Radarowy pomiar poziomu w silosach na pellet drzewny

METRAVON Radarowy pomiar poziomu w silosach na pellet drzewny

Silo do kuli drzewnych to coś więcej niż tylko koszyk pełny pyłu i ciał stałych.

Podczas naładowania kuli mogą tworzyć stożkowate lub niecentrowane gromadki. Podczas wypompowywania na powierzchni mogą powstawać zacięcia, mostki lub lokalne przestrzenie pustej przestrzeni. Pył drzewny, zmiana wilgotności oraz wahania gęstości objętej przestrzeni sprawiają, że pomiar poziomu w takich siloach jest bardziej skomplikowany niż pomiar poziomu cieczy.

Główną zaletą radaru jest możliwość uzyskiwania ciągłych danych o poziomie materiału bez konieczności utrzymywania elementu pomiarowego wewnątrz materiału. Te dane mogą wspierać kontrolę załadowania, planowanie odprowadzania materiału, systemy alarmowe oraz zarządzanie poziomem magazynowym.

1. Dlaczego radar bezkontaktowy jest powszechnie stosowany w siloach do drewna w kuli?

Antena radarowa jest zazwyczaj umieszczana na górze sila i nie pozostaje zanurzona w materiale.

To pomaga zapobiegać następującym problemom:

• mechanicznemu zużyciu spowodowanemu kulikami;

• obciążeniu ciągowemu kabli lub sond;

• mechanicznemu przyklejeniu lub zakłóceniu pracy;

• niektórych czynnościom konserwacyjnym wewnątrz silo.

2. Co właściwie sprawia, że silosy na pellet drzewny są trudne do zmierzenia?

Pył jest ważny, ale to tylko jedna część problemu.

Inne typowe czynniki to:

• Wypełnienie poza środkiem;

• Nierówne powierzchnie materiałowe;

• Naturalny kąt usypu;

• Tworzenie mostów materiałowych;

• Nagłe upadek materiału;

• Materiał pozostający na ścianach silo;

• Gromadzenie pyłu na antenie.

Wybór radaru wyłącznie ze względu na jego dalszą zasięg lub reklamę dla zastosowań w warunkach obecności pyłu nie gwarantuje, że punkt pomiarowy odzwierciedla rzeczywisty stan magazynowania.

3. Dlaczego jest 80GHz Radar powszechny w silosach z pelletu drzewnego?

Kluczowa zaleta 80GHz Radar to zdolność do tworzenia wąskiej wiązki za pomocą kompaktowej anteny.

W wysokich lub stosunkowo wąskich silo wąski promień promieniowania pomaga zmniejszyć odzwierciedlenia od ścian, wypełniając rury oraz wewnętrzne konstrukcje.

Z tego powodu następujące czynniki są często ważniejsze niż sama nominalna maksymalna odległość:

• Kąt promienia;

• Wysokość sila;

• Prędkość obrotowa silo;

• Miejsce montażu;

• Miejsce punktu załadowania.

4. Czy radar powinien być zawsze umieszczony w centrum sila?

Nie.

Jeśli centrum jest również głównym punktem załadowania, montaż radara bezpośrednio nad strumieniem materiału docierającego może Exponować go pod wpływem:

• Silny kurz;

• Skuteczny wpływ produktu;

• Gwałtowna zmiana geometrii stożka;

• Krótkotrwała niestabilność echa.

Punkt montażowy powinien być wybierany na podstawie punktu załadowania, punktu wypompowywania, średnicy silo, typowej formy stożka oraz obszaru oparcia struny.

5. Dlaczego objętość towarów w magazynie może być nieprecyzyjna, nawet gdy odległość radarowa jest dokładna?

Jedny radar mierzy reprezentatywny punkt w obrębie swojego promienia, a nie całe trójwymiarowe powierzchnie materiału.

Jednocześnie silo może zawierać:

• Wyższy centralny stożek;

• Wyższy odcinek spowodowany wypełnieniem poza środkiem;

• Głęboką depresję powyżej otworu odprowadzającego;

• Materiał pozostały na ścianie;

• Pustka pod mostem.

Ważne:Dokładność radarowego pomiaru odległości nie jest równoznaczna z dokładnością określenia całkowitego zapasu w silosie.

6. Kiedy jeden radarowy punkt pomiarowy może być niewystarczający?

Jeśli projekt wymaga większej dokładności kontroli stanu magazynowego, należy rozważyć rozwiązanie wielopunktowe lub alternatywne rozwiązanie kontroli stanu magazynowego w następujących przypadkach:

• – średnica silo jest duża;

• – nasilenie naładowania poza środkiem jest znaczne;

• – istnieją wiele punktów naładowania lub wypompowywania;

• – powierzchnia materiału jest systematycznie asymetryczna;

• – występują mostki oraz przestrzenie wewnętrzne.

