قفزات قراءات جهاز إرسال المستوى بالرادار: الأسباب والتشخيص والحلول

تغيرات في قراءة جهاز إرسال مستوى بالرادار من طراز METRAVON: الأسباب، وإجراءات معالجة الأعطال، والحلول.

ينبغي لجهاز إرسال مستوى بالرادار أن يتبع تغيرات مستوى السائل أو المادة الصلبة الكتلية بشكل سلس في الظروف الطبيعية. فإذا ارتفعت القراءة فجأةً إلى مستوى مرتفع، أو انخفضت إلى مستوى منخفض، أو أصبحت مرتبطة بقيمة ثابتة، أو اختفت تمامًا، فقد يفقد الجهاز قدرته على تتبع إرجاع المنتج الحقيقي.

لكن هذا لا يعني بالضرورة أن جهاز الرادار قد فشل.في الممارسة العملية، تشمل الأسباب الأكثر شيوعًا: إشارات ارتدادية زائفة من نوع الأصداء الكاذبة، والتكاثف أو الترسبات على الهوائي، والرغوة، والغبار، وتغير أسطح المواد الصلبة السائبة، والأجزاء الداخلية للخزان، والإعدادات غير الصحيحة.

١. لماذا قد يرتفع قراءة مستوى الرادار فجأةً؟

— ٢. هل يحول وجود غبار كثيف دون إجراء قياسات باستخدام الرادار؟

— ليس بالضرورة؛ إذ يعتمد الرادار على موجات كهرومغناطيسية، وهو بالتالي أكثر ملاءمة للعمل في البيئات الغبارية مقارنةً بتقنية الموجات فوق الصوتية.ولهذا السبب يُستخدم الرادار على نطاق واسع في أسوار تخزين الأسمنت والفحم ومساحيق المعادن والحبوب.

أما المخاطر الأكثر أهمية فهي: الغبار الرطب وتراكم الهوائي.يمكن للمواد المُرسبة على الهوائي أن تُولِّد انعكاسات إضافية، أو أن تقلل من شدة الإشارة الفعّالة التي تصل إلى سطح الجهاز.

إذا ظهرت المشكلة أثناء التشغيل في بيئة غنية بالغبار، فقم بفحص حالة الهوائي ومنحنى الإرجاع قبل الاستنتاج بأن الرادار لا يستطيع «اختراق» طبقة الغبار.

3. لماذا يمكن أن يؤدي التكثف إلى حدوث أخطاء مفاجئة في قياس المستوى؟

في الخزانات ذات الرطوبة العالية، أو التي تحتوي على بخار، أو تشهد تغيرات متكررة في درجة الحرارة، قد يتكوّن تكثف على الهوائي أو على السطح المواجه للعملية.

يمكن أن يؤدي تكثف كثيف إلى:

• ظهور انعكاسات إضافية في المجال القريب؛

• انخفاض في شدة إرجاع المنتج الحقيقي؛

• : تتبع مفاجئ لهدف كاذب ثابت؛

• : فقدان للإرجاع عند مستوى عالٍ.

: اعتمادًا على تصميم الجهاز، قد تشمل الإجراءات التصحيحية ما يلي: تنظيف الهوائي، أو تحسين موقع تثبيته، أو اختيار هوائي أكثر ملاءمةً للظروف ذات التكثيف، أو استخدام نظام تنقية هوائية معتمد.

: 4. لماذا تُظهر المخازن الكتلية الصلبة قفزات مفاجئة أكثر من خزانات السوائل؟

عادةً ما يكون سطح السائل مسطحًا نسبيًا. ويمكن للمواد الصلبة الكمية أن تُشكِّل أهرامات، أو منحدرات غير منتظمة، أو جسورًا، أو تراكمًا على الجدران، أو مناطق من المادة تتهاوى.

