku (vákuu) alebo v prítomnosti odparovacích médií a výkyvy plynu majú malý vplyv na jeho šírenie. Anténa spoločného prístroja na meranie mikrovlnnej radarovej úrovne vyžaruje relatívne slabú energiu, približne 1 MW. Keď sa signál šíri vo vzduchu, energia sa rýchlo rozpadá. Okrem toho, keď mikrovlnný signál dosiahne povrch nameraného objektu a odráža sa, intenzita signálu (amplitúda) úzko súvisí s dielektrickou konštantou média. Pre nevodivé médiá s extrémne nízkymi dielektrickými konštantami, ako sú uhľovodíkové kvapaliny, je odrazený signál extrémne slabý. Po tom, čo sa zoslabený signál vráti na vrchol prijímajúcej antény, ďalej stráca energiu. Mikrovodný merač radarovej úrovne prijíma energiu vrátenej signálu, čo je iba asi 1% emitovanej signálnej energie. Za týchto podmienok bude výkon merača mikrovlnnej radarovej hladiny v kontakte výrazne klesať a dokonca môže fungovať správne.

3.2 Radar so sprievodcom vlny:

Na prekonanie obmedzení meračov radarovej úrovne kontaktného typu sa objavili merače radarovej úrovne vlny. Pracovný princíp radaru so sprievodcom vlny je podobný ako v prípade tradičného radaru založený na zásadách TDR v časovej doméne (časová doména) a ETS (rovnaký čas vzorkovania). Technológia TDR sa už dlho používa na detekciu koncov zakopaných káblov a káblov zabudovaných do stien. Pri detekcii koncov kábla sa elektromagnetický pulzný signál emitovaný generátorom TDR šíri pozdĺž kábla a keď dosiahne koniec, generuje sa meraný odrazový impulz. Zároveň je v prijímači nastavená predvolená zmena impedancie zodpovedajúcej celkovej dĺžke kábla, aby sa spustil referenčný impulz. Porovnaním odrazového impulzu s referenčným impulzom je možné presne určiť polohu konca. Aplikujem tento princíp na meranie hladiny, generátor TDR vytvára desiatky tisíc energetických impulzov za sekundu a vedie ich pozdĺž vlnovodu. Keď impulz dosiahne stredný povrch, vytvára pôvodný impulz na úrovni odrazu. Súčasne je v hornej časti sondy nastavená impedancia predvolenej hodnoty, aby sa generoval spoľahlivý referenčný impulz, konkrétne základný odrazový impulz. Radarový merač úrovne detekuje pôvodný impulz na úroveň odrazu a porovnáva ho so základným odrazovým impulzom, aby sa získala hodnota merania úrovne, čo je pracovný proces merač radarovej úrovne so sprievodcom.

Princíp ETS (rovnaký čas vzorkovania) sa používa na meranie vysokorýchlostných elektromagnetických signálov s nízkym výkonom a je kľúčom k aplikácii technológie merania hladiny kvapaliny TDR. Vzhľadom na náročnosť merania vysokorýchlostných elektromagnetických signálov s krátkym vzdialenosťou môžu ETS zachytiť elektromagnetické signály (UIS) v reálnom čase a rekonštruovať ich v ekvivalentnom čase, aby lepšie aplikovali pokročilé technológie na meranie.

Vďaka vývoju technológie merania úrovne doteraz sa objavili množstvo zrelých a spoľahlivých nástrojov na meranie úrovne, z ktorých každý má jedinečný výkon a aplikačný rozsah, hral dôležitú úlohu v rôznych scenároch merania kvapaliny, ako sú tlakové/ diferenciálne meranie tlaku na meranie kvapaliny, metóda na úrovni kvapaliny, rádiová frekvenčná vodivosť/ kapacita na úrovni meralov na úrovni kvapaliny a float na úrovni plavákov, atď.

4. Úvod a aplikácia merača radarovej hladiny so solidátom so solidátom

Solidat ako dobre známy dodávateľ automatizačných zariadení v priemysle dosiahol pozoruhodný úspech pri výskume a výrobe nástrojov na meranie úrovní. Spoločnosť sa vždy dodržiava koncepcie inovácií a je odhodlaná poskytovať zákazníkom vysoko kvalitné a vysoko výkonné riešenia na meraní úrovne.

