Madencilik Uygulamaları için Radar Seviye Ölçer Seçim Rehberi

1. Temel Teknik Prensipleri ve Maden Radar Düzeyi Çeşitleri

Madencilik mühendisliğinde, kömür hazırlama tesisleri, güç-plant kömür otobüsleri ve metalurjik malzeme depolama tesisleri, sürekli materyal seviyesi izleme, bunker'ın dolum ve malzeme aşırı yüklemesi için kritiktir. Madencilik seviyesi ölçümü, yüksek toz konsantrasyonları, yüksek nem, betonarme açısı ve güçlü mekanik etkiler içeren sert koşullar altında çalışmalıdır. METRAVON endüstriyel radar seviyesi vericileri temel olarak aşağıdaki iki fiziksel ölçüm mekanizması kullanır:

1. 1 Time-Domain Reflectometry Guided Wave Radar (TDR / GWR)

Kılavuz dalga radar seviyesi vericiler Time Domain Reflectometry (TDR) prensibine göre çalışır. Yüksek frekanslı elektromanyetik pullar, yönlendirilen bir çelik kablo veya prob çubuğu boyunca seyahat eder. Bir elektromanyetik darbe ölçülmüş malzemenin yüzeyine ulaştığında, kömür tozu veya mineral partikülleri gibi, nabız enerjisinin bir kısmı, ortadaki dielektrik sabitinde (Dielektrik Constant, εr) aniden değişir. Yanılan enerji bir yankı oluşturur ve alıcı elemanına geri seyahat eder.

verici ve malzeme yüzeyi arasındaki mesafe, elektromanyetik dalga yayılım zamanı 345t ile orantılıdır ve aşağıdaki formülü kullanarak hesaplanır:

D = (c × Δt) / 2

c ışık hızı nerede, yaklaşık 3 × 10⁸m/s. Çünkü yollanan dalga radarı elektromanyetik enerjiyi yönlendirmek için bir iletken kullanır, sinyal toleransı çok düşük, özellikle de nispeten düşük dielektrik sabitleri veya son derece sınırlı ölçüm alanı ile uygulamalar içeren madencilik depolama gemileri için uygun hale getirir.

Guided Wave Radar Ölçüm Süreci (TDR)

Adım 1 – Pulse Generation:verici yüksek frekanslı elektromanyetik bir pul oluşturur.

Adım 2 – Rehberlik:Şampu, çelik kablo veya metal yüzeyine doğru prob çubuğu boyunca seyahat eder.

Adım 3 – Surface Reflection:Filtre materyal yüzeyine ulaştığında, dielektrik sabiti ther'daki değişim elektromanyetik enerjinin bir parçasına yansımıştır.

Adım 4 – Echo Return:Kombine pul, aynı yönlendirilen elementi alan elektroniklere geri götürüyor.

Adım 5 – Uzaktan Hesaplama:Araç, propagasyon zamanı farkı 345t'i ölçer ve malzeme mesafesini kullanarak hesaplar

D = (c × Δt) / 2.

1. 2 Frekans-Modated Sürekli-Wave Radar (FMCW)

Frekans-Modated Continu-Wave (FMCW) radar seviyesi vericiler, METRAVON 80 GHz yüksek frekanslı radar gibi, temassız ölçüm teknolojisini kullanın. Radar anteni, frekansın lineer frekans modulation ile zaman içinde lineer olarak yükselttiği bir mikrodalga sinyali ile iletir.

Mikrodalga sinyali materyal yüzeyine ulaştıktan sonra, alınan anten tarafından yansıtılır ve alınır. Çünkü sinyal iletilen frekans sürekli olarak değişir, alınan yankı frekansı ve şu anda gönderilen frekansın arasında frekans farkı vardır. Bu frekans farkı ölçüm mesafe D için orantılıdır:

D = (c × Δf) / (2 × K)

K frekans süpürücü oranı nerede. Son derece yüksek 80 GHz işletim frekansıyla birlikte, FMCW teknolojisi çok yüksek bir sinyal-to-noise oranı ve güçlü ölçüm kapasitesi sağlar, yüksek sanayi madenciliği ve kömür-bunker uygulamaları için tercih olmayan ölçüm teknolojisini sağlar.

