เครื่องวัดแม่เหล็กหรืออัลตราโซนิกภายนอก: คู่มือเลือก

ในระบบควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรม การจัดเก็บและขนส่งสารเคมี รวมถึงระบบอัตโนมัติสำหรับคลังสินค้า ตัววัดระดับถือเป็นเครื่องมือหลักสำหรับการตรวจสอบตำแหน่งและปริมาณของของเหลว ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยในการผลิตและการบัญชีสินทรัพย์ ตัววัดระดับแบบแม่เหล็ก และตัววัดระดับแบบอัลตราโซนิก/โซนาร์แบบภายนอก ถือเป็นสองแนวทางทางเทคนิคหลัก ได้แก่ วิธีการบ่งชี้เชิงกลแบบใช้การเชื่อมต่อแม่เหล็กที่แทรกซึมเข้าไปในระบบ และวิธีการวัดระยะแบบอัลตราโซนิก/โซนาร์ที่ไม่แทรกซึมเข้าไปในระบบ

บทความนี้นำเสนอการวิเคราะห์อย่างละเอียดเกี่ยวกับหลักการทางเทคนิค ลักษณะโครงสร้าง การเปรียบเทียบพารามิเตอร์หลัก ข้อกำหนดในการติดตั้งจริงที่ไซต์งาน และการแก้ไขปัญหา ซึ่งเป็นข้อมูลอ้างอิงในการเลือกใช้งานอย่างเป็นกลางสำหรับผู้ดำเนินการบูรณาการระบบ ผู้รับเหมาด้านวิศวกรรม (EPCs) และลูกค้าในภาคอุตสาหกรรม

I.พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักและการเปรียบเทียบการเลือกใช้งาน –

II. การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับหลักการทำงาน

1. เครื่องวัดระดับด้วยสนามแม่เหล็ก: หลักการของภาชนะเชื่อมต่อและหลักการของการเชื่อมต่อทางแม่เหล็ก

เครื่องวัดระดับด้วยสนามแม่เหล็กจะสร้างระบบภาชนะเชื่อมต่อร่วมกับภาชนะเก็บสาร โดยใช้การเชื่อมต่อแบบฟแลนจ์

• ระบบขับเคลื่อนด้วยการเชื่อมต่อทางแม่เหล็ก: เมื่อระดับของเหลวภายในภาชนะเพิ่มขึ้นหรือลดลง ลูกบินแม่เหล็กที่อยู่ภายในห้องหลักจะเคลื่อนที่ขึ้นหรือลงตามลำดับ จากนั้นแม่เหล็กถาวรภายในลูกบินจะขับเคลื่อนแผ่นปิดแม่เหล็กสีแดงและสีขาวบนแผงแสดงผลภายนอกให้หมุน 180° ผ่านระบบการเชื่อมต่อทางแม่เหล็ก

• หน้าจอแสดงผลแบบเข้าใจง่าย: เมื่อระดับของเหลวเพิ่มขึ้น แผ่นปิดจะเปลี่ยนจากสีขาวเป็นสีแดง; เมื่อระดับของเหลวลดลง แผ่นปิดจะเปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีขาวเส้นแบ่งระหว่างส่วนสีแดงและส่วนสีขาวบ่งชี้ระดับของเหลวจริงภายในภาชนะ

• การส่งสัญญาณจากระยะไกล: สามารถติดตั้งเครื่องส่งสัญญาณจากระยะไกลแบบ Reed-Switch หรือเซนเซอร์แมกเนโตสตริกทีฟเพื่อแปลงการเคลื่อนที่เชิงกลให้เป็นสัญญาณเอาต์พุตในรูปแบบ 4-20 mA, HART หรือ Modbus

2.เครื่องวัดระดับภายนอก: การวัดระยะด้วยโซนาร์และการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนระดับต่ำ –

เครื่องวัดระดับภายนอกทำงานตามหลักการวัดระยะด้วยโซนาร์ และช่วยให้สามารถทำการวัดได้อย่างแยกส่วนอย่างสมบูรณ์จากด้านนอกของภาชนะ –

• การส่งและรับสัญญาณ: โพรบอัลตราโซนิกที่ติดตั้งอยู่ที่ด้านนอกของพื้นภาชนะจะส่งสัญญาณอัลตราโซนิกความถี่สูงไปยังผนังถังสัญญาณจะเคลื่อนผ่านส่วนล่างของถังและสื่อของเหลว แล้วไปถึงบริเวณรอยต่อระหว่างก๊าซและของเหลว ก่อนจะถูกสะท้อนกลับไปยังโพรบ

