Почему передатчик уровня радара неточен? Общие причины, шаги по устранению неполадок и корректирующие действия

1. Если передатчик уровня радара неточен, не перенастраивайте его немедленно.

Когда радиолокационный передатчик показывает неточное значение в поле, одной из распространенных ошибок является немедленное изменение нулевой точки, полномасштабная настройка или выполнение так называемой «перекалибровки». "

Для бесконтактного радиолокационного передатчика факторы, которые фактически влияют на результат измерения, обычно включают:

• аномальный источник питания приборов;

• аномальная петля 4-20 мА;

• Неправильная высота порожнего резервуара или параметры диапазона измерений;

• неправильное положение установки;

• неправильная ориентация антенны;

• поток материала, поступающего в радиолокационный луч;

• Ложные эхо, генерируемые стенками резервуара, балками, катушками или агитаторами;

• Пыль, конденсация или накопление материала на поверхности антенны;

• наклонные материальные поверхности;

• слабая отражательная способность измеряемой среды;

• Измерение попадания в ближнюю зону слепоты;

• Несоответствие между масштабированием PLC/DCS и диапазоном измерений приборов.

Поэтому при устранении неполадок при ненормальном считывании уровня радара первым шагом является определение:

Сам прибор не работает нормально,

или:

Инструмент работает нормально, но идентифицирует неправильное эхо.

Эти два типа проблем требуют совершенно разных подходов к устранению неполадок.

2. Шаг первый: Подтвердите, что инструмент работает правильно

Если радиолокационный передатчик не имеет дисплея или выхода, сначала необходимо проверить источник питания.

Ключевые моменты для проверки включают:

• соответствует ли напряжение питания постоянного тока требованиям к прибору;

• Были ли отменены положительные и отрицательные соединения питания;

• Был ли сформирован полный цикл тока для двухпроводного инструмента;

• являются ли проводные терминалы свободными;

• если кабель сломан;

• Независимо от того, работает ли усилитель, защитный барьер или изолятор нормально;

• правильно ли подключен аналоговый вход PLC;

• превышает ли петлевая нагрузка допустимый предел прибора.

Для инструмента с локальным ЖК-дисплеем, если локальный дисплей является нормальным, но ПЛК не получает данных, проблема, скорее всего, будет в цикле сигнала, масштабировании ПЛК или стороне связи.

Если локальный дисплей сам по себе является ненормальным, приоритет должен быть отдан проверке источника питания и диагностической информации прибора.

3. Шаг второй: проверьте выход 4-20 мА вместо того, чтобы сразу же заключить, что модуль поврежден

Некоторые старые сведения об устранении неполадок могут просто констатировать:

"Вывод выше 22 мА означает, что дисплейный модуль поврежден, а вывод ниже 3. 5 мА означает, что электронный модуль вышел из строя. "

Этот вывод не является достаточно строгим.

Согласно обычно используемым сигнальным конвенциям NAMUR NE 43 нормальная информация об измерениях обычно находится в пределах приблизительно 3. 8-20. 5 мА при значениях ≤3. 6 мА или ≥21 мА могут использоваться для обозначения состояния неисправности. Использует ли устройство высокий или низкий ток разлома, зависит от его конфигурации.

Например:

• Около 0 мА:Может указывать на открытую цепь, потерю мощности или сломанную петлю;

• Ниже 3. 6 мА:может указывать на низкий уровень сигнализации;

• 4-20 мА:Обычно представляет собой диапазон измерения процесса;

• Около 20-20. 5 мА:может по-прежнему находиться в пределах допустимого района повышенной дальности;

• Выше 21 мА:Может указывать на высокую сигнализацию.

Однако эти текущие значения указывают только на то, что инструмент сообщает о ненормальном состоянии. Они сами по себе не доказывают, что дисплей или электронный модуль повреждены.

Правильный подход заключается в продолжении проверки:

• диагностические коды приборов;

• кривая эха;

• статус сенсора;

• диагностика HART;

• Локальное отображение тревожной информации.

4. Что нужно проверить, если уровень меняется, но дисплей реагирует очень медленно?

Во-первых, подтвердите, было ли настроено чрезмерно длительное время демпфирования.

Радарные приборы обычно позволяют регулировать такие параметры, как демпфирование, время отклика, время интеграции или аналогичные настройки фильтрации.

Чем больше значение демпфирования, тем стабильнее становится отображаемый тренд, но тем медленнее будет ответ.

Например, если фактический уровень изменяется быстро, а кривая тренда все еще меняется очень медленно, проверьте:

• демпфирование внутри радиолокационного прибора;

• Фильтрация в программе PLC;

• Усреднение алгоритмов в DCS;

• интервал загрузки регистратора данных;

• Облачная платформа интервал обновления дисплея.

Сам радар не следует винить просто потому, что облачно-платформенный тренд меняется медленно.

Если локальный дисплей приборов уже изменился, а облачная платформа обновляется только раз в десять минут, то проблема явно не в радиолокационном измерении.

5. Что делать, если отображаемая стоимость вообще не меняется?

