Zastosowania radarowych mierników poziomu i montaż w terenie

METRAVON Przykłady zastosowań miernika poziomu radarowego oraz przewodnik po instalacji na terenie

Miernik poziomu radarowy mierzy poziom, emitując fale elektromagnetyczne w kierunku powierzchni cieczy lub materiału oraz analizując odzwierciedlone sygnały. Zmierzoną odległość od anteny do powierzchni przekształca się następnie w ciągłą wartość poziomu.

Ponieważ czujnik zazwyczaj nie wymaga kontaktu z medium procesowym, pomiar poziomu metodą radarową jest szeroko stosowany dla ciekłości, susz, proszków oraz ciał stałych granulowanych. W zależności od konkretnego modelu, radar może być również wykorzystywany w trudnych warunkach, takich jak wysokie temperatury, wysokie ciśnienie, obecność par, pyłu oraz środowisk korozyjnych.

Jakość pomiarów zależy nie tylko od samego urządzenia, ale także od właściwości media, geometrii naczynia lub silo, ścieżki promienia, położenia montażowego, zakłóceń procesu oraz ochrony środowiska.

1. W jakich branżach powszechnie stosuje się poziomniki radarowe?

Petroleum, gaz i chemikalie –

stosowane do surowego ropy naftowej, rafinowanych paliw, ścieków, rozpuszczalników, kwasów, zasad, surowców chemicznych oraz innych ciekłych materiałów procesowych.

wytwarzanie energii –

stosowane do bunkerów węglowych, silosów popiołów lotnych, systemów deżulforyzacji, zbiorników wodnych, zbiorników na ropę oraz innych zastosowań z ciekłych lub stałych materiałów w dużej ilości.

cement i materiały budowlane –

stosowane do cementu, surowego młoka, klinkeru, popiołów lotnych, węgla oraz innych proszkowych lub granulowanych materiałów.

Stal i górnictwo

Stosowane do rud żelaza, wapienia, koksu, proszku węglowego, proszków mineralnych oraz innych surowców w dużej ilości.

2. Typowe zastosowania w przemyśle petrochemicznym.

przemysł naftowy, gazowy oraz chemiczny to główne obszary zastosowań pomiarów poziomu za pomocą radaru. Do typowych środowisk należą:

• zbiorniki na ropę naftową i produkty rafinowane;

• zbiorniki na oleje odpadowe, wody ściekowe oraz muł;

• rozpuszczalniki i surowce chemiczne;

• kwasy, zasady oraz inne ciekłe substancje korozyjne;

• zbiorniki procesowe pracujące przy wysokich temperaturach lub generujące znaczne ilości par;

• reaktory, zbiorniki buforowe oraz zbiorniki pośredniego magazynowania.

Pomiar bezkontaktowy może zmniejszyć problemy związane z konserwacją, które wynikają z bezpośredniego narażenia na substancje korozyjne lub zanieczyszczone. Jednak w zastosowaniach przy wysokich temperaturach, wysokim ciśnieniu, silnej korozji lub w obszarach o ryzyku dla bezpieczeństwa nadal wymagane są odpowiednie połączenia procesowe, materiał anteny, system szczelny oraz certyfikacja.

3. Typowe zastosowania w sektorach energetycznym, cementowym oraz przemysłach z materiałami w masie:

W przypadku masowych ciał stałych wybór powinien uwzględniać następujące czynniki: kąt między materiałem a powierzchnią, obecność pyłu, cechy cząstek, właściwości dielektryczne, wysokość silo oraz wewnętrzne przeszkody.80GHz Radar o wąskim promieniu często zapewnia większą elastyczność instalacyjną w przypadku wysokich, wąskich silo lub naczyniów o złożonym układzie wewnętrznym.

4. W jakich innych zastosowaniach wykorzystuje się pomiar poziomu za pomocą radaru?

Oprócz przemysłów petrochemicznych, energetycznych, cementowych, stalowych oraz węglowych, pomiarniki poziomu radarowych są szeroko stosowane również w następujących zastosowaniach:

• Rzeki, zbiorniki, kanały otwarte oraz baseny wodne;

• Obróbka ścieków oraz monitorowanie środowiska;

• Silosy dla ziarna, pokarmów i surowców do produkcji żywności;

• Górnictwo oraz przetwarzanie surowców mineralnych;

• zbiorniki w przemyśle papierowego i pulpowego, farmaceutycznym oraz w innych sektorach przemysłu.

Frekwencję radarową, antenę, zakres pomiarowy, połączenie procesowe oraz interfejs komunikacyjny należy dobrać zgodnie z rzeczywistymi warunkami środowiskowymi i procesowymi.

5. Dlaczego należy zapewnić wolną drogę dla promienia radarowego?

Radar określa poziom poprzez analizę sygnałów odbitych. Przydatne struktury w obrębie promienia radarowego mogą generować silne odzwierciedlenia, które mogą zakłócać rzeczywisty eko produktu.

