Đo mức bằng radar trong silo chứa viên nén gỗ

METRAVON Đo mức bằng radar trong silo chứa viên nén gỗ

Một silo chứa viên gỗ không đơn thuần là một bình chứa vật liệu dạng khối, dễ bám bụi.

Trong quá trình nạp liệu, các viên gỗ có thể tạo thành các đống hình nón hoặc đống lệch tâm. Trong quá trình xả liệu, bề mặt silo có thể xuất hiện các vùng lõm, các cầu nối hoặc các khoảng trống cục bộ. Bụi gỗ, sự thay đổi độ ẩm và sự biến thiên về khối lượng riêng của vật liệu khiến việc đo lường lượng tồn kho trở nên phức tạp hơn so với việc đo mức chất lỏng.

Giá trị chính của radar là cung cấp thông tin về mức chất liệu một cách liên tục mà không yêu cầu bộ phận đo phải được đặt cố định bên trong vật liệu. Dữ liệu này có thể hỗ trợ kiểm soát quá trình nạp liệu, lập kế hoạch xả liệu, phát tín hiệu cảnh báo và quản lý tồn kho.

1. Tại sao radar không tiếp xúc lại được sử dụng phổ biến trong các silo chứa viên gỗ?

Anten radar thường được lắp đặt tại đỉnh silo và không cần được ngâm trong vật liệu dạng khối.

Điều này giúp tránh được:

• Sự mài mòn cơ học do các viên liệu gây ra;

• Tải kéo tác động lên cáp hoặc đầu dò;

• Hiện tượng dính hoặc kẹt cơ học;

• Một số hoạt động bảo trì được thực hiện bên trong silo.

2. Điều gì thực sự khiến việc đo lường silo viên gỗ trở nên khó khăn?

Bụi là yếu tố quan trọng, nhưng đây chỉ là một phần của vấn đề.

Các yếu tố phổ biến khác bao gồm:

• Việc nạp liệu lệch tâm;

• Bề mặt vật liệu không đồng đều;

• Góc nghỉ tự nhiên của vật liệu;

• Hiện tượng tạo vòm vật liệu;

• – Hiện tượng sụp đổ đột ngột của vật liệu;

• – Vật liệu còn sót lại trên các bức tường silo;

• – Tích tụ bụi trên ăng-ten;

– Việc lựa chọn hệ thống radar chỉ vì nó có tầm hoạt động xa hoặc được quảng cáo dành cho môi trường có nhiều bụi không đảm bảo rằng điểm đo sẽ phản ánh đúng tình trạng tồn kho thực tế;

– 3. Tại sao radar 80GHz lại phổ biến trong các silo chứa viên gỗ?

Một lợi thế quan trọng 80GHz Radar là khả năng tạo thành một chùm hẹp bằng ăng ten nhỏ gọn.

Trong các silo cao hoặc tương đối hẹp, chùm tia hẹp giúp giảm thiểu hiện tượng phản xạ từ các bức tường, đồng thời lấp đầy các ống dẫn và cấu trúc bên trong.

Vì lý do này, các yếu tố sau đây thường quan trọng hơn chỉ riêng khoảng cách tối đa danh nghĩa:

• Góc chùm tia;

• Chiều cao silo;

• Đường kính silo;

• – Vị trí lắp đặt;

• – Vị trí điểm nạp liệu.

– 4. Thiết bị radar có phải luôn được lắp đặt tại tâm silo hay không?

– Không.

– Nếu điểm trung tâm cũng đồng thời là điểm nạp liệu chính, việc lắp đặt thiết bị radar trực tiếp phía trên luồng vật liệu đang vào có thể khiến thiết bị này phải đối mặt với các rủi ro sau:

• Bụi nhiều;

• Tác động trực tiếp từ sản phẩm;

• Hình dạng cột thay đổi nhanh chóng;

• Tính bất ổn định của tín hiệu hồi âm trong thời gian ngắn.

Điểm lắp đặt nên được lựa chọn dựa trên điểm nạp liệu, điểm xả liệu, đường kính silo, dạng cột điển hình và vùng tiếp xúc của dầm.

5. Tại sao khối lượng tồn kho tính theo tấn vẫn có thể không chính xác, ngay cả khi khoảng cách đo bằng radar là chính xác?

Một hệ thống radar chỉ đo được một điểm đại diện nằm trong chùm tia của nó, chứ không đo được toàn bộ bề mặt vật liệu ba chiều.

Đồng thời, một silo có thể bao gồm:

• Một cột trung tâm cao hơn;

• Một phần được nâng lên do việc đổ đầy lệch tâm;

• Một vùng lõm sâu nằm phía trên cửa xả;

• Chất liệu còn sót lại trên tường;

• – Khoảng trống dưới cầu.

– Lưu ý quan trọng: Độ chính xác khoảng cách radar (Độ chính xác của khoảng cách đo bằng radar không đồng nghĩa với độ chính xác của tổng lượng vật liệu trong silo.

– 6. Trong trường hợp nào một điểm đo radar có thể không đủ?

