A radarszint-érzékelő kalibrálása: lépésenkénti{0}}-útmutató a tartály pontos megfigyeléséhez

A radarszint-érzékelők „állítsd be és felejtsd el” műszerek hírében állnak, és többnyire ezt a hírnevet szerzett - kevésbé érzékenyek a hőmérsékletre, a gőzre és a porra, mint az ultrahangos érzékelők, és ha helyesen konfigurálják őket, akkor hajlamosak hosszú ideig megőrizni a pontosságukat. A csapás a "helyesen" szóban rejlik. A radarkalibrációnak van egy olyan extra változója, amelyet az ultrahang nem: a mérendő érték dielektromos állandója. Hagyja ki ezt a lépést, vagy hagyja az alapértelmezett értéket, és olyan érzékelőt kaphat, amely papíron tökéletesen kalibráltnak tűnik, de a terepen következetlenül olvas.

Ez az útmutató leírja, hogy valójában mi is megy a kalibráláshozegy radaros szinttávadó- nulla- és tartománybeállítás, dielektromos állandó konfiguráció, hamis-visszhangleképezés, és azok a hibák, amelyek a legtöbb szolgáltatáshívást generálják, ha egy egység már a terepen van.

Hogyan működik a radarszintmérés valójában

A radar szintérzékelője mikrohullámú impulzust küld a mért anyag felülete felé, és megszorozza, mennyi idő alatt tér vissza a visszaverődés. A távolságot ebből az utazási időből számítják ki, és a szintet úgy határozzák meg, hogy ezt a távolságot levonják az ismert tartálymagasságból. Mivel a jel elektromágneses, nem pedig akusztikus, a radart nem csillapítja a gőz, a por vagy a hőmérsékleti gradiens, ahogy az ultrahangot -, éppen ezért gyakran ez a frissítési út, amikor az ultrahangos érzékelő nehézségekkel küzd.

Amire a radar érzékeny, az a célfelület visszaverő képessége, amelyet a dielektromos állandója - annak mértéke, hogy egy anyag milyen erősen tükrözi vissza az elektromágneses hullámot. A víz erősen tükröződik és könnyen mérhető. A könnyű szénhidrogének, cseppfolyósított gázok és néhány alacsony vezetőképességű folyadék-gyengén verődik vissza, és az adónak ezt előre tudnia kell, hogy helyesen értelmezze a halk visszhangot, ahelyett, hogy zajnak minősítené.

Zero and Span: Ugyanaz az alap, egy hozzáadott változó

Mint minden szintmérő, a radarkalibrálás is két referenciaponttal kezdődik.

Nulla (üres távolság)

Ez az antenna előlapja és a legalacsonyabb pont közötti távolság, amelyet az érzékelőnek meg kell mérnie, általában a tartály alja vagy egy meghatározott alacsony{0}}szintű referencia. Általában közvetlenül az ér mechanikai rajzából veszik, nem pedig szabadkézi mérésből, mivel itt a pontosság határozza meg az alapvonalat a teljes tartományban.

Fesztáv (teljes távolság)

A tartomány határozza meg azt a legrövidebb távolságot, amelyet az érzékelőnek várhatóan le kell olvasnia, a mérési tartomány teteje közelében. Az egyenetlen vagy lejtős tetővel rendelkező tartályokon - az úszótetős tartályok a klasszikus példa - ez nem mindig egyszerű lapos mérés, és szükség lehet egy vízszintes reflektorlemezre, ahol az antenna tiszta, akadálymentes-útvonallal rendelkezik.

Ahol a radar eltér az ultrahangtól, az a harmadik bemenet: a dielektromos állandó. Állítsa be a nullát és a fesztávot, de hagyja hibásan a dielektrikum beállítását, és az adó továbbra is helyesen számítja ki a távolságot - a visszhang csak gyengébb vagy zajosabb lesz a vártnál, ami instabilitásként vagy szaggatott leolvasásként jelenik meg, nem pedig lapos eltolásként.

