Solidat -ohjattu aaltotutkitason mittarin ominaisuudet ja sovellukset - Esimerkiksi öljysäiliöiden pohjan ottaminen

Solidat -ohjattu aaltotutkitason mittarin ominaisuudet ja sovellukset - Esimerkiksi öljysäiliöiden pohjan ottaminen

Tiivistelmä: Tämä artikkeli esittelee pääasiassa opastettujen aaltotutkitason mittarien sovellusperiaatteet yhtenä tason mittaustekniikoista, vastaavasti mikroaaltotutkan ja ohjattujen aaltotutkien ominaisuuksista sekä SLDL5500 -sarjan käyttämien aaltotutkatason mittarituotteiden levittämistä pohjaöljysäiliöiden todellisessa kentässä.

Avainsanat: tasomittari; Opastettu aaltotutka; Mikroaaltouuni; Tutka; Pohjaöljysäiliöt

1. Yleiskatsaus

Teollisuusteknologian iteratiivisen päivityksen myötä tason mittaustekniikka on läpikäynyt useita innovaatioita, jotka ovat kehittyneet manuaalisista toimintapohjaisista menetelmistä, kuten painotyyppisistä ja mittakaavatyyppisistä mittauksista älykkäisiin ja tarkkaan mittauksiin. Nykyään edistyneitä tekniikoita, kuten tutkamittausta ja ydinsäteilyn mittausta, on käytetty laajasti teollisuusskenaarioissa. Ydinsäteilyn mittauksella on kuitenkin tiettyjä rajoituksia sen teknisen herkkyyden ja korkean turvallisuuden valvontavaatimusten vuoksi. Eri tason mittaustekniikoista sotilaallisesta tutkasta johdettu tutkan mittaustekniikka, jolla on erinomainen suorituskyky ja laaja sovellettavuus, on vähitellen tulossa ydinvalinta teollisuuden mittauskentällä.

Tutkitason mittaustekniikka on jaettu pääasiassa kahteen luokkaan: mikroaaltotutka (ei-kosketustyyppi) ja ohjattu aaltotutka. Mikroaaltotutkitason mittaus hyötyy kustannusetuista ja erinomaisesta suorituskyvystä monimutkaisissa olosuhteissa ansaitsemalla monien käyttäjien suosion. Jokaisella tekniikalla on kuitenkin sovellettavat rajat, ja mikroaaltotutka ei ehkä pysty täyttämään kaikkien väliaineiden mittausvaatimuksia. Opastettu aaltotutkan tekniikka, jolla on ainutlaatuinen mittausperiaatteensa ja tekniset ominaisuudet, täyttää tehokkaasti mikroaaltotutkan raon tietyissä mittausskenaarioissa, ja siitä tulee tärkeä lisä tason mittaustekniikoille.

2. Tutkan tekniikan ominaisuudet

2.1 Mikroaaltotutkan ominaisuudet

· Suuri mittausalue: Korkean taajuuden sähkömagneettiset aaltosignaalit helpottavat pitkän matkan siirtoa, mikä mahdollistaa suuren tasot.

· Kasausfaasi-olosuhteet eivät vaikuta: Avaruuden kaasuvaihekaasuolosuhteiden muutokset eivät vaikuta stabiilisti monimutkaisissa kaasufaasiympäristöissä.

· Ei kosketa koskevia mittaus: Ei tarvita suoraa kosketusta väliaineen kanssa, vähentäen laitteiden kulumista ja ylläpitokustannuksia.

2.2 Ohjatun aaltotutkan ominaisuudet

· Matala energiankulutus: Käytettäessä kiinteäyttiohjattu aaltotutka tuottaa hyvin pienen määrän signaalienergiaa aaltojohtokoettimeen, noin 10% ei-kontaktitutkan lähettämästä energiasta. Tämä johtuu aaltojohtorakenteesta, joka rakentaa tehokkaan signaalin lähetyskanavan. Signaalin siirron aikana emissiopäästä väliaineen pintaan, vaimennus säädetään vähimmäismäärään, mikä vähentää merkittävästi energian kysyntää ja saavuttaa vähän energiaa.

· Vahva signaali: Signaalin siirron aikana aaltojohto on avainrooli, varmistaen, että signaalinsiirtoa ei häiritse varastosäiliön nestemäisten pintavaihteluiden tai esteiden kanssa. Siksi instrumentin lopullinen vastaanotettu signaali on vahva, noin 20% emittoidusta energiasta. Tämä vakaa ja korkean intensiteetin signaalin vastaanotto varmistaa mittaustietojen tarkkuuden ja luotettavuuden.

