Atık su arıtmada 80 GHz radar seviye ölçümü

Atık su arıtma tesislerinde sürekli seviye izleme neden gereklidir?

Atık su arıtma tesislerinde; giriş suyu ve ön arıtma aşamasından biyolojik arıtma ile çamur işleme aşamasına kadar uzanan süreçlerde sürekli su seviyesi veya malzeme seviyesi izleme gerektiren birçok işlem ünitesi bulunur.

Tipik ölçüm noktaları şunları içerir:

• Giriş kuyuları;

• Terfi pompa istasyonları;

• Izgara kanalları;

• Dengelleme tankları;

• Kum tutucu havuzları;

• Biyolojik arıtma tankları;

• Sedimentasyon tankları;

• Çamur tankları;

• Çamur depolama tankları;

• Kimyasal depolama tankları;

• Yağmurlu su tutma tankları;

• Açık boşalma kanalları.

Seviye verileri yalnızca yerel gösterim için kullanılmaz; aynı zamanda pompa başlatma/ durdurma kontrolü, aşırı dolum alarmları, ekran kontrolü, proses kilitlenmesi, akış hesaplaması ve uzaktan SCADA izleme süreçlerinde de kullanılabilir.

Atık su arıtma ortamları ayrıca yüksek nem, korozyonlu gazlar, köpük, yüzen kalıntılar, çamur, yoğuşma ve dış ortam maruziyeti gibi faktörleri de içerebilir.Bu nedenle, seviye sensörleri yalnızca güvenilir bir ölçüm sağlama görevi yapmakla kalmamalı, aynı zamanda temizleme ve bakım gereksinimlerini mümkün olduğunca azaltmalıdır.

80 GHz radar seviye iletim cihazı; atık su arıtım sistemleri için neden uygun?

; bir 80 GHz radar seviye iletim cihazı, ölçülen ortamın üzerinde monte edilir ve anten ile su yüzeyi veya çamur yüzeyi arasındaki mesafeyi ölçmek için milimetre dalga sinyalleri kullanır.

; probun atık suda batırılması gerekmez; bu, atık su arıtma uygulamalarında önemli bir avantajdır.

Tipik ölçüm süreci şöyledir:

Radar, milimetre dalga dalgalarını gönderir → Su yüzeyi sinyali yansıtır → Yankı alınır → Uzaklık hesaplanır → Uzaklık seviyeye dönüştürülür

Çoğu endüstriyel 80 GHz radar seviye göndericisi, FMCW (Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga) teknolojisini kullanır. Gönderici, gönderilen sinyal ile yansıyan yankı arasındaki frekans farkını sürekli olarak analiz ederek sıvı yüzeyine olan mesafeyi hesaplar.

1. Temassız ölçüm yöntemi, kirlenme sorunlarını azaltır

Geleneksel batırılmış seviye sensörleri, atık sularla doğrudan temas halindedir ve zamanla aşağıdaki faktörlerden etkilenebilir:

• Çamur birikimi;

• Yağ;

• Asılı katı maddeler;

• Korozif ortamlar;

• Biyofilm;

• Katı kalıntılar.

Bir 80 GHz radar seviye ölçer, sıvı yüzeyinin üzerinde monte edilmiştir ve genellikle atık suyla doğrudan temas etmez.Bu özellik, kirlenmiş maddeler, asılı katı maddeler ve belirli korozyonlu maddeler içeren atık su ortamları için uygun hale getirir.

Ancak, kontakt dışı ölçüm, bakım gerektirmeyen bir çalışma durumu anlamına gelmez. Yüksek nemli ortamlarda anten üzerindeki yoğuşma, kirlilik, yağ yığıntıları, örümcek ağları ve diğer birikimler periyodik olarak inspeksiyon edilmelidir.

2. Dar Işın Açısı, Atık su Havuzları ve Karmaşık Yapılar İçin uygundur

– 80 GHz milimetre dalga radarının temel avantajlarından biri, dar bir ölçüm ışını oluşturabilme yeteneğidir.

: Bazı endüstriyel 80 GHz radar göndericileri yaklaşık 3°–4° aralığında bir ışın açısı elde edebilir. Atık su arıtma uygulamalarında dar ışın, beton havuz duvarlarından ve diğer yapısal bileşenlerden kaynaklanan girişim yansımlarını azaltmaya yardımcı olabilir.

