鉱山のレーダーの水平なメートルの選択ガイド

1。 コア技術原則と鉱山レーダーレベルトランスミッタの種類

鉱山工学では、石炭の準備の植物、発電所の石炭の燃料庫、および冶金学の貯蔵設備で、連続的な物質的なレベルの監視は自動供給のために重要であり、燃料の積み過ぎおよび物質的な流出の防止です。 鉱山のレベルの測定は高い塵の集中、高い湿気、reposの物質的な角度および強い機械影響を含む粗い条件の下で作動しなければなりません。 METRAVONの産業レーダーのレベル送信機は主に次の2つの物理的測定のメカニズムを使用します:

1。 1 時間ドメイン反射測定ガイド波レーダー(TDR / GWR)

ガイドされた波レーダーのレベルの送信機は時間ドメイン反射測定(TDR)の原則に従って作動します。 高周波電磁パルスは、ガイド付き鋼ケーブルやプローブロッドに沿って移動します。 電磁パルスは、石炭粉やミネラル粒子などの測定された材料の表面に到達すると、中誘電定数(誘電率、εr)の突然の変化のためにパルスエネルギーの一部が反映されます。 反映されたエネルギーはエコーを形成し、受信機にガイドされた要素に沿って戻って旅行します。

送信機と材料表面の間の距離Dは、電磁波伝搬時間Δtに比例し、次の式を使用して計算されます。

D = (c × Δt) / 2

c が光の速度である場合、約 3 × 10⁸m/s。 ガイドされた波レーダーは電磁エネルギーを導くのにコンダクターを使用しますので、信号の減少は非常に低いです、従ってそれは比較的低い誘電率の材料を含んでいるか、非常に限られた測定スペースが付いている適用のための鉱山の貯蔵容器のために特に適します。

導波レーダー測定プロセス(TDR)

ステップ1 - パルス生成:送信機は高周波電磁パルスを発生させます。

ステップ2 - ガイド付き伝搬:パルスは、鋼ケーブルや材料表面に向かってプローブロッドに沿って移動します。

ステップ3 - 表面反射:パルスが材料表面に達すると、誘電率の定数の εr の変化は、電磁エネルギーの一部が反映される。

ステップ4 - エコーリターン:反射したパルスは、受信電子機器に同じガイドされた要素に沿って戻ってきます。

ステップ5 - 距離計算:装置は伝搬時間の相違Δtを測定し、材料の間隔をを使用して計算します

D = (c × Δt) / 2.

1。 2 周波数変調連続波レーダー(FMCW)

METRAVON 80 GHz高周波レーダー、非接触測定技術など、周波数変調連続ウェーブ(FMCW)レーダーレベルの送信機。 レーダーアンテナは、周波数が線形周波数変調によって時間をかけて線形に増加するマイクロウェーブ信号を送信します。

マイクロウェーブ信号が材料表面に達した後、受信アンテナによって反映され、受け取って下さい。 送信された信号の頻度が絶えず変化するので、受け取られたechoの頻度と現在送信された頻度間の頻度相違Δfがあります。 この頻度相違は測定の間隔Dに比例します:

D = (c × Δf) / (2 × K)

K は頻度広がり率です。 非常に高い80 GHzの作動周波数と結合されて、FMCWの技術は非常に高い信号に騒音の比率および強い測定の機能を提供します、それによってそれは高塵の鉱山および石炭パンカーの適用のための好まれた非接触測定の技術を提供します。

FMCWレーダー測定プロセス

ステップ1 - 周波数掃引:レーダー発振器は80 GHzのマイクロウェーブ信号を発生させ、周波数は時間とともに線形に増加します。

ステップ2 - トランスミッション:アンテナはバルク材料の表面に周波数調整されたマイクロウェーブ信号を送ります。

ステップ3 - 反射:マイクロ波信号は材料表面から、材料の角度によって形成される傾斜面を含む反映されます。

ステップ4 - エコーレセプション:アンテナは反映されたマイクロウェーブ信号を受け取ります。

ステップ5 - 距離計算:電子は送信され、受け取った信号間の頻度相違Δfを計算し、使用を定めるD = (c × Δf) / (2 × K).

