Dlaczego radarowy przetwornik poziomu mierzy niedokładnie? Przyczyny i działania korygujące

1. Jeśli transmiter Radar poziom jest niedokładny, nie natychmiast przekalibrować go

Gdy przekaźnik poziomu radaru wykazuje niedokładną wartość w polu, jednym z powszechnych błędów jest natychmiastowa zmiana punktu zerowego, ustawienia pełnej skali lub wykonanie tzw. "rekalibracji". "

W przypadku niekontaktowego nadajnika poziomu radaru czynniki, które faktycznie wpływają na wynik pomiaru, obejmują zazwyczaj:

• Nieprawidłowe zasilanie przyrządu;

• Nieprawidłowa pętla 4- 20 mA;

• Nieprawidłowe ustawienia wysokości zbiornika lub zakresu pomiarowego;

• Niewłaściwe położenie instalacji;

• Nieprawidłowe ustawienie anteny;

• przepływ materiału do wiązki radarowej;

• Fałszywe echa wytwarzane przez ściany zbiornika, belki, cewki lub mieszadła;

• kurz, kondensacja lub nagromadzenie materiału na powierzchni anteny;

• Powierzchnie materiałowe;

• słabe odbicie mierzonego podłoża;

• pomiar wejścia do strefy ślepej pola bliskiego;

• Niezgodność między skalowaniem PLC / DCS a zakresem pomiaru przyrządów.

Dlatego też w przypadku rozwiązywania problemów związanych z nieprawidłowym odczytem poziomu radaru, pierwszym krokiem jest ustalenie, czy:

Sam instrument nie działa normalnie,

lub:

Przyrząd działa normalnie, ale identyfikuje niewłaściwe echo.

Te dwa rodzaje problemów wymagają zupełnie różnych podejść do rozwiązywania problemów.

2. Krok pierwszy: Potwierdź, że instrument jest właściwie napędzany

Jeżeli nadajnik poziomu radaru nie ma wyświetlacza lub wyjścia, należy najpierw sprawdzić zasilanie.

Kluczowe punkty kontroli obejmują:

• czy napięcie zasilania prądem stałym spełnia wymogi przyrządu;

• czy pozytywne i negatywne połączenia energetyczne zostały odwrócone;

• Czy utworzono pełną pętlę prądu dla instrumentu dwuprzewodowego;

• czy zaciski przewodów są luźne;

• Czy kabel jest zepsuty;

• czy zabezpieczenie przeciwprzepięciowe, bariera bezpieczeństwa lub izolator działają normalnie;

• czy wejście analogowe PLC jest prawidłowo podłączone;

• Czy obciążenie pętli przekracza dopuszczalny limit przyrządu.

W przypadku przyrządu z lokalnym wyświetlaczem LCD, jeśli wyświetlacz jest normalny, ale PLC nie otrzymuje danych, problem jest bardziej prawdopodobny w pętli sygnału, skalowaniu PLC lub stronie komunikacyjnej.

Jeżeli sam wyświetlacz lokalny jest nieprawidłowy, priorytetem powinno być sprawdzenie źródła zasilania i informacji diagnostycznych przyrządów.

3. Krok drugi: Sprawdź wyjście 4- 20 mA zamiast natychmiastowego zakończenia, że moduł jest uszkodzony

Niektóre starsze informacje dotyczące rozwiązywania problemów mogą po prostu określać:

"Wyjście powyżej 22 mA oznacza, że moduł wyświetlacza jest uszkodzony, a wyjście poniżej 3. 5 mA oznacza awarię modułu elektronicznego."

Wniosek ten nie jest wystarczająco rygorystyczny.

Zgodnie z powszechnie stosowanymi konwencjami sygnałowymi NAMUR NE 43 normalne informacje pomiarowe mieszczą się zazwyczaj w około 3. 8- 20. 5 mA, przy czym wartości ≤ 3. 6 mA lub ≥ 21 mA można zastosować w celu wskazania stanu uszkodzenia. To, czy urządzenie używa wysokiego czy niskiego prądu usterek, zależy od jego konfiguracji.

Na przykład:

• Około 0 mA:Może wskazywać obwód otwarty, utratę mocy lub pękniętą pętlę;

• Poniżej 3. 6 mA:Może wskazywać alarm niskiego poziomu awarii;

• 4- 20 mA:Zazwyczaj reprezentuje zakres pomiaru procesu;

• Około 20-20. 5 mA:Może nadal znajdować się w dopuszczalnym regionie o dużym zasięgu;

• powyżej 21 mA:Może wskazywać na wysoki alarm.

Jednakże obecne wartości wskazują jedynie, że instrument zgłasza stan nieprawidłowy. Nie dowodzą one, że moduł wyświetlacza lub moduł elektroniczny jest uszkodzony.