· Laaja alue: Matalan dielektrisen vakioväliaineen mittaamiseksi Solidat -ohjattu aaltotutka toimii poikkeuksellisen hyvin. Esimerkiksi opastettujen aaltotutkituotteidensa ottaminen alhaisin dielektrinen vakio, joka voidaan mitata, on niinkin alhainen kuin 1,4, joka pystyy täyttämään tarkasti erilaisten matalan dielektristen vakiovälineiden mittausvaatimukset, laajentaen huomattavasti sovellusaluetta ja sen merkitsemällä tärkeä rooli monissa monimutkaisissa teollisuusympäristöissä.

· Vahva interferenssin vastainen: Dielektrisellä vakiomuutoksella ei ole vaikutusta mittaus suorituskykyyn. Olipa kyse hiilivetyjen (dielektrinen vakio 2 - 3) pinta tai veden heijastus (dielektrinen vakio 80), etenemisaika on sama, vain signaalin amplitudi vaihtelee. Mikroaaltotutkan on suodatettava signaalit väliaineen ominaisuuksien perusteella tarkkojen mittausarvojen saamiseksi, ja signaalin voimakkuuden muutos vastaanoton aikana on alttiita häiriöille; Vaikka opastettua aaltotutkaa on keskittynyt energiaa, se voi tehokkaasti välttää häiriöitä. · Tiheys ei vaikuta: Vaikka väliaineen tiheyden muutokset vaikuttavat upotettuun esineeseen kohdistuvaan kelluvuusvoimaan, sillä ei ole vaikutusta sähkömagneettisten aaltojen etenemiseen aaltojohtoon.

· Adheesion minimaalinen vaikutus: väliaineen tarttuvuus koettimeen/kaapeliin on vähäinen vaikutus tason mittaukseen. Adheesiossa on pääasiassa kahta muotoa: elokuvan kaltainen ja sillan. Kalvomaisen tarttumisen tapauksessa, kun materiaalitaso laskee, koettimessa korkean viskositeetin väliaineiden tasainen peittäminen, jolla ei ole melkein mitään vaikutusta mittaukseen; kun taas siltojen tarttuvuus voi johtaa merkittäviin mittausvirheisiin. Siksi, kun valitset kaksoisrod-/kaapelityyppisen johtimen, väliaineen viskositeetti on otettava huomioon täysin.

3. Mikroaaltotutkan periaatteet ja opastettu aaltotutka

3.1 Mikroaaltotutka:

Mikroaaltotutka mittaa tasoa säteilemällä ja vastaanottamalla korkeataajuista (GHz) sähkömagneettisia aaltoja. Taso lasketaan sen ajan, joka kuluu sähkömagneettisten aaltojen saavuttamiseksi mitatun esineen pintaan ja heijastuvat takaisin vastaanottavaan antenniin. Koska leviämistilan ominaisuudet eivät rajoita sähkömagneettisen energian etenemistä, se voidaan siirtää korkealla/matalalla paineessa (tyhjiö) tai höyrystymisvälineiden läsnä ollessa, ja kaasunvaihteluilla on vähän vaikutusta sen etenemiseen. Yhteisen mikroaaltotutkitason mittauslaitteen antenni säteilee kuitenkin suhteellisen heikkoa energiaa, noin 1MW. Kun signaali etenee ilmassa, energia hajoaa nopeasti. Lisäksi, kun mikroaaltosignaali saavuttaa mitatun objektin pinnan ja heijastuu, signaalin voimakkuus (amplitudi) liittyy läheisesti väliaineen dielektriseen vakioon. Hallitsevalle johdottomille väliaineille, joilla on erittäin alhaiset dielektriset vakiot, kuten hiilivetyesteet, heijastettu signaali on erittäin heikko. Kun heikentynyt signaali palaa ylimmän vastaanottavaan antenniin, se menettää edelleen energiaa. Mikroaaltotutkataso saa palautetun signaalin energian, joka on vain noin 1% emittoituneesta signaalin energiasta. Näissä olosuhteissa kontaktityyppisen mikroaaltotutkitason mittarin suorituskyky vähenee merkittävästi, ja se voi jopa toimia oikein.

