Phân tích doanh số máy đo mức radar chống nổ và hướng dẫn lựa chọn máy đo tần số cao / Hướng dẫn lắp đặt mặt bích

Trong các ngành công nghiệp nặng và lĩnh vực chế tạo chính xác – như xi măng, phát điện, luyện kim, dầu khí, hóa chất, than đá và chế biến thực phẩm – việc giám sát liên tục mức với độ chính xác cao (bao gồm cả độ cao của chất rắn và chất lỏng) có liên quan trực tiếp đến an toàn sản xuất và công tác kế toán tài sản. Trong những năm gần đây, các thiết bị đo mức radar chống nổ đã thu hút nhu cầu rất lớn trên thị trường mua sắm công nghiệp và thị trường tích hợp hệ thống nhờ phương pháp đo lường không tiếp xúc, độ ổn định cao và khả năng thích ứng tốt.

Bài viết này kết hợp các điều kiện vận hành thực tế trong lĩnh vực kỹ thuật để đưa ra phân tích kỹ thuật chuyên sâu về các nguyên nhân dẫn đến sự tăng trưởng mạnh mẽ trong doanh số bán máy đo mức radar chống nổ, các yếu tố lựa chọn trong ứng dụng công nghiệp, sự khác biệt về độ phân giải, cũng như các yêu cầu về lắp đặt mặt bích radar tần số cao và điều chỉnh âm thanh phản xạ.

I. Những nguyên nhân cốt lõi dẫn đến sự tăng trưởng liên tục trong doanh số bán thiết bị đo mức bằng radar chống nổ

Các thiết bị đo mức bằng radar chống nổ đã trở thành lựa chọn chủ đạo trong các dự án kỹ thuật và đối với các nhà thầu EPC, chủ yếu nhờ những ưu điểm kỹ thuật của chúng trong các điều kiện vận hành phức tạp và khắc nghiệt:

• – Khả năng chống nhiễu môi trường vượt trội: sử dụng các tín hiệu vi ba tần số cao như 26 GHz / 80 GHz. Quy trình đo lường không bị ảnh hưởng bởi điều kiện chân không, nồng độ khói và bụi cao, hơi nước mạnh, khí trơ, áp suất cực đại hay biến động nhiệt độ cao.

• – Hệ thống dự phòng an toàn chống nổ: Chứng nhận chống cháy (Ex d) hoặc chứng nhận an toàn nội tại (Ex ia/ib) cho phép triển khai an toàn tại các khu vực nguy hiểm có chứa khí dễ cháy hoặc dễ nổ – ví dụ như khu chứa bồn hóa chất – hoặc bụi dễ cháy – ví dụ như buồng chứa than đá hoặc buồng chứa xi măng.

• Tín hiệu độ nhạy cao và ổn định: Dựa trên công nghệ phân tích âm thanh thông minh, thiết bị vẫn có thể xác định chính xác tín hiệu mức chất lỏng thực tế ngay cả trong môi trường có hằng số điện môi thấp hoặc trong các bình quy trình phức tạp có bộ khuấy.

• Không bị mài mòn cơ học và bảo trì thấp: Thiết kế không tiếp xúc giúp loại bỏ hoàn toàn hiện tượng bám dính vật liệu, mài mòn cơ học và tình trạng kẹt cơ học, từ đó giảm đáng kể chi phí ngừng hoạt động và chi phí bảo trì tại hiện trường.

II. Các loại phổ biến của máy đo mức radar và bảng so sánh khi lựa chọn:

III. Các yếu tố lựa chọn đo mức Radar chính và tiêu chuẩn độ phân giải

1. Tham số chính phù hợp với hằng số điện môi

• Hằng số điện môi (εr) : với môi trường hằng số điện môi thấp như diesel và khí hóa lỏng, radar tần số cao 80 GHz với đầu dò cáp nên được ưu tiên để đảm bảo sức mạnh echo đủ phản xạ.

• Quá trình nhiệt độ và áp suất: với các điều kiện nhiệt độ cao trên 200 ℃ hoặc ứng dụng áp suất cao, mở rộng làm mát, hải dấu gốm, và phân lớp đá cao nên được cấu hình.

• Thiết kế chống ăn mòn và kháng bụi: Các Ăng-ten PTFE bịt kín hoàn toàn nên được chọn cho axit mạnh và kiềm. Đối với bụi cao hoặc các điều kiện kết tinh, chẳng hạn như clinker silos, một Ăng-ten parabol với một giao diện thanh lọc không khí dụng cụ nên được chọn.