Nếu dự án yêu cầu độ chính xác cao hơn đối với lượng tồn kho, nên xem xét áp dụng giải pháp kiểm kê đa điểm hoặc giải pháp kiểm kê thay thế trong các trường hợp sau:

• Đường kính silo lớn;

• Việc nạp liệu lệch tâm nghiêm trọng;

• Có nhiều điểm nạp hoặc xả liệu;

• Bề mặt vật liệu luôn không đối xứng;

• Hiện tượng tạo cầu và các khoảng trống bên trong thường xảy ra;

• Yêu cầu là khối lượng tồn kho, chứ không chỉ đơn thuần là xu hướng mức độ hoặc cảnh báo mức cao/thấp.

Các giải pháp khả thi bao gồm:

• Nhiều điểm đo mức bằng radar độc lập;

• Hệ thống quét mức 3D;

• Hệ thống đo trọng lượng;

• Kết hợp dữ liệu mức từ radar với hồ sơ nhập/xuất vật liệu.

Lựa chọn tối ưu phụ thuộc vào độ chính xác yêu cầu đối với tồn kho và hiệu quả kinh tế của dự án.

7. Làm thế nào để chuyển đổi lượng viên gỗ thành khối lượng tồn kho tính theo tấn?

: Mức → Thể tích → Khối lượng

: Ít nhất, quá trình tính toán đòi hỏi:

• : Đường kính silo và tổng chiều cao;

• : Hình dạng đáy phẳng hoặc đáy hình nón;

• : Hình dạng bề mặt vật liệu;

• : Mật độ thể tích của viên gỗ.

Lượng nước trong các viên nén, kích thước hạt và độ nén có thể làm thay đổi mật độ thể tích. Do đó, cùng một giá trị đo được không nhất thiết luôn tương ứng với khối lượng tồn kho hoàn toàn giống nhau.

8. Radar có thể đo được silo viên nén gỗ cao 18 m hay hơn không?

Trong hầu hết các trường hợp, câu trả lời là có.

Với hệ thống radar công nghiệp hiện đại, việc đo ở khoảng cách 18 m không quá khó khăn. Quá trình lựa chọn đầy đủ vẫn cần xem xét đường kính silo, chiều rộng dầm, bụi, tình trạng bề mặt vật liệu, độ cao tối đa và các cấu trúc bên trong.

9. Làm thế nào để quản lý sự tích tụ bụi trên ăng-ten?

Bụi gỗ có thể dần tích tụ trên ăng-ten hoặc các bề mặt tiếp xúc với quá trình sản xuất.

Tùy theo thiết kế radar, các biện pháp phù hợp có thể bao gồm:

• – Kiểm tra định kỳ;

• – Làm sạch;

• – Tiến hành làm sạch bằng khí được nhà sản xuất phê duyệt;

• – Lựa chọn dạng hình học ăng-ten ít dễ tích tụ chất bẩn;

– Không được lắp đặt lớp vỏ nhựa hoặc kim loại thông thường phía trước ăng-ten nếu chưa xác nhận được tính tương thích, vì chính lớp vỏ này có thể tạo ra hiện tượng phản xạ radar mới;

– 10. Tại sao cần xem xét đến vấn đề bụi dễ cháy?

Bụi gỗ mịn có thể tạo ra môi trường dễ cháy khi đạt đến một nồng độ nhất định và trong các điều kiện bắt lửa cụ thể.

Do đó, dự án cần phân biệt rõ giữa:

• Chỉ số bảo vệ IP của buồng kín đối với bụi và sự xâm nhập của nước;

• Chứng nhận khu vực nguy hiểm đối với bụi dễ cháy.

Đối với các khu vực được phân loại, cần kiểm tra chứng nhận của mẫu radar cụ thể, nhiệt độ bề mặt cho phép, các yêu cầu đối với khớp cáp và hệ thống nối đất.

11. Dữ liệu radar có thể được hệ thống điều khiển nhà máy sử dụng như thế nào?

• Chỉ báo mức liên tục;

• Cú báo cảnh báo mức cao;

• Cú báo cảnh báo mức thấp;

• Cơ chế khóa liên động cho băng tải hoặc hệ thống cấp liệu;

• Quy hoạch quá trình đổ đầy;

• Phân tích xu hướng tồn kho;

• Giám sát từ xa qua SCADA hoặc nền tảng đám mây.

Trong vận hành nhà máy, một xu hướng dài hạn đáng tin cậy thường có giá trị cao hơn so với việc theo đuổi một giá trị đo lường riêng lẻ ở cấp độ "milimét" từ bề mặt vật liệu dạng khối không đều.

12. Cần cung cấp những thông tin nào để phục vụ cho việc lựa chọn?

– Kết luận;

– Thách thức then chốt trong việc đo lường bằng radar hệ thống silo viên gỗ không chỉ đơn thuần là liệu radar có thể hoạt động trong môi trường có bụi hay không. Mục tiêu thực tế là lựa chọn một điểm đo phù hợp, sao cho điểm này vẫn phản ánh chính xác những thay đổi về lượng tồn kho ngay cả khi bề mặt vật liệu thay đổi. Các yếu tố như độ rộng chùm tia

, vị trí lắp đặt, độ sạch của ăng-ten, yêu cầu về bụi dễ cháy và sự hiểu biết thực tế về những hạn chế của phép đo tại một điểm thường quan trọng hơn các thông số kỹ thuật về độ chính xác tổng thể.