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Une jauge de niveau magnétique et une jauge de niveau ultrasonore montée à l'extérieur peuvent indiquer le niveau de liquide, mais elles répondent à différents problèmes d'ingénierie. Une jauge magnétique utilise un flotteur dans une chambre de dérivation latérale et donne une indication locale directe. Une jauge à ultrasons externe envoie du son à travers la paroi du réservoir et le liquide, de sorte qu'il peut être installé sans sonde en contact avec le produit ou une nouvelle piquage process sur certains réservoirs.
Le bon choix dépend de la mesure requise, de la construction du réservoir, des propriétés du liquide, de l'accès à l'entretien et de la conséquence d'une mauvaise lecture. Ni l'une ni l'autre technologie n'est universellement meilleure, et un capteur externe ne devrait pas être traité comme convenant automatiquement à chaque réservoir scellé ou dangereux.
Guide de sélection rapide
| État du projet | Mesure de niveau magnétique | Mesure ultrasonore externe |
|---|---|---|
| Indication locale claire sans électricité | Bien adapté | Nécessite l'électronique alimentée et l'affichage |
| Aucun nouveau piquage sur la cuve | Habituellement inapproprié parce qu'une chambre de dérivation est nécessaire | Possible après un examen de faisabilité acoustique |
| Liquide très visqueux, cristallisant ou sale | Le flotteur ou la chambre peuvent s'encrasser | Ne peut fonctionner que si le liquide et la paroi transmettent le son de manière fiable |
| Mousse, bulles de gaz ou solides suspendus dans la trajectoire sonore | Souvent moins sensibles à ces effets acoustiques | Peut perdre ou mal identifier l'écho de surface liquide |
| Mesure d'interface | Possible avec la densité et la configuration correctes du flotteur | Spécifique à l'application; ne présumez pas qu'elle peut identifier chaque interface |
| Une preuve facile contre une référence visible | L'indication locale directe est utile | Exige une mise en service par rapport aux niveaux connus |
| Rénovation tout en évitant le travail chaud | Les buses compatibles existantes sont normalement nécessaires | Peut être attrayant lorsque la paroi du réservoir et le point d'installation sont appropriés |
Comment fonctionne une jauge de niveau magnétique
Une jauge de niveau magnétique est normalement reliée au côté d'un bateau en tant que chambre de dérivation communicante. Le liquide dans la chambre suit le niveau du récipient. Un flotteur contenant un aimant s'élève et tombe avec le liquide, tandis qu'un drapeau externe ou un indicateur de rouleau change de couleur à mesure que le champ magnétique passe.
L'écran peut fonctionner sans électricité. Les commutateurs optionnels ou un émetteur magnétostrictif peuvent ajouter des contacts d'alarme ou un signal analogique/numérique à distance, mais leurs sorties et approbations dépendent de l'équipement sélectionné.
Principaux avantages
- Une indication locale claire qui reste disponible lors d'une panne de système de contrôle.
- L'indicateur est isolé du processus par la chambre de dérivation.
- Les vannes d'isolement et de vidange peuvent rendre l'inspection de chambre pratique.
- Des émetteurs à distance et des commutateurs de point peuvent être ajoutés lorsque la conception le permet.
Principales limitations
- Le réservoir a besoin de raccords latéraux appropriés et d'un assemblage de contournement à pression.
- La flottabilité de la flottaison doit correspondre à la densité minimale de liquide sur toute la plage de température.
- Le liquide visqueux, la cristallisation, les boues, les particules magnétiques ou les dépôts peuvent restreindre le mouvement du flotteur.
- La chambre, les joints, les raccords de flotteur et de procédé doivent tous être compatibles avec les conditions de pression, de température et de corrosion.