Prawidłowe podejście polega na kontynuowaniu kontroli:

• kody diagnostyczne przyrządów;

• Echo Curve;

• Stan czujnika;

• diagnostyka HART;

• Lokalne wyświetlanie informacji alarmowych.

4. Co należy sprawdzić, jeśli poziom zmienia się, ale wyświetlacz reaguje bardzo powoli?

Po pierwsze, potwierdzić, czy zbyt długi czas tłumienia został skonfigurowany.

Przyrządy radarowe pozwalają na ogólną regulację parametrów takich jak tłumienie, czas reakcji, czas integracji lub podobne ustawienia filtrowania.

Im większa wartość tłumienia, tym bardziej stabilny jest wyświetlany trend, ale im wolniejsza będzie reakcja.

Na przykład, jeśli rzeczywisty poziom zmienia się szybko, podczas gdy krzywa trendu zmienia się bardzo powoli, sprawdź:

• tłumienie wewnątrz przyrządu radarowego;

• filtrowanie w programie PLC;

• algorytmy uśredniania w DCS;

• Przedział wysyłania danych rejestratora danych;

• Odstęp aktualizacji wyświetlacza Cloud- platform.

Sam radar nie powinien być obwiniany tylko dlatego, że trend cloud- platform zmienia się powoli.

Jeśli lokalny wyświetlacz instrumentów już się zmienił, ale platforma w chmurze odświeża się tylko raz na dziesięć minut, problem wyraźnie nie znajduje się na końcu pomiaru radaru.

5. Co należy zrobić, jeśli wyświetlana wartość w ogóle się nie zmienia?

Jeżeli poziom materiału uległ wyraźnej zmianie, ale odczyt radaru pozostaje ustawiony na długi okres, sprawdź kolejność:

5. 1 Potwierdź, która zmienna jest faktycznie wyświetlana

Niektóre systemy mogą wyświetlać:

• procent;

• Odległość;

• poziom cieczy;

• wysokość poziomu materiału;

• objętość;

• Dane historyczne.

Należy zatem najpierw potwierdzić typ zmiennej.

5. 2 Sprawdź, czy wyjście Hold jest włączone

Niektóre instrumenty można skonfigurować, po wystąpieniu błędu, aby:

• Przytrzymaj ostatnią poprawną wartość;

• Wyjście stałego wysokiego prądu alarmowego;

• Wyjście stałego niskiego prądu alarmowego.

Dlatego wartość, która pozostaje bez zmian, niekoniecznie oznacza, że radar nadal mierzy normalnie.

5. 3 Sprawdź, czy Echo zablokował na stałe przeszkody

Możliwe stałe cele obejmują:

• wiązki poprzeczne;

• Wzmocnienie żeber;

• Cewki grzewcze;

• Ostrza agitatorów;

• Wygięcia ścian zbiornika;

• Wypełniam rury.

Jeżeli jeden z tych stałych celów wytwarza silniejsze echo niż rzeczywista powierzchnia materiału, radar może stale śledzić fałszywy cel.

W takiej sytuacji należy sprawdzić krzywą echa zamiast ślepej zmiany zakresu pomiaru.

6. Pozycja instalacji jest jednym z głównych przyczyn niedokładnego pomiaru poziomu radaru

Promień radarowy nie jest jedną linią prostą. Ma określony kąt wiązki.

Na przykład przy użyciu typowego radaru 26 GHz, różne rozmiary anteny mogą powodować znacznie różny zasięg wiązki. Przemysłowe anteny radarowe o szerokości około 25 GHz mają typowe kąty wiązki od około 19 ° do 8 °. Ogólnie rzecz biorąc, większa apertura anteny zapewnia lepsze możliwości koncentracji.

Instalacja powinna zatem unikać umieszczania w wiązce radarowej następujących przedmiotów, o ile to możliwe:

• Ściany zbiornika;

• Drabiny;

• wiązki nośne;

• Cewki grzewcze;

• Wały agitacyjne;

• sondy temperatury;

• Pozostałe instrumenty;

• Przychodzący przepływ materiału.

Instalacja bezpośrednio nad silnym strumieniem napełniania jest szczególnie niepożądana.

Podczas napełniania duża ilość cząstek, pyłu i ruchomego materiału może generować złożone echa i spowodować, że radar wyśledzi zły cel.

7. Czy centrum Silo zawsze jest najlepszą pozycją instalacyjną?

Nie.

W przypadku silosów stożkowych, silosów z materiału ziarnistego oraz aplikacji o dużym kącie spoczynku, środek silosów może zbiegać się z punktem napełniania, najwyższym punktem stosu materiału lub obszarem, w którym występują złożone wielokrotne odbicia.