FMCW Radar ölçüm Süreci

Adım 1 – Frekans Sweep:Radar oscillator, frekansın zamanla lineer olarak yükseldiği 80 GHz mikrodalga sinyali üretiyor.

Adım 2 – Transmission:Anten, yüksek malzeme yüzeyine doğru frekans ayarlı mikrodalga sinyalini iletir.

Adım 3 – Reflection:Mikrodalga sinyali malzeme yüzeyinden yansıtılır, örneğin yırtıkların malzeme açısı tarafından oluşturulan eğimli yüzeyler.

Adım 4 – Echo Reception:Anten, yansıyan mikrodalga sinyali alır.

Adım 5 – Uzaktan Hesaplama:Elektronik, gönderilen ve alınan sinyallerin arasındaki frekans farkını hesaplar ve mesafeyi kullanarak belirlerD = (c × Δf) / (2 × K).

2. Madencilik Radar Seviyesi için Anahtar Satın Alma Kriterleri ve Seçici Parametreleri

Yeraltı ve yüzey madenciliği operasyonları, tedarik ve mühendislik personeli aşağıdaki beş temel teknik parametreye odaklanmalıdır:

3. Radar Seviyesi 2. Kompleks Maden Koşulları için Stratejiler

Madencilik Radar Seviyesi 2. Seçilme Süreci

Adım 1 – Depolama veya Süreç Çevresini Tanımlayın:Uygulamanın yüksek sanayili bir kömür otobüsü, ham-coal silo, sınırlı yem çöp, atık su tankı veya kara tank olup olmadığını belirleyin.

Adım 2 – Yüksek Toz ve İletişim Ölçümü:Kömür otobüsleri için, gangue siloları ve ağır toz ve malzeme açılarını içeren uygulamalar için, bir anoz seçin.80 GHz FMCW radar seviyesi vericiMETRAVON FMCW-80M gibi.

Adım 3 – Restricted Space or Low Dielektrik Constant:Sınırlı alanlar veya medya için düşük dielektrik sabitleri ile, seçin aYüksek hacimli dalga radarıMETRAVON GWR-MINE gibi.

Adım 4 – Corrosive Wastewater veya Temel Uygulamaları:Kontrol ve korozyon direnci gerektiren dar atık su veya slurry tankları için, bir düşününkorozyona dayanıklı dalga radar seviyesi vericiMETRAVON GWR-70 gibi.

3. 1 80 GHz FMCW Non-Contact Radar Seviyesi: Main Coal Bunkers and Gangue Silos

İşletim Koşulları:Büyük malzeme yüksekliği, son derece yüksek toz konsantrasyonu ve retoz açısına neden olan eğimli materyal yüzeyler.

Seçim Gereksinimleri:80 GHz FMCW radarı, ≤3°'nin iletim açısı ile seçilmelidir. Kasık toz tabakasına nüfuz eder ve malzemenin merkezine doğru sinyali odaklanır, kaba silo duvarları ve iç yapısal yüzeylerden sahte yankıları azaltır. Bir pnömatik hava cerrahisi bağlantısı da seçilmelidir, böylece sıkıştırılmış hava anten yüzeyi periyodik olarak temizleyebilir.

3. 2 Kılavuzlı Dalga Radar Seviyesi 3. (GWR): Kömür Bunkers ve Narrow Feed Hoppers in Coal Hazırlık Santralleri

İşletim Koşulları:Sınırlı yükleme alanı, iç yeniden kirişler ve beslenme cihazları ve malzeme dielektrik sabitinde büyük değişiklikler.