Atık sulu atık su arıtma tesisleri genellikle şunları içerir:

• Havuz duvarları;

• Merdivenler;

• Kabloların taşınma kabukları;

• Pompa boruları;

• Ekranlar;

• Çalkanmaya ekipmanları;

• Hava iletim ekipmanları;

• Destek kirişleri.

Radar ışını ne kadar yoğun olursa, bu yapılarla karşılaşmak o kadar kolay olur ve daha faydalı radar enerjisi hedef sıvı yüzeyine yönlendirilebilir.

Bu nedenle, 80 GHz radarı, dar havzalar, şaftlar, pompa istasyonları ve karmaşık iç yapıya sahip ölçüm noktalarında aydınlatılmış kurulum avantajlarına sahiptir.

80 GHz Radarı Köpükten Tamamen Etkilenmez mi?

No.

Kütük, atık su arıtma süreçlerinde havalandırma, kimyasal reaksiyonlar ve organik ayrışma yoluyla oluşabilir.

Ince veya kesintili kütük katmanları, radarın yararlı bir sıvı yüzeyi yansımasını almasını engelleyemez.Ancak kalın köpük, radar sinyalinin bir kısmını emebilir veya yansıtabilir; bu durum şu sorunlara neden olabilir:

• Azaltılmış yankı gücü;

• Radar, sıvı yüzeyi yerine köpük yüzeyini ölçer;

• Seviye dalgalanmaları;

• Faydalı yankının geçici kaybı;

80 GHz radarı, köpük, türbülans ve yüzen kalıntılar içeren birçok atık su uygulamasında güvenilir şekilde çalışabilir.Ancak, çok kalın köpük veya yağlar, yağlı maddeler ve yağlı sıvılar dahil olmak üzere FOG, sıvı yüzeyini kapladığında, proje, 80 GHz radarının her bir atık su seviye ölçüm durumunu çözme kapasitesine sahip olduğuna inanmak yerine, radar, hidrostatik ölçüm veya başka bir seviye ölçüm teknolojisinin hangisinin daha uygun olduğunun değerlendirilmesi gerekmektedir.

Bu nedenle proje seçiminde aşağıdaki parametreler açıkça belirlenmelidir:

• Kağıt kalınlığı;

• Kağıt süresi;

• Kağıt nem içeriği;

• Gereklenen ölçüm hedefinin gerçek atık su yüzeyi mi yoksa kağıt tabakasının üst kısmı mı olduğu;

80 GHz Radar seviye ölçerlerin Atık Su Arıtma Tesislerinde Temel Uygulamaları

1. Giriş Kuyusu ve Kaldırma Pompa İstasyonu Seviye İzleme

; Site Zorlukları –

: Giriş kuyusundaki seviye hızla değişebilir; ayrıca yüzen kalıntılar, asılı katı maddeler, yüksek nem oranı ve korozif gazlar da mevcut olabilir.

İletişim tipi cihazlar ham atık suların içinde yer alır ve bu nedenle kirlilik ile bakım ihtiyaçları dikkate alınmalıdır.

Sistem Entegrasyonu:

80 GHz radar seviye ölçernı kuyunun üstüne monte edin ve aşağıdaki şekilde bağlayın:

Radar seviye iletiş cihazı → PLC / RTU → Pompa kontrol sistemi

. İletiş cihazı, su seviyesini sürekli olarak ölçer.

Ayrıca, RS-485 ve Modbus RTU üzerinden bir veri kaydediciye bağlanabilir.

Kullanıcı Değeri:

Gerçek zamanlı giriş kuyusu seviye verileri, yüksek ve düşük seviye eşik değerlerine göre yükseltme pompanın başlatılması ve durdurulması kontrolü için kullanılabilir; aynı zamanda yüksek-yüksek seviye ve aşırı akış alarmları da sağlar.

2. Mekanik süzgeçlerden önce ve sonra diferansiyel seviye izleme sistemi

Mekanik süzgeçler, atık sulardan büyük boyutlu katı kalıntıları temizlemek için kullanılır.

Ekran üzerinde kalıntılar biriken durumda, yukarı akış ve aşağı akış su seviyeleri arasındaki fark artabilir.

