Instrukcja METRAVON montażu radarowych mierników poziomu w bazach zbiornikowych

METRAVON Przewodnik po instalacji miernika poziomu radarowego dla kompleksów zbiorników

dla kompleksów zbiorników. Radarowe mierniki poziomu wykorzystują impulsy mikrofalowe lub sygnały ciągłej fali z modulacją częstotliwości (FMCW), aby mierzyć odległość między anteną a powierzchnią cieczy. Sygnał odzwierciedlony jest przetwarzany w celu uzyskania ciągłych pomiarów poziomu bez użycia kontaktu fizycznego.

W zastosowaniach w systemach zbiorników pomiarowa stabilność długoterminowa zależy nie tylko od samego urządzenia, lecz także od geometrii zbiorników, położenia anteny, trasy promienia, zakłóceń związanych z naładowaniem i opróżnianiem, wewnętrznych przeszkód, obecności piany, pary oraz warunków procesowych.Poprawna instalacja oraz uruchomienie systemu są zatem niezbędne dla niezawodnego funkcjonowania.

1. Zapewnij, że promień radaru nie ma przeszkód.

Mierzenie poziomu za pomocą radaru opiera się na nadawaniu, odbiorze oraz odbiciu fal elektromagnetycznych. Jeśli w głównym belce znajdują się elementy ruchome, takie jak spirale nagrzewania, belki konstrukcyjne, drabiny, rury lub inne elementy wewnętrzne, mogą one generować stałe fałszywe echa, co zakłóca wykrywanie rzeczywistej powierzchni cieczy.

Upewnij się o kącie promienia radarowego.

Wykorzystaj rzeczywistą częstotliwość radarową, wymiary anteny oraz specyfikacje modelu, aby określić szerokość promienia radarowego.

Unikaj obecności stałych elementów wewnętrznych.

Gdzie tylko możliwe, umieszczaj rury, belki, nośniki oraz agitatory poza głównym pęłem radarowym.

Przeprowadź analizę krzywej echa.

Po uruchomieniu systemu zweryfikuj położenie oraz intensywność zarówno prawdziwego echa cieczy, jak i echa interferencyjnych o stałej wartości.

W razie potrzeby włącz funkcję tłumienia fałszywych echa.

Jeśli nie można uniknąć istnienia struktur o stałej wartości, skonfiguruj funkcję tłumienia fałszywych echa na podstawie rzeczywistego profilu echa.

80GHz Radar zazwyczaj generuje wątszy promień niż radar o niższej częstotliwości przy podobnych wymiarach anteny, co może okazać się przydatne w czołkach o złożonej strukturze wewnętrznej.

2. Unikać zakłóceń podczas naładowania i rozładowania.

Miernik poziomu radarowego nie powinien być montowany bezpośrednio nad silnym strumieniem wypełnienia ani w obszarze, gdzie występują poważne zakłócenia powierzchniowe. Podczas naładowania, rozpylania, powstawania pędy, powstawania par oraz szybkiego ruchu powierzchni może tymczasowo wpływać na sygnał powrotny.

Unikać punktu naładowania.

Zapobiegać temu, by strumień ciekłiny przychodzący nie przechodził bezpośrednio przez prom radaru.

Nie umieszczać urządzenia zbyt blisko ściany zbiornika.

Niezależnie od tego, czy ma się stosować uniwersalny, stały odstęp, niezależnie od tego, czy należy wyznaczać wymagany odstęp od ściany na podstawie kąta promu, odległości pomiarowej oraz geometrii zbiornika.

Rozważ geometrię dachu zbiornika

Na dachach kuppowych lub innych strukturach symetrycznych należy starannie przeanalizować montaż w środku, ponieważ mogą występować wielokrotne odbicia.

Dla poziomych zbiorników, sferycznych zbiorników oraz innych zbiorników o niestandardowej konstrukcji punkt montażowy należy wybraniać na podstawie oczekiwanego zakresu powierzchni cieczy oraz projekcji szerokości promienia, a nie wyłącznie na podstawie geometrycznego środka zbiornika.

3. Jak należy radzić sobie z silną pobudką lub ruchem powierzchniowym?

Gdy zbiornik podlega silnemu mieszaniu, szybkiemu naładowaniu lub opróżnianiu, powstawaniu wrtułów lub utrzymywaniu się pęcherzyków piany, należy najpierw ocenić, czy radar przestrzeni wolnej nadal może generować stabilny eko powierzchniowy.

Możliwe rozwiązania to:

• Optymalizacja położenia montażu radaru;

• Użycie radaru o wąskim promieniu promienia;

• Regulacja parametrów tłumienia oraz śledzenia echa;

• Użycie zbiornika cichego lub komory bypassowej;

• Rozważenie zastosowania radaru fal kierowanych lub innej technologii pomiarowej, w zależności od przypadku.

