การวัดระดับด้วยเรดาร์ในไซโลเก็บเม็ดเชื้อเพลิงไม้

METRAVON การวัดระดับด้วยเรดาร์ในไซโลเก็บเม็ดเชื้อเพลิงไม้

ไซโลจัดเก็บเม็ดไม้ไม่ใช่เพียงภาชนะบรรจุของแข็งที่มีฝุ่นสะสมเท่านั้น

ในระหว่างการเติม เม็ดไม้อาจจัดเรียงตัวเป็นกองทรงกรวยหรือกองที่อยู่นอกจุดศูนย์กลาง ขณะที่การระบายออก อาจทำให้พื้นผิวเกิดบริเวณที่ต่ำลง สะพาน หรือช่องว่างเฉพาะจุด ส่วนละอองไม้ ปริมาณความชื้นที่เปลี่ยนแปลงไป และความแปรผันของความหนาแน่นรวม ล้วนทำให้การวัดปริมาณสินค้าซับซ้อนกว่าการวัดระดับของของเหลว

คุณค่าหลักของเรดาร์คือสามารถให้ข้อมูลระดับอย่างต่อเนื่อง โดยไม่จำเป็นต้องให้องค์ประกอบที่ใช้วัดค่าต้องถูกฝังอยู่ภายในวัสดุ ข้อมูลดังกล่าวสามารถสนับสนุนการควบคุมการเติมวัสดุ การวางแผนการระบายวัสดุ การแจ้งเตือน และการบริหารจัดการสินค้าคงคลังได้

1. ทำไมเรดาร์แบบไม่สัมผัสจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในไซโลถังไม้?

เอนเทนนาของเรดาร์โดยทั่วไปจะถูกติดตั้งไว้ที่ด้านบนของไซโล และไม่ต้องถูกจุ่มอยู่ภายในวัสดุที่อยู่ในปริมาณมาก

สิ่งนี้ช่วยป้องกัน:

• การสึกหรอทางกลจากเม็ดผง;

• แรงดึงที่กระทำต่อสายเคเบิลหรือโพรบ;

• การติดกันหรือการตันทางกล;

• กิจกรรมการบำรุงรักษาบางอย่างภายในไซโล

2. อะไรคือสาเหตุที่ทำให้การวัดระดับในไซโลถ่านไม้เป็นเรื่องยาก?

ฝุ่นเป็นปัจจัยสำคัญ แต่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของปัญหาเท่านั้น

ปัจจัยทั่วไปอื่น ๆ ได้แก่:

• การเติมวัสดุที่อยู่นอกจุดศูนย์กลาง;

• พื้นผิววัสดุที่ไม่สม่ำเสมอ;

• มุมกองตามธรรมชาติของวัสดุ;

• การเกิดสะพานวัสดุ;

• การพังทลายอย่างฉับพลันของวัสดุ;

• วัสดุที่ตกค้างอยู่บนผนังไซโล;

• การสะสมของฝุ่นบนเสาอากาศ

การเลือกเรดาร์เพียงเพราะมีระยะสังเกตการณ์ไกล หรือมีการโฆษณาสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่น ไม่สามารถรับประกันได้ว่าจุดที่ทำการวัดจะสะท้อนถึงข้อมูลสินค้าที่มีอยู่จริง

3. ทำไมเรดาร์ความถี่ 80GHz จึงเป็นที่นิยมใช้ในไซโลที่บรรจุเม็ดไม้?

ข้อดีหลักของ 80GHz เรดาร์คือความสามารถในการสร้างลำแสงแคบโดยใช้เสาอากาศขนาดกะทัดรัด

ในไซโลที่มีความสูงหรือมีความกว้างค่อนข้างแคบ ลำแสงที่แคบจะช่วยลดการสะท้อนของแสงจากผนัง ซึ่งอาจเกิดขึ้นภายในท่อและโครงสร้างภายในของไซโล

ดังนั้น ปัจจัยต่อไปนี้จึงมักมีความสำคัญมากกว่าการพิจารณาเพียงระยะสูงสุดตามค่าที่กำหนดไว้:

• มุมของลำแสง;

• ความสูงของไซโล;

• เส้นผ่านศูนย์กลางของไซโล;

• ตำแหน่งการติดตั้ง;

• ตำแหน่งจุดเติมวัสดุ;

4. เครื่องเรดาร์ควรติดตั้งไว้ที่บริเวณกึ่งกลางของไซโลเสมอหรือไม่?

