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1. Se um transmissor de nível de radar não for preciso, não o revalide imediatamente
Quando um transmissor de nível de radar mostra um valor impreciso no campo, um erro comum é mudar imediatamente o ponto zero, configuração em escala completa, ou realizar a chamada “recalibração”. “
Para um transmissor de nível de radar sem contato, os fatores que realmente afetam o resultado da medição geralmente incluem:
Fonte de alimentação anormal do instrumento;
Loop anormal de 4–20 mA;
Configurações incorretas da altura do tanque vazio ou da faixa de medição;
Posição de instalação inadequada;
Orientação da antena incorreta;
Fluxo de material que entra no feixe de radar;
Ecos falsos gerados por paredes de tanques, vigas, bobinas ou agitadores;
Poeira, condensação ou acumulação de material na superfície da antena;
Superfícies de materiais inclinados;
Reflexividade fraca do meio medido;
Medição que entra na zona cega perto do campo;
Mistura entre a escala PLC/DCS e a faixa de medição do instrumento.
Portanto, ao solucionar problemas de leitura de nível de radar anormal, o primeiro passo é determinar se:
O instrumento em si não funciona normalmente,
ou:
O instrumento funciona normalmente, mas identifica o eco errado.
Estes dois tipos de problemas requerem abordagens de solução de problemas completamente diferentes.
2. Primeiro passo: confirmar que o instrumento é corretamente alimentado
Se o transmissor de nível de radar não tem exibição ou nenhuma saída, a fonte de alimentação deve ser verificada primeiro.
Os principais pontos a inspecionar incluem:
Se a tensão de alimentação de corrente contínua cumpre os requisitos do instrumento;
Se as ligações de potência positivas e negativas foram invertidas;
Se foi formado um ciclo de corrente completo para um instrumento de dois fios;
Se os terminais de fiação estão soltos;
Se o cabo está quebrado;
Se o protetor de onda, barreira de segurança ou isolante está funcionando normalmente;
Se a entrada analógica PLC está com fio corretamente;
Se a carga do loop excede o limite permitido do instrumento.
Para um instrumento com uma tela LCD local, se a tela local é normal, mas o PLC não recebe dados, o problema é mais provável de estar no loop de sinal, escala PLC, ou lado de comunicação.
Se o próprio visor local for anormal, deve ser dada prioridade à verificação da fonte de alimentação e da informação diagnóstica do instrumento.
3. Passo dois: Verifique a saída de 4-20 mA em vez de concluir imediatamente que um módulo está danificado
Algumas informações mais antigas de solução de problemas podem simplesmente dizer:
“Uma saída acima de 22 mA significa que o módulo de exibição está danificado, enquanto uma saída abaixo de 3. 5 mA significa que o módulo eletrônico falhou. “
Esta conclusão não é suficientemente rigorosa.
Sob as convenções de sinal NAMUR NE 43 comumente utilizadas, as informações de medição normais geralmente estão dentro de aproximadamente 3. 8–20. 5 mA, enquanto valores ≤3. 6 mA ou ≥21 mA podem ser usados para indicar uma condição de falha. Se o dispositivo usa uma corrente de falha alta ou baixa depende de sua configuração.
Por exemplo:
Cerca de 0 mA:Pode indicar um circuito aberto, perda de energia ou circuito quebrado;
Abaixo de 3. 6 mA:Pode indicar um alarme de falha baixo;
4–20 mA:Normalmente representa o intervalo de medição do processo;
Cerca de 20-20. 5 mA:Pode ainda estar dentro de uma região de superfície admissível;
Acima de 21 mA:Pode indicar um alarme de alta falha.
No entanto, esses valores atuais apenas indicam que o instrumento está relatando uma condição anormal. Não provam, por si só, que o módulo de visualização ou o módulo electrónico estejam danificados.
A abordagem correcta é continuar a verificar:
Códigos de diagnóstico de instrumentos;
Echo Curve;
Estado do sensor;
Diagnóstico da TARV;
Informação local do alarme de exibição.