• การประมวลผลสัญญาณอัจฉริยะ: ระบบใช้เทคโนโลยี "การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนระดับไมโคร" เพื่อกรองสัญญาณการสั่นสะเทือนที่เหลืออยู่จากผนังถังและเสียงรบกวนออก แล้วคำนวณเวลาการส่งผ่านแบบไป-กลับของสัญญาณอัลตราโซนิกผ่านสื่อได้อย่างแม่นยำ และแปลงค่าดังกล่าวเป็นระดับของเหลวที่สอดคล้องกัน

III.เงื่อนไขการใช้งานที่ใช้ได้และข้อกำหนดการติดตั้งในสถานที่:

1. ข้อกำหนดทางวิศวกรรมสำหรับเครื่องวัดระดับแบบแม่เหล็ก:

• สถานการณ์ที่ใช้ได้: ถังเก็บของแบบดั้งเดิมที่ใช้ในงานที่มีอุณหภูมิสูง ความดันสูง ทนต่อการระเบิด ทนต่อการกัดกร่อน หรือสำหรับการใช้งานด้านอาหารและเครื่องดื่ม:

• ข้อกำหนดในการติดตั้งและก่อสร้าง: เครื่องวัดต้องติดตั้งในแนวตั้งอย่างเคร่งครัดไม่ควรมีวัสดุที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กแรง (strongly ferromagnetic materials) อยู่ภายในระยะ 30 ซม. รอบตัวเครื่องวัด เช่น ขาตั้งที่มีคุณสมบัติแม่เหล็ก หรืออุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้ากำลังสูง เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณแม่เหล็กส่งผลให้การเคลื่อนที่ของแผ่นปิดผนึกผิดพลาดหรือเกิดการอุดตันของชิ้นส่วนลอยตัว ควรติดตั้งวาล์วระบายน้ำไว้ที่ส่วนล่างของห้องหลัก เพื่อการถอดตะกอนออกเป็นระยะ

2.ข้อกำหนดทางวิศวกรรมสำหรับเครื่องวัดระดับภายนอก

• สถานการณ์ที่ใช้ได้: สารที่มีพิษรุนแรง สารที่กัดกร่อนได้อย่างรุนแรง สารภายใต้ความดันสูง สารที่ไวต่อการเกิดไฟไหม้ หรือสารที่มีแนวโน้มระเบิด เช่น แอมโมเนียในรูปของเหลวและก๊าซปิโตรเลียมในรูปของเหลว รวมถึงภาชนะความดันพิเศษที่ไม่อนุญาตให้มีช่องเปิดของภาชนะ

• ข้อกำหนดการติดตั้งและการก่อสร้าง: พื้นผิวด้านนอกของก้นถัง ณ ตำแหน่งที่ติดตั้งโพรบ ต้องผ่านการขัดให้เรียบเนียน ปราศจากสีและสนิม และต้องเคลือบด้วยสารเชื่อมต่อเสียงที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ สำหรับวัสดุที่ใช้ทำถังนั้นมีข้อกำหนดที่ค่อนข้างเข้มงวด เทคโนโลยีนี้เหมาะสมกับวัสดุที่มีความหนาแน่นสูง เช่น เหล็กคาร์บอน เหล็กไร้สนิม และถังพลาสติกชนิดแข็ง แต่ไม่เหมาะสมกับถังที่มีลักษณะเป็นรูพรุน หรือถังที่มีชั้นเคลือบภายในที่แยกตัวออกอย่างรุนแรง

IV ข้อได้เปรียบด้านการบูรณาการและความเข้ากันได้ของระบบ METRAVON:

– เครื่องวัดระดับ METRAVON ถูกออกแบบมาอย่างเหมาะสมสำหรับความต้องการในการบูรณาการระบบอัตโนมัติในภาคอุตสาหกรรม โดยมีความเข้ากันได้และสามารถขยายระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ:

• – การสื่อสารอุตสาหกรรมมาตรฐาน: รองรับมาตรฐาน 4-20 mA + HART และ RS485 (Modbus RTU) อย่างครบถ้วน พร้อมตัวเลือกการขยายระบบเพิ่มเติมสำหรับ Profibus-PA และ Foundation Fieldbus