ไม่ใช่;

หากบริเวณกึ่งกลางเป็นจุดเติมวัสดุหลัก การติดตั้งเครื่องเรดาร์ไว้เหนือลำสินค้าที่เข้ามาโดยตรง อาจทำให้เครื่องดังกล่าวตกอยู่ภายใต้ความเสี่ยงต่อ:

• ฝุ่นหนัก;

• ผลกระทบจากผลิตภัณฑ์โดยตรง;

• รูปทรงของเสาที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว;

• ความไม่เสถียรของสัญญาณสะท้อนในระยะเวลาสั้น;

จุดติดตั้งควรเลือกตามจุดเติม วัสดุที่ปล่อยออก เส้นผ่านศูนย์กลางของไซโล รูปทรงทั่วไปของเสา และพื้นที่รองรับของคาน;

5. ทำไมปริมาณสินค้าคงคลังอาจไม่ถูกต้อง แม้ระยะทางที่วัดได้ด้วยเรดาร์จะแม่นยำ?

เรดาร์เครื่องเดียวสามารถวัดค่าที่เป็นตัวแทนของจุดหนึ่งภายในลำแสงได้ แต่ไม่สามารถวัดพื้นผิววัสดุแบบสามมิติได้อย่างครบถ้วน

ในขณะเดียวกัน ซิลโลอาจมีลักษณะดังต่อไปนี้:

• เสาตรงกลางที่มีความสูงกว่า;

• ส่วนที่มีระดับสูงขึ้น ซึ่งเกิดจากการบรรจุวัสดุนอกจุดศูนย์กลาง;

• บริเวณที่มีความลึกเพิ่มขึ้นบริเวณด้านบนของทางออก;

• วัสดุที่เหลืออยู่บนผนัง

• เป็นโมฆะใต้สะพาน

สิ่งสำคัญ:ความแม่นยำของระยะที่เรดาร์วัดได้ไม่เท่ากับความแม่นยำของปริมาณวัสดุทั้งหมดในไซโล

ของแข็งจำนวนมาก6.เมื่อจุดวัดเรดาร์อาจไม่เพียงพอ?

หากโครงการต้องการความแม่นยำของสต็อกที่สูงขึ้น ควรพิจารณาใช้แนวทางการจัดการสต็อกแบบหลายจุด หรือแนวทางอื่นที่เหมาะสม ในกรณีต่อไปนี้:

• - เส้นผ่านศูนย์กลางของซิลโลมีขนาดใหญ่;

• - การเติมวัสดุที่อยู่นอกจุดศูนย์กลางเป็นปัญหาอย่างรุนแรง;

• - มีจุดเติมหรือจุดระบายวัสดุหลายจุด;

• - พื้นผิวของวัสดุมีลักษณะไม่สมมาตรอย่างต่อเนื่อง;

• - มักพบปรากฏการณ์การเชื่อมต่อระหว่างจุดต่างๆ และช่องว่างภายในซิลโล

• ข้อกำหนดคือมวลของสินค้าคงคลัง ไม่ใช่เพียงแนวโน้มระดับหรือการแจ้งเตือนระดับสูง/ต่ำเท่านั้น

แนวทางที่เป็นไปได้ ได้แก่:

• จุดวัดระดับด้วยเรดาร์ที่เป็นอิสระหลายจุด;

• ระบบสแกนระดับแบบ 3 มิติ;

• ระบบการชั่งน้ำหนัก;

• การผสานข้อมูลระดับจากเรดาร์เข้ากับบันทึกการนำเข้า/การส่งออกวัสดุ;

ทางเลือกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับความแม่นยำของสินค้าคงคลังที่ต้องการและข้อกำหนดด้านเศรษฐศาสตร์ของโครงการ

7.การแปลงระดับของเม็ดไม้ให้เป็นหน่วยตันในคลังสินค้าเป็นอย่างไร?

ระดับ → ปริมาตร → มวล

อย่างน้อยที่สุด การคำนวณจำเป็นต้องใช้ข้อมูลดังต่อไปนี้:

• เส้นผ่านศูนย์กลางของไซโลและความสูงรวม;

• รูปทรงพื้นที่เป็นพื้นเรียบหรือพื้นทรงกรวย;

• รูปร่างของพื้นผิววัสดุ;

• ความหนาแน่นรวมของเม็ดไม้

ปริมาณความชื้นของเม็ดวัสดุ ขนาดอนุภาค และการอัดแน่น สามารถส่งผลให้ความหนาแน่นรวมเปลี่ยนแปลงไปได้ ดังนั้น ค่าที่วัดได้ในระดับเดียวกัน จึงไม่จำเป็นต้องสอดคล้องกับมวลของสินค้าในคลังอย่างแม่นยำเสมอไป

8. เรดาร์สามารถใช้วัดคลังเม็ดวัสดุไม้ที่มีความสูงถึง 18 เมตรหรือมากกว่านั้นได้หรือไม่?