Seçim Gereksinimleri:20 kN'den daha az yüksek çekme gücü ile ağır bir çelik kablo ile donatılmış dalga radarını seçin. Yönlendirilmiş çelik kablo, kablonun etrafındaki elektromanyetik enerjiyi sınırlandırır ve iç çelik yapılarına müdahaleyi azaltır. Uygulama tasarımına bağlı olarak, kablonun alt kısmı, kablo konumunu korumak için bir ağırlık veya uygun kısıtlama düzenlemesine ihtiyaç duyabilir ve çöküntü materyali nedeniyle kaynaklanan mekanik hasar riskini azaltır.

4. Mühendislik Kurulum ve Patlama-Proof Gereksinimler for Guided Wave Radar Seviye 3.

Madencilik ve kömür yıkama mühendisliği projelerinde, standart kurulum uzun vadeli stabil enstrüman operasyonu sağlamak için önemlidir. Aşağıdaki standart inşaat ve yükleme prosedürleri, dalga radar seviyesi vericiler için:

4. 1 Kurulum Pozisyonu ve Obstacle-Avoidance Principles

Material Inlet'den kaçının:Kurulum pozisyonu, çelik kablo veya anteni çarpıcı diğer malzemelerin büyük parçalarını önlemek için doğrudan malzeme etkisine maruz kalmalıdır. Polipropilen /polili granülasyon ve atık su arıtma tank uygulamaları, araç merkezin yakınında kurulabilir. Açık yağmur su drenaj tankları için, kurulum tank duvarından yaklaşık 400 mm olabilir, yakındaki engeller kaldırıldı.

Panel Box ve Wall-Contact Önleme:Bir 2inch, 150lb flange, vericinin iplikli bağlantısını yükleyin. Bir yalıtım kutusu kullanılırsa, alttaki D = 50 mm'nin bir çapı ile dairesel bir açılış yapın. İlk olarak çelik kabloyu açılış merkezi aracılığıyla yönlendirin ve sonra yalıtım kutusundaki flange'yi güvence altına alın. Çelik kablonun parasitic kapasitance müdahalesinden kaçınmak için yalıtım kutusunun metal duvarına dokunmamasını sağlayın.

4. 2 Elektrik Patlaması-Proof ve yalıtımı Test Gereksinimleri

Elektrikli Kurulum Süreci

Adım 1 - Koruyucu Enlosure:Cihazı koruyucu veya yalıtım muhafazasından rotalayın.

Adım 2 – Kablo Conduit:DN20 çelik konduit'i güvenli iplik bağlantıları ile kullanın.

Adım 3 – Intrinsically Güvenli Kablo:Kombine doğru konduit aracılığıyla alevli intrinsically güvenli sinyal kabloyu yollayın.

Adım 4 – Kablo Gland ve Drip Ring:Kablo bezini daraltın ve kablonun cihazına seyahat etmekten kaçınmak için konuta girmeden önce bir kesinti döngüsü oluşturun.

Adım 5 – Patlama-Proof Junction ve Grounding:Patlamaya dayanıklı kablo gereksinimlerine uygun olarak bağlantıyı tamamlayın ve kablo kalkanı tek noktalı zemin kullanarak belirli bir yere bağlayın.

Power Isolation:Aracı söküp yüklemeden veya yüklemeden önce, güç tedariki kontrol dolabında kapatılmalıdır ve pozitif ve negatif sinyal telleri birbirine bağlanmalıdır.

Kablolu Kurulum:1 mm × 2 mm × 1. 5 mm alevli intrinsically güvenli kablo. Konduit, DN20 çelik boruyu güvenli bir şekilde sıkıştırma bağlantıları ile kullanmalıdır.

Yalıtım Testi:Kablo kurulumu tamamlandıktan sonra, bir megohmmeter kullanarak bir yalıtım testi gerçekleştirin. Test gerilimi 500 V DC'ye yerleştirin ve 60 saniye boyunca sürekli test edin. yalıtım direnci ≥20 MULL olmalıdır.

Su ve Moisture Koruma (Drip Loop):Araç kablosu bezi güvenli bir şekilde sıkılmalıdır. sinyal kablosu girişinde, kabloyu aşağıya doğru eğilin ve yaklaşık D = 100 mm çapında kablo boyunca seyahat etmek için bir dairesel damla döngüsü oluştur.