Kalibrálási eljárás lépésről--

1. Erősítse meg a telepítési geometriát és az antenna igazítását

Ellenőrizze a tényleges üres és teljes távolságot az edényrajztól, és ellenőrizze, hogy az antenna merőlegesen van-e felszerelve a mérendő felületre. A rosszul beállított antenna az impulzust a vevőegységről visszaveri, nem pedig visszaveri, és olyan módon gyengíti a jelet, amely kalibrációs problémának tűnik, de valójában mechanikus.

Nem{0}}lapos tetejű tartályok esetén ellenőrizze, hogy szükség van-e fényvisszaverő lemezre. A legalább 50 mm × 50 mm-es vízszintes fémcélpont, amely szabad rálátással és szerkezeti akadályoktól távol van felszerelve, konzisztens, kiszámítható reflexiós pontot ad a radarnak a jelet szóró ferde tetőfelület helyett.

2. Válassza a Dry Calibration vagy Wet Calibration lehetőséget

Száraz kalibrálásreferenciacélt használ -, általában egy legalább négyzetméteres lapos fémlemezt -, amely az ismert üres és teljes távolságra van elhelyezve, és az antennát végig merőlegesen tartja rá. A nulla és a teljes-skálaértékek bevitele vagy megerősítése ennek a célnak az alapján történik, anélkül, hogy a tényleges edényt meg kellene tölteni. Ez a standard megközelítés a legtöbb általános folyamatalkalmazáshoz.

Nedves kalibrálásfeltölti az edényt az ismert szintekre, és beállítja a távadó kimenetét az ellenőrzött szinteknek megfelelően. Erre akkor van szükség, ha az edényben olyan belső akadályok vannak, amelyek hamis visszhangokat generálnak, és amelyek feltérképezést igényelnek, vagy őrizetben-átadási és szabályozási alkalmazásokban, ahol a kalibrációnak a valós-hajó viselkedését kell tükröznie, nem pedig idealizált geometriát.

3. Állítsa be a nullapontot és a kiterjedési pontot

Adja meg a megerősített üres és teljes távolságokat a helyi kijelzőn, egy HART kommunikátoron vagy a távadó típusától függően konfigurációs szoftveren keresztül. A legtöbb modern egység támogatja a közvetlen numerikus bevitelt, valamint az automatikus-beállítás funkciót, amely referenciapontként rögzíti az aktuális visszhang távolságot.

4. Adja meg a feldolgozási közeg dielektromos állandóját

Ezt a lépést a leggyakrabban kihagyják, általában azért, mert az adót a vízre hangolt alapértelmezett értékkel szállítják, és senki sem változtatja meg. Ha a technológiai közeg nem víz - egy oldószer, egy könnyű szénhidrogén, egy cseppfolyósított gáz -, nézze meg a dielektromos állandóját a gyártó referenciatáblázatában, és adja meg kifejezetten. Ez az egyetlen beállítás túlméretezett hatással van a mérési stabilitásra gyengén fényvisszaverő közegek esetén.

5. Hajtsa végre a False-Echo Mapping műveletet

Üres görbének vagy visszhanggörbének is nevezik, ez a lépés rögzíti a rögzített belső struktúrák - keverők, fúvókák, létrák, fűtőspirálok - visszaverődéseit, amíg az edény üres vagy ismert referenciaszinten van. Az adó szoftvere ezt a térképet használja arra, hogy kiszűrje a rögzített visszaverődéseket normál működés közben, így nem téveszti össze az álló akadályt a tényleges felülettel.

6. Ellenőrzés független hivatkozással szemben több ponton

Ellenőrizze a távadó leolvasását mérőszalaggal, kémlelőüveggel vagy másodlagos kalibrált műszerrel két vagy három közbenső szinten, ne csak üresen és telve. Ez még nagyobb jelentőséggel bír a radaron, mint az ultrahangon, ha a tartály teteje ferde, vagy a hajónak jelentős belső szerkezete van, mivel a reflektor elcsúszása vagy a hiányos visszhang-leképezés által okozott hibák általában a tartomány közepén, nem pedig a végpontokon jelennek meg.