Typowe źródła zakłóceń to:

• Agitatory;

• Strukturalne elementy i elementy wzmocnienia;

• Rurki wypełniające;

• Sondy temperaturowe;

• Komutatory punktowe;

• Wewnętrzne rury i nośniki.

Najlepszym rozwiązaniem jest wybór miejsca montażu oraz kąta beleki, które pozwalają uniknąć tych struktur. Jeśli zakłócenia stałe nie mogą być wyeliminowane mechanicznie, krzywą echa można wykorzystać do ich identyfikacji, a hamowanie fałszywych echa można skonfigurować w odpowiednich przypadkach.

6. W jakim miejscu należy instalować miernik poziomu radarowego?

Nie istnieje jedna jedyna odległość montażowa, która byłaby odpowiednia dla każdego zbiornika lub silo. Poziom należy wybrać zgodnie z geometrią rury, kątem promienia, strukturami wewnętrznymi, miejscami załaniania i odprowadzania oraz warunkami powierzchni.

Unikać bezpośredniego skierowania strumieni materiału

Nie kierować radaru bezpośrednio w kierunku strumienia materiału o wysokiej prędkości, wlotu cieczy o charakterze turbulentnym ani do strefy ciągłych plam.

Unikać stałych przeszkód.

W całym zakresie pomiarowym, o ile to możliwe, utrzymać ściany naczyń, belki, rurociągi oraz inne konstrukcje poza główną belką.

Pomiarować reprezentatywną powierzchnię.

W przypadku ciał stałych uwzględnić szczyty i doliny materiału. W przypadku ciekłości unikać powierzchni o największym stopniu zakłócenia.

Przeprowadź kontrolę maksymalnego poziomu.

Najwyższy oczekiwany poziom powinien pozostawać poza określonym przez urządzenie minimalnym odległością pomiarową.

Przepisy takie jak «umieszczenie w odległości jednej sześcinej średnicy statku od ściany» lub «nie umieszczenie w centrum» nie powinny być traktowane jako uniwersalne wymagania. Radar umieszczony w centrum może skutecznie działać w prostym czołgu o płaskim dachu, podczas gdy w czołgach o kúpowym dachu, kulowych zbiornikach lub zbiornikach o złożonej konstrukcji wewnętrznej może być konieczne większe uwzględnienie efektów odbić wielokrotnych oraz stałych eko.

7. Czy antena radarowa musi być zawsze umieszczana w pionowej pozycji?

Celem jest skierowanie głównego promienia radarowego ku reprezentatywnej powierzchni celu.

W przypadku stosunkowo płaskiej powierzchni cieczy pionowa orientacja w kierunku do dołu zazwyczaj zapewnia silny i stabilny sygnał zwrotu. Dla ciał stałych o dużej masie, w których powierzchnia może wykazywać kąt spoczynku, szczyty oraz doliny, wybrane instrumenty mogą umożliwiać skierowanie anteny w kierunku bardziej reprezentatywnego fragmentu powierzchni materiału.

Uznany kąt montażowy powinien odpowiadać wymaganiom projektowym i instalacyjnym konkretnego instrumentu.

8. Jak należy radzić sobie z silnym mieszaniem lub intensywnym ruchem powierzchni?

Silna agitacja, wiry lub reakcje chemiczne mogą powodować ciągłe ruchy powierzchni cieczy. Pierwszym krokiem jest zazwyczaj optymalizacja położenia montażu radaru, aby uniknąć obszaru o największym zakłóceniu.

Dla odpowiednich zastosowań ciekłych medium alternatywne rozwiązania mogą obejmować:

• Stalujące studnie;

• Komory obwodu bocznego;

• Inne rozwiązania pomiarowe zatwierdzone dla konkretnego projektu radaru.

Kotło cichejące powinno mieć stosunkowo gładką powierzchnię wewnętrzną oraz odpowiednie otwory wyrównawcze, gdzie to konieczne. Rozmiar anteny, charakterystyki pola promieniowania oraz średnica rury muszą być wzajemnie zgodne.

Ważne:Stalowe studnie cewne oraz komory bypassowe to rozwiązania dostosowane do konkretnych zastosowań, stosowane głównie w pomiarach cieczy. Nie są one uniwersalnymi rozwiązaniem dla silo transportujących sól lub dla każdego procesu turbulentnego. Radar oparty na falach kierowanych to odrębna technologia, w której sygnał radarowy jest kierowany przez pręt, kabel lub sondę koaksjalną; nie należy go mylić z instalacją radarową w przestrzeni wolnej umieszczoną w studni cichej.