3.2 Opastettu aaltotutka:

Kontaktityyppisten tutkatason mittarien rajoitusten ratkaisemiseksi syntyi opastettua aaltotutkitason mittareita. Ohjatun aaltotutkan toimintaperiaate on samanlainen kuin perinteisen tutkan, joka perustuu aika-alueen heijastus TDR: ään (aika-alueen tarkistus) ja ETS (yhtäläisen ajan näytteenoton) periaatteisiin. TDR -tekniikkaa on käytetty pitkään havaitsemaan seiniin upotettujen haudattujen kaapelien ja kaapelien päät. Kaapelin päättyessä TDR -generaattorin lähettämä sähkömagneettinen pulssisignaali etenee kaapelia pitkin ja kun se saavuttaa pään, mittauspulssi syntyy. Samanaikaisesti esiasetettu impedanssimuutos, joka vastaa kaapelin kokonaispituutta vastaanottimeen, käynnistämään referenssipulssi. Vertaamalla heijastuspulssia referenssipulssiin, pään sijainti voidaan määrittää tarkasti. Soveltamalla tätä periaatetta tasomittaukseen, TDR -generaattori tuottaa kymmeniä tuhansia energiapulsseja sekunnissa ja johtaa niitä aaltojohtoa pitkin. Kun pulssi saavuttaa keskipitkän pinnan, se tuottaa tasaisen heijastuksen alkuperäisen pulssin. Samanaikaisesti esiasetettu arvoimpedanssi asetetaan koettimen yläosaan luotettavan referenssipulssin, nimittäin lähtötason heijastuspulssin luomiseksi. Tutkatasomittari havaitsee tason heijastuksen alkuperäisen pulssin ja vertaa sitä pohjaviivan heijastuspulssiin tason mittausarvon saamiseksi, joka on ohjatun aaltotutkitason mittarin työprosessi.

ETS: n (yhtäläisen ajan näytteenotto) -periaatetta käytetään mittaamaan nopea, pienitehoiset sähkömagneettiset signaalit ja se on avain TDR: n nestemäisen mittaustekniikan soveltamiseen. Nopean sähkömagneettisten signaalien lyhyen matkan mittauksen vaikeuksien vuoksi ETS voi kaapata sähkömagneettiset signaalit (UIS) reaaliajassa ja rekonstruoida ne vastaavassa ajassa, jotta voidaan paremmin soveltaa edistyneitä tekniikoita mittaamiseen.

Tähän mennessä tason mittaustekniikan kehittämisen myötä on syntynyt erilaisia ​​kypsiä ja luotettavia mittausvälineitä, joista jokaisella on ainutlaatuinen suorituskyky- ja sovellusalue, joka on tärkeä rooli erilaisissa nestemäisten mittausmenetelmissä, kuten paine/ differentiaalinen paineen mittausnopeusmenetelmä, radiotaajuuden johtavuus/ kapasitanssitason mittarit, ultraäänitason mittauskokemuksen ultraäänikokemus ja keittämisen tason mittarit jne.

4. Solidat -ohjatun aaltotutkitason mittarin käyttöönotto ja levitys

Solidatti on alan tunnettu automaatiolaitteiden toimittaja, joka on saavuttanut huomattavan menestyksen tason mittausvälineiden tutkimuksessa ja valmistuksessa. Yhtiö noudattaa aina innovaatiokonseptia ja on sitoutunut tarjoamaan asiakkaille korkealaatuisia ja korkean suorituskyvyn mittausratkaisuja.

Yrityksen käynnistämä SLDL5500-sarjan opastettu aaltotutkitaso on erityisesti suunniteltu syövyttäville nesteille, korkean lämpötilan nesteille ja korkeapaineisille nesteille. FlexScan-ohjattu aaltotutka säteilee korkeataajuisia mikroaaltopulsseja, jotka etenevät havaitsemiskomponenttia pitkin (teräskaapeli tai terästanko). Kun kohtaat mitatun väliaineen, johtuen dielektrisen vakion äkillisestä muutoksesta, heijastus tapahtuu ja osa pulssienergiasta heijastuu takaisin. Lähetetyn pulssin ja heijastuneen pulssin välinen aikaväli on verrannollinen mitatun väliaineen etäisyyteen. FlexScan sisältää SLDL5521-tyypin, SLDL5522 anti-korroosiontyypin, SLDL5523-koaksiaalityypin, SLDL5524-korkean lämpötilan tyyppi, SLDL5525-höyrykompensointityyppi ja SLDL5526 kaksoistyyppi. Niiden joukossa SLDL5525-sarjassa on höyryn kompensointitoiminto ja se voi korjata tyydyttyneen höyryn vaikutuksen mittaukseen, joka sopii käytettäväksi korkean lämpötilan ja korkeapaineisen mittausolosuhteissa, kuten höyrysarmut, korkean ja matalan paineen syöttöveden lämmittimet ja lauhduttimet.

