أخطاء قياس المستوى بالرادار: الأسباب وتشخيص الأعطال بالاعتماد على البيانات

METRAVON أخطاء قياس المستوى بالرادار: الأسباب وتشخيص الأعطال بالاعتماد على البيانات

عند بدء جهاز إرسال مستوى بالرادار في التصرّف بشكل غير طبيعي، فإن أحد الأخطاء الشائعة جدًا هو تغيير معلمات التهيئة فورًا.

في الواقع، قد ينشأ المشكلة من جانب العملية الإنتاجية، أو الهوائي، أو ترتيب التثبيت، أو الدائرة الكهربائية، أو نظام التحكم. وإذا لم يتم تحديد مصدر العطل في مرحلة أولى، فقد يؤدي تكرار تغيير المعلمات إلى زيادة صعوبة عملية تشخيص المشكلة وإصلاحها.

١. ابدأ بثلاث أسئلة أساسية:

1. ما هو مستوى العملية الفعلي؟

2. ما هو المستوى الذي يعرضه الرادار محليًا؟

3. ما القيمة التي تُظهرها وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) أو نظام التحكم الموزع (DCS)؟

إن مقارنة هذه القيم الثلاثة غالبًا ما تُبيّن ما إذا كان المشكلة أكثر احتمالًا في جانب القياس أم في جانب نقل الإشارة.

2.الأعراض الشائعة وأماكن التحقق الأولى:

– 3. لماذا تصبح وسائط ذات ثابت عازل منخفض أكثر صعوبة في قياسها عند مستويات منخفضة؟

– تُنتج بعض أنواع الزيوت والهيدروكربونات والمذيبات العضوية انعكاسًا راداريًا ضعيفًا نسبيًا عند سطح السائل.

: مع انخفاض المستوى، قد يستمر جزء من طاقة الرادار في اجتياز السائل، ثم ينعكس بقوة عن قاع الخزان المعدني.

قد يلاحظ جهاز الإرسال في هذه الحالة كلاً من ارتدادًا ضعيفًا من سطح السائل وارتدادًا أقوى من قاعه. وإذا كان هامش الإشارة بين هذين الارتدادين غير كافٍ، فقد يُجري الجهاز تغييرًا في الهدف.

إن تغيير نقطة الصفر لا يعزز قوة الانعكاس الفيزيائي من سطح السائل، وبالتالي لا يمكنه معالجة السبب الجذري للمشكلة.

4. ما الذي ينبغي تسجيله عندما يتسبب الرغوة في مشكلات؟

لا يكفي مجرد تسجيل عبارة «وجود رغوة» لإجراء تشخيص دقيق.

تشمل المعلومات الأكثر فائدة ما يلي:

• وقت ظهور الرغوة؛

• ما إذا كانت الرغوة مستمرة أم مؤقتة؛

• ما إذا كان سمكها يتغير بشكل ملحوظ؛

• ما إذا بدأ خطأ المستوى في الوقت نفسه؛

• هل يظهر إرجاع جديد على منحنى الإرجاع؟

• هل يضعف إرجاع سطح السائل الفعلي؟

5. كيف يظهر تلوث الهوائي عادةً في البيانات؟

عادةً ما يتطور الغبار والتكثف والتراكم تدريجيًا وليس بشكل فوري.

تشمل الأعراض النموذجية ما يلي:

• انخفاض تدريجي في إرجاع المنتج الفعلي؛

• زيادة في تداخل المجال القريب؛

• تزايد تكرار أخطاء القياس مع مرور الوقت؛

• استعادة واضحة في الأداء بعد تنظيف الهوائي.

إذا عاد الجهاز تلقائيًا إلى وضعه الطبيعي بعد عملية تنظيف، فيُعدّ هذا التلوث مسألة تتعلق بالصيانة، ولا ينبغي تعويضه مرارًا وتكرارًا عبر تعديلات برمجية.

6. ما الذي يجب التحقق منه عندما يصل القراءة فجأة إلى 100٪؟

1. تأكد من أن المستوى الفعلي قد ارتفع فعليًا.

2. تحقق من وجود تكثف أو تراكم بالقرب من الهوائي.

3. فحص فوهة التثبيت بحثًا عن رواسب.

4. ابحث عن انعكاس قوي جديد في المجال القريب.

5. تأكد من أن مقياس التيار PLC 4-20mA لم يتغير.