9. Co należy brać pod uwagę w przypadku nozłów i połączeń procesowych?

Urządzenia radarowe są często montowane na górnym nozlu lub flance. Przemarszowo długie lub wąskie nozlo, a także nieprawidłowo umieszczona antena, mogą powodować odbicia sygnału i obniżać jego użyteczność.

Kluczowe punkty do potwierdzenia to:

• Czy antena jest kompatybilna z średnicą nozla;

• Czy długość nozla mieści się w granicach dopuszczalnych dla instalacji urządzenia;

• Czy antena powinna się przedłużać poza nozel;

• Czy występują spoi, krawędzie ostrych fragmentów lub wewnętrzne wyrostki;

• Czy połączenie procesowe spełnia wymagania dotyczące ciśnienia, temperatury oraz materiału.

10. Jak należy zarządzać pyłem, kondensacją oraz nasiedleniem anteny?

Radar w przestrzeni wolnej nie styka się z materiałem procesowym, jednak antena pozostaje narażona na atmosferę zbiornika. Silny kurz, kondensacja lub krystalizacja mogą stopniowo obniżać jakość sygnału eko.

Gładkie powierzchnie anteny

Projekty lęźki lub PTFE mogą pomóc w ograniczeniu niektórych form gromadzenia się kurzu i kondensatu.

Odpowiednia pozycja montażowa

Unikać umieszczania anteny bezpośrednio w najbardziej intensywnym strumieniu kurzu lub pary.

Przypróżnianie powietrzem

W przypadku silnego kurzu lub krystalizacji można zastosować odpowiedni system przypróżniania powietrzem.

Regularne inspekcje.

Ustalenie interwałów inspekcji zgodnie z rzeczywistą szybkością gromadzenia się, kondensacji oraz zanieczyszczeń.

11. Jak należy chronić instalacje zewnętrzne oraz w trudnych warunkach środowiskowych?

Instalacje na terenie użytkowania powinny również chronić elementy elektroniczne oraz interfejsy elektryczne.

• Wybierz odpowiednią klasę ochrony przed wejściem dla danego środowiska;

• Prawidłowo zainstaluj szafy kablowe oraz zapory dla nieupotrzebowanych wejść;

• Zapobiegaj przepływowi wody deszczowej bezpośrednio podłuż kabla do obudowy;

• W przypadku potrzeby zrealizuj uziemienie, ochronę przed impulsami napięciowymi oraz ochronę przed piorunami;

• Użyj zasłony przeciwsłonecznej, jeśli silne działanie słońca może powodować znaczące ogrzewanie elektroniki;

• Ustawiać urządzenia przeznaczone dla stref niebezpiecznych zgodnie z wymogami certyfikacji.

12. Dlaczego po instalacji należy sprawdzić krzywą echo?

Jedynie poprawna wartość prądu nie dowodzi, że instalacja będzie działać niezawodnie w całym zakresie pomiarowym. Krzywa echa przedstawia zależność między rzeczywistym sygnałem echa produktu a stałymi odbiwrami pochodzącymi od instalacji.

Podczas uruchamiania sprawdź:

• Czy rzeczywisty echo cieczy lub materiału jest wyraźnie identyfikowany;

• Czy ściany naczynia, nozly lub wewnętrzne struktury generują silne fałszywe echa;

• Czy minimalna i maksymalna wartość poziomu pozostają w dopuszczalnym zakresie pomiarowym;

• Czy zakres pomiarowy oraz jednostki pomiarowe zostały poprawnie skonfigurowane;

• Czy tłumienie oraz śledzenie echa odpowiadają rzeczywistej dynamice procesu; czy wyjście w formacie 4-20mA, HART lub RS485 jest zgodne z systemem sterującym.

• Czy od 4 do 20 mA, HART, lub RS485 Wynik jest zgodny z systemem sterującym.

13. Jak należy interpretować typowe specyfikacje techniczne?

Poniższe wartości mają jedynie charakter ogólnego punktu odniesienia do wyboruw przypadku przemysłowych instrumentów pomiarowych poziomu opartych na radarze i nie powinny być traktowane jako uniwersalne specyfikacje dla każdego modeluodnosi się do przemysłowych instrumentów pomiarowych poziomu za pomocą radaru i nie powinno być traktowane jako uniwersalne specyfikacje dla każdego zastosowania METRAVON model.

Pytania często zadawane: Zastosowania i instalacja mierników poziomu radarowych –

Pytanie 1: W jakich branżach najczęściej stosuje się mierniki poziomu radarowe? –

Odpowiedź: Do typowych zastosowań należą przemysł naftowy i gazowy, przemysł petrochemiczny, energetyka, produkcja cementu, stal, węgiel, zarządzanie zasobami wodnymi, monitorowanie środowiska, magazynowanie zboża oraz inne zastosowania w zbiornikach i siloach. –

Pytanie 2: Czy radar może mierzyć substancje korozyjne?

