การวัดระดับในระบบผลิตน้ำและบำบัดน้ำเสีย: สี่งานวัดกับเซ็นเซอร์สี่ประเภท
โรงผลิตน้ำและบำบัดน้ำเสียต้องวัดหลายปริมาณ ได้แก่ ระดับในบ่อสูบ เฮดน้ำในรางเปิด ระดับของเหลวในถังย่อย และตำแหน่งรอยต่อชั้นตะกอน เซ็นเซอร์ที่เลือกสำหรับงานหนึ่งอาจวัดปริมาณที่อีกงานต้องการไม่ได้ จึงต้องกำหนดปริมาณที่จะวัดและผลต่อการควบคุม ก่อนเลือกเรดาร์ อัลตราโซนิก เครื่องมือวัดความดันสถิตของของเหลว หรือเครื่องวัดรอยต่อระหว่างชั้น
งานวัดสี่ประเภทที่มีเกณฑ์ยอมรับต่างกัน
| งานวัด | ปริมาณที่ต้องวัด | ประเด็นหลักในการเลือก |
|---|---|---|
| บ่อสูบหรือสถานีสูบยกระดับ | ระดับของเหลวสำหรับการควบคุมปั๊มและสัญญาณเตือน | ฟอง เศษผ้า ความปั่นป่วนจากน้ำไหลเข้า รอบเริ่มและหยุดปั๊ม และการจัดการความขัดข้อง |
| ฟลูมหรือฝาย | เฮดน้ำ ณ ตำแหน่งวัดที่ใช้ในการสอบเทียบ | รูปทรงทางชลศาสตร์ ระดับอ้างอิง การไหลอิสระ และภาวะน้ำท้ายน้ำท่วมจม |
| ถังย่อยหรือถังมีฝาปิด | ระดับของเหลวหรือโฟมตามที่กำหนดโดยกระบวนการ | การจัดประเภทก๊าซ ความดัน การควบแน่น และคราบสะสม |
| ถังตกตะกอน | รอยต่อชั้นตะกอน ไม่ใช่เพียงผิวน้ำ | การกระจายความเข้มข้นของของแข็งตามความลึก ฟองอากาศ และความเหมาะสมของเทคโนโลยีวัดรอยต่อ |
เรดาร์อาจมีประโยชน์ในจุดที่เข้าถึงเซ็นเซอร์ใต้น้ำได้ยาก เครื่องมือวัดความดันสถิตของของเหลวอาจเหมาะเมื่อคาดการณ์ความหนาแน่นของของเหลวได้และสามารถบำรุงรักษาไดอะแฟรมที่เข้ากันได้กับของเหลวนั้น ส่วนสมรรถนะของอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับเส้นทางเดินคลื่นเสียงและสภาวะของก๊าซ ทุกหลักการยังต้องอาศัยการประเมินหน้างาน

การควบคุมปั๊มบ่อสูบ: แยกความขัดข้องออกจากระดับน้ำสูง
ระดับเริ่มและหยุดปั๊มขึ้นอยู่กับปริมาตรพักน้ำ อัตราน้ำไหลเข้า กำลังสูบ จำนวนครั้งเริ่มปั๊มที่อนุญาต ความลึกจมน้ำขั้นต่ำ และขีดจำกัดการทำงานของผู้ผลิตปั๊ม ไม่ควรใช้สัดส่วนความลึกบ่อค่าตายตัวเป็นกฎออกแบบ ต้องเว้นช่วงระดับให้เพียงพอเพื่อไม่ให้ปั๊มเริ่มและหยุดถี่เกินไป โดยยังคงปริมาตรสำรองที่ต้องการ
ต้องแยกสัญญาณความขัดข้องของเครื่องส่งสัญญาณออกจากค่าระดับสูงที่เกิดขึ้นจริง กระแสแจ้งความขัดข้องที่สูงกว่าปลายสเกลต้องไม่ถูกตีความเป็นคำสั่งให้ปั๊มทำงานโดยอัตโนมัติ ในทางกลับกัน การหยุดปั๊มทั้งหมดทันทีที่สัญญาณหายอาจทำให้น้ำท่วมได้ ต้องกำหนดการตอบสนองไว้ในการประเมินความเสี่ยงและตรรกะเหตุและผลของสถานี
ทดสอบการป้องกันระดับต่ำและปั๊มเดินแห้ง สัญญาณเตือนระดับสูง การสลับปั๊มใช้งานกับปั๊มสำรอง การกลับมาทำงานหลังไฟฟ้าดับ และการสื่อสารขัดข้อง จัดให้มีระบบป้องกันอิสระเมื่อผลประเมินความเสี่ยงกำหนด ลิงก์ติดตามระยะไกลไม่ควรเป็นช่องทางเดียวสำหรับคำสั่งป้องกันสำคัญที่หน้างาน