Pozycja instalacji powinna być oceniana wraz z:

• Pozycja napełniania;

• pozycja zrzutu;

• geometria powierzchni materiału;

• wysokość silosu;

• średnica silosu;

• struktury wewnętrzne;

• Kąt wiązki radarowej.

W przypadku dużych silosów o litej wypukłości należy również uwzględnić fakt, że powierzchnia materiału nie jest pozioma.

Dlatego przy zakupie nadajnika poziomu radaru, zapewnienie tylko "30-metrowego zakresu" zazwyczaj nie jest wystarczające.

8. Jak Antenna Buildup, Kondensacja i Pył powinny być obsługiwane?

W zastosowaniach obejmujących cement, popiół lotny, proszek mineralny, ziarno, paszę dla zwierząt i podobne materiały pył może stopniowo gromadzić się na powierzchni anteny.

Aplikacje płynne mogą również doświadczać:

• Kondensacja;

• zanieczyszczenie olejem;

• przyczepność piany;

• Budowanie z wysoce lepkich mediów.

Niewielka ilość nagromadzenia może nie spowodować problemu pomiaru, ale ciężka akumulacja może zmniejszyć efektywny sygnał echo.

Z tego powodu niektóre przemysłowe przyrządy radarowe zapewniają połączenia z oczyszczaniem powietrza. Przemysłowa dokumentacja radarowa luzem również powszechnie określa oczyszczanie powietrza do zastosowań związanych z dużym pyłem lub nagromadzeniem materiału.

Zalecane działania naprawcze obejmują:

• Regularnie sprawdza antenę;

• korzystanie z systemu oczyszczania powietrza odpowiedniego do zastosowania;

• Regulowanie kąta montażu;

• Wybór konstrukcji anteny z lepszą odpornością na kondensację lub nagromadzenie.

W przypadku środków żrących każdy płyn czyszczący musi najpierw zostać potwierdzony jako zgodny chemicznie z anteną, uszczelnieniami i materiałami przyłączeniowymi.

Acydycznych środków czyszczących nie należy stosować jako uniwersalnego roztworu czyszczącego.

9. Kiedy należy użyć tłumienia False-Echo?

Jeżeli nie można uniknąć stałych struktur wewnętrznych, można użyć fałszywego mapowania echa lub tłumienia echa interferencyjnego.

Typowa procedura polega na umożliwieniu instrumentowi identyfikacji cech odbicia stałych przeszkód, podczas gdy znany jest rzeczywisty poziom materiału.

Nie należy jednak traktować tłumienia fałszywego echa jako:

"Sygnał jest słaby, więc wykonaj fałszywe mapowanie echo raz."

Nieprawidłowe mapowanie false-echo może przypadkowo zarejestrować prawdziwą powierzchnię materiału jako zakłócenia.

Dlatego najlepiej wykonać tylko wtedy, gdy:

• Potwierdzono rzeczywisty poziom cieczy lub materiału;

• Zakres pomiaru został potwierdzony jako prawidłowy;

• Pozycja instalacji przyrządu jest ostateczna;

• Wewnętrzna konstrukcja zbiornika lub silosu jest wyraźnie rozumiana.

10. Zalecana sekwencja rozwiązywania problemów w terenie dla niedokładnego nadajnika poziomu radaru

Proces rozwiązywania problemów z transmiterem poziomu radaru

Krok 1 - Sprawdź zasilacz:Potwierdzić, że przyrząd zaczyna się normalnie i że napięcie zasilania, polaryzacja, pętla, zaciski, bariery i izolatory są prawidłowe.

Krok 2 - Sprawdź wyświetlacz lokalny:Określić, czy sam przyrząd mierzy normalnie przed badaniem platformy PLC, DCS lub chmury.

Krok 3 - Zmierzyć sygnał 4- 20 mA:Rozróżnienie między wadą po stronie przyrządu a wadą po stronie systemu sterowania.

Krok 4 - Sprawdź podstawowe parametry:Sprawdzić wysokość zbiornika opróżnionego, zakres w skali pełnej, jednostkę inżynieryjną, punkt zerowy i kierunek wyjściowy.

Krok 5 - Analiza krzywej Echo:Potwierdź położenie i wytrzymałość prawdziwego echa powierzchniowego i porównaj go z możliwymi fałszywymi echem.

Krok 6 - Sprawdź pozycję instalacji:Należy zwrócić szczególną uwagę na wlot, ścianę zbiornika, konstrukcje podtrzymujące, agitatory i inne przeszkody w obrębie wiązki radarowej.

Krok 7 - Sprawdź Antenę:Sprawdzić, czy na powierzchni anteny występuje pył, kondensacja, nagromadzenie materiału lub inne zanieczyszczenie.