4. O que deve ser verificado se o nível muda, mas a tela responde muito lentamente?
Primeiro, confirme se foi configurado um tempo excessivamente longo de amortecimento.
Instrumentos de radar geralmente permitem que parâmetros como Damping, Tempo de Resposta, Tempo de Integração ou configurações de filtragem semelhantes sejam ajustados.
Quanto maior o valor de amortecimento, mais estável se torna a tendência exibida, mas quanto mais lenta a resposta será.
Por exemplo, se o nível real mudar rapidamente enquanto a curva de tendência ainda muda muito lentamente, verifique:
Damping dentro do instrumento de radar;
Filtragem no programa PLC;
Algoritmos de média no DSC;
Intervalo de envio do registrador de dados;
Intervalo de atualização da tela Cloud-platform.
O radar em si não deve ser culpado simplesmente porque a tendência nuvem-plataforma muda lentamente.
Se o display do instrumento local já mudou, mas a plataforma de nuvem se atualiza apenas uma vez a cada dez minutos, o problema claramente não está no final da medição do radar.
5. O que deve ser feito se o valor exibido não mudar em absoluto?
Se o nível do material tiver mudado claramente, mas a leitura do radar permanecer fixa durante um longo período, verifique em sequência o seguinte:
5. 1 Confirme qual variável está realmente sendo exibida
Alguns sistemas podem exibir:
Percentagem;
Distância;
Nível líquido;
Altura do nível do material;
Volume;
Dados históricos em cache.
A variável tipo deve, portanto, ser confirmada primeiro.
5. 2 Verificar se o porão de saída está habilitado
Alguns instrumentos podem ser configurados, após uma falha, para:
Manter o último valor válido;
Saída de uma corrente fixa de alto alarme;
Saída de uma corrente fixa de alarme baixo.
Portanto, um valor que permanece inalterado não significa necessariamente que o radar ainda está medindo normalmente.
5. 3 Verifique se o eco bloqueou um obstáculo fixo
Possíveis alvos fixos incluem:
Vigas cruzadas;
Reforço das costelas;
Bobinas de aquecimento;
Lâminas de agitador;
Protrusões de paredes de tanques;
Tubos de enchimento.
Se um destes alvos fixos produzir um eco mais forte do que a superfície real do material, o radar pode seguir continuamente o alvo falso.
Nesta situação, a curva de eco deve ser verificada em vez de mudar cegamente a faixa de medição.
6. A posição da instalação é uma das principais causas da medição do nível de radar incorrecto
Um raio de radar não é uma única linha reta. Tem um ângulo de feixe definido.
Usando o radar típico de 26 GHz como exemplo, diferentes tamanhos de antenas podem produzir cobertura de feixe significativamente diferente. Algumas antenas de radar industrial de 25 GHz têm ângulos típicos de feixe que variam de aproximadamente 19° até 8°. Em geral, uma abertura de antena maior proporciona melhor capacidade de focagem.
Por conseguinte, a instalação deve evitar a colocação dos seguintes objectos no feixe de radar, sempre que possível:
Paredes de tanques;
Escadas;
Vigas de apoio;
Bobinas de aquecimento;
Eixos de agitador;
Sondas de temperatura;
Outros instrumentos;
Fluxo de material a chegar.
A instalação diretamente acima de um forte fluxo de enchimento é particularmente indesejável.
Durante o enchimento, grandes quantidades de partículas, poeira e material móvel podem gerar ecos complexos e fazer com que o radar rastreie o alvo errado.
7. O centro de um Silo é sempre a melhor posição de instalação?
Não.
Para silos cônicos, silos granular-materiais e aplicações em massa-sólidos com um ângulo de repouso significativo, o centro do silo pode coincidir com o ponto de enchimento, o ponto mais alto da pilha do material, ou uma área onde ocorrem múltiplas reflexões complexas.
