Cách bảo trì bộ truyền mức radar

Cách bảo trì thiết bị truyền tín hiệu radar: vệ sinh ăng-ten, kiểm tra tín hiệu phản hồi và phòng ngừa sự cố

Các bộ truyền mức radar sử dụng sóng điện từ để đo mức mà không cần tiếp xúc vật lý, và không chứa các vật nổi hay vật nặng di chuyển liên tục. Do đó, trong điều kiện vận hành ổn định, nhu cầu bảo trì định kỳ thường ở mức thấp.

Việc bảo trì hiệu quả tập trung vào việc duy trì trạng thái hoạt động tốt của ăng-ten và đường truyền tín hiệu đo, đồng thời phát hiện sớm hiện tượng tích tụ chất bẩn, ngưng tụ, xâm nhập nước, dây dẫn bị lỏng lẻo hoặc hiện tượng phản hồi bất thường – trước khi những vấn đề này ảnh hưởng đến độ tin cậy của phép đo.

Các ứng dụng liên quan đến bụi, môi chất dính, hơi, quá trình kết tinh hoặc hóa chất ăn mòn có thể yêu cầu kiểm tra thường xuyên hơn, trong khi các bồn chứa nước sạch và các bình chứa quy trình ổn định thường có thể sử dụng khoảng thời gian kiểm tra dài hơn.

1. Thiết bị truyền tín hiệu mức radar cần được bảo trì thường xuyên đến mức nào?

Không tồn tại một khoảng thời gian bảo trì chung cho mọi bộ truyền mức radar. Khi thiết bị được lựa chọn đúng cách và được lắp đặt trong một quy trình vận hành ổn định, việc bảo trì cơ khí thường xuyên thường không cần thiết.

Các cuộc kiểm tra định kỳ cần tập trung vào các cảnh báo, xu hướng đo lường bất thường, chất lượng tín hiệu suy giảm và bất kỳ hư hỏng nào có thể quan sát được trên vỏ thiết bị, ăng-ten hoặc điểm nối quy trình.

Tần suất kiểm tra nên được xác định dựa trên điều kiện thực tế của quy trình vận hành. Các bồn chứa có nhiều bụi, môi chất kết tinh, chất lỏng dính, quy trình có tính ăn mòn và hiện tượng ngưng tụ nghiêm trọng thường đòi hỏi mức độ quan tâm cao hơn so với các bồn chứa trong môi trường khí quyển sạch.

2. Khi nào cần vệ sinh ăng-ten radar?

Bụi, hiện tượng kết tinh, các lớp cặn dính và hiện tượng ngưng tụ có thể dần tích tụ trên ăng-ten radar. Khi lượng chất tích tụ ngày càng tăng, chúng có thể làm suy giảm tín hiệu hồi âm hữu dụng hoặc tạo ra các phản xạ phụ, dẫn đến kết quả đo không ổn định, mất tín hiệu hồi âm hoặc chỉ số mức độ bị sai lệch.

Cường độ tín hiệu Echo giảm dần

Kết quả đo bắt đầu tăng đột ngột một cách bất thường

Tảng bụi hoặc lớp tích tụ vật chất xuất hiện trên ăng-ten

Hiện tượng ngưng tụ hoặc kết tinh kéo dài xảy ra

Các phương pháp vệ sinh cần tuân thủ theo đặc tính vật liệu ăng-ten và các yêu cầu bảo trì sản phẩm. Các phương pháp vệ sinh mềm và không gây hư hại thường được ưu tiên lựa chọn. Khi vệ sinh các bề mặt làm từ PTFE, PFA, PVDF hoặc các vật liệu khác có khả năng chống ăn mòn, cần kiểm tra tính tương thích giữa chất tẩy rửa và vật liệu đó.

– 3. Làm thế nào để giảm thiểu công tác bảo trì trong các ứng dụng có bụi hoặc chất dính?

Trong các ứng dụng sử dụng xi măng, bột khoáng, hạt, bột hóa chất và chất lỏng có độ dính, hiện tượng tích tụ trên ăng-ten thường là vấn đề bảo trì chính. Việc giảm thiểu nguy cơ tích tụ trong quá trình lựa chọn và lắp đặt thiết bị thường mang lại hiệu quả cao hơn so với việc phụ thuộc vào việc vệ sinh thường xuyên ở giai đoạn sau.

Vị trí lắp đặt nên được đặt cách xa các luồng chất lỏng, vùng bị bắn tung tóe trực tiếp và các khu vực có hiện tượng ngưng tụ nghiêm trọng, nếu điều kiện cho phép. Tùy theo mục đích sử dụng, có thể xem xét các giải pháp phù hợp như cấu trúc ăng-ten thích hợp, thiết kế gắn phẳng, kết nối loại bỏ tạp chất hoặc các giải pháp quy trình khác giúp chống lại sự tích tụ.