Kotło ciche lub komora boczna mogą pomóc odizolować pomiary od silnej turbulencji, jednak średnica rurociągu, jego prosteść, gładkość powierzchni wewnętrznej oraz połączenie z głównym zbiornikiem muszą być zgodne z wybranym urządzeniem radarowym.

4. Wymagania dotyczące instalacji zbiornika stagnacyjnego i komory obwodu bocznego:

Kiełki ustabilizujące oraz komory boczne nie są wymagane dla każdej instalacji radarowej. Jeśli pomiary w przestrzeni wolnej są stabilne, zazwyczaj preferuje się prostszą instalację.

5. Lokalne wskazówki oraz integracja danych z zbiorników i farmy zbiornikowych

Instrumenty radarowe typu tank-top są często montowane na wysokich miejscach. W celu ułatwienia dostępu operatora, wyświetlacz zdalny lub lokalny może być zamontowany na poziomie podłoża lub na platformie operacyjnej, aby wyświetlać poziom, procent lub inne zmienne procesowe.

Typowe wyjścia radarowe oraz opcje komunikacyjne to:

• 4-20mA;

• 4-20mA + HART;

• RS485 / Modbus RTU;

• Inne opcje komunikacji fieldbus lub cyfrowej komunikacji dostępne w wybranych modelach.

W zastosowaniach związanych z zarządzaniem magazynem dane dotyczące poziomu można łączyć z tabelami oznaczeń zbiorników, pomiarami temperatury oraz obliczeniami w oprogramowaniu, aby określić objętość lub poziom magazynowy. Systemy pomiaru poziomu zbiorników o wysokiej dokładności mogą również integrować wielopunktowy pomiar temperatury w celu poprawienia obliczeń objętościowych.

zastosowanie radaru w systemach alarmowych dla wysokich poziomów oraz zabezpieczeniach bezpieczeństwa.

Ochrony o wysokim, bardzo wysokim, niskim oraz bardzo niskim poziomie powinny być określone zgodnie z wynikiem badania projektowego HAZOP, projektowaniem systemu SIS, specyfikacjami właściciela oraz obowiązującymi normami. Sygnały poziomu radarowego

mogą być podłączone do systemu kontroli procesów (DCS), PLC lub systemu bezpieczeństwa w następujących celach:

alarm o wysokim poziomie;

ostrzeżenie dla operatora, gdy poziom cieczy zbliża się do górnej granicy pracy.

Ochrona na wysokim poziomie –

Może inicjować wyłączenie źródła napędu lub inne działania ochronne, gdy to wymaga projektowanie bezpieczeństwa.

Ochrona na niskim poziomie –

Wykorzystywana do ochrony pomp, zapobiegania pracy bez obciążenia lub innych mechanizmów ochrony procesu na niskim poziomie.

Uwaga bezpieczeństwa:Jeśli pomiarnik poziomu oparty na radarze jest stosowany w systemie SIS lub jako część niezależnej funkcji ochrony przed wysokim poziomem, konkretny model urządzenia musi spełniać wymagane wymagania dotyczące klasyfikacji SIL zgodnie z normą IEC 61508 oraz być wykorzystywany w dobrze zaprojektowanym, weryfikowanym i regularnie testowanym cykle bezpieczeństwa. Klasyfikacja SIL nie może być przyznawana wyłącznie na podstawie faktu, że urządzenie jest pomiarnikiem poziomu opartym na radarze.

7. Dodatkowe uwagi dotyczące systemów zbiorników na zewnątrz:

Ochrona przed wnikaniem i szczelnienie;

Inspekcja szaf kablowych, szczelników obudów oraz nieposłużonych wejść kablowych w celu zachowania wymaganej klasy ochrony IP;

Uziemienie oraz ochrona przed impulsami napięciowymi.

Stosuj specyfikacje elektryczne dla kompleksu zbiorników w zakresie zaziemiania, ochrony przed impulsami napięciowymi oraz ochrony przed piorunami.

Promieniowanie słoneczne i temperatura otoczenia

W razie potrzeby stosuj zasłonę przeciwsłoneczną, aby zapobiec narażeniu elektroniki na nadmierną temperaturę otoczenia.

Stan anteny

Regularnie kontroluj obecność kondensacji, krystalizacji, uszkodzenia powłoki, pyłu lub innych zanieczyszczeń.

8. Jak należy interpretować typowe specyfikacje techniczne?

Poniższa tabela ma charakter wyłącznie ogólnego przewodnika do wyboru.dla przemysłowych urządzeń pomiarowych poziomu w zbiornikach Nie powinno się traktować tego jako uniwersalnej specyfikacji dla każdego przypadku. METRAVON model.

Pytania często zadawane: Instalacja radarowych mierników poziomu w kompleksach zbiorników.

Pytanie 1: Dlaczego przeszkody należy utrzymywać poza promieniem radarowym?