• การบูรณาการ DCS/SCADA แบบ Seamless: ไฟล์ไดรเวอร์ DTM/EDD แบบครบถ้วนพร้อมใช้งานสำหรับการบูรณาการโดยตรงกับแพลตฟอร์ม DCS ที่นิยมใช้จาก Honeywell, Yokogawa, Schneider, Siemens และแพลตฟอร์มตรวจสอบถังจากผู้ให้บริการภายนอก

• การป้องกันแบบมีความมั่นคงสูง: อุปกรณ์ METRAVON มาพร้อมการออกแบบวงจรที่แยกส่วนอย่างสมบูรณ์และระบบป้องกันแรงกระแทกไฟฟ้าระดับอุตสาหกรรม เพื่อให้มั่นใจในการทำงานที่เสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในระดับสูง

คำถามที่พบบ่อย |

คำถามที่ 1: เครื่องวัดระดับภายนอกจำเป็นต้องไม่ต้องมีการปรับเปลี่ยนภาชนะหรือไม่?

ใช่ เครื่องวัดระดับภายนอกจะใช้หัวตรวจจับส่งสัญญาณที่ติดตั้งอยู่โดยตรงที่ด้านนอกของก้นถังจัดเก็บ โดยอาศัยระบบยึดเกาะด้วยสนามแม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพสูง หรือตัวยึดติดตั้งวิธีนี้ไม่ส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ในการปิดผนึกของภาชนะ และไม่จำเป็นต้องหยุดการผลิต ทำความสะอาดถัง ดำเนินงานอุณหภูมิสูง หรือการเจาะรู จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับโครงการปรับปรุงหรืออัปเกรดที่เกี่ยวข้องกับถังเก็บสารเคมีอันตราย

Q2: ควรแก้ไขปัญหา "Flap Jumping" หรือสีของแผ่นปิดที่ไม่สม่ำเสมอบนเครื่องวัดระดับแบบแม่เหล็กอย่างไร?

ปัญหานี้มักเกิดจากสัญญาณรบกวนจากสนามแม่เหล็กภายนอกที่มีความเข้มสูง การเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนลอยแม่เหล็กที่เร็วเกินไป หรือการสะสมของสิ่งปนเปื้อนที่มีลักษณะแม่เหล็กภายในแผงแสดงผล สามารถใช้แม่เหล็กถาวรเคลื่อนที่จากด้านบนลงด้านล่างตามแนวแผงแสดงผล เพื่อตั้งค่าใหม่และจัดแนวแผ่นแม่เหล็กได้ หากปัญหานี้เกิดขึ้นบ่อย ให้ตรวจสอบว่ามีวัตถุโลหะที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กหรือแหล่งกำเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความเข้มสูงอยู่ใกล้เคียงหรือไม่

Q3: สื่อที่มีความหนืดสูงหรือสื่อที่เกิดการตกผลึกมีผลต่อเครื่องวัดระดับแบบแม่เหล็กอย่างไร?

สื่อที่มีลักษณะเป็นผลึกหรือมีความหนืดสูงอาจยึดติดกับผนังด้านในของห้องหลัก ซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนลอยทางแม่เหล็กติดอยู่ หรือเปลี่ยนแปลงค่าการลอยตัวของมัน ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดอย่างมีนัยสำคัญ ในสภาวะการทำงานดังกล่าว สามารถติดตั้งชุดอุปกรณ์ทำความร้อนด้วยไฟฟ้าหรือชุดอุปกรณ์ทำความร้อนด้วยไอน้ำเพิ่มเติม หรือใช้เครื่องวัดระดับแบบภายนอกที่ไม่ติดต่อแทนก็ได้

Q4: เครื่องวัดระดับแบบภายนอกมีข้อจำกัดอย่างไรในส่วนของความหนาของผนังถังและสื่อที่อยู่ภายในถัง?

เครื่องวัดระดับภายนอกกำหนดให้ผนังถังทำจากวัสดุที่มีความหนาแน่นสูง เช่น เหล็ก เหล็กกล้าไร้สนิม หรือพลาสติกแข็ง โดยความหนาของผนังต้องอยู่ในช่วงความสามารถสูงสุดในการแทรกซึมของสัญญาณอัลตราโซนิกของเครื่องวัด วัสดุภายในถังไม่ควรมีฟองอากาศหรือสิ่งของแข็งที่ลอยอยู่ในปริมาณมาก เนื่องจากสิ่งเหล่านี้อาจทำให้สัญญาณอัลตราโซนิกถูกลดทอนอย่างรุนแรง

Q5: ตัววัดระดับ METRAVON ให้ฟังก์ชันการวินิจฉัยแบบใดบ้างสำหรับการผสานรวมระบบอัตโนมัติ?