Tärkeimpiä teknisiä ominaisuuksia ovat:

4.1 Lämpötila- ja painekestävyys: SLDL525: llä on höyryn kompensointitoiminto ja sillä on erinomainen lämpötilan ja paineenkestävyys (275BAR@450 aste, 413bar@80 aste)

4.2 Useat viestintämenetelmät: Tukee Hartia, Modbus, Profibus PA, Foundation Fieldbus, GPRS/CDMA -etäviestintämenetelmät.

SLDL5500-sarjan dynaaminen alue on 120 dB (verrattuna 96 dB: iin 26 GHz: n kohdalla), mikä parantaa luotettavuutta äärimmäisissä olosuhteissa, kuten 1,5 metrin paksuinen vaahto (eläinten syöttötehdas), kondensaatio- tai tarttuvuusympäristöt (öljyn regeneraatioreaktori) ja lasin/astiaseinämien tukeminen mittaus (esimerkiksi etäisyysprosessissa).

4.3 Koaksiaalirakenne: SLD5523/5525: llä on koaksiaalirakenne, varmistaen, että ei ole mittausta sokea vyöhyke

4.4 Asennus helppous: Yksinkertainen virheenkorjaus, ei tarvitse ladata säilöä tai tyhjentää sitä, säästää aikaa

4.5 Keskimääräinen sopeutumiskyky: FlexScan Echo -käsittelytekniikan avulla ulkoiset häiriöt eivät vaikuta mittaukseen, kuten vaahto, höyry, jauhe jne. Tai ripustetut materiaalit. Keskimääräisen tiheyden, dielektrisen vakion, paineen, lämpötilan tai säiliön muodon muutokset eivät vaikuta mittaukseen.

Esimerkiksi laajamittaisen säiliön pohjaöljytehdas, tässä tehtaalla on erilaisia ​​eritelmiä öljysäiliöistä, jotka säilyttävät erilaisia ​​väliaineita, kuten raakaöljyä ja puhdistettuja öljyjä. Ennen kuin käytti Solidat -ohjattua aaltotutkitason mittaria, perinteisellä mittausmenetelmällä oli rajoitettu mittaustarkkuus ja se oli erittäin epävakaa monimutkaisissa olosuhteissa, kuten silloin, kun säiliössä oli höyryä tai vaahtoa. Tämä johti usein tuotannon aikatauluvirheisiin, materiaalin ylivuotoon tai pulaan, ja tällaisia ​​tilanteita tapahtui usein. Sen jälkeen kun se on tuonut käyttöön Solidat -ohjatun aaltotutkitason mittarin, tilanne parani huomattavasti. Se voi helposti sopeutua monimutkaisisiin olosuhteisiin, vaikka säiliöympäristö on ankara ja voi stabiilisti tuottaa korkean tarkkuuden tason tietoja. Lisäksi sokean mittausvyöhyke on pieni, ja se täyttää eri öljysäiliöiden mittausvaatimukset. Asennusprosessi on yksinkertainen ja kätevä, ja myös ylläpitokustannukset ovat alhaiset, mikä säästää paljon työvoima- ja materiaaliresursseja öljytehdoille. Raakaöljyn varastosäiliöiden levittämisessä se voi seurata nestemäistä tasoa reaaliajassa, vakaasti ja luotettavasti tarjoamalla tarkkoja tietotukea öljytehdastuotanto -aikatauluille, auttaen optimoimaan tuotantoprosessia, välttäen tehokkaasti materiaalijätteitä ja tarjonnan pulaa ja tuottamaan öljytehdasta koskevia merkittäviä taloudellisia etuja ja turvallisuustakuuksia.

Yhteenvetona voidaan todeta, että Solidat -ohjattu aaltotutkitason mittari, jolla on edistynyt tekniikka, erinomainen suorituskyky ja luotettava laatu, osoittaa merkittäviä etuja ja soveltamispotentiaalia tason mittauksen alalla tarjoamalla vahvaa tukea eri toimialojen älykkäälle kehitykselle.