การวัดอัตราการไหลในรางเปิดต้องมีจุดอ้างอิงทางชลศาสตร์
เรดาร์วัดระยะถึงผิวน้ำ ไม่ได้วัดอัตราการไหลโดยตรง ฟลูมหรือฝายใช้ความสัมพันธ์เฮดน้ำกับอัตราการไหลที่ได้รับอนุมัติและตำแหน่งเกจที่ระบุ เพื่อแปลงเฮดน้ำที่วัดได้เป็นอัตราการไหล ต้องยืนยันขนาดโครงสร้าง ระดับอ้างอิงสันฝายหรือคอฟลูม สภาวะการไหลเข้าหาโครงสร้าง และระดับการท่วมจมที่อนุญาต ก่อนป้อนเส้นโค้งแปลงค่า
สำหรับความสัมพันธ์แบบกฎกำลัง Q = C h^n ความไม่แน่นอนของเฮดน้ำที่มีขนาดเล็กจะส่งผลเป็นความไม่แน่นอนสัมพัทธ์ของอัตราการไหลประมาณ n เท่าของความไม่แน่นอนสัมพัทธ์ของเฮดน้ำ ตัวอย่างทางคณิตศาสตร์ เมื่อ n = 1.5 และความไม่แน่นอนของเฮดน้ำเท่ากับ 5 mm ที่ h = 0.30 m จะทำให้เกิดความไม่แน่นอนสัมพัทธ์ของอัตราการไหลประมาณ 2.5% ก่อนรวมความคลาดเคลื่อนอื่น ค่าสมมติเหล่านี้ไม่ใช่ข้อมูลสอบเทียบฟลูมรุ่นใดโดยเฉพาะ
น้ำหนุน ตะกอน การตั้งศูนย์ผิด หรือการวัดผิดตำแหน่งอาจเป็นสาเหตุหลักของความคลาดเคลื่อน บ่อนิ่งที่เชื่อมต่อทางชลศาสตร์และออกแบบเหมาะสมสามารถใช้ได้ ไม่ได้เป็นรูปแบบที่ห้ามใช้โดยหลักการ ต้องตรวจสอบว่าระดับน้ำที่เซ็นเซอร์วัดเป็นตัวแทนของเฮดน้ำที่ใช้ในการสอบเทียบโครงสร้างนั้น

ก๊าซในถังย่อย ฟอง และความเข้ากันได้ทางเคมี
ถังย่อยแบบปิดอาจมีก๊าซไวไฟหรือก๊าซกัดกร่อน ต้องใช้การจัดประเภทพื้นที่อันตรายของหน้างานกำหนดข้อกำหนดของเครื่องมือและการติดตั้งทั้งชุด การป้องกันแบบความปลอดภัยในตัวและแบบเปลือกหุ้มทนการระเบิดเป็นคนละแนวคิดและมีข้อกำหนดเฉพาะของตน ใบรับรอง อุปกรณ์กั้นพลังงานเมื่อจำเป็น ช่องเข้าสายเคเบิล และขีดจำกัดอุณหภูมิต้องตรงกับแบบที่กำหนด
การควบแน่นและฟองอาจรบกวนการติดตามระดับของเรดาร์ ต้องระบุว่าระบบควบคุมต้องการระดับของเหลวใต้ฟอง ระดับผิวฟอง หรือทั้งสองค่า อย่าสันนิษฐานว่าเรดาร์วัดผิวทั่วไปสามารถวัดรอยต่อชั้นตะกอนที่อยู่ใต้ชั้นน้ำได้
สำหรับถังจ่ายสารและถังเคมี ให้ตรวจสอบความเข้มข้นและอุณหภูมิของสารเคมีตามจริง สแตนเลสหรือโพลีเมอร์ชนิดใดชนิดหนึ่งไม่สามารถประกาศว่าเหมาะสมกับกรด อัลคาไล หรือออกซิไดเซอร์ทุกชนิด รวมไดอะแฟรม สายเคเบิล ซีล และวัสดุการเชื่อมต่อไว้ในการตรวจสอบความเข้ากันได้
การติดตั้งและการทดสอบเดินระบบ
ติดตั้งให้พ้นจากลำน้ำขาเข้าและบริเวณที่ปั่นป่วนรุนแรง ตรวจสอบขอบเขตลำแสงที่ระดับใช้งานต่ำสุด ซึ่งโดยทั่วไปลำแสงครอบคลุมพื้นที่กว้างที่สุด และที่ขีดจำกัดระดับสูงใกล้เสาอากาศ คำนึงถึงขั้นบันได ขายึด โซ่ปั๊ม และสายเคเบิลที่อาจก่อให้เกิดสัญญาณสะท้อนแทรก
| รายการตรวจสอบขณะทดสอบเดินระบบ | เหตุผลที่ต้องตรวจสอบ |
|---|---|
| ระดับอ้างอิงที่สำรวจไว้และระยะอ้างอิง | ป้องกันค่าระดับคลาดเคลื่อนด้วยระยะคงที่ |
| ระดับต่ำ ระดับปกติ และระดับสูง | ยืนยันระยะการใช้งานและการติดตามเป้าหมาย |