عندما تُفرغ المادة، قد ينهار كومة محلية مما يؤدي إلى نقل أقوى انعكاس من جزء من شعاع الرادار إلى جزء آخر. ومن ثمَّ، يمكن جهاز الإرسال أن ينتقل من انعكاسٍ إلى انعكاسٍ آخر، فيُحدث ارتفاعًا مفاجئًا ظاهريًا، حتى وإن كان مستوى المادة فعليًا في انخفاض.

تشمل الظروف النموذجية ما يلي:

• ملء خارج المركز؛

• زاوية استقرار كبيرة؛

• تفريغ الخزان؛

• تراكم المادة على جدار الخزان؛

• تكوّن جسور وانهار مفاجئ.

5. لماذا يتكرر رادار تحديد المسافة في نفس القيمة؟

إن تكرار قراءة خاطئة عند مسافة متقاربة جدًا يُعدّ مؤشرًا قويًا على وجود عاكس ثابت.

تحقق من:

• الحزم الهيكلية.

• محرضين. لفائف التدفئة

• ؛

• سلالم داخلية؛ أنابيب التعبئة

• ؛ قاع الفوهات

• ؛ بروزات أو دعامات في جدار الخزان

• .

عندما يضعف إرجاع المنتج الفعلي، قد يصبح أحد هذه الانعكاسات الثابتة الهدف الأقوى الذي يمكن جهاز الإرسال التعرف عليه.

6. كيف ينبغي استخدام منحنى الإرجاع في تشخيص الأعطال؟

عند حدوث قفزة في مستوى الإشارة، غالبًا ما يكون منحنى الإرجاع أكثر فائدة من مجرد تغيير المعاملات.

تحقق مما يلي:

• إن إرجاع المنتج الحقيقي يتضاءل تدريجيًا؛

• يبقى إرجاع قوي ثابتًا عند مسافة معينة؛

• يتحول جهاز الإرسال من إرجاع سائد إلى إرجاع آخر؛

• يقترب المستوى العالي من حد المجال القريب؛ ويظهر في المستوى المنخفض إرجاع قوي من قاع الخزان (

• ).

إذا وُجدت عدة إرجاعات ذات شدة متماثلة، فإن ظروف التركيب والعمليات عادةً ما تستدعي اهتمامًا أكبر مقارنةً بملفات تخفيف الإرجاع.

7. في أي حالات يكون رسم إرجاعات كاذبة مفيدًا؟

يُعد رسم إرجاعات كاذبة مفيدًا في حالات الانعكاسات الثابتة التي لا يمكن إزالتها فيزيائيًا، مثل الدعامات الداخلية الدائمة.

يجب معرفة المستوى الفعلي أثناء عملية رسم الخريطة، وذلك لضمان عدم تخزين إرجاع المنتج الفعلي بشكل عرضي على هيئة تداخل.

وتتمثل التسلسل العملية في ما يلي:

ابدأ أولًا بتحسين عملية التثبيت → ثم قم بمراجعة منحنى الصدى → وأخيرًا قم بإلغاء التداخل الثابت المتبقي فقط.

8. هل يمكن لزيادة معامل التخميد أن تُحل مشكلة قراءة متقطعة؟

يؤدي التخميد إلى جعل الإخراج أكثر انتظامًا، لكنه لا يحول صدىً خاطئًا إلى صدىٍ صحيح.

إذا كان إشارة المستوى الحقيقي دقيقة، لكن سطح الهدف يتذبذب بسرعة، فقد يُساهم تطبيق تخميد إضافي في تحسين استقرار العرض.إذا كان جهاز الإرسال قد تم ربطه مسبقًا بهدف خاطئ، فإن زيادة معامل التخميد تؤدي فقط إلى جعل قراءة الخطأ تتغير بوتيرة أبطأ.