4. Khi giá trị đo được trở nên bất thường, cần kiểm tra điều gì trước tiên?

Một bước đầu tiên hữu ích là xác định xem vấn đề là sự lệch liên tục, hiện tượng nhảy đột ngột, giá trị đo cố định hay hiện tượng mất tín hiệu hồi âm ngắt quãng. Mỗi triệu chứng này đều hướng đến những khu vực kiểm tra khác nhau.

– 5. Tại sao cần kiểm tra đường cong tín hiệu hồi âm trong quá trình bảo trì?

– Các thiết bị radar thông minh thường cung cấp đường cong tín hiệu hồi âm, cường độ tín hiệu hồi âm hoặc các thông tin chẩn đoán khác. So với việc chỉ xem xét giá trị ở cấp độ cuối cùng, dữ liệu hồi âm cung cấp thêm thông tin về mối quan hệ giữa tín hiệu hồi âm của quá trình thực tế và các phản xạ cố định không mong muốn.

Sau khi đưa vào vận hành, việc lưu lại một đường cong hồi âm từ điều kiện hoạt động bình thường làm chuẩn tham chiếu là rất hữu ích. Nếu tín hiệu hồi âm ở mức thực tế dần suy giảm về sau, có thể tiến hành kiểm tra nguyên nhân do sự tích tụ trên ăng-ten, hiện tượng ngưng tụ hoặc sự thay đổi trong quy trình vận hành. Nếu xuất hiện một tín hiệu hồi âm mới rõ rệt tại một khoảng cách cố định, có thể đã hình thành một cấu trúc bên trong mới, một lớp lắng đọng hoặc một vùng tích tụ.

6. Tại sao các thông số radar cần được lưu trữ lại?

Sau khi đưa thiết bị vào vận hành, các tham số cấu hình quan trọng cần được ghi lại hoặc sao lưu. Các tham số này có thể bao gồm: độ cao của bình chứa, mặt phẳng tham chiếu, thiết lập khi bình trống và khi đầy, phạm vi đo, hệ số giảm chấn, thiết lập môi chất đo, cấu hình phản hồi giả và các tham số truyền thông. Việc sao lưu các tham số

giúp việc khôi phục thiết bị trở nên dễ dàng hơn sau khi thay thế bộ phận điện tử, thiết lập lại theo cấu hình nhà máy hoặc đưa thiết bị vào vận hành lại. Đồng thời, việc này cũng hỗ trợ xác định xem vấn đề đo lường có phải do thay đổi cấu hình ngoài ý muốn gây ra hay không.

7. Những thay đổi nào trong quy trình yêu cầu phải kiểm tra lại hệ thống radar?

Ngay cả khi thiết bị ra-đa hoạt động bình thường, những thay đổi đáng kể trong quy trình hoặc trên tàu vẫn có thể làm thay đổi môi trường phản hồi và ảnh hưởng đến kết quả đo đạc.

Thay đổi môi chất được đo;

Thay đổi mức vận hành tối đa hoặc tối thiểu;

Thay đổi vị trí hoặc phương thức nạp liệu;

Bổ sung các thiết bị khuấy, ống dẫn hoặc cấu trúc bên trong;

Thay đổi hình dạng của bồn chứa hoặc vòi phun;

Nhiệt độ, áp suất hoặc điều kiện tạo bọt thay đổi đáng kể;

Sau khi thực hiện các thay đổi trên, cần rà soát lại kết quả đo thực tế và đường cong hồi âm, cũng như loại môi chất được sử dụng, Các thiết lập về phạm vi và tiếng phản hồi giả cần được xác nhận lại.

8. Cần kiểm tra việc chống thấm và bịt kín như thế nào? –

Các thiết bị phát ra tín hiệu radar dùng ngoài trời có thể bị tiếp xúc với mưa, độ ẩm và hiện tượng ngưng tụ. Độ ẩm có thể xâm nhập qua các khớp cáp, các điểm nối cáp không được sử dụng hoặc các gioăng bị hư hỏng, từ đó gây ra lỗi hiển thị, tín hiệu đầu ra không ổn định, sự cố truyền thông hoặc hư hỏng các thành phần điện tử.

Quá trình kiểm tra định kỳ cần bao gồm nắp vỏ máy, khớp cáp, vòng đệm kín và các đầu nối đậy được lắp đặt trên các cổng cáp chưa được sử dụng. Đối với việc đi cáp ngoài trời, việc sử dụng một vòng dẫn nước phù hợp có thể giúp giảm thiểu khả năng nước mưa theo đường cáp xâm nhập vào thiết bị.