Если уровень материала явно изменился, но показания радара остаются фиксированными в течение длительного периода времени, проверьте следующее в последовательности:

5. 1 Подтвердите, какая переменная действительно отображается

Некоторые системы могут отображать:

• процент;

• расстояние;

• уровень жидкости;

• высота материального уровня;

• объем;

• Исторические кэшированные данные.

Поэтому сначала следует подтвердить переменный тип.

5. 2 Проверить, включена ли задержка выхода

Некоторые инструменты могут быть сконфигурированы после возникновения неисправности для:

• удерживать последнюю действительную стоимость;

• Выход фиксированного тока высокой сигнализации;

• Выведите фиксированный низкий ток тревоги.

Поэтому значение, которое остается неизменным, не обязательно означает, что радар все еще измеряется нормально.

5. 3 Проверьте, заперлось ли эхо в фиксированном препятствии

Возможные фиксированные цели включают:

• Перекрестные балки;

• укрепление ребер;

• нагревательные катушки;

• агитаторы;

• Протрузии стенок цистерн;

• Заполнение труб.

Если одна из этих фиксированных целей производит более сильное эхо, чем фактическая поверхность материала, радар может непрерывно отслеживать ложную цель.

В этой ситуации кривая эха должна проверяться вместо слепого изменения диапазона измерений.

6. Положение установки является одной из основных причин неточного измерения уровня радара.

Луч радара не является одной прямой линией. Он имеет определенный угол луча.

Используя типичный радар с частотой 26 ГГц в качестве примера, различные размеры антенн могут создавать значительно различное покрытие луча. Около 25 ГГц промышленных радиолокационных антенн имеют типичные углы луча в диапазоне от примерно 19° до 8°. В целом, большая апертура антенны обеспечивает лучшую способность фокусировки.

Поэтому при установке следует по возможности избегать размещения в радиолокационном луче следующих объектов:

• Стены танка;

• лестницы;

• опорные балки;

• нагревательные катушки;

• агитаторные валы;

• Температурные зонды;

• другие инструменты;

• Входящий материальный поток.

Установка непосредственно над сильным потоком наполнения особенно нежелательна.

Во время заполнения большое количество частиц, пыли и движущегося материала может генерировать сложные отголоски и заставлять радар отслеживать неправильную цель.

7. Всегда ли центр силоса является лучшим местом для установки?

Нет.

Для конических силосов, гранулярно-материальных силосов и объемно-твердых применений со значительным углом отдыха центр силоса может совпадать с точкой наполнения, самой высокой точкой кучи материала или областью, где происходят сложные множественные отражения.

Положение установки должно оцениваться вместе с:

• Заполнение позиции;

• положение разряда;

• геометрия поверхности материала;

• высота силоса;

• Диаметр силоса;

• внутренние структуры;

• Угол луча радара.

Для больших объемно-твердых силосов также следует учитывать тот факт, что поверхность материала не является горизонтальной.

Поэтому при покупке радиолокационного уровня передатчика, обеспечивающего лишь «30-метровую дальность», обычно не хватает.

8. Как следует обрабатывать уплотнение, конденсацию и пыль?

В приложениях, связанных с цементом, золой, минеральным порошком, зерном, кормом для животных и аналогичными материалами, пыль может постепенно накапливаться на поверхности антенны.

Жидкие приложения также могут испытывать:

• конденсация;

• загрязнение нефтью;

• сцепление пены;

• Создание высоковязких медиа.

Небольшое накопление может не сразу вызвать проблему измерения, но сильное накопление может уменьшить эффективный эхо-сигнал.

По этой причине некоторые промышленные радиолокационные приборы обеспечивают воздушные соединения. Промышленная насыпная радиолокационная документация также обычно определяет продувку воздуха для применений, связанных с тяжелой пылью или накоплением материала.

Рекомендуемые корректирующие действия включают:

• Регулярный осмотр антенны;

• использование системы очистки воздуха, подходящей для применения;

• корректировка угла установки;

• Выбор конструкции антенны с лучшим сопротивлением конденсации или наращиванию.

Для коррозионных сред любая жидкость для очистки должна быть сначала подтверждена как химически совместимая с антенной, уплотнениями и материалами для технологического соединения.

Кислотные чистящие средства не должны использоваться в качестве универсального чистящего раствора.

9. Когда следует использовать подавление ложного эха?

Когда не удается избежать фиксированных внутренних структур, можно использовать отображение ложного эха или подавление интерференционного эха.

Типичная процедура заключается в том, чтобы позволить инструменту идентифицировать характеристики отражения фиксированных препятствий, в то время как фактический уровень материала известен.

Однако подавление ложного эха не следует рассматривать как:

"Сигнал слабый, поэтому один раз выполняйте отображение ложного эха. "

Неправильное отображение ложного эха может случайно записать истинную материальную поверхность как помехи.

Поэтому лучше всего это делать только тогда, когда:

• Подтвержден фактический уровень жидкости или материала;

• диапазон измерений подтвержден как правильный;

• Положение установки прибора является окончательным;

• Внутренняя конструкция резервуара или силоса четко понятна.