Site Zorlukları:

Çevre; yüzen kalıntılar, köpük, dalgalanma ve katı maddeler içerebilir; bununla birlikte metal ekranın kendisi güçlü radar yansımları oluşturabilir.

Sistem Entegrasyonu:

Ekranın yukarı ve aşağı akışlarında radar seviye göndericileri kurun:

Yukarı akış radar seviyesi = L1

Aşağı akış radar seviyesi = L2

Sistem şu formülle hesaplar:

Diferansiyel seviye ΔH = L1 − L2;

. Diferansiyel seviye, yapılandırılmış bir eşik değerini aştığında sistem, mekanik ekran temizleme sürecini tetikleyebilir.

80 GHz radarının yoğunlaştırılmış ışını, atık suyu filtreleme uygulamalarında diferansiyel seviye ölçümü ve otomatik ekran temizleme kontrolü için uygundur.

Kullanıcı Değeri:

Temizleme stratejisi, sabit zamanlı operasyondan gerçek ekran tıkanıklığına göre yapılan temizleme moduna değiştirilebilir; bu da gereksiz ekipman operasyonlarını azaltır.

3. Dengelleme tankı Seviyesi İzleme Sistemi

Dengelleme tankları, atık su akışını ve su kalitesindeki dalgalanmaları dengellemek için kullanılır ve atık su arıtma tesislerinde önemli tampon birimlerdir.

Site Zorlukları:

Havuzun hacmi büyük olabilir, seviye değişimleri geniş olabilir; ayrıca karışım, yüzen kalıntılar ve orta düzeyde köpük bulunabilir.

Sistem Entegrasyonu:

Radar, tankın üzerinde veya bir montaj koltuğuna monte edilmiştir ve gerçek zamanlı seviye verilerini 4–20 mA veya RS-485 Modbus RTU aracılığıyla ileten bir cihazdır.

Kontrol sistemi, seviye sinyalini aşağı akış yönlü pompa operasyonunu ayarlamak için kullanır.

Kullanıcı Değeri:

Sistem, düşük seviyelerde pompanın kuru çalışması ile yüksek seviyelerde aşırı dökülme durumlarının önlenmesine yardımcı olurken, giriş suyunun dengelenmesi ve downstream süreç yük yönetimi için veri sağlar.

4. Yağmur Suyu Saklama Havuzları ve Acil Durum Havuzları

Yağmur suyu saklama sistemleri uzun süreler boyunca düşük seviyede kalabilir ve ardından yoğun yağışlar sırasında seviyenin hızla artması yaşanabilir.

Site Zorlukları:

Bu uygulamalar; geniş ölçüm aralıkları, dış mekânda kurulum, yağmur, sıcaklık değişimleri, yoğuşma ve beton yapılardan kaynaklanan girişim yansımları gibi faktörleri içerebilir.

Sistem Entegrasyonu:

Sürekli su seviyesi izleme için dar ışıklı 80 GHz radar seviye ölçer kullanın.

ve 80 GHz radar sistemleri, dinamik yağış koşullarında ve düşük seviyeli operasyonlar sırasında değişen su seviyelerini ölçmek amacıyla yağmur suyu ve saklama havzalarında kullanılabilir; aynı zamanda beton kenarlar ve havza yapılarından kaynaklanangirişimı azaltır.

Kullanıcı Değeri:

Saklama kapasitesini, yüksek seviye koşullarını ve aşırı akış riskini izleyerek gerçek zamanlı seviye verilerini kanalizasyon tesisi SCADA sistemine ileştirir.

5. Çamur Depoları ve Çamur Depolama Kapları

– Çamur ölçüm koşulları, temiz su uygulamalarından önemli ölçüde farklıdır.

– Site Zorlukları:

– Çamur yüzeyi şu şekilde olabilir:

• – Düzlemsiz;

• – Kaşığıyla kaplı;

• – Duyarlı yüzeyle kaplı;

• – Yavaşça kabuklanan;

• – Titreme altındadır.

– Sistem Entegrasyonu:

Sludge koşullarına göre radar kurulum konumunu seçin, mümkün olduğunca karıştırıcılar ve doldurma noktalarından kaçının ve devreye alma ile ayarlama süreçlerinde eko eğrisini kullanın.