7. Dokumentálja a kalibrálást

Jegyezze fel a dátumot, a referenciamódszert, a használt dielektromos állandó értéket és az előtte/utána leolvasást. Kifejezetten radar esetén érdemes azt is naplózni, hogy történt-e hamis-visszhang-leképezés, és mikor - ez a rekord jelentős hibaelhárítási időt takarít meg, ha a leolvasások instabillá válnak egy későbbi folyamatmódosítás után.

Egy terepi példa: Amikor a nulla és a fesztáv soha nem volt probléma

Egy oldószertároló tartályon radaradót működtető létesítmény néhány héttel az üzembe helyezés után - szakaszos, zajos leolvasást kezdett látni, nem állandó eltolódást, hanem olyan értékeket, amelyek a tartomány alsó határához közel ugrottak, és időnként teljesen elvesztették a jelet. A karbantartó csapat első válasza az volt, hogy újra-ellenőrizte a nullát és a tartományt, mindkettő pontosan a konfigurált állapotban történt.

A valódi ok a dielektromos állandó beállítás volt, amelyet a vízre vonatkozó gyári alapbeállításon hagytak. Az edényben lévő oldószer lényegesen alacsonyabb dielektromos értékkel rendelkezett, és sokkal gyengébb visszhangot produkált, mint az adó jelfeldolgozási beállításai, amelyek - elég erősek ahhoz, hogy az idő nagy részében észleljék, de könnyen elveszett, ha a felületen bármilyen zavarás történt. A gyártó referenciatáblázatából vett, a tényleges közeg dielektromos értékének megfelelő megadása megszüntette az instabilitást anélkül, hogy a nulla- vagy tartománybeállításokat megváltoztatta volna.

A tágabb szempont: a radaradókon az instabil vagy zajos jel gyakran közepes{0}}reflexiós probléma, nem pedig a szó szoros értelmében vett kalibrálási probléma. A dielektrikum beállításának ellenőrzése a nullapont és a fesztáv újra{2}}kalibrálása előtt megspórolhat egy ismételt helyszíni látogatást.

Mit jelent ez, ha érzékelőt választ?

Néhány gyakorlati szempontot érdemes mérlegelni a vásárlás előtt, mivel ezek közvetlenül befolyásolják, hogy mekkora kalibrálási erőfeszítésre lesz szüksége egy radartelepítésnek:

• Beépített dielektromos állandó-könyvtárakaz előre betöltött általános folyamathordozókkal-csökkenti a fent leírt alapértelmezett-érték-probléma kockázatát, különösen olyan telepítéseknél, amelyek idővel több különböző terméket kezelnek.
• Automatikus hamis{0}}visszhang-leképezésfunkciók a teljesen kézi visszhanggörbe{0}}bevitel helyett, jelentősen lerövidítik az üzembe helyezési időt az összetett belső szerkezetű hajókon.
• Magasabb-frekvenciás antennák (80 GHz vs. alacsonyabb-frekvenciás opciók)szűkebb sugárzási szöget produkál, ami csökkenti annak esélyét, hogy a belső szerkezetekről először is visszaverődik - hasznos kisebb vagy zsúfoltabb hajókon.
• HART vagy digitális kimenet távoli konfigurációvallehetővé teszi a vezérlőteremből történő ellenőrzést és beállítást, ami a fizikailag nehezen vagy veszélyesen hozzáférhető tartályoknál számít. Ha az alkalmazás erős, könnyen tükröződő közeget és egyszerűbb edénygeometriát foglal magában, egyultrahangos szintmérőösszehasonlítható pontosságot érhet el alacsonyabb beépítési költség mellett.

Gyakori radarkalibrációs hibák, amelyeket érdemes elkerülni

A dielektromos állandót alapértelmezetten hagyva.Amint a helyszíni példa mutatja, ez az egyetlen leggyakoribb oka a nem -vizes médiák instabil leolvasásának.