Grounding Gereksinimler:Koruyucu kablonun koruyucu tabakası, seviye verici konutun özel iç zemin terminaline tek bir noktada yer almalıdır. Güç ancak istenmeyen zemin hatası veya kısa devre olmadığını doğrulamadan sonra restore edilebilir.

4. 3 High-Level Limit ve Blind Zone Ayarları

Bir radar seviyesi vericisi kullanırken, maksimum malzeme seviyesi asla ölçüm kör bölgeye girmemelidir.

High-Level Limit Ayarı:Yüksek seviyeli alarmı yapılandırırken, enstrümanın doğal üst kör bölgesi için yeterli hasar ayırt edilmelidir. Tipik bir referans aralığı yaklaşık 0. 1 m–0. İletişim olmayan radar için 3 m ve yaklaşık 0. 2 m–0. Belirli enstrüman tasarımına bağlı olarak dalga radarı yönlendirmek için 5 m.

Garanti Önleme Mantıkı:Maksimum malzeme seviyesi kör bölgeye ulaşırsa, antenin yakınında güçlü yansımalar, maksimum düzeyde kilitlenme veya "Loss of Echo" alarmını tetikleyebilir, bu da yanlış kontrol sistemi eylemlerine neden olabilir.

FAQ

S1: Neden METRAVON patlama dayanıklı radar seviyesi vericiler madencilik ve metalurji endüstrilerinde yaygın olarak kullanılıyor?

A:Temel nedenler güvenilir patlama koruma tasarımı ve çevresel müdahaleye güçlü direniştir. METRAVON patlamaya dayanıklı radar seviyesi vericiler tehlikeli-area uygulamaları talep etmek için tasarlanmıştır, intrinsically güvenli ve alev geçirmez koruma yapılandırmaları model gereksinimlerine göre mevcuttur. Aynı zamanda 80 GHz yüksek frekanslı mikrodalga ölçümü, yüksek toz konsantrasyonlarından, su buharından, çevresel baskı değişikliklerine müdahale etmek için güçlü bir direnç sağlar ve önemli sıcaklık varyasyonları, geleneksel ultrasonik ve daha düşük frekanslı radar teknolojileri ile karşılaştırıldığında gelişmiş ölçüm istikrarı sunar.

Q2: Frekans-Modated Sürekli-Wave (FMCW) radarı kömür tampon ölçümlerinde aşırı nabız radarı sağlar?

A:FMCW radarı frekans süpürü döngüsü boyunca sinyalleri sürekli olarak iletir ve yüksek bir sinyal azaltımı oranı sağlayabilir. Kömür ve benzer miktarda malzeme genellikle gevşek, eğimli yüzeylere sahiptir ve mikrodalga yansımalarını güçlü bir şekilde azaltabilmektedir. FMCW sinyal işleme zayıf ancak geçerli malzeme yankılarını tespit edebilir ve zor ölçüm koşulları altında "Loss of Echo" olasılığını azaltır.

S3: Su buharının yüksek konsantrasyonları ve kondensasyon yeraltı radar seviyesini ölçüm doğruluğunu etkileyecek mi?

A:Su buharı genellikle mikrodalga yayılım hızı üzerinde sınırlı etkiye sahiptir. Bununla birlikte, eğer buhar radar anten yüzeyinde su damlacıklarına karışırsa, mikrodalga enerji bozulabilir. METRAVON radar seviye vericileri, hidroelektrik lens antenlerini Hidrofobik özelliklerle kullanabilir. Uygulanan bir patlamaya dayanıklı pnömatik hava kirliliği ile birlikte, bu tasarım ölçüm üzerindeki kondensasyon etkilerini azaltmaya yardımcı olur.

S4: Retozun malzeme açısına neden olan dalga defleksiyonu madencilik toplu-solid ölçümlerinde nasıl ele alınmalıdır?