Kullanıcı Değeri:

– temas tipi sensörlerle ilişkili kirlenme sorunlarını azaltarak sludge depolama hacmini ve sludge doldurma/çıkarım süreçlerini izleyin.

Ancak, çamur yüzeyi kalın bir köpük veya kabuk katıyla kaplıysa, proje öncelikle gerekli ölçüm hedefinin yüzey materyal yüzeyi mi yoksa gerçek sıvı faz arayüzü mü olduğunu belirlemelidir.

6. Açık Kanal Seviyesi ve Akış İzleme

Atık su tesislerinin giriş ve çıkış kanalları genellikle Parshall kanalları, V-ikişerli kanallar, dikdörtgen kanallar ve diğer açık kanal akış yapılarından yararlanır.

– 80 GHz radar seviye iletim cihazı, önce kanalın su seviyesini ölçebilir; ardından bir kontrolcü veya veri kaydedici, bilinen bir Q/H ilişkiye dayanarak akış hızını hesaplar.

– Tipik mimari:

– 80 GHz radar seviye iletim cihazı → Veri kaydedici / akış kontrolcüsü → Q/H dönüştürme → Anlık akış hızı ve toplam akış hızı.

– Açık atık su kanalları köpük, türbülans, kalıntılar, yağmur yağışı ve yoğuşma etkilenmiş olabilir.İşitsiz radar sistemi, sensör ile atık sulu su arasındaki doğrudan teması önler.

Radar seviye ölçüm cihazı, açık kanal akış hızını hesaplamak için kanal veya su damarının lineerleme eğrileri ile de birleştirilebilir.

Önemli:

Radar seviye göndericisi doğrudan akış hızını değil, su seviyesini ölçer.

Akış hızı yalnızca ölçülen seviye, bilinen hidrolik yapı ile doğru akış denklemi veya lineerleme tablosu ile birleştirildiğinde hesaplanabilir.

METRAVON ve 80 GHz Radar seviye ölçerlerin Temel Mühendislik Parametreleri

METRAVON ve 80 GHz radar ürünleri, farklı atık su arıtma uygulamalarına göre seçilabilir.İlgili ürün serisinin temel özellikleri aşağıda gösterilmiştir:

. Atık suların arıtma projeleri genellikle 120m düzeyindeki ölçüme ihtiyaç duymaz. Bu nedenle model seçimi yalnızca maksimum mesafe üzerinde odaklanmamalıdır. Yakın alan kör mesafe, ışın açısı, kurulum koşulları, çevre koruma ve iletişim arayüzü genellikle daha önemli olur.

80 GHz Radar seviye ölçer, Atık Su Santrali Otomasyon Sistemi'ne Nasıl Entegre Edilebilir?

atık su arıtma santralleri genellikle mevcut PLC, DCS, RTU veya SCADA sistemlerini kullanmaktadır. Bu nedenle, iletişim uyumluluğu, radar seviye ölçer seçimi sürecinde önemli bir unsurdur.

4–20 mA

– Mevcut PLC analog giriş sistemleri için uygun.

Tipik mimarlık:

Radar seviye gönderici → 4–20 mA → PLC AI modülü → SCADA

Bu yapı basittir ve geleneksel endüstriyel otomasyon sistemleri için uygundur.

4–20 mA + HART

: HART, 4–20 mA seviye sinyaline dijital iletişim sağlar ve cihaz parametrelerinin yapılandırılmasını ile dijital diagnostik işlemlerini destekler.

: Bu seçenek, halihazırda HART cihaz yönetim sistemlerini kullanan atık su arıtma tesisleri için uygundur.

RS-485, Modbus RTU

: Proje, bir RTU, endüstriyel gateway veya dijital veri toplama sistemi kullanıyorsa, RS-485 veya Modbus RTU'yi destekleyen bir model seçilabilir.

Tipik mimari:

, 80 GHz radar seviye gönderici → RS-485, Modbus RTU → Veri kaydedici → Ethernet / 4G → SCADA veya IoT platformu

; birden fazla cihaz aynı RS-485 şinine bağlandığında, her bir cihaz farklı bir Slave ID kullanmalıdır.Aşağıdaki parametreler de doğrulanmalıdır:

• Baud hızı;

• Veri bitleri;

• Parite;

• Durdurma bitleri;

• Modbus kayıt adresleri;

• Veri formatı.