• Wymagane jest monitorowanie masy towarów, a nie jedynie analizowanie trendu poziomu czy aktywowanie alarmów dla wartości najwyższych i najniższych.

Możliwe rozwiązania to:

• Wielu niezależnych punktów pomiarowych za pomocą radaru;

• Systemy pomiarowe poziomu w trybie 3D;

• Systemy ważenia;

• Połączenie danych o poziomie z wykorzystaniem rejestrów przychodzenia i odpływu materiałów.

Najlepsze rozwiązanie zależy od wymaganej dokładności monitorowania towarów oraz aspektów ekonomicznych projektu.

7. Jak przekształcić poziom kulek drewnianych w tonaż magazynowy?

Poziom → Objętość → Masa

W minimalnym przypadku wymagane są:

• Prędkość średnicy silo oraz całkowita wysokość sila;

• Geometria sila o płaskim lub stożkowym dnie;

• Forma powierzchni materiału;

• Gęstość objętościowa kulek drewnianych.

Stawka wilgoci w kuliach, wielkość cząstek oraz stopień kompaktacji mogą wpływać na gęstość masową. Dlatego ten sam pomiarowy wynik nie zawsze odpowiada dokładnie tej samej masie magazynowej.

8. Czy radar może mierzyć silo do kuli drzewnych o wysokości 18 m lub większej?

W większości przypadków – tak.

Odcinek pomiarowy o długości 18 m nie stanowi szczególnej trudności dla współczesnych systemów radarowych przemysłowych. Pełny wybór powinien nadal uwzględniać średnicę silo, szerokość belki, obecność pyłu, stan powierzchni materiału, maksymalną wysokość oraz struktury wewnętrzne.

9. Jak należy radzić sobie z gromadzeniem się pyłu na antenie?

Pył drewniany może stopniowo się gromadzić na antenie lub na powierzchni skierowanej ku procesowi.

W zależności od konstrukcji radaru odpowiednie środki mogą obejmować:

• Regularne inspekcje;

• Czyszczenie;

• Czyszczenie powietrza zgodne z wytycznymi producenta;

• Wybór geometrii anteny, która jest mniej podatna na gromadzenie się pyłu;

Nie należy umieszczać zwykłego pokrycia z tworzywa sztucznego lub metalu przed anteną, nie potwierdzając jej kompatybilności, ponieważ samo pokrycie może powodować nowe odbicie sygnału radarowego.

10. Dlaczego należy brać pod uwagę pył palny?

Drobne pyły drewniane mogą tworzyć paliwą atmosferę przy określonych stężeniach oraz warunkach zapalania.

Projekt powinien zatem rozróżniać następujące aspekty:

• Klasę ochronną IP dla otoczenia w przypadku dostępu pyłu i wody;

• Certyfikacja obszarów niebezpiecznych dla pyłów palnych.

Dla obszarów klasyfikowanych należy zweryfikować certyfikację odpowiedniego modelu radaru, dopuszczalną temperaturę powierzchni, wymagania dotyczące uszczelnień kabli oraz systemy uziemienia.

11. Jak dane z radaru mogą być wykorzystywane przez system sterowania zakładem?

• Kontynuowana indicacja poziomu;

• Alarm wysokiego poziomu;

• Alarm niskiego poziomu;

• Interlocky dla przewoznika lub systemu zaopatrzenia;

• Planowanie załadowania;

• Analiza trendów stanu magazynowego;

• Dystansowe monitorowanie za pomocą SCADA lub chmury.

W przypadku pracy urządzeń przemysłowych wiarygodna długoterminowa tendencja jest często bardziej wartościowa niż poszukiwanie pojedynczego pomiaru na poziomie „milimetrowym" z nieregularnej powierzchni ciał stałych.

12. Jakie informacje należy dostarczyć w celu dokonania wyboru?

Podsumowanie —

Głównym wyzwaniem w pomiarach radarowych w siloach pełnek drewna nie jest jedynie możliwość działania radaru w środowisku zawierającym kurz. Prawdziwym celem jest wybór punktu pomiarowego, który nadal oddaje zmiany w stanie magazynowania w miarę zmian powierzchni materiału. Szerokość promienia

, miejsce montażu, stan czystości anteny, wymagania dotyczące pyłu palnego oraz realistyczne zrozumienie ograniczeń pomiarów w jednym punkcie są zazwyczaj ważniejsze niż specyfikacje dokładności głównych wskaźników.