A posição da instalação deve ser avaliada juntamente com:
Posição de enchimento;
Posição de descarga;
Geometria de superfície do material;
Altura do silo;
Diâmetro do silo;
Estruturas internas;
Ângulo do feixe de radar.
Para silos grandes e sólidos, o fato de a superfície do material não ser horizontal também deve ser considerado.
Portanto, ao comprar um transmissor de nível de radar, fornecendo apenas “faixa de 30 metros” geralmente não é suficiente.
8. Como deve ser tratado o acúmulo, a condensação e o pó da antena?
Em aplicações envolvendo cimento, cinzas volantes, pó mineral, grãos, ração animal e materiais similares, a poeira pode gradualmente acumular-se na superfície da antena.
As aplicações líquidas também podem experimentar:
Condensação;
Contaminação por hidrocarbonetos;
Aderência da espuma;
Acumulação de mídia altamente viscosa.
Uma pequena quantidade de acúmulo pode não causar imediatamente um problema de medição, mas o acúmulo grave pode reduzir o sinal de eco eficaz.
Por esta razão, alguns instrumentos de radar industrial fornecem conexões de extração de ar. Documentação industrial de radar sólido também comumente especifica purga de ar para aplicações envolvendo poeira pesada ou acúmulo de material.
As acções correctivas recomendadas incluem:
Inspecionar regularmente a antena;
Utilizar um sistema de purga de ar adequado para a aplicação;
Ajuste do ângulo de instalação;
Selecionar um projeto de antena com melhor resistência à condensação ou acúmulo.
Para meios corrosivos, qualquer líquido de limpeza deve primeiro ser confirmado como quimicamente compatível com os materiais de conexão de antena, selos e processo.
Os agentes de limpeza ácidos não devem ser utilizados como solução de limpeza universal.
9. Quando deve ser usada a supressão do falso eco?
Quando estruturas internas fixas não podem ser evitadas, pode-se usar mapeamento falso-eco ou supressão de interferência-eco.
Um procedimento típico é permitir que o instrumento identifique as características de reflexão de obstáculos fixos enquanto o nível real do material é conhecido.
Contudo, a supressão do falso-eco não deve ser tratada como:
“O sinal é fraco, então faça um mapeamento falso-eco uma vez. “
O mapeamento falso-eco incorreto pode acidentalmente registrar a verdadeira superfície do material como interferência.
Portanto, é melhor realizado apenas quando:
O nível real de líquido ou material foi confirmado;
A gama de medições foi confirmada como correcta;
A posição da instalação do instrumento é final;
A estrutura interna do tanque ou silo é claramente compreendida.
10. Sequência de resolução de problemas de campo recomendada para um transmissor de nível de radar inadequado
Processo de resolução de problemas do transmissor de nível de radar
Passo 1 – Verifique a fonte de alimentação:Confirme que o instrumento inicia normalmente e que a tensão de alimentação, polaridade, loop, terminais, barreiras e isolantes estão corretos.
Passo 2 – Verifique a exibição local:Determinar se o próprio instrumento está medindo normalmente antes de investigar a plataforma PLC, DCS ou nuvem.
Etapa 3 – Medir o sinal de 4–20 mA:Distinção entre uma falha do lado do instrumento e uma falha do lado do sistema de controlo.
Passo 4 – Verifique os parâmetros básicos:Verifique a altura do tanque vazio, faixa completa, unidade de engenharia, ponto zero e direção de saída.
Passo 5 – Analise a curva do eco:Confirme a posição e a força do verdadeiro eco material-superfície e compare-o com possíveis ecos falsos.
Etapa 6 – Inspecione a posição de instalação:Preste especial atenção à entrada de enchimento, parede de tanque, estruturas de apoio, agitadores, e outros obstáculos dentro do feixe de radar.
Passo 7 – Inspecione a antena:Verifique se há poeira, condensação, acúmulo de material ou outra contaminação na superfície da antena.