80 GHz radar seviye ölçernın atık su arıtma tesisinde doğru şekilde kurulumu

Giriş akışının doğrudan üzerinde kurulmaktan kaçının

– Yüksek hızda gelen atık su, güçlü yüzey hareketi ve istikrarsız yansımalara neden olabilir. Bu nedenle radar, ana su etkileme alanının doğrudan üzerinde kurulmamalıdır.

Havuz Duvarları ve Metal Yapılar'dan Uzak Olun

80 GHz radarının ışın genişliği nispeten dar olsa da, ana ışın şu unsurlardan uzak tutulmalıdır:

• Ekranlar;

• Merdivenler;

• Borular;

• Braketler;

• Karıştırma ekipmanları.

Anten üzerinde uzun süreli su birikimini veya yoğuşmau önleme

Yüksek nemli atık su ortamlarında cihazın montaj açısı, koruyucu kaplama ve yoğuşmaa karşı direnci dikkatlice değerlendirilmelidir;

Maksimum su seviyesi doğrulanmalıdır

En yüksek su seviyesi, radar göndericiinin yakın alan kör bölgesine girmemelidir; ayrıca anormal yüksek seviye durumları için bir güvenlik marjı ayrılmalıdır.

İlk Eko haritalamasını gerçekleştirin

Kurulumdan sonra, belirli bir radar modeline göre, havuz duvarlarından ve yapısal bileşenlerden kaynaklanan sabit yansımaları bastamak amacıyla yanlış eko mapplaması veya benzer işlevler kullanılabilir.

Atık Su Tesisleri için 80 GHz Radar seviye ölçer Seçerken Hangi Bilgiler Gereklidir?

Radar seviye iletim cihazı satın almadan veya seçmeden önce aşağıdaki bilgiler doğrulanmalıdır:

1. Ölçülen ortam; atık su, temiz su, çamur yoksa kimyasal bir çözelti midir?

2. Maksimum ve minimum su seviyeleri nedir?

3. Radar ile en düşük sıvı seviyesi arasındaki mesafe nedir?

4. Havuzun veya tankın boyutları nedir?

5. Kağıt kabuk (köpük) mevcut midir?

6. Kaymaya veya havalandırma işlemi yapılmış mı?

7. Büyük miktarda yüzen kül, yağ veya yağlama var mı?

8. Kurulum noktası yakınında filtreler, borular, kirişler veya diğer yapılar var mı?

9. Kurulum iç mekânda mı yoksa dış mekânda mı?

10. Korozyonlu gazlar var mı?

11. Gereklilik olarak belirlenen çıktı 4–20 mA, HART veya RS-485 Modbus RTU mıdır?

12. Transmitter, PLC, RTU, SCADA sistemi veya IoT platformuyla bağlanacak mı?

13. Ölçüm noktası tehlikeli bir bölgede mi yer almaktadır?

Karmaşık uygulamalar için saha fotoğrafları, havuz çizimleri ile en yüksek ve en düşük sıvı seviyelerinin konumları da sağlanmalıdır.

Sıkça Sorulan Sorular: Atık Su Arıtma Tesislerinde Kullanılan 80 GHz Radar Seviye Göndericileri Hakkında Genel Sorular

Q1: 80 GHz Radar seviye ölçer atık suyu Ölçebilir mi?

Evet.İşitsiz radar sistemi; atık su havuzları, giriş kuyuları, dengeleme tankları ve yağmur suyu saklama tanklarında sürekli seviye ölçümü için uygundur.

Q2: Atık suda bulunan asılı katı maddeler radar ölçümlerini etkiler mi?

Çoğu durumda bu etki sınırlıdır; çünkü serbest uzay radarı ortamın yüzeyini ölçer ve tüm sıvı sütunu üzerinden iletim yapma ihtiyacı yoktur.

Ancak, yüzeyi büyük miktarlarda yüzen kalıntılar veya yosunla kaplanmışsa, radar gerçek sıvı seviyesinin yerine üstteki malzeme yüzeyini ölçebilir.

Q3: Bir aerasyon tankına 80 GHz radarı monte edilebilir mi?