| การทำงานของปั๊มและการไหลเข้า | เผยผลกระทบจากความปั่นป่วนหรือสิ่งกีดขวาง |
| สัญญาณสูญหายและไฟฟ้าดับ | ตรวจสอบการตอบสนองของสัญญาณเตือนและการควบคุมที่ต้องการ |
| การกำหนดสเกลสัญญาณใน PLC และการแปลงเป็นอัตราการไหล | แยกข้อผิดพลาดของเซ็นเซอร์ออกจากข้อผิดพลาดในการคำนวณ |
| การเปรียบเทียบหลังการบำรุงรักษา | ตรวจพบขายึดที่เคลื่อน คราบสะสม หรือค่าการตั้งที่เปลี่ยนไป |
เดินสายเคเบิลและต่อปลายชีลด์ตามแบบระบบเครื่องมือวัดและ EMC ที่ได้รับอนุมัติ กำหนดรอบบำรุงรักษาจากอัตราการเกิดคราบที่พบจริงและผลกระทบเมื่อขัดข้อง ไม่ใช่ใช้รอบทุกไตรมาสกับทุกกรณี
ส่งแบบบ่อหรือรางน้ำ ช่วงวัด ข้อกำหนดการควบคุม สารเคมีที่สัมผัส และการจัดประเภทพื้นที่ทางไฟฟ้าให้ METRAVON สำหรับงานวัดอัตราการไหล ให้ระบุชนิดโครงสร้างทางชลศาสตร์และข้อมูลสอบเทียบด้วย
คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
เรดาร์ในน้ำเสียจะดีกว่าอัลตราโซนิกเสมอไปหรือไม่?
ไม่เสมอไป เรดาร์ไม่ได้รับผลจากความเร็วคลื่นเสียง แต่ฟอง คราบสะสม และรูปทรงการติดตั้งยังอาจจำกัดสมรรถนะได้ ต้องเปรียบเทียบทั้งสองเทคโนโลยีกับสภาวะใช้งานจริงและความสะดวกในการเข้าบำรุงรักษา
ปั๊มควรสตาร์ทเมื่อเครื่องส่งสัญญาณระดับทำงานล้มเหลวหรือไม่
ไม่มีคำตอบเดียวสำหรับทุกกรณี การออกแบบสถานีต้องพิจารณาความเสี่ยงทั้งน้ำท่วมและปั๊มเดินแห้ง แยกสัญญาณขัดข้องออกจากค่าที่วัดได้อย่างถูกต้อง และใช้ระบบป้องกันอิสระตามที่จำเป็น
เรดาร์วัดอัตราการไหลในรางน้ำได้หรือไม่
เรดาร์ให้ค่าระดับน้ำเพื่อนำไปใช้กับความสัมพันธ์เฮดน้ำกับอัตราการไหลของฟลูมหรือฝายที่ได้รับอนุมัติได้ ตำแหน่งวัดเฮดน้ำ ระดับอ้างอิง และสภาวะทางชลศาสตร์ที่ถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นในการคำนวณอัตราการไหล
เรดาร์วัดผิวตรวจจับรอยต่อชั้นตะกอนได้หรือไม่
เรดาร์วัดผิวทั่วไปมักวัดผิวบนสุดของของเหลวหรือฟอง การวัดรอยต่อของชั้นของแข็งที่อยู่ใต้น้ำต้องใช้เทคโนโลยีและรูปแบบติดตั้งที่ออกแบบมาสำหรับงานนั้น
ถังย่อยต้องใช้การป้องกันการระเบิดแบบเดียวกันเสมอหรือไม่
ไม่จำเป็น การจัดประเภทพื้นที่ของสถานประกอบการและข้อกำหนดของเขตอำนาจที่เกี่ยวข้องเป็นตัวกำหนดรูปแบบการป้องกัน กลุ่มก๊าซ ขีดจำกัดอุณหภูมิ และเงื่อนไขติดตั้ง
ควรตรวจรับเซ็นเซอร์ที่นำมาเปลี่ยนอย่างไร
ตรวจสอบจุดอ้างอิงจริง ช่วงใช้งานทั้งหมด การกำหนดสเกลสัญญาณในระบบ ลำดับการทำงานของปั๊ม ฟังก์ชันสัญญาณเตือน และการตอบสนองเมื่อขัดข้อง เก็บค่าการตั้งและค่าอ้างอิงที่อ่านได้ไว้เป็นข้อมูลตั้งต้นในการทดสอบเดินระบบ
การใช้งานที่เกี่ยวข้อง
เครื่องส่งสัญญาณระดับแบบเรดาร์สำหรับถังสารเคมี: วัสดุ สมบัติไดอิเล็กตริก และข้อควรระวัง | การวัดระดับในเหมืองแร่และการแต่งแร่: เมื่อวัสดุในกระบวนการทำลายเซ็นเซอร์