Radarový merač vlny SLDL5500 Séria so sprievodcom, ktorý spustil spoločnosť, ktorú spoločnosť spustila, je špeciálne navrhnutá pre korozívne kvapaliny, vysokoteplotné kvapaliny a vysokotlakové kvapaliny. Radar so sprievodcom Flexscanom emituje vysokofrekvenčné mikrovlnné impulzy, ktoré sa šíria pozdĺž detekčného komponentu (oceľový kábel alebo oceľová tyč). Pri stretnutí s nameraným médiom sa v dôsledku náhlej zmeny dielektrickej konštanty vyskytuje odraz a niektoré z pulznej energie sa odrážajú späť. Časový interval medzi prenášaným impulzom a odrazeným impulzom je úmerný vzdialenosti nameraného média. FlexScan obsahuje obyčajný typ SLDL5521, typ proti korózii SLDL5522, typ koaxiálneho typu SLDL5523, SLDL5524, vysokoteplotný typ, typ kompenzácie pary SLDL5525 a typ dvojbody SLDL5526. Medzi nimi má séria SLDL5525 funkciu kompenzácie pary a môže napraviť vplyv nasýtenej pary na meranie, vhodné na použitie v podmienkach vysokej teploty a vysokotlakových meraní, ako je napríklad parný bubon, vysoké a nízkotlakové napájacie ohrievače vody a kondenzátory.

Kľúčové technické vlastnosti zahŕňajú:

4.1 Odolnosť v oblasti teploty a tlaku: SLDL525 má funkciu kompenzácie pary a má vynikajúci výkon odolnosti voči teplote a tlaku (275bar@450 stupňov, 413bar@80 stupňov)

4.2 Metódy viacerých komunikácií: Podporuje Hart, Modbus, Profibus PA, Foundation FieldBus, GPRS/CDMA vzdialené metódy komunikácie.

Séria SLDL5500 má dynamický rozsah 120 dB (v porovnaní s 96 dB pre 26 GHz), zvýšenie spoľahlivosti v extrémnych podmienkach, ako je napríklad 1,5 metrová penová pena (továreň na krmivo pre zvieratá), kondenzáciu alebo adhézne prostredie (regeneračná regenerácia oleja) a podporujúca penetrácia sklenených/kontajnerových stien na meranie (ako napríklad v okresnom procese).

4.3 Koaxiálna štruktúra: SLD5523/5525 ​​majú koaxiálnu štruktúru, ktorá zabezpečuje žiadnu slepú zónu merania

4.4 Ľahká inštalácia: Jednoduché ladenie, nie je potrebné načítať kontajner alebo vyprázdniť, šetrenie času

4.5 Stredná prispôsobivosť: Používanie technológie spracovania Echo FlexScan, meranie nie je ovplyvnené vonkajším rušením, ako je pena, pary, prášok atď. Alebo zavesenými materiálmi. Meranie nie je ovplyvnené zmenami strednej hustoty, dielektrickej konštanty, tlaku, teploty alebo tvaru nádoby.

Ako príklad vezmem vo veľkom meradle továrne na olej z dna nádrže, táto továreň má rôzne špecifikácie ropných nádrží ukladajúcich rôzne médiá, ako je ropa a rafinovaný olej. Pred použitím meradla s radarom so solidátom vlny mala tradičná metóda merania obmedzenú presnosť merania a bola mimoriadne nestabilná v zložitých podmienkach, napríklad keď bola v nádrži pary alebo pena. To často viedlo k chybám plánovania výroby, pretečeniu materiálu alebo nedostatku a takéto situácie sa vyskytli často. Po zavedení rozchodu radarovej úrovne so solidátom so solidátom sa situácia výrazne zlepšila. Môže sa ľahko prispôsobiť komplexným podmienkam, aj keď je nádržové prostredie tvrdé a môže stabilne výstupovať údaje o vysokej presnosti. Okrem toho je meracia slepá zóna malá a spĺňa požiadavky na meranie rôznych ropných nádrží. Proces inštalácie je jednoduchý a pohodlný a náklady na údržbu sú tiež nízke, čím ušetrí veľa pracovných a materiálnych zdrojov pre ropnú továreň. Pri aplikácii nádrží na skladovanie ropy môže monitorovať hladinu kvapaliny v reálnom čase, stabilne a spoľahlivo, poskytovať presnú podporu údajov pre plánovanie výroby v továrni na ropu, pomáha optimalizovať výrobný proces, účinne sa vyhnúť nedostatkom materiálového odpadu a nedostatku dodávok a priniesť významné ekonomické výhody a bezpečnostné záruky do továrne na ropu.

Záverom možno povedať, že rozchod radarovej úrovne so solidetom so sprievodcom so svojou pokročilou technológiou, vynikajúcou výkonnosťou a spoľahlivou kvalitou demonštruje významné výhody a aplikačný potenciál v oblasti merania úrovne a poskytuje silnú podporu inteligentnému rozvoju rôznych odvetví.