Değerlendirilebilir; ancak güçlü türbülans ve köpük durumları dikkatlice değerlendirilmelidir.

Eğer kalın köpük sürekli olarak mevcutsa, saha testi veya diğer seviye ölçüm teknolojileriyle karşılaştırma gerekebilir.

Q4: 80 GHz radarı köpükten tamamen etkilenmez mi?

Hayır.

Köpüğün kalınlığı, yoğunluğu ve nem içeriği, radar yankılarını etkileyebilir.Bazı koşullarda gerçek sıvı seviyesi güvenilir bir şekilde ölçülebilir; diğer koşullarda ise radar kabuk yüzeyini ölçebilir.

Q5: Atık Su Radar seviye ölçer Sık Temizlenmesi Gerekir mi?

Bu cihaz genellikle batırılmış bir sensörle karşılaştırıldığında daha az temizlik gerektirir; ancak anten, yoğuşma, kirlilik, yağ, örümcek ağları veya diğer yığıntılar nedeniyle periyodik olarak kontrol edilmelidir.

Q6: Atık su Havuzu için 80 GHz mi yoksa 26 GHz radarı mı kullanılmalıdır?

: Havuzun içine karmaşık iç yapılar varsa, montaj alanı darysa veya daha küçük bir ışın açısı gereklidirse, genellikle ilk olarak 80 GHz radarı göz önünde bulundurulmalıdır.

Ölçüm noktası yapısal olarak basitse, 26 GHz radarı mesafe, işlem koşulları ve proje maliyeti açısından da karşılaştırılabilir.

Q7: 80 GHz Radar seviye ölçer bir pompayı doğrudan kontrol edebilir mi?

Radar transmitteri temel olarak seviye ölçümü için kullanılır.

Pompa kontrolü, genellikle radar transmitterinden gelen seviye sinyaline göre bir PLC, RTU veya kontrolcü aracılığıyla gerçekleştirilir.

Q8: RS-485 Radar seviye ölçer doğrudan bir Bulut Platformu'na bağlanabilir mi?

Genellikle bir endüstriyel gateway gereklidir.

Tipik mimari:

Radar → RS-485, Modbus RTU → 4G / Ethernet gateway → MQTT / HTTP → Bulut platformu;

Q9: Radar, Açık Kanal Akış İzleme için kullanılabilir mi?

Evet, radar su seviyesi ölçüm cihazı olarak kullanılabilir.

: Ölçülen seviye, bir Parshall kanalı, su bariyeri veya diğer hidrolik yapıların Q/H ilişkisi ile birleştirildiğinde, anlık akış hızı ve toplam akış hızı hesaplanabilir.

Sonuç

: 80 GHz radar seviye iletim cihazının atık su arıtma tesislerinde kullanımda bulunmasının temel avantajı, temasız ölçüm prensibi, dar ışın açısı, karmaşık yapılara uygunluk ve endüstriyel otomasyon sistemleriyle uyumluluğundan kaynaklanır.

Bu cihaz, giriş kuyuları, kalkış pompa istasyonları, süzgeçler boyunca diferansiyel seviye ölçümü, dengeleme tankları, yağmur suyu saklama tankları, çamur depolama tankları ve açık kanallar için kullanılabilir.

– Seçilen modele göre, gönderici cihazı PLC, RTU, SCADA ve endüstriyel IoT sistemleriyle 4–20 mA, HART veya RS-485 Modbus RTU aracılığıyla entegre edilebilir.

– Ancak, tek bir seviye ölçüm teknolojisi her kanalizasyon uygulaması için uygun değildir.Kalın köpük, yoğun kabuk, güçlü yoğuşma, yoğun havalaşma veya özel kimyasal ortamlar için kurulum yöntemi ile gerçek ölçüm hedefi, saha koşullarına göre değerlendirilmelidir.

: METRAVON atık su seviyesi izleme projeleri için, sonraki adımda kullanılmak üzere 80 GHz radar seviye iletim cihazı ile ilgili veri toplama, 4G iletişim ve uzaktan izleme yapılandırmasını seçmeden önce ölçülen ortamı, ölçüm aralığını, havuz boyutlarını, saha fotoğraflarını, köpük durumunu, montaj konumunu ve iletişim arayüz gereksinimlerini belirlemeniz önerilir.