2。 鉱山のレーダーの水平な送信機のための主要な購入の基準そして選択変数

地下および表面の採掘の操作、調達および工学の人員の極度な作動条件のために次の5つの主要な技術的な変数に焦点を合わせるべきです:

3。 複雑な鉱山条件のためのレーダーレベルの送信機の選択戦略

鉱山のレーダーのレベル 送信機の選択プロセス

ステップ1 - ストレージまたはプロセス環境を特定します。アプリケーションが高塵地下の石炭の燃料庫、未加工石炭のシロ、合わせられた供給のホッパー、排水タンク、またはスラリー タンクであるかどうか決定して下さい。

ステップ2 - 高い塵および非接触測定:石炭バンカー、ガンゲサイロ、および重塵および材料の角度を含む適用のために、選択して下さい80 GHz FMCWレーダーレベルの送信機METRAVON FMCW-80Mのような、。

ステップ3 - 制限されたスペースまたは低誘電率:低い誘電率の限られたスペースか媒体のために、選んで下さい高張力ガイド波レーダーMETRAVON GWR-MINEなど。

ステップ4 - 腐食性排水またはスラリーアプリケーション:ガイドされた測定および耐食性を要求する狭い排水かスラリー タンクのために、考慮して下さい防蝕ガイド付き波レーダーレベルの送信機METRAVON GWR-70 など

3。 1 80 GHz FMCW 非接触レーダーレベルの送信機: 主要な石炭のバンカーおよび江上サイロ

操作条件:大きい物質的な低下の高さ、非常に高い塵の集中および傾向がある物質的な表面は除去の角度によって引き起こされる。

選択の要件:80 GHz FMCW レーダーの伝送ビーム角の ≤3° を選択する必要があります。 狭いビームは塵の層を突き通し、材料の山の中心に信号に焦点を合わせ、荒いサイロの壁および内部構造表面からの偽のエコーを減らすのを助けます。 空気圧のエアパージ接続も選択されるので、圧縮空気は定期的にアンテナ表面をきれいにすることができます。

3。 2ガイド付きウェーブレーダーレベルトランスミッタ(GWR):石炭調製プラントにおけるバンカーとナローフィードホッパーの石炭ブレンド

操作条件:限られた設置スペース、内部補強のビームおよび供給装置および物質的な誘電率の大きい変化。

選択の要件:20kN未満の高張力で頑丈なスチールケーブルを備えたガイド付きウェーブレーダーを選択します。 ガイド付きスチールケーブルは、ケーブルの周りに電磁エネルギーを混入し、内部鉄骨構造からの干渉を減らします。 用途設計により、ケーブルの下部のセクションでは、ケーブルの位置を維持し、材料を覆うことによって引き起こされる機械的損傷の危険性を減らすために、重量または適切な拘束の手配が必要な場合があります。

4。 ガイドされた波のレーダーのレベル送信機のための工学取付けそして耐圧防爆条件

鉱山および石炭洗浄工学のプロジェクトでは、長期安定した器械操作を保障するために標準化された取付けは重要です。 ガイドされた波レーダーのレベル送信機のための標準的な構造そして設置プロシージャは次のとおりです。

4。 1 設置場所と障害原則

物質的な入口を避けて下さい:設置位置は、鋼ケーブルやアンテナを窒息から大口または他の材料を防止するために、直接材料の影響を受ける領域を避ける必要があります。 ポリプロピレン/ポリエチレンの造粒および廃水処理タンクの塗布では、器械は中心の近くで取付けることができます。 屋外の雨水排水タンクのために、取付けはタンク壁から約400のmm、近くの障害物取除かれるかもしれません。

絶縁材箱および壁接触防止:送信機のネジ接続で2インチ、150lbフランジを取り付けます。 絶縁材箱が使用されたら、底のD = 50のmmの直径が付いている円の入り口を作って下さい。 最初に開口部の中心を通って鋼鉄ケーブルを導き、そして絶縁材箱の中のフランジをしっかり止めて下さい。 鋼鉄ケーブルが防錆の干渉を避けるために絶縁材箱の金属の壁に触れないことを確認します。