Comment fonctionne une jauge de niveau ultrasonore externe
Un système à ultrasons externes est généralement couplé au fond extérieur ou à la paroi inférieure d'un réservoir. Le transducteur envoie une impulsion acoustique à travers la paroi du réservoir et dans le liquide. L'impulsion réfléchit de la surface du liquide et retourne au transducteur. Après compensation pour le transit à travers le mur, l'instrument convertit le temps aller-retour en niveau.
C'est différent d'un transmetteur à ultrasons conventionnel, qui envoie du son dans l'espace gazier. Pour un système externe, la paroi du réservoir, la couche de couplage et le liquide font partie de la trajectoire de mesure.
Principaux avantages
- Aucune sonde de mesure mouillée n'est nécessaire.
- Certains projets de rénovation peuvent éviter le forage ou le soudage d'une nouvelle connexion de procédé.
- L'électronique peut être entretenue à l'extérieur du réservoir.
- La méthode peut être utile lorsque le contact avec le produit doit être réduit au minimum.
Principales limitations
- Le matériau mural, l'épaisseur de la paroi, le revêtement, la doublure, la corrosion et le couplage acoustique affectent directement la qualité du signal.
- La construction à double paroi, les trous d'air, l'isolation épaisse et les revêtements détachés peuvent empêcher un signal utilisable.
- Les bulles, les solides suspendus, les bobines internes, les agitateurs et les zones d'entrée turbulentes peuvent interrompre la trajectoire acoustique.
- La vitesse du son change avec la composition et la température du liquide, de sorte que la mise en service et la compensation peuvent être nécessaires.
- La position de montage externe a encore besoin d'une protection mécanique et d'un accouplement répétable; "non intrusif" ne signifie pas "sans entretien".
Vérifications techniques avant la sélection
1. Définir les objectif de mesure
Vérifier si le projet a besoin d'une indication locale, d'une mesure à distance continue, d'alarmes élevées ou basses, d'une détection d'interface, d'une estimation d'inventaire ou d'une fonction de remplissage indépendante. Une mesure de contrôle et une alarme de sécurité indépendante ne doivent pas être considérées comme étant le même dispositif ou la même couche de protection.
2. Examiner le liquide
Pour une jauge magnétique, fournir la densité à la température de fonctionnement minimale et maximale, la viscosité, la teneur en solides, la tendance à cristalliser et la compatibilité du matériau. Pour une jauge à ultrasons externe, fournir également des propriétés acoustiques lorsque disponibles, la teneur en bulles de gaz et si la composition change pendant le fonctionnement.
3. Examiner la cuve
Un manomètre magnétique nécessite des connexions de procédé appropriées, un indice de pression, une distance centre-centre et un espace pour les vannes et le drainage. Une jauge ultrasonore externe nécessite le matériau du réservoir, l'épaisseur de la paroi, les détails de la doublure, l'isolation, la géométrie du fond, les emplacements de soudure et une trajectoire sonore claire jusqu'à la surface.
4. Vérifiez l'enveloppe de fonctionnement
La température, la pression, les conditions de vide, la classification des zones dangereuses et les procédures de nettoyage doivent être vérifiées par rapport au modèle exact. La certification est spécifique à la configuration; une position de montage externe seule ne rend pas un instrument adapté à une zone dangereuse.
Installation et mise en service
Mesure du niveau magnétique
- Installez la chambre verticalement et confirmez que les connexions de processus sont alignées sans déformation de tuyau.
- Vérifier l'orientation du flotteur, la densité et la pression/température avant le démarrage.
- Fournir des arrangements d'isolement et de vidange compatibles avec le danger du procédé.
- Gardez les objets ferromagnétiques à l'écart de l'indicateur où le fabricant spécifie un dégagement.
- Conseiller les émetteurs et les commutateurs à distance en fonction des niveaux de liquide connus.
capteur à ultrasons externe
- Sélectionnez une zone sonore plate, loin des soudures, des buses, des bobines, des agitateurs et des zones d'entrée ou de sortie turbulentes.
- Préparer la surface exactement au besoin et utiliser la méthode de montage acoustique spécifiée.