10. Рекомендуемая полевая последовательность устранения неполадок для неточного передатчика уровня радара

Процесс устранения неполадок на уровне радара

Шаг 1 - Проверьте электроснабжение:Подтвердите, что прибор запускается нормально и что напряжение питания, полярность, петля, терминалы, барьеры и изоляторы верны.

Шаг 2 - Проверьте локальный дисплей:Определите, измеряется ли сам инструмент нормально, прежде чем исследовать PLC, DCS или облачную платформу.

Шаг 3 - Измерьте сигнал 4-20 мА:Различают неисправность стороны инструмента и неисправность стороны системы управления.

Шаг 4 - Проверьте основные параметры:Проверьте высоту порожнего танка, полный диапазон, инженерный блок, нулевую точку и направление выхода.

Шаг 5 - Анализ кривой эха:Подтвердите положение и силу истинного эха материала и поверхности и сравните его с возможными ложными эхами.

Шаг 6 - Проверьте позицию установки:Особое внимание обратите на заливной впуск, стенку танка, опорные конструкции, агитаторы и другие препятствия внутри радиолокационной балки.

Шаг 7 - Проверьте антенну:Проверьте наличие пыли, конденсации, накопления материала или другого загрязнения на поверхности антенны.

Шаг 8 - Оптимизируйте параметры, если это необходимо:Только после предыдущих проверок следует учитывать подавление ложного эха, регулировку демпфирования или другую оптимизацию обработки сигналов.

Эта последовательность обычно более эффективна, чем немедленное восстановление прибора в заводских настройках.

FAQ

Q1: Почему передатчик уровня радара внезапно становится неточным?

A:Если прибор работал нормально и внезапно стал неточным, сначала проверьте загрязнение антенны, источник питания, проводку, изменения в измеренной среде и изменения в структурах площадки, а не немедленно изменяя диапазон измерений.

Q2: Почему показания радаров намного выше фактического уровня материала?

A:Общей причиной является то, что инструмент идентифицирует ложное эхо ближе к антенне, такое как поперечный луч, накопление материала, монтаж сопла или внутренняя конструкция резервуара.

Q3: Что нужно проверить, если показания радара ниже фактического уровня материала?

A:Проверьте настройку высоты порожнего резервуара, контрольную точку установки и масштабирование ПЛК. Также подтвердите, что инструмент не зацепился за неправильное эхо на большем расстоянии.

Вопрос 4: Почему прибор практически не реагирует, даже если материальный уровень меняется?

A:Проверьте настройку демпфирования радара, фильтрацию PLC и интервал загрузки данных. Также проверьте, заперлось ли эхо на фиксированной цели.

Q5: Означает ли выход 4-20 мА выше 21 мА, что радар поврежден?

A:Не обязательно. Для устройств, использующих стратегию тока неисправности, аналогичную NAMUR NE 43, ток 21 мА или выше может представлять сигнализацию о неисправности. Диагностический код прибора следует прочитать перед определением причины.

Q6: Требует ли радиолокационный передатчик регулярной калибровки?

A:Для большинства бесконтактных радиолокационных приборов обычное техническое обслуживание меньше фокусируется на частой перекалибровке и больше на проверке условий установки, качества эха, состояния антенны и конфигурации параметров. Интервал проверки или калибровки должен соответствовать требованиям системы качества и приборов проекта.

Q7: Означает ли тяжелая пыль, что радар нельзя использовать?

A:Нет. Промышленный радар широко используется для измерения порошка и гранулированного материала. Однако при выборе необходимо учитывать диапазон измерений, диэлектрические свойства, концентрацию пыли, структуру установки и тип антенны. 26 ГГц насыпной твердотельный радар уже давно используется в высокопылевых силосах, содержащих такие материалы, как цемент, сырье и корма для животных.

Вопрос 8: Какая информация требуется METRAVON для выбора радиолокационных передатчиков?

A:Рекомендуется предоставлять по меньшей мере среднее название, диапазон измерений, высоту и диаметр силоса, температуру, давление, условия пыли, положения наполнения и разряда, внутренние структуры, размеры технологического соединения, источник питания, выходной сигнал, взрывозащищенные требования и фотографии места.

Заключение

Неточный радиолокационный передатчик не обязательно означает, что прибор поврежден.

В полевых приложениях более распространенные причины включают положение установки, настройки параметров, ложные эхо-сигналы, наращивание антенны, неправильное масштабирование диапазона и проблемы с контуром сигнала.

Поэтому правильным методом устранения неполадок является не повторная перекалибровка, а проверка системы в следующей последовательности:

Источник питания → выходной сигнал → параметры → кривая эха → установка → антенна → среда.

Для сложных применений, таких как цемент, минеральный порошок, зерно и химические резервуары для хранения, METRAVON рекомендует подтверждать структуру силоса или резервуара и параметры рабочего состояния на этапе выбора радара, а не выбирать инструмент только в соответствии с расстоянием измерения.

Связанные с этим ресурсы

Радиометры уровня · Измерение уровня

Источник: METRAVON Instruments