4。 2 電気防爆および絶縁材のテストの条件

電気設置プロセス

ステップ1 - 保護エンクロージャ:保護か絶縁材のエンクロージャから器械ケーブルを指示して下さい。

ステップ2 - ケーブルコンジット:安全なネジ付き接続でDN20亜鉛メッキ鋼水路を使用してください。

ステップ3 - 本質的に安全なケーブル:難燃性のある安全な信号ケーブルを機器に向かって導いてください。

ステップ4 - ケーブル腺とドリップループ:ケーブル腺をきつく締め、ケーブルがハウジングに入る前に下方にドリップ ループを作成して、結露を防ぐことができます。

ステップ5 - 防爆ジャンクションと接地:防爆配線の要件に従って接続を完了し、単一ポイントの接地を使用して指定された接地ポイントにケーブルシールドを接続します。

力の分離:装置を分解するか、または取付ける前に、電源は制御キャビネットで切断され、肯定的なおよび否定的な信号ワイヤーは接続されなければなりません。

ケーブル インストール:1mm×2mm×1 5つのmmの炎-抑制剤の本質的に安全なケーブル。 導管はDN20電流を通された鋼管で、しっかり締められた通された関係であるべきです。

絶縁材テスト:ケーブルのインストールが完了したら、megohmmeterを使用して絶縁テストを実行します。 試験電圧を500 V DCに設定し、60秒間連続でテストします。 絶縁抵抗は≥20 MΩでなければなりません。

防水および湿気の保護(滴りのループ):器械ケーブル腺はしっかりと堅くなければなりません。 信号ケーブルの記入項目で、ケーブルを下方に曲げ、およそD = 100のmmの直径が付いている円の滴りのループを結露し、水蒸気を器械のハウジングにケーブルを渡ることを防ぐため形成して下さい。

接地条件:シールドケーブルのシールド層は、レベル送信機ハウジングの専用の内部接地端子に一点に接地しなければなりません。 パワーは、意図されていない地面の欠陥や短絡がないことを確認した後にのみ復元することができます。

4。 3 レベル制限とブラインドゾーンの設定

レーダーレベルの送信機を使用する場合は、測定のブラインドゾーンを入力する必要はありません。

高いレベルの限界の設定:レベルの高いアラームを設定する場合は、楽器の固有の上部のブラインドゾーンのために十分なクリアランスを予約する必要があります。 典型的な参照範囲はおよそ0です。 1m〜0。 非接触レーダーおよび約0のための3つのm。 2m〜0。 特定の器械の設計によるガイドされた波レーダーのための5つのm。

過剰充填防止ロジック:最大の材料レベルがブラインドゾーンに到達すると、アンテナの近くに強い反射が出力を最大レベルにロックするか、または誤った制御システムの動作を引き起こす可能性がある「エコーの喪失」アラームをトリガーする可能性があります。

FAQ

Q1: なぜMETRAVON防爆レーダーレベルの送信機は鉱山および冶金学の企業で広く利用されていますか。

A:主な理由は、信頼性の高い防爆設計と環境干渉に対する強い抵抗です。 METRAVONの耐圧防爆レーダーのレベル送信機はモデル条件に従って利用できる無地の塗布を、要求するために設計されています。 同時に、80 GHzの高周波マイクロウェーブ測定は高い塵の集中、水蒸気、環境圧力変化および重要な温度変化からの干渉への強い抵抗を提供します、多くの採鉱の塗布の慣習的な超音波および低頻度のレーダーの技術と比較される改善された測定の安定性を提供します。

Q2:周波数変調連続波(FMCW)レーダーが石炭の燃料庫の測定でパルスレーダーを上回る利点は何ですか。

A:FMCWのレーダーは絶えず頻度広がり周期を通して信号を送信し、高い信号に騒音の比率を提供できます。 石炭および同じようなバルク材料は頻繁に緩く、傾斜した表面があり、強くマイクロウェーブ反射を増強できます。 FMCW信号処理は、困難な測定条件下で「EchoのLosss」の確率を弱く、有効な材料のエコーを識別し、減らすことができます。