A: Tak, pod warunkiem że materiał anteny, uszczelka procesowa, dopuszczalna temperatura, dopuszczalny ciśnienie oraz ogólna konfiguracja urządzenia są odpowiednie dla danego medium.

Q3: Powinno 80GHz euxyhrdbrhwrzveqbptf

A: Nie automatycznie.80GHz Radar o wąskim promieniu często działa dobrze w złożonych siloach, jednak rzeczywista skuteczność w wykrywaniu pyłu zależy również od charakterystyki anteny, właściwości odzwierciedlających materiału, technologii przetwarzania sygnału oraz warunków instalacji.

Q4: Czy radar należy instalować na odległość odpowiadającej jednej sześciastej części średnicy statku od ściany?

A: Nie. Jednej sześciastej części nie należy traktować jako uniwersalnego reguła. Pozycję montażową należy określić na podstawie kąta promienia, geometrii statku, połączeń procesowych oraz istnienia wewnętrznych przeszkód.

Q5: Czy radar musi być zawsze umieszczony poza środkiem statku?

A: Nie. To, czy montaż w centrum jest odpowiedni, zależy od kształtu dachu oraz wewnętrznej geometrii statku. Dachy kuppelowe oraz złożone konstrukcje mogą powodować odbicia wielokrotnych dróg, podczas gdy prosty statek może działać poprawnie przy użyciu radaru umieszczonego w centrum.

Q6: Czy silne mieszanie zawsze wymaga instalacji zbiornika cichego?

A: Nie. Najpierw należy zoptymalizować pozycję montażu oraz konfigurację sygnału. Kotлы ciche lub komory obwodu mogą być przydatne w odpowiednich zastosowaniach z cieczami, gdy geometria radaru i rurociągu jest zgodna.

Q7: Czy antena radarowa musi być całkowicie pionowa?

A: Głównym wymogiem jest kierowanie promienia radarowego w kierunku reprezentatywnej powierzchni produktu. Cieczom zazwyczaj mierzy się w kierunku pionowo do dołu, podczas gdy w wybranych zastosowaniach z masowymi ciałami stałymi można stosować kąt anteny dostosowany do potrzeb.

Q8: Dlaczego po instalacji należy sprawdzić krzywą echograficzną?

A: Krzywa eko ujawnia zależność między rzeczywistym sygnałem produktu a stałą interferencją, co pozwala uzyskać więcej informacji o jakości długoterminowej instalacji niż sama wartość poziomu.

Q9: Czy radarowy miernik poziomu może być bezpośrednio połączony z PLC lub DCS?

A: Tak. W zależności od modelu można wykorzystać sygnał 4-20mA, HART lub RS485/Modbus, pod warunkiem że interfejsy urządzenia i systemu sterowania są kompatybilne.

Q10: Jakie dane są potrzebne do wyboru poziomu radarowego w przypadku METRAVON SEP?

A: Prosimy o podanie: branży, typu media (ciekłego lub stałego), maksymalnej odległości pomiarowej, wymiarów zbiornika lub silo, struktury wewnętrznej, temperatury, ciśnienia, warunków dotyczących par lub pyłu, połączenia procesowego, wymaganej wydajności oraz wymogów dotyczących stref niebezpiecznych.

Podsumowanie:

pomiarniki poziomu radarowego są szeroko stosowane w sektorach przemysłu naftowo-chimickim, energetycznym, cementowym, stalowym, węglowym, wodnym, środowiskowym oraz w obszarach manipulacji materiałami w dużych ilościach ().Ich zasadę pomiaru bez styku pozwala zmniejszyć koszty konserwacji wynikające z korozji, zanieczyszczeń oraz zużycia mechanicznego, a jednocześnie zapewnia szeroki zakres konfiguracji dla procesów o wysokich wymaganiach.

Pomyślna instalacja zależy odzapewnianie jasnego ścieżki promienia, wybór reprezentatywnej lokalizacji pomiaru, unikanie bezpośrednich strumieni ciekłu oraz silnych zakłóceń, a także poprawne uwzględnianie geometrii nozla, konfiguracji anteny, ochrony środowiska oraz warunków procesuStale obowiązujące zasady, takie jak «jedna szesta część średnicy zbiornika» lub «nie montować w centrum», nie powinny być stosowane uniwersalnie. Metrawonowe mierniki poziomu oparte na radarze

METRAVON Mierniki poziomu za pomocą radaru można skonfigurować w zależności od typu podłoża, geometrii zbiornika lub silo, warunków procesowych oraz wymagań systemu sterowania – w tym zakresie częstotliwości, anten, zakresów pomiarowych oraz interfejsów wyjściowych. Poprawny wybór, instalacja oraz diagnostyka echo stanowią podstawę dla stabilnych, długoterminowych pomiarów poziomu.