Odpowiedź: Rurki, promienie, agitatory oraz inne konstrukcje mogą generować stałe fałszywe echa, które zakłócają wykrywanie rzeczywistej powierzchni cieczy. Po pierwsze należy zoptymalizować miejsce instalacji, a usunięcie fałszywych echa stosować wyłącznie w przypadkach, gdy jest to konieczne.

Q2: Czy pomiarnik poziomu radarowego nie powinien być instalowany w centrum zbiornika?

A: Niekoniecznie. Umieszczenie urządzenia w centrum należy dokładnie przeanalizować w przypadku dachów kupolowych lub innych struktur o symetrii, które mogą powodować wiele odzwierciedleń. Dla innych kształtów zbiorników odpowiedniość zależy od konkretnego zbiornika oraz projektu radaru.

Q3: Jak daleko należy umieszczać radar od ściany zbiornika?

A: Nie istnieje uniwersalna, stała odległość ani stosunek. Niezaleita odległość zależy od kąta promienia radaru, odległości pomiarowej, geometrii ściany zbiornika oraz istnienia wewnętrznych przeszkód.

Q4: Czy w przypadku intensywnego mieszania zawsze jest wymagana komora bypassowa?

A: Nie. Najpierw należy ocenić pozycję montażową, zastosowanie radaru o wąskim promieniu oraz optymalizację parametrów. Używanie zbiornika stabilizacyjnego, komory bocznej lub innej technologii pomiarowej powinno być rozważane wyłącznie wtedy, gdy bezpośrednie pomiary w przestrzeni wolnej nie zapewniają stabilnych wyników.

Q5: Czy zbiornik stabilizacyjny to ta sama technika co radar fal kierowanych?

A: Nie. Zbiornik stabilizacyjny to sposób montażu radaru w przestrzeni wolnej, podczas gdy radar fal kierowanych wykorzystuje fizyczny pręt lub kabla do kierowania sygnału elektromagnetycznego.

Q6: Jaką ma funkcję lokalny wyświetlacz po stronie zbiornika?

A: Umożliwia operatorom wygodne odczytywanie poziomu z poziomu terenu lub z platformy operacyjnej. W zależności od systemu dane o poziomie mogą być również łączone z danymi o temperaturze oraz tabelami oznaczeń zbiorników w celu obliczeń objętościowych lub ilościowych.

Q7: Czy dowolny radarowy miernik poziomu może być bezpośrednio wykorzystywany w systemie SIS?

A: Nie. Dany model urządzenia musi posiadać wymagane właściwości zgodne z normą IEC 61508/SIL, a pełna funkcja bezpieczeństwa musi być odpowiednio zaprojektowana, zweryfikowana oraz poddana testom potwierdzającym jej skuteczność.

Q8: Jak należy zweryfikować jakość pomiarów po instalacji?

A: Porównaj wskazany poziom z wiarygodnym odniesieniem, przeanalizuj krzywą echogramu, potwierdź istnienie stabilnego, rzeczywistego echa powierzchniowego oraz sprawdź obecność stałych fałszywych echa, kondensacji anteny lub innych nieprawidłowych sygnałów.

Q9: Jakie informacje zawiera METRAVON Czy potrzebujesz doboru radarów dla farm czołowych?

A: Prosimy o podanie typu i wymiarów zbiornika, medium procesowego, zakresu temperatury i ciśnienia, warunków dla par i pędy, struktur wewnętrznych, miejsc załadowania i odprowadzania, wymiaru połączeń procesowych, wymagań dotyczących komunikacji, wymogów dotyczących stref ryzyka oraz wszelkich wymagań dotyczących mechanizmów zabezpieczających.

Podsumowanie

Zupełne i niezawodne pomiary poziomu w instalacjach zbiorników zależą od następujących czynników:jasnego ścieżki promienia radarowego, odpowiedniego miejsca montażu, skutecznego unikania zakłóceń spowodowanych naładowaniem oraz wewnętrznych przeszkód, poprawnie dobranej połączenia procesowego oraz odpowiedniej integracji systemu.

Gdy pomiary w przestrzeni wolnej są stabilne, prosty sposób montażu jest zazwyczaj preferowanym rozwiązaniem. W przypadku silnej agitacji, złożonych elementów wewnętrznych lub szczególnych wymagań bezpieczeństwa, należy 80GHz Można rozważyć zastosowanie radaru o wąskim promieniu, zbiornika stabilizacyjnego, komory obwodowej, radaru opartego na falach kierowanych lub konfiguracji bezpieczeństwa o wyższym poziomie niezawodności, w zależności od potrzeb.

Dla METRAVON W przypadku zastosowań w instalacjach zbiorników przemysłowych należy na etapie wyboru potwierdzić następujące aspekty: geometrię zbiornika, medium procesowe, temperaturę, ciśnienie, miejsca załadowania i odprowadzania, wymagania dotyczące łączności oraz wymagania bezpieczeństwa; dopiero po ich ustaleniu można określić częstotliwość radarową, projekt anteny, połączenia procesowe oraz konfigurację systemu.