Passo 8 – Otimizar parâmetros se necessário:Somente após as verificações anteriores deve-se considerar a supressão do falso-eco, o ajuste do amortecimento, ou outra otimização do processamento de sinal.
Esta sequência é geralmente mais eficaz do que restaurar imediatamente o instrumento para configurações de fábrica.
FAQ
Q1: Por que um transmissor de nível de radar de repente se torna impreciso?
A:Se o instrumento operado normalmente antes e de repente se torna impreciso, primeiro verifique a contaminação da antena, fonte de alimentação, fiação, mudanças no meio medido e mudanças nas estruturas do local, em vez de modificar imediatamente a faixa de medição.
Q2: Por que a leitura do radar é muito superior ao nível real do material?
A:Uma causa comum é que o instrumento está identificando um falso eco mais próximo da antena, como um feixe cruzado, acúmulo de material, bocal de montagem ou estrutura interna do tanque.
Q3: O que deve ser verificado se a leitura do radar é inferior ao nível real do material?
A:Verifique a configuração da altura do tanque vazio, ponto de referência de instalação e escala PLC. Confirmar também que o instrumento não tem travado em um eco incorreto a uma distância maior.
P4: Por que o instrumento mal responde, mesmo que o nível do material esteja mudando?
A:Verifique a configuração de amortecimento do radar, filtragem PLC e intervalo de upload de dados. Também inspecione se o eco ficou bloqueado em um alvo fixo.
Q5: Uma saída de 4-20 mA acima de 21 mA significa que o radar está danificado?
A:Não necessariamente. Para dispositivos que utilizam uma estratégia de corrente de falha semelhante à NAMUR NE 43, uma corrente de 21 mA ou superior pode representar um alarme de falha. O código diagnóstico do instrumento deve ser lido antes de determinar a causa.
Q6: Um transmissor de nível de radar requer calibração regular?
A:Para a maioria dos instrumentos de radar sem contato, a manutenção de rotina se concentra menos na recalibração frequente e mais na verificação das condições de instalação, qualidade do eco, condição da antena e configuração de parâmetros. O intervalo de verificação ou calibração deve seguir os requisitos do sistema de qualidade e do instrumento do projeto.
P7: A poeira pesada significa que o radar não pode ser usado?
A:Não. Radar industrial é amplamente utilizado para medição de pó e material granular. No entanto, a seleção deve considerar a faixa de medição, propriedades dielétricas, concentração de poeira, estrutura de instalação e tipo de antena. O radar de 26 GHz é usado há muito tempo em silos de alta poeira contendo materiais como cimento, matérias-primas e ração animal.
Q8: Que informações METRAVON requer para a seleção de transmissores de nível de radar?
A:Recomenda-se fornecer pelo menos o nome médio, faixa de medição, altura e diâmetro do silo, temperatura, pressão, condições de poeira, posições de enchimento e descarga, estruturas internas, dimensões de conexão de processo, fonte de alimentação, sinal de saída, requisitos à prova de explosão e fotos do local.
Conclusão
Um transmissor de nível de radar impreciso não significa necessariamente que o instrumento esteja danificado.
Em aplicações de campo, causas mais comuns incluem posição de instalação, configurações de parâmetros, ecos falsos, acúmulo de antena, escala de alcance incorreto e problemas de loop de sinal.
Portanto, o método correto de solução de problemas não é a recalibração repetida, mas sim a verificação do sistema na seguinte sequência:
Alimentação → sinal de saída → parâmetros → curva de eco → instalação → antena → meio.
Para aplicações complexas como cimento, pó mineral, grãos e tanques de armazenamento químico, METRAVON recomenda confirmar a estrutura do silo ou tanque e parâmetros de condição operacional durante a fase de seleção do radar, em vez de selecionar o instrumento apenas de acordo com a distância de medição.
Recursos conexos
medidores de nível por radar · Medição do nível
Autor: Arvin · Fonte: Instrumentos METRAVON