Q3:水蒸気および凝縮の地下の高い集中はレーダーのレベルの測定の正確さに影響を与えますか。

A:水蒸気自体は一般にマイクロウェーブ伝搬速度に限られた効果をもたらします。 但し、レーダーのアンテナ表面の水滴に蒸気が凝縮すれば、マイクロウェーブ エネルギーは減衰することができます。 METRAVON レーダーレベルの送信機は、疎水性特性の上昇した PTFE レンズのアンテナを使用できます。 耐圧防爆空気パージアセンブリと組み合わせて、この設計は測定上の凝縮の効果を減らすのに役立ちます。

Q4:リポーズの物質的な角度によって引き起こされる反射波の低下は鉱山のバルク固体測定で処理されるべきですか。

A:傾斜材料の表面は、アンテナに向かって戻ってではなく、サイロの壁に向かってマイクロ波のエネルギーの一部を反映することができます。 推奨ソリューションは次のとおりです。

METRAVON 80 GHz レーダー送信機を使用して、約 3° 狭いビーム角で散乱を減らすことができます。

取付けの間にフランジを向ける調節可能を使用してレーダーのアンテナ角度を調節するためにビームは傾斜した物質的な表面にもっとperpendicularly方向づけられます;

サポートされている機器の内部材料表面追跡または虚偽のエコー処理機能を有効にします。

Q5: ガイドされた波のレーダー鋼鉄ケーブルは材料排出の間に余分な張力か破損から保護することができますか。

A:選択および取付けの間に次の3ポイントは考慮されるべきです:

ケーブル上の材料によって突き出される最高の引き力を計算し、適用によって要求される20 kNより多くのような適切な破損強さと頑丈なケーブルを選びます;

物質的な入口か最下の排出出口の中心で直接ガイドされた波レーダーを取付けることを避けて下さい;

自由な下端の掛かることの上の懸濁液のような機械ローディング条件に従う適した土台方法か、または適する設計されていた適用範囲が広い下水管を使用して下さい。

Q6:どの材料は理性的なレーダーレベルの送信機の測定をできますか。

A:理性的なレーダーの水平な送信機は石炭の植物、発電所、石油化学施設、スラリー タンク、冶金学の鉱石の箱および食糧穀物のサイロの灰のシロの石炭の燃料庫のために広く利用されています。 導電性媒体と、光石油製品や乾燥粉末などの低誘電性導電性非導電性材料の両方が、適切なレーダー技術と構成を選択したときに測定することができます。

Q7:レーダーレベルの送信機から「EchoのLoss」警報が調査されるべきか。

A: まず、最大の材料レベルがアンテナブラインドゾーンに上昇しているかどうかを確認します。

厚い、粘着性の塵かぬれた石炭のスラリーがアンテナ表面で貯えられたかどうか点検して下さい;

エアパージ供給圧力が正常かどうかを確認してください。

絶縁抵抗が20MΩ以上残っているかを含む炎-抑制ケーブルの器械の電源供給電圧そして絶縁材の抵抗を点検して下さい。

コンテンツ

採掘レーダーレベルの送信機を選択するには、防爆評価、材料誘電率、集塵濃度、測定スペースの幾何学的寸法の包括的な考慮が必要です。 高塵、長距離地下石炭バンカー、高ギャングサイロ、80 GHz FMCW レーダーレベルの送信機は、精度と安定性の強い組み合わせを提供します。 狭いスペース、低誘電防止材料、またはスラリータンク、ガイドされた波レーダー(GWR)は重要な技術的な利点を提供します。

産業プロセス制御および採掘の測定の適用を役立つ専門の製造業者として、METRAVONは世界的な鉱山、冶金学および電力の企業の顧客のための分野選択の指導と共に耐圧防爆レーダーレベルの送信機の完全な範囲を提供します。 マイニング防爆認証文書、技術データシート、またはプロジェクト調達見積書を入手するには、METRAVONエンジニアリングチームにお問い合わせください。

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レーダーの水平なメートル · レベル測定

著者: アルビン ・ ソース: メトラフォン 楽器