A:eğimli bir malzeme yüzeyi, antene karşı geri dönmek yerine mikrodalga enerjinin bir kısmını yansıtabilir. Önerilen çözümler şunları içerir:

Bir METRAVON 80 GHz radar vericisi, saçı azaltmak için yaklaşık 3° dar bir kiriş ışığı ile kullanın;

Radar anten açısını ayarlamak için kurulum sırasında flange hedefleyen bir ayarlanabilir kullanın, böylece kiriş eğim eğim eğim eğim eğim eğimli materyal yüzeye daha fazla perpendicularca yönlendirilir;

Aracın içsel materyal-surface takip veya desteklenen sahte-echo işleme işlevlerine uygulanabilir.

S5: Yönlendirici dalga radar çelik kablo, materyal deşarj sırasında aşırı gerginlik veya kırılmadan nasıl koruyabilir?

A:Aşağıdaki üç nokta seçim ve yükleme sırasında düşünülmelidir:

Kablodaki malzeme tarafından uygulanan maksimum çekme kuvvetini hesaplayın ve uygun bir kırılma gücü ile ağır bir kablo seçin, örneğin uygulama tarafından gerekli 20 kN'den daha büyük;

Yönlendirici dalga radarını doğrudan alt deşarj çıkışının merkezi altında kurmaktan kaçının;

Mekanik yükleme koşullarına göre uygun bir montaj yöntemi kullanın, örneğin ücretsiz alt uç takılma veya uygun olan bir esnek daha düşük kısıtlama kullanın.

S6: Hangi malzemeler akıllı radar seviye vericileri ölçebilir?

A:Akıllı radar seviyesi vericiler kömür santrallerinde kömür tamponları için yaygın olarak kullanılır, enerji santrallerinde, asit ve alkali depolama tankları petrokimya tesislerinde, arurry tankları, metalurjik veya binler ve gıda-grain siloları. Hem iletken medya hem de birçok düşük elektrik-konstant olmayan malzemeler, hafif petrol ürünleri ve kuru tozlar gibi, uygun radar teknolojisi ve konfigürasyon seçildiğinde ölçülebilir.

S7: Bir radar seviyesindeki bir vericiden "Losss of Echo" alarmı neyin araştırılması gerekir?

A: İlk olarak, maksimum malzeme seviyesinin anten kör bölgeye yükseldiğini kontrol edin;

Kal kalın, yapışkan toz veya ıslak kömür slurry anten yüzeyinde birikmiş olup olmadığını kontrol edin;

Hava cerrahisi tedarik basıncının normal olup olmadığını kontrol edin;

Depolama direncinin 20 MULL'nin üzerinde kalması da dahil olmak üzere alevli kablonun cihazını kontrol edin.

Sonuç Sonuç Sonuç

Bir madencilik radar seviyesi verici seçmek patlama koruma derecelendirme, malzeme dielektrik sabit, toz konsantrasyonu ve ölçüm alanının geometrik boyutları gerektirir. Yüksek sanayi için, uzun menzilli yeraltı kömür otobüsü ve uzun gangue siloları için, 80 GHz FMCW radar seviyesi vericiler, doğruluk ve istikrarın güçlü bir kombinasyonunu sağlar. Dar boşluklar için, düşük elektrik-konstant malzemeleri veya kasurry tankları için, dalga radarı (GWR) önemli teknik avantajları sunar.

Endüstriyel proses kontrolü ve madencilik ölçüm uygulamaları hizmet eden profesyonel bir üretici olarak, METRAVON, küresel madencilik, metalurji ve enerji endüstrilerinde müşteriler için saha seçimi rehberliği ile birlikte tam bir dizi patlamaya dayanıklı radar seviyesi vericisi sunuyor. Madencilik patlamaya dayanıklı sertifikasyon belgeleri, teknik veri tabloları veya proje satın alma alıntıları elde etmek için lütfen METRAVON mühendisliği ekibiyle iletişime geçin.

İlgili kaynaklar

Radar seviyesi metre · Seviye ölçüm seviyesi

Yazar: Arvin · Kaynak: METRAVON Instruments