Hamis{0}}visszhang-leképezés kihagyása belső szerkezetű ereken.Enélkül az adó nem tudja megkülönböztetni a rögzített akadályt a valódi felületi leolvasástól.

Az antenna -merőleges felszerelése.Még egy kis szög is csökkenti a visszacsatolt jelerősséget, és ugyanolyannak tűnhet, mint egy gyenge -dielektromos probléma.

Lapostetőt feltételezve, amikor ilyen nem létezik.Különösen a külső úszótetős tartályoknál van szükség vízszintes reflektorlemezre -, ennek elhagyása inkonzisztens értékeket eredményez, amelyeknek semmi közük a nullához vagy a fesztávhoz.

A belső módosítások utáni hamis visszhangok újra-leképezése.Berendezések hozzáadása vagy mozgatása az edénybe - egy új keverő, egy áthelyezett fúvóka - megváltoztatja a rögzített-visszhangmintát, amelyhez az adót eredetileg hozzárendelték.

Milyen gyakran kell újrakalibrálni?

A radaradók általában tovább tartják a kalibrációt, mint az ultrahangos érzékelők, mivel nincsenek kitéve ugyanazon hőmérséklet-{0}}eltolódásnak. Ennek ellenére néhány általános irányelv érvényes:

• A felügyeleti jog átruházása vagy a hatósági-bejelentési kérelmek: negyedévente ellenőrizze a nyomon követhető referenciák alapján.
• Szabványos folyamatfigyelés stabil körülmények között: általában elegendő egy éves ellenőrzés.
• A technológiai közeg bármilyen változása után: újra-ellenőrizze a dielektromos állandó beállítását, még akkor is, ha a nulla és a tartomány nem változott - ez az ellenőrzés a leggyakrabban kihagyott termékcsere után.

Mint mindig, a gyártói ajánlások elsőbbséget élveznek, ha konzervatívabbak, különösen a biztonsági{0}}műszeres alkalmazások esetében.

Végső gondolatok

A radarszint-érzékelők megbocsátó műszerek, ha már helyesen konfigurálták őket, pontosan ezért hajlamosak egy ideig észrevétlenül maradni a hibás konfigurációk - az érzékelő nem hibásodik meg teljesen, csak zajosabb vagy kevésbé stabil értékeket produkál a kelleténél. A nulla és a span jobb elérése az asztali tét; A dielektromos állandó és a hamis -visszhang-leképezés helyes meghatározása határozza meg, hogy egy radartelepítés hosszú távon úgy működik-e, ahogyan kellene.

Hivatkozások

• Instrument Society of America (ISA) - általános útmutatás a szintmérő műszerekhez és a kalibrálási gyakorlatokhoz.
• American Petroleum Institute,Kőolaj mérési szabványok kézikönyve, 3 -. fejezet, a tartály mérési és szintmérési alapelvei.
• National Institute of Standards and Technology (NIST) - referenciaadatok az elektromágneses hullámterjedésről és az anyagok dielektromos tulajdonságairól.
• Gyártói műszaki dokumentáció a radarszinttávadókhoz - dielektromos állandó referenciatáblázatok és hamis-visszhang-leképezési eljárások.

Zajos vagy instabil radarszint-leolvasáson dolgozik, vagy új adót kíván megadni egy nehéz közeghez? Küldje el nekünk a hajó adatait és a folyamat feltételeit -, mi segítünk kidolgozni a megfelelő konfigurációt, mielőtt az ismétlődő szervizhívássá válna.

Ön is kedvelheti

• Szintmérő műszer kalibrálása: teljes útmutató
• Ultrahangos szintmérő kalibrálása: lépésenkénti--útmutató a tartály pontos megfigyeléséhez
• Mágneses szintmérő kalibrálása: lépésenkénti{0}}-útmutató a tartály pontos megfigyeléséhez