ในกรณีส่วนใหญ่ สามารถทำได้

ระยะทางในการวัดที่ 18 เมตร ไม่ถือเป็นเรื่องยากสำหรับเรดาร์อุตสาหกรรมยุคใหม่ในการคัดเลือกอย่างครบถ้วน ควรพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลางของซิลโล่ ความกว้างของคาน ฝุ่นละออง สภาพพื้นผิวของวัสดุ ระดับสูงสุด และโครงสร้างภายใน เป็นต้น

9. ควรจัดการกับการสะสมของฝุ่นบนเสาอากาศอย่างไร?

ฝุ่นไม้สามารถสะสมตัวอย่างค่อยเป็นค่อยไปบนเสาอากาศหรือบริเวณพื้นผิวที่สัมผัสกับกระบวนการผลิต

ขึ้นอยู่กับการออกแบบเรดาร์ มาตรการที่เหมาะสมอาจประกอบด้วย:

• การตรวจสอบเป็นระยะ;

• การทำความสะอาด;

• การระบายอากาศที่ได้รับการอนุมัติจากผู้ผลิต;

• การเลือกรูปทรงของเสาอากาศที่มีแนวโน้มจะไม่เกิดการสะสมของฝุ่น;

ไม่ควรติดตั้งฝาครอบทำจากพลาสติกหรือโลหะทั่วไปไว้ด้านหน้าเสาอากาศ โดยไม่ได้ตรวจสอบความเข้ากันได้ก่อน เนื่องจากฝาครอบดังกล่าวอาจก่อให้เกิดการสะท้อนคลื่นเรดาร์รูปแบบใหม่;

10. ทำไมจึงจำเป็นต้องพิจารณาฝุ่นที่สามารถติดไฟได้?

ฝุ่นไม้ละเอียดสามารถก่อให้เกิดบรรยากาศที่ติดไฟได้ภายใต้ความเข้มข้นและเงื่อนไขการจุดไฟที่เหมาะสมบางประการ

ดังนั้น โครงการนี้จึงต้องแยกแยะระหว่าง:

• ค่าระดับการป้องกัน IP สำหรับการป้องกันฝุ่นและการซึมผ่านของน้ำ;

• การรับรองพื้นที่อันตรายสำหรับฝุ่นที่ติดไฟได้:

สำหรับพื้นที่ที่ถูกจัดประเภท ให้ตรวจสอบการรับรองของรุ่นเรดาร์ที่กำหนด อุณหภูมิพื้นผิวที่อนุญาต ข้อกำหนดสำหรับตัวยึดสายเคเบิล และระบบการต่อพื้นดิน:

11. ข้อมูลจากเรดาร์สามารถนำไปใช้ในระบบควบคุมของโรงงานได้อย่างไร?

• การแสดงระดับอย่างต่อเนื่อง;

• การแจ้งเตือนเมื่อระดับสูง;

• การแจ้งเตือนเมื่อระดับต่ำ;

• การล็อกการทำงานระหว่างสายพานลำเลียงหรือระบบป้อนวัสดุ;

• การวางแผนการเติม;

• การวิเคราะห์แนวโน้มของสต็อกสินค้า;

• การตรวจสอบจากระยะไกลผ่านระบบ SCADA หรือคลาวด์

สำหรับการดำเนินงานของโรงงาน ข้อมูลแนวโน้มในระยะยาวที่น่าเชื่อถือมักมีคุณค่ามากกว่าการติดตามค่าที่วัดได้เพียงค่าเดียวในระดับ "มิลลิเมตร" จากพื้นผิวของวัสดุแข็งที่มีลักษณะไม่สม่ำเสมอ

12. ควรให้ข้อมูลใดบ้างเพื่อการเลือก?

ข้อสรุป

ความท้าทายหลักในการวัดระดับวัสดุเม็ดไม้ด้วยเรดาร์ในถังเก็บไม่ได้อยู่ที่การที่เรดาร์จะสามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นได้หรือไม่ แต่เป้าหมายที่แท้จริงคือการเลือกจุดวัดที่ยังคงสะท้อนการเปลี่ยนแปลงของปริมาณวัสดุอย่างต่อเนื่อง แม้พื้นผิวของวัสดุจะมีการเปลี่ยนแปลงไปก็ตาม โดยทั่วไป ปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความกว้างของลำแสง

ตำแหน่งการติดตั้ง ภาวะความสะอาดของเสาอากาศ ข้อกำหนดสำหรับฝุ่นที่สามารถติดไฟได้ รวมถึงความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับข้อจำกัดของการวัดจากจุดเดียว มักมีความสำคัญมากกว่าข้อกำหนดด้านความแม่นยำในระดับภาพรวม