angielski
chiński
hiszpański
rosyjski
portugalski
francuski
niemiecki
indonezyjski
tajski
wietnamski
arabski
włoski
turecki
japoński
Autor: Arvin · Źródło: METRAVON Instruments
Trzy różne zasady pomiaru
Pomiar ultradźwiękowy wykorzystuje czas przelotu fali dźwiękowej w gazie nad produktem. Radar mierzy czas lub zmianę częstotliwości fali elektromagnetycznej, a przetwornik różnicy ciśnień wyznacza poziom z ciśnienia hydrostatycznego. Wszystkie trzy metody mogą zapewnić pomiar ciągły, ale reagują na inne właściwości procesu. Wybór należy rozpocząć od medium, temperatury, ciśnienia, wymaganej dokładności, geometrii zbiornika i funkcji bezpieczeństwa, a nie od samego zakresu katalogowego.
Kiedy sprawdza się ultradźwięk
Ultradźwięk jest prostym rozwiązaniem dla otwartych zbiorników wody, ścieków i spokojnych cieczy, gdy nad powierzchnią nie ma dużej ilości pary, pyłu ani piany. Pomiar jest bezkontaktowy, lecz fala musi przejść przez atmosferę zbiornika, dlatego metoda nie działa w próżni. Silny gradient temperatury, ruch powietrza, gęsta piana i przeszkody w wiązce mogą osłabić echo. Najwyższy poziom musi pozostać poza strefą martwą czujnika.
Kiedy wybrać radar
Radar jest mniej wrażliwy na skład gazu, temperaturę atmosfery i próżnię, dlatego dobrze nadaje się do zbiorników zamkniętych, instalacji z parą oraz silosów z pyłem. Wąska wiązka radaru 80 GHz pomaga ominąć króćce i konstrukcje wewnętrzne. Trzeba jednak ocenić stałą dielektryczną produktu, kondensację, osad na antenie, pianę i odbicia od dna. Częstotliwość nie zastępuje prawidłowego doboru anteny i miejsca montażu.
Kiedy użyć różnicy ciśnień
Pomiar różnicowo-ciśnieniowy jest często korzystny w zbiornikach zamkniętych i ciśnieniowych, zwłaszcza gdy istnieje już sprawdzona infrastruktura impulsowa. Wynik zależy jednak od gęstości cieczy. Zmiana temperatury, składu lub stężenia powoduje błąd przeliczenia poziomu. Rurki impulsowe, kapilary i membrany wymagają kontroli pod kątem zatkania, kondensacji, nieszczelności oraz zmiany zera. Dla materiałów sypkich metoda ta zwykle nie jest właściwym wyborem.
Piana, para, pył i próżnia
W przypadku trwałej piany należy ustalić, czy wymagany jest poziom cieczy, czy powierzchnia piany. Ultradźwięk może zostać pochłonięty, a radar może odbierać echo od piany lub cieczy zależnie od jej struktury. Para i próżnia zwykle przemawiają za radarem, lecz kondensacja nadal wymaga uwagi. W silosie z pyłem pomiar ocenia się podczas napełniania, a nie tylko przy spokojnej powierzchni. Próba w najtrudniejszym stanie procesu jest bardziej miarodajna niż porównanie nominalnych parametrów.
Montaż i integracja sygnału
Dla ultradźwięku i radaru trzeba zapewnić wolną drogę wiązki, prawidłowy króciec oraz odległość od strumienia napełniającego i ścian. Dla różnicy ciśnień kluczowe są punkty poboru, prowadzenie przewodów impulsowych, odpowietrzenie i zabezpieczenie przed zamarzaniem. W każdym wariancie sprawdza się zasilanie, 4–20 mA lub komunikację cyfrową, zakres w PLC, wartość awaryjną i uziemienie. Błąd skalowania w systemie sterowania może wyglądać jak problem czujnika.
Procedura doboru
Najpierw należy określić funkcję pomiaru, dopuszczalny błąd, czas odpowiedzi i wymagania alarmowe. Następnie zapisuje się medium, gęstość, stałą dielektryczną, temperaturę, ciśnienie, próżnię, pianę, parę, pył, zakres i rysunek zbiornika. Po wykluczeniu technologii niezgodnych z procesem porównuje się montaż, diagnostykę, obsługę i koszt cyklu życia. Dla warunków granicznych warto przeprowadzić próbę z wcześniej ustalonym kryterium akceptacji.
Odbiór i utrzymanie
Odbiór obejmuje porównanie wskazania z niezależnym poziomem w kilku punktach, kontrolę sygnału w PLC oraz próbę alarmu i stanu awaryjnego. Dla radaru i ultradźwięku zapisuje się krzywą echa; dla różnicy ciśnień również zero, konfigurację kapilar i gęstość odniesienia. Po zmianie medium, temperatury, geometrii lub sposobu napełniania dobór należy ponownie ocenić. Dobra decyzja wynika z warunków procesu i ryzyka, a nie z założenia, że jedna technologia jest najlepsza wszędzie.