อุปกรณ์วัดระดับอัจฉริยะของ METRAVON มาพร้อมกับอัลกอริทึมการวินิจฉัยตนเองที่ฝังอยู่ภายใน และสามารถรายงานสถานะเซนเซอร์, การลดทอนสัญญาณ, สภาวะแหล่งจ่ายไฟที่ผิดปกติ และสัญญาณเตือนเมื่อค่าอยู่นอกช่วงได้ในเวลาจริงผ่านโปรโตคอล HART หรือ Modbus ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนในการบำรุงรักษาที่สถานที่ได้อย่างมีนัยสำคัญ

Q6: ควรเลือกใช้เครื่องวัดระดับประเภทใดบ้างสำหรับพื้นที่ที่มีความเสี่ยง เช่น เขต 1 หรือเขต 0?

เครื่องวัดระดับทั้งสองประเภทสามารถใช้งานได้ในพื้นที่ที่มีความเสี่ยง หากเลือกใช้รูปแบบการติดตั้งที่ได้รับการรับรองที่เหมาะสม เครื่องวัดระดับแบบแม่เหล็กสามารถติดตั้งเครื่องส่งสัญญาณระยะไกลแบบกันไฟ (Ex d) หรือแบบปลอดภัยในตัว (Ex ia) ได้เครื่องวัดระดับแบบภายนอกจะติดตั้งส่วนตรวจวัดไว้ด้านนอกถัง และเมื่อใช้ร่วมกับการออกแบบที่ปลอดภัยจากอันตรายจากการระเบิดได้ จะสามารถให้ความปลอดภัยแบบสำรองในระดับสูงสำหรับการประยุกต์ใช้งานที่มีความเสี่ยงสูงเป็นพิเศษ

สรุป

ในโครงการระบบอัตโนมัติสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรมและโครงการการจัดการคลังถังในยุคปัจจุบัน เครื่องวัดระดับแบบแม่เหล็กและเครื่องวัดระดับแบบภายนอกแต่ละชนิดมีคุณลักษณะทางเทคนิคที่แตกต่างกันเครื่องวัดระดับแบบแม่เหล็กให้ข้อมูลแสดงสถานะทางกลศาสตร์ในระดับท้องถิ่นอย่างเข้าใจง่าย มีโครงสร้างที่พัฒนาอย่างสมบูรณ์ และมีความคุ้มค่าสูง จึงเป็นตัวเลือกที่นิยมใช้กับถังเก็บสินค้าแบบดั้งเดิม ส่วนเครื่องวัดระดับแบบภายนอกสามารถวัดระดับได้โดยไม่ต้องเจาะรูในภาชนะ ไม่ต้องสัมผัสสารโดยตรง และไม่จำเป็นต้องหยุดการผลิต ซึ่งถือเป็นข้อได้เปรียบอย่างมากทั้งในด้านความปลอดภัยและการติดตั้งสำหรับถังเก็บสารเคมีอันตรายและภาชนะความดันพิเศษ

ในฐานะผู้จัดหาอุปกรณ์วัดและตรวจสอบเชิงวิชาชีพในสาขาการอัตโนมัติกระบวนการอุตสาหกรรม METRAVON เราทุ่มเทเพื่อให้บริการโซลูชันการวัดระดับที่มีความมั่นคง ประสานงานกันได้ และสามารถขยายขนาดได้อย่างง่ายแก่ผู้ผนวกระบบระดับโลกและผู้รับเหมาด้านวิศวกรรม

– การเลือกโครงการและการสนับสนุนทางเทคนิค

ต้องการข้อมูลโดยละเอียด METRAVON ต้องการใช้คู่มือการเลือกเครื่องวัดระดับ, แบบแปลนการติดตั้ง CAD, หรือใบเสนอราคาที่ปรับแต่งเฉพาะสำหรับเงื่อนไขการใช้งานของคุณหรือไม่?

กรุณาติดต่อทีมวิศวกรรมและเทคนิคของเรา เราจะให้บริการสนับสนุนการเลือกผลิตภัณฑ์อย่างมืออาชีพแบบตัวต่อตัวแก่คุณ!