9. متى يكون تفريغ الهواء مفيدًا؟

يمكن أن يُعدّ عملية تنقية الهواء وسيلة فعّالة في تطبيقات مختارة تتضمن تراكم الغبار، أو تكوّن تكثف، أو تشكل طبقات واقية، وذلك من خلال تقليل تراكم الغبار وطبقة الماء على الهوائي.

ويجب أن يتوافق ضغط التنقية و معدل التدفق وجودة الغاز مع متطلبات تصميم الرادار المحدد. وفي حالات العمليات الصحية، أو العمليات التي تتضمن مواد قابلة للاشتعال، أو العمليات الكيميائية الخاصة، يجب أن يكون وسيط التنقية متوافقًا مع طبيعة العملية.

10. تسلسل توصي به لإصلاح الأعطال

1. : تأكد من أن مستوى العملية قد تغير فعليًا بشكل سريع.

2. قارن عرض جهاز الإرسال المحلي بقيمة PLC/DCS.

3. احفظ منحنى الإرجاع وافحصه.

4. افحص الهوائي بحثًا عن تكثف أو غبار أو تراكم.

5. تحقق مما إذا كانت الهياكل الثابتة تدخل في حزمة رادار الجهاز.

6. : تحقق من إجراء معايرة فارغة، ومعايرة كاملة، وأقصر مسافة قياس ممكنة.

7. : راجع خريطة الصدى الخاطئ.

8. : قم بضبط عملية التخميد فقط بعد التأكد من تتبع الصدى الصحيح.

: الأسئلة الشائعة.

: س: هل يعني ظهور قراءة عالية بشكل مفاجئ أن جهاز الرادار معطوب؟

: ج: ليس بالضرورة.يمكن أن تؤدي الصدى الكاذب، أو التكثيف، أو التراكم، أو تغير في أسطح المواد السائلة والصلبة إلى ظهور نفس الأعراض. سؤال Q2 من

: هل لا يزال رادارًا قادرًا على العمل في ظروف وجود غبار كثيف؟

نعم. يُستخدم الرادار على نطاق واسع في التطبيقات التي تتميز بوجود غبار، رغم أن وجود غبار رطب وتراكم الإشارة على الهوائي قد يؤديان إلى تدهور جودة الإشارة.

س: هل يؤدي زيادة زمن التصفية إلى حل هذه المشكلة؟

أ: فقط في حال كان الإشارة الحقيقية دقيقة، وكان العملية قيد التقلبات. إذ لا يمكن لتصفية الإشارة أن تُصلح تتبع الصدى الكاذب.

س: لماذا تكون قراءات الإشارة منخفضة المستوى غير مستقرة في بعض الأحيان؟

أ: يمكن أن يؤدي انخفاض ثابت العزل الكهربائي وقوة انعكاسات قاع الخزان إلى تقليل هامش الإشارة الخاص بصدى المنتج الحقيقي.

س5: متى ينبغي إجراء رسم للصدات الزائفة؟

أ: بعد تحسين ترتيب التثبيت ومعرفة مستوى المنتج الفعلي.

س6: ما المعلومات المفيدة في تشخيص المشكلات؟

أ: اُقدِّم نموذج الرادار، ومستوى المنتج الفعلي، ومستوى المنتج المُبيَّن، وصورًا لتركيب الجهاز، وصورًا للهيكل الداخلي للوعاء، ونوع الوسط، ودرجة الحرارة، وضغطه، وحالة الهوائي، بالإضافة إلى منحنى الإرجاع.

الخلاصة:

السؤال الجوهري وراء تغير قراءة مستوى الرادار هو ما إذا كان جهاز الإرسال ما زال يُتتبع إرجاع المنتج الحقيقي.

يبدأ إجراء فعّال لتشخيص المشكلات من تحليل منحنى الإيكو، وحالة الهوائي، وهندسة التثبيت، قبل الانتقال إلى تعديل المعاملات. كما أن زيادة معامل التخميد بشكل متكرر نادراً ما تُحل مشكلة ظهور إشارات إيكو زائفة مستمرة.