- Saisissez la géométrie correcte du réservoir et les paramètres liquides.
- Vérifier les lectures à plus d'un niveau connu; un contrôle en un seul point ne peut pas prouver la linéarité dans toute la gamme.
- Enregistrez la qualité du signal et l'écho de référence lors de la mise en service pour le dépannage ultérieur.
Modes courants de défaillance
| Symptôme | Contrôles probables |
|---|---|
| Les drapeaux magnétiques ne suivent pas le processus | Blocage de flottaison, mauvaise orientation du flotteur, changement de densité, valve d'isolement de chambre fermée ou interférence magnétique |
| La jauge magnétique diffère de l'émetteur | Points de référence, étalonnage de l'émetteur, position du flotteur et communication réelle de la chambre |
| La lecture ultrasonore externe est instable | Qualité de couplage, bulles, turbulences, composition liquide changeante, condition de paroi et faux échos |
| La jauge ultrasonore externe perd l'écho | Écart d'air ou doublure, épaisseur de paroi inadaptée, obstruction dans la trajectoire sonore, état du réservoir vide ou accouplement endommagé |
Renseignements à inclure dans une demande de prix
- Dessin du réservoir, dimensions, matériau, épaisseur de paroi, doublure et isolation.
- Nom du liquide, plage de densité, viscosité, température, pression et solides ou bulles.
- Niveaux normaux, minimum, maximum et alarme.
- Affichage local requis, interface 4-20 mA, HART, relais ou RS-485.
- Exigences relatives à la zone dangereuse, au matériel sous pression et à la certification des matériaux.
- Les connexions de procédé disponibles et que l'arrêt ou le travail à chaud soit autorisé.
- Photos du site et emplacement du capteur proposé.
Foire aux questions
Une jauge à ultrasons externe peut-elle mesurer à travers n'importe quelle paroi du réservoir?
C'est pas vrai. Le matériau mural, l'épaisseur, les revêtements, la doublure, la corrosion, la géométrie et le couplage acoustique doivent tous être compatibles. Un examen de faisabilité ou un essai sur place peut être nécessaire.
Une jauge de niveau magnétique est-elle exempte de maintenance?
C'est pas vrai. L'indicateur externe est isolé du liquide, mais la chambre de dérivation et le flotteur peuvent encore accumuler des dépôts ou devenir obstrués. La fréquence d'inspection devrait refléter le risque de processus et la tendance à l'encrassement.
L'un ou l'autre dispositif peut-il être utilisé comme alarme indépendante de débordement?
Seulement lorsque le dispositif complet, l'installation et l'essai d'épreuve satisfont aux exigences de protection indépendantes du projet. Une indication de niveau continu ne devrait pas automatiquement être traitée comme un commutateur de haut niveau indépendant.
Quelle est la meilleure option pour un liquide corrosif?
Une jauge à ultrasons externe évite les composants du capteur en contact avec le produit, mais seulement si la construction du réservoir et la trajectoire acoustique sont appropriées. Une jauge magnétique peut également être conçue avec des matériaux de chambre, de flotteur et de joint compatibles. La décision exige à la fois des examens de la corrosion et de la faisabilité des mesures.
Conclusion
Choisissez une jauge de niveau magnétique lorsqu'une indication locale robuste, une simple référence visuelle et une chambre de dérivation appropriée sont des priorités. Envisagez une mesure ultrasonore externe lorsque l'absence de nouveau piquage process apporte un avantage clair et que la paroi de la cuve, le liquide et le trajet acoustique ont été validés.
Pour les projets où aucune option ne convient, comparez le radar, le radar à ondes guidées, la mesure hydrostatique ou la mesure de la pression différentielle à partir des conditions réelles du procédé. Voir Guide de sélection de la mesure du niveau du réservoirou envoyer les données de dessin et de traitement du réservoir pour une révision de la demande.