Nếu phát hiện độ ẩm hoặc nước bên trong vỏ máy, cần xác định rõ đường dẫn xâm nhập và khôi phục trạng thái kín khít trước khi đưa thiết bị trở lại hoạt động. Sau đó, các chức năng hiển thị, xuất dữ liệu và truyền thông cần được kiểm tra.

9. Ngoài ra, cần kiểm tra những nội dung nào khác trên ăng-ten và kết nối quy trình?

Bên cạnh việc kiểm tra sự tích tụ, việc kiểm tra dài hạn cũng cần bao gồm các tổn thương cơ học, biến dạng và hiện tượng ăn mòn đối với ăng-ten cũng như các điểm nối trong hệ thống. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng hóa chất.

: Bọc kín bằng PTFE hoặc PFA nhằm ngăn ngừa nứt vỡ hoặc biến dạng;

: ăng-ten kim loại dùng để chống ăn mòn trên diện rộng;

: Kết nối có mặt bích hoặc ren nhằm ngăn ngừa hiện tượng lỏng lẻo;

: gioăng kín trong quy trình sản xuất nhằm phát hiện dấu hiệu rò rỉ;

: Nếu phát hiện hiện tượng ăn mòn hoặc hư hỏng vật liệu, cần rà soát lại độ tương thích giữa các vật liệu tiếp xúc với môi trường quy trình, xét theo thành phần nồng độ, nhiệt độ và áp suất của môi trường đó;

: 10. Thiết bị truyền tín hiệu bình cân radar có cần được hiệu chuẩn định kỳ hay không?

Radar xác định khoảng cách bằng phương pháp điện tử, không phụ thuộc vào cơ chế đo lường cơ học hoạt động liên tục. Trong các ứng dụng đo lường quy trình thông thường, công tác bảo trì định kỳ thường tập trung vào việc kiểm tra trạng thái thiết bị và xác minh kết quả đo, thay vì liên tục điều chỉnh phạm vi đo theo một lịch trình cố định.

Mức độ hiển thị có thể được so sánh với một mức độ quy trình đã biết, một mốc tham chiếu đáng tin cậy khác hoặc dữ liệu vận hành của nhà máy. Đầu ra 4-20mA hoặc đầu ra kỹ thuật số cũng cần được kiểm tra so với chỉ báo tại chỗ.

Các ứng dụng thuộc phạm vi áp dụng các yêu cầu về đo lường, các chức năng có thiết bị an toàn hoặc các quy trình chất lượng của doanh nghiệp phải tuân thủ chu kỳ kiểm chứng, hiệu chuẩn hoặc thử nghiệm chứng minh đã được quy định.

11. Cần kiểm tra những nội dung nào trong hệ thống điện và truyền thông?

Nếu màn hình hiển thị radar tại chỗ là chính xác nhưng giá trị PLC, DCS hoặc RTU lại bất thường, thì hệ thống điện và truyền thông cần được kiểm tra.

Điện áp cung cấp và trạng thái các cực nối

Bộ che cáp và hệ thống dây dẫn chống ẩm hoặc chống hư hỏng

Đầu ra 4-20mA so với tín hiệu hiển thị tại chỗ

Địa chỉ RS485, tốc độ baud và các thiết lập truyền thông

Bảo vệ, nối đất và chống xung điện; Thiết lập thang đo và cấu hình đơn vị kỹ thuật cho PLC/DCS –

PLC/ Quy mô hóa DCS và cấu hình đơn vị kỹ thuật

12. Liệu toàn bộ bồn chứa có cần được vệ sinh định kỳ cho máy truyền mức radar? –

: Việc vệ sinh bồn chứa chủ yếu phải dựa trên các yêu cầu về quy trình, sản phẩm và bảo trì thiết bị. Trong điều kiện bình thường, không cần phải vệ sinh toàn bộ bồn chứa chỉ vì mục đích sử dụng máy truyền mức radar.

Nếu các lớp lắng đọng nặng dần hình thành trên thành bình, các vòi phun hoặc cấu trúc bên trong, và bắt đầu tạo ra các tín hiệu hồi âm cố định đáng kể trong chùm tia radar, thì các lớp lắng đọng liên quan có thể được loại bỏ trong đợt bảo trì ngừng hoạt động theo kế hoạch. Sau đó, tình trạng tín hiệu hồi âm cần được đánh giá lại.

13. Bảng kiểm tra bảo dưỡng bộ truyền mức radar

– Câu hỏi thường gặp;

– Câu hỏi 1: Thiết bị truyền tín hiệu đo mức bằng radar có cần được làm sạch định kỳ hàng tháng không?