يمكن تفسير انعكاس قوي قريب من الهوائي على أنه سطح منتج يقع على بعد مسافة ضئيلة جدًا من جهاز الإرسال.

7. هل يعني ظهور قراءة متجمدة أن جهاز الرادار قد فشل؟ —

لا. —

عندما يفقد جهاز الإرسال إشارة ارتداد موثوقة بشكل مؤقت، يمكن تهيئته من بين الخيارات التالية: —

• تثبيت آخر قيمة سارية؛ —

• إصدار تيار عطل؛ —

• الانتقال إلى حالة آمنة أخرى مُحددة مسبقًا. —

ولذلك، يجب فحص تشخيصات الجهاز ومنحنى الإشارة المرتدة في الوقت نفسه.

8. لماذا يجب فحص رادار يعمل على دائرة كهربائية مغلقة عند أطراف الأجهزة؟

: تستهلك مدخلات وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، والحواجز الأمنية، والعوازل، ومقاومات الدائرة، ومقاومة الكابل، جزءًا من جهد الدائرة المتاحة.

إن توفر مصدر تغذية بجهد 24 فولتًا مستمرًا (24 VDC) في خزانة التحكم لا يضمن أن يستمر الرادار نفسه في استقبال جهد كافٍ.

يُعدّ قياس الجهد الفعلي على أطراف الرادار أثناء تشغيل الحلقة ( ) هو القياس ذي الأهمية الفعلية..

9. ما الذي يجعل بيانات الاتجاه ذات قيمة كبيرة؟

يمكن للاتجاهات التاريخية أن تكشف عن حالة التشغيل التي تؤدي إلى حدوث عطل:

• فقط عند مستوى قريب من الامتلاء الكامل؛

• فقط عند مستوى قريب من الفراغ؛

• أثناء عملية التعبئة؛

• عند بدء تشغيل جهاز التحريك؛

• بعد إجراء عملية CIP أو تنظيف بالبخار؛

• خلال فترات ارتفاع الرطوبة.

10.مصفوفة تشخيص الأعطال: استخدم البيانات لتضييق نطاق السبب:

11. ما الذي يجب حفظه قبل تغيير المعاملات؟

قبل إجراء تشخيص للأعطال عبر تغييرات في التهيئة، قم بحفظ:

• المعاملات الأساسية الحالية؛

• منحنى الإيكو الحالي؛

• مستوى العملية الفعلية؛

• — قراءة الرادار الحالية؛

• — قيمة PLC الحالية؛

— قاعدة الصيانة؛— لا تُنفِّذ سلسلة من تغييرات المعاملات دون حفظ الإعدادات الأصلية ومنحنى الإيكو أولًا؛ وإلا أصبح من الصعب تحديد التغير الذي أثّر فعليًا على النتيجة.

— 12. ما المعلومات التي ينبغي جمعها لإجراء تشخيص شامل؟

• نموذج الرادار؛

• مستوى العملية الفعلي؛

• عرض الجهاز المحلي؛

• قراءة PLC/DCS؛

• تيار حلقة 4-20mA المقاس؛

• جهد عند أطراف الجهاز؛

• رمز تشخيصي؛

• منحنى ارتداد التيار؛

• منحنى ارتداد مرجعي من التشغيل الطبيعي؛

• صور للتركيب؛

• ظروف العملية الحالية والمتوسطة.

13. تسلسل توصيةً لحل المشكلات:

العملية الفعلية ← عرض محلي ← حلقة المخرجات ← تشخيصات ← منحنى إيكو ← هوائي ← عملية تركيب ← معايير تشغيل.

لا يُعدّ من المعقول افتراض وجود عطل في المكونات الإلكترونية أو العتاد الداخلي إلا بعد أن تُثبت نتائج هذه الفحوصات عدم وجود مشكلة واضحة.

— الخلاصة —

— إن المعلومات الأكثر فائدة في تشخيص أعطال الرادار لا تكمن في قيمة مستوى لحظية واحدة، بل في العلاقة بين القياسات المختلفة ونتائج التشخيص.

المستوى الفعلي، العرض المحلي، 4-20mA الحالي، PLC يمكن أن تؤدي القيمة وبيانات الاتجاه ومنحنى الصدى معًا إلى تضييق المشكلة إلى العملية أو التثبيت أو حلقة الإشارة أو الأداة نفسها.