2. Tiêu chuẩn Độ phân giải và Độ chính xác Công nghiệp:

IV. Yêu cầu kỹ thuật đối với việc lắp đặt mặt bích của đồng hồ đo mức radar tần số cao

Mặt bích là điểm nối kín cốt lõi giữa đồng hồ đo mức radar và bình chứa quy trình. Các đồng hồ đo mức radar tần số cao có thể cung cấp khoảng cách đo lường lên đến 30 mét; việc định hướng lắp đặt mặt bích sẽ trực tiếp ảnh hưởng đến đường truyền chùm sóng vi ba và chất lượng phản xạ.

1. Quy tắc định hướng cho dấu tham chiếu mặt bích

Mặt bích phải được đánh dấu bằng dấu tham chiếu định hướng; dấu này phải được căn chỉnh chính xác khi siết bu lông:

• – Cài đặt bình chứa thông thường: Dấu tham chiếu mặt bích phải chỉ đúng về phía thành bình hoặc tâm hình học của bình chứa, nhằm đảm bảo chùm tia vi sóng không va chạm với các vật cản bên trong.

• Cách lắp đặt giếng ổn định: Dấu tham chiếu mặt bích phải hướng về phía có lỗ mở của giếng ổn định – ví dụ như lỗ cân bằng hoặc lỗ thông gió. Cách lắp đặt buồng bypass

• Dấu tham chiếu mặt bích phải hướng về phía có các đường ống nối trên và dưới nối với bể chứa.

2. Quay mặt flange vật lý và tối ưu hóa tín hiệu phản xạ gây nhiễu

• – Kiểm tra tín hiệu: Nếu biên độ tín hiệu phản xạ thấp hoặc mức nhiễu nền cao trong quá trình vận hành thử, điều này có thể cho thấy chùm sóng vi ba bị ảnh hưởng bởi cấu trúc bên trong bể chứa.

• – Điều chỉnh quay theo từng bước: Các bu lông mặt flange có thể được tháo ra, sau đó xoay mặt flange theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ từng bước một vị trí tại mỗi lỗ bu lông. Quan sát đường cong phản xạ P003 trên giao diện vận hành cho đến khi biên độ tín hiệu phản xạ gây nhiễu được giảm xuống mức tối thiểu. Khuyến nghị giảm biên độ đỉnh nhiễu hơn 12 dB.

• Ứng dụng công nghệ supress tín hiệu phản xạ giả: Sử dụng chức năng "Học tập và Lưu trữ tín hiệu phản xạ giả" tích hợp trên thiết bị để lưu trữ các tín hiệu phản xạ từ các cấu trúc kim loại cố định vào bộ lọc supress, từ đó đạt được điều kiện đo lường tối ưu.

3. Yêu cầu về kết nối và đệm kín:

• – Các van nối ren có thể được sử dụng trong điều kiện áp suất thấp; khi áp suất quy trình vượt quá 0,4 MPa (khoảng 4 bar), phải sử dụng van hàn, bao gồm cả loại lắp trượt hoặc van hàn đối đầu.

• – Cần lắp đặt một miếng đệm kín phù hợp với đặc tính ăn mòn của chất lỏng giữa hai mặt van, đồng thời tất cả các bu-lông phải được siết chặt chắc chắn. Vách trong của vòi lắp đặt radar tần số cao phải nhẵn; đáy ăng-ten phải vượt ra ngoài vòi ít nhất 10 mm.

V. METRAVON – Lợi thế về Tích hợp Hệ thống và Tính tương thích;

– Là nhà cung cấp chuyên nghiệp các thiết bị đo lường tự động hóa công nghiệp, các bộ đo mức radar chống nổ tần số cao METRAVON được tối ưu hóa cho các môi trường vận hành công nghiệp phức tạp;

• – Giao tiếp đa giao thức: Hỗ trợ tự nhiên cho chuẩn 4-20 mA + HART và RS485 (Modbus RTU), có tùy chọn mở rộng sang chuẩn PROFIBUS-PA và Foundation Fieldbus. Tích hợp liền mạch giữa DCS và

• /SCADA: Các tệp driver DTM/EDD đầy đủ hiện đã sẵn có để tích hợp trực tiếp vào các hệ thống điều khiển DCS phổ biến từ Honeywell, Yokogawa, Schneider, Siemens cũng như các nền tảng quản lý khu vực bồn chứa của các bên thứ ba.