– Câu trả lời 1: Không có khoảng thời gian làm sạch cố định nào áp dụng cho mọi hệ thống lắp đặt. Khoảng thời gian này cần được xác định dựa trên các điều kiện như lượng bụi, sự tích tụ vật chất, hiện tượng kết tinh và ngưng tụ. Trong một số trường hợp cụ thể, việc làm sạch có thể chỉ cần thực hiện qua kiểm tra định kỳ.

Q2: Một lượng nhỏ bụi bám trên ăng-ten có ảnh hưởng đến kết quả đo lường hay không?

A2: Những lớp bụi nhỏ ban đầu có thể không gây ảnh hưởng ngay lập tức đến kết quả đo. Tuy nhiên, khi lượng bụi tích tụ ngày càng nhiều, cường độ tín hiệu phản hồi có thể giảm dần; do đó, chất lượng tín hiệu và xu hướng kết quả đo có thể được sử dụng để xác định thời điểm cần thực hiện việc làm sạch.

Q3: Thiết bị truyền tín hiệu radar đo mức có cần được hiệu chuẩn định kỳ không?

A3: Trong các ứng dụng quy trình thông thường, việc giám sát tình trạng thiết bị và kiểm chứng kết quả đo lường thường được sử dụng làm cơ sở chính. Việc hiệu chuẩn hoặc kiểm tra thử nghiệm phải được thực hiện theo các yêu cầu của dự án, trong trường hợp các quy trình về đo lường, an toàn hoặc chất lượng quy định một khoảng thời gian cụ thể.

Q4: Nếu kết quả đo từ radar bắt đầu dao động, thiết bị có nên được thay thế ngay lập tức không?

A4: Trước tiên cần kiểm tra các yếu tố sau: tình trạng nhiễm bẩn ăng-ten, các dòng chất lỏng tràn vào, thay đổi bề mặt xử lý, hiện tượng hồi âm giả cố định và cấu hình thiết bị. Đường cong hồi âm có thể giúp xác định nguồn gốc của sự cố.

Q5: Nếu nước xâm nhập vào vỏ máy phát radar, cần kiểm tra điều gì trước tiên?

A5: Kiểm tra các khớp cáp, gioăng vỏ máy, các đầu nối dẫn cáp chưa được sử dụng và đường dẫn cáp để xác định đường xâm nhập. Phục hồi trạng thái kín khít của các gioăng, sau đó kiểm tra màn hình hiển thị, tín hiệu đầu ra và khả năng truyền thông trước khi đưa thiết bị trở lại hoạt động bình thường.

Q6: Thiết bị radar có cần được vận hành lại sau khi thay đổi loại môi chất đo lường không?

A6: Loại môi chất khác có thể làm thay đổi các đặc tính điện môi, đặc tính bề mặt và cường độ hồi âm. Cần rà soát lại kết quả đo thực tế và đường cong hồi âm, đồng thời xác nhận lại các thiết lập về loại môi chất, khoảng cách đo và xử lý tín hiệu hồi âm khi cần thiết.

– Kết luận

Công tác bảo trì thiết bị truyền tín hiệu radar chủ yếu bao gồm việc duy trì trạng thái hoạt động tốt của ăng-ten, đường truyền tín hiệu đo, các bộ phận kín và các kết nối điện, đồng thời sử dụng phương pháp chẩn đoán dựa trên tín hiệu phản hồi để phát hiện sớm những thay đổi trong quá trình vận hành. Trong điều kiện hoạt động bình thường, việc tháo lắp thường xuyên hay điều chỉnh khoảng cách đo nhiều lần là không cần thiết.

Đối với các ứng dụng có đặc tính bụi bẩn, dễ kết tinh, dính và dễ hình thành ngưng tụ, cần thiết lập chu kỳ kiểm tra và vệ sinh dựa trên tốc độ tích tụ thực tế. Trong các ứng dụng ngoài trời và ứng dụng hóa chất, cũng cần thực hiện các kiểm tra về nguy cơ xâm nhập nước, ăn mòn, độ kín của hệ thống quy trình và tình trạng vật liệu. Việc lưu lại một đường cong hồi âm tiêu chuẩn cùng các tham số cấu hình then chốt sau giai đoạn vận hành thử có thể giúp nâng cao đáng kể hiệu quả xử lý sự cố trong các giai đoạn sau đó.

METRAVON Các sản phẩm đo lường theo cấp độ radar có thể được tích hợp vào các hệ thống công nghiệp thông qua các giao diện như 4-20mA và RS485 Modbus RTU Việc lắp đặt đúng quy cách, kiểm tra dựa trên tình trạng hoạt động, sao lưu các thông số kỹ thuật và thực hiện bảo trì theo điều kiện quy trình thực tế sẽ góp phần nâng cao độ ổn định của các phép đo trong dài hạn đối với các bồn chứa và silo chứa vật liệu dạng khối.