Krok 8 - Optymalizacja parametrów w razie potrzeby:Dopiero po poprzednich kontrolach należy wziąć pod uwagę nieprawdziwe tłumienie echa, regulację tłumienia lub inne optymalizację przetwarzania sygnałów.

Sekwencja ta jest zazwyczaj skuteczniejsza niż natychmiastowe przywrócenie instrumentu do ustawień fabrycznych.

FAQ

P1: Dlaczego nadajnik poziomu radaru nagle staje się niedokładny?

A:Jeżeli przyrząd pracuje normalnie przed i nagle staje się niedokładny, należy najpierw sprawdzić skażenie anteny, zasilanie, przewody, zmiany w mierzonym podłożu oraz zmiany w strukturach terenu, zamiast natychmiast modyfikować zakres pomiaru.

P2: Dlaczego odczyt radaru jest znacznie wyższy niż rzeczywisty poziom materiału?

A:Powszechną przyczyną jest to, że przyrząd identyfikuje fałszywe echo bliżej anteny, takie jak wiązka poprzeczna, nagromadzenie materiału, dysza montażowa lub wewnętrzna konstrukcja zbiornika.

P3: Co należy sprawdzić, jeśli odczyt radaru jest niższy od rzeczywistego poziomu materiału?

A:Sprawdzić ustawienia wysokości zbiornika, punkt odniesienia instalacji i skalowanie PLC. Potwierdź również, że instrument nie namierzył nieprawidłowego echa w większej odległości.

P4: Dlaczego instrument ledwo reaguje, mimo że poziom materiału ulega zmianie?

A:Sprawdź ustawienia tłumienia radarów, filtrowanie PLC i interwał przesyłania danych. Sprawdzić również, czy echo zostało zablokowane na stałe cel.

P5: Czy wyjście 4- 20 mA powyżej 21 mA oznacza, że radar jest uszkodzony?

A:Niekoniecznie. Dla urządzeń wykorzystujących strategię fault- current podobną do NAMUR NE 43 prąd 21 mA lub wyższy może stanowić alarm błędu. Przed określeniem przyczyny należy przeczytać kod diagnostyczny przyrządu.

P6: Czy transmiter poziomu radaru wymaga regularnej kalibracji?

A:W przypadku większości niekontaktowych przyrządów radarowych rutynowa konserwacja skupia się mniej na częstej rekalibracji, a więcej na sprawdzaniu warunków instalacji, jakości echa, stanu anteny i konfiguracji parametrów. Przedział weryfikacji lub kalibracji powinien odpowiadać wymaganiom systemu jakości i przyrządu projektu.

P7: Czy ciężki pył oznacza, że nie można użyć radaru?

A:Nie. Radary przemysłowe są szeroko stosowane do pomiaru proszku i materiału granulowanego. Jednakże selekcja musi uwzględniać zakres pomiarowy, właściwości dielektryczne, stężenie pyłu, strukturę instalacji i typ anteny. W silosach wysokopyłowych zawierających materiały, takie jak cement, surowce i pasza dla zwierząt, od dawna stosowany jest radar wielkogabarytowy 26 GHz.

P8: Jakie informacje METRAVON potrzebuje do wyboru nadajnika poziomu radarowego?

A:Zaleca się zapewnienie co najmniej średniej nazwy, zakresu pomiaru, wysokości i średnicy silosu, temperatury, ciśnienia, warunków pyłowych, pozycji napełniania i wyładowania, struktur wewnętrznych, wymiarów połączenia procesu, zasilania, sygnału wyjściowego, wymagań wybuchowo-odpornych oraz zdjęć na miejscu.

Wniosek

Niedokładny nadajnik poziomu radaru niekoniecznie oznacza uszkodzenie przyrządu.

W zastosowaniach polowych, częstsze przyczyny obejmują położenie instalacji, ustawienia parametrów, fałszywe echa, nagromadzenie anteny, nieprawidłowe skalowanie zakresu oraz problemy z pętlą sygnałową.

Dlatego prawidłową metodą rozwiązywania problemów nie jest powtarzająca się rekalibracja, lecz raczej sprawdzanie systemu w następującej kolejności:

Zasilanie → Sygnał wyjściowy → Parametry → krzywa echo → Instalacja → antena → medium.

W przypadku złożonych zastosowań, takich jak cement, proszek mineralny, ziarno i chemikalia, METRAVON zaleca potwierdzenie struktury silosu lub zbiornika oraz parametrów stanu eksploatacyjnego na etapie doboru radarów, a nie wybór przyrządu tylko w zależności od odległości pomiarowej.

Zasoby powiązane

Liczniki poziomu radaru · Pomiar poziomu

Autor: Arvin · Source: METRAVON Instruments