• – Độ tin cậy dành cho lĩnh vực công nghiệp: Sản phẩm được chứng nhận chống cháy (Ex d) và an toàn nội tại (Ex ia), đồng thời tích hợp chức năng bảo vệ tương thích điện từ (EMC) và bảo vệ chống sét, nhằm đảm bảo hoạt động ổn định trong thời gian dài trong các môi trường điện năng có yêu cầu cao.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Làm thế nào để xử lý tình trạng tích tụ bụi trênăng-ten trong buồng chứa xi măng có lượng bụi cực kỳ lớn?

– Khuyến nghị sử dụng bộ đo mức radar chống nổ METRAVON hoặc 80 GHz, kèm theo vỏ che bụi và giao diện flange xả không khí. Không khí dụng cụ ở áp suất 0,2–0,4 MPa có thể được đưa vào định kỳ để xả bụi khỏi bề mặt ăng-ten và ngăn ngừa tình trạng tích tụ bụi.

Q2: Tại sao việc xoay vị trí bu lông mặt bích có thể giảm hiệu quả các tiếng vang gây nhiễu?

Các sóng vi ba dùng trong radar tần số cao có đặc tính phân cực. Việc xoay mặt bích sẽ thay đổi góc của mặt phẳng phân cực sóng vi ba, từ đó giảm năng lượng phản xạ đến từ các vật cản bên trong bể – ví dụ như thang hoặc lưỡi khuấy – và nhờ đó làm giảm cường độ của các tiếng vang giả.

Q3: So với radar 26 GHz, radar 80 GHz có những ưu điểm gì trong việc lựa chọn?

Radar 80 GHz có góc chùm tia hẹp hơn – có thể nhỏ tới 3° – và năng lượng tập trung cao; nhờ đó, thiết bị có thể dễ dàng tránh các vật cản phức tạp bên trong bể chứa hơn. Ăng-ten của loại radar này cũng có kích thước nhỏ hơn, cho phép lắp đặt trên các vòi lắp đặt có đường kính nhỏ hơn.

Q4: Thiết bị đo mức bằng radar có thể duy trì độ ổn định trong quá trình đo lường như thế nào trong các lò phản ứng có điều kiện khuấy trộn mạnh?

Có thể lựa chọn loại radar tần số cao được trang bị công nghệ supression phản xạ giả động lực học; hoặc có thể lắp đặt thiết bị Stilling Well để cách ly vật lý chùm sóng vi ba khỏi nhiễu loạn do hiện tượng xạ tán phát sinh từ tình trạng rối loạn mạnh trên bề mặt chất lỏng.

Q5: Làm thế nào để phân biệt giữa tính “bảo vệ chống cháy” và tính “an toàn vốn có” trong việc bảo vệ thiết bị đo mức radar chống nổ?

– Chế độ bảo vệ chống cháy (Ex d) sử dụng vỏ bọc có độ bền cao để ngăn chặn mọi tia lửa có thể phát sinh từ mạch điện bên trong; chế độ bảo vệ an toàn nội tại (Ex ia) giới hạn năng lượng của mạch điện sao cho không thể làm nổ các khí hoặc bụi nguy hiểm, ngay cả trong điều kiện sự cố. Việc lựa chọn sản phẩm phải được thực hiện nghiêm ngặt theo phân loại khu vực nguy hiểm, ví dụ: Khu vực 0/1/2 hoặc Khu vực 20/21/22.

Kết luận

Nhờ những ưu điểm như phép đo không tiếp xúc, độ chính xác cao, hệ thống dự phòng an toàn chống nổ mạnh mẽ và khả năng thích ứng tốt với các điều kiện vận hành khắc nghiệt, các thiết bị đo mức radar chống nổ đã trở thành sản phẩm tiêu chuẩn trong lĩnh vực đo lường mức công nghiệp. Việc tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về định hướng mặt bích, lựa chọn các thông số phù hợp, cũng như thực hiện việc lưu trữ và hiệu chỉnh tín hiệu phản xạ là yếu tố then chốt để đảm bảo hoạt động ổn định và bền vững của hệ thống trong thời gian dài.

Là một đối tác chuyên nghiệp trong tự động hóa công nghiệp, METRAVON cam kết cung cấp các nhà tích hợp hệ thống toàn cầu và nhà thầu kỹ thuật với ổn định, tương thích và dễ mở rộng thiết bị đo mức radar và hỗ trợ kỹ thuật. Bản vẽ lắp đặt

Project Selection và hỗ trợ kỹ thuật

Cần METRAVON radar đo mức 3D CAD, Modbus register Địa chỉ bảng, hoặc một báo giá tùy chỉnh cho điều kiện hoạt động cụ thể của bạn?

Liên hệ với đội kỹ thuật kỹ thuật METRAVON để hỗ trợ lựa chọn chuyên nghiệp một đối một!