Thiết kế cổ nối cho bộ truyền mức radar: Chiều cao, đường kính và khoảng hở

Thiết kế cổ nối cho bộ truyền mức radar: Chiều cao, đường kính và khoảng hở

Nguyên tắc thiết kế. Cổ nối của bộ truyền mức radar là một phần đường đo, không chỉ là đầu nối cơ khí. Đường kính, chiều dài, độ hoàn thiện bề mặt bên trong và vị trí của cổ nối quyết định anten nhìn thấy sản phẩm hay thành bồn. Không có tỷ lệ chiều cao/đường kính chung nào an toàn cho mọi anten: dùng giới hạn riêng của anten do nhà sản xuất quy định, rồi kiểm tra chùm tia theo hình học thực tế của bình.

Bắt đầu bằng bốn kích thước thay vì cỡ mặt bích

Trước khi chọn đầu nối DN50, DN80 hoặc DN100, hãy xác định:

khẩu độ tối thiểu anten yêu cầu và mặt phẳng tham chiếu của anten;

khoảng cách từ mặt phẳng tham chiếu đó đến bề mặt sản phẩm cao nhất;

đường kính trong thông thoáng của cổ nối sau khi tính phần chiếm chỗ của gioăng và mối hàn;

bao chùm tia tại sản phẩm, có xét thành bồn, cánh khuấy, ống xoắn và dòng nạp.

Mặt bích lớn không bảo đảm khẩu độ đo lớn. Đoạn thu, gioăng của mặt bích mặt lồi hoặc mối hàn nhô vào lòng ống có thể tạo thành tiết diện hẹp nhất và phản xạ mạnh nhất.

Ví dụ tính khoảng hở chùm tia

Với anten có tổng góc chùm tia 10°, bán kính danh nghĩa tại khoảng cách h là:

r = h × tan(10° ÷ 2)

Tại khoảng cách đo 12 m:

r = 12 × tan 5° = 1.05 m

Nếu tiêu chuẩn kỹ thuật còn yêu cầu cách thành bồn 0.30 m, hãy đặt đường tâm anten cách thành đó ít nhất 1.35 m theo mô hình không gian tự do đơn giản này. Sau đó kiểm tra từng vật cản khác tại khoảng cách tương ứng của nó, không chỉ ở đáy bồn.

Phép tính này không có nghĩa là ngoài hình nón danh nghĩa không có năng lượng, hoặc phản xạ bên trong hình nón luôn khiến phép đo thất bại. Đây là bước sàng lọc bố trí. Vẫn cần bảng dữ liệu anten và đánh giá phản xạ. Chùm tia tần số cao hẹp hơn có thể giảm khoảng hở cần thiết nhưng không khắc phục được cổ nối đang che anten.

Điều gì thay đổi khi cổ nối dài?

Anten nằm thụt vào trong có thể chiếu lên thành cổ nối. Kết quả có thể là phản xạ gần mạnh, dao động kéo dài, suy hao hoặc số đọc có vẻ ổn định nhưng khóa vào sai mục tiêu. Tăng độ lợi hoặc mở rộng bản đồ triệt phản xạ không phải là sửa chữa cơ khí.

Câu phù hợp nhất trong yêu cầu mua hàng không phải là “ưu tiên cổ nối ngắn”, mà là: “Phải kiểm tra đường kính trong, phần nhô, độ thụt của anten và độ nghiêng cho phép của cổ nối theo bản vẽ lắp đặt được công bố cho thiết bị đã chọn.” Như vậy có thể giao trách nhiệm và kiểm tra được việc thực hiện.

Khi nào ống tĩnh hữu ích, khi nào lại tạo vấn đề khác?

Ống tĩnh có thể cách ly phép đo khỏi nhiễu động và tạo đường truyền có kiểm soát trong buồng hiện có. Ống phải thông với quá trình, được thông hơi đầy đủ, có kích thước phù hợp với anten hoặc đầu dò và không có bậc bên trong. Mức trong ống phải bám theo mức trong bình mà không có độ trễ vượt mức chấp nhận được.

Với radar không tiếp xúc, tuân theo yêu cầu của nhà sản xuất anten về đường kính ống, mối nối và lỗ thông. Với radar sóng dẫn hướng, kiểm tra khoảng hở đầu dò–thành ống và khả năng đầu dò chạm ống khi nạp hoặc khuấy. Ống phù hợp với chất lỏng tĩnh có thể không phù hợp với sản phẩm nhớt, kết tinh hoặc gây bám bẩn vì khe vành khuyên có thể bị tắc.

Không nhầm buồng bypass với ống tĩnh. Đặc tính về khối lượng riêng, nhiệt độ và thông hơi của chúng có thể khác nhau; mức trong buồng có thể trễ hoặc khác mức trong bình.

Bảng thống kê cổ nối thực sự dùng được cho mua sắm

Thêm các cột sau vào bảng thống kê cổ nối bồn: điều kiện sử dụng và mã thiết bị; model và anten đã chọn; quy cách mặt bích và gioăng; đường kính lòng ống danh nghĩa và tối thiểu; phần cổ nối nhô ra ngoài và vào trong bình; độ cắm hoặc đoạn nối dài anten; mặt phẳng tham chiếu; khoảng cách đến thành và chi tiết bên trong; mức sản phẩm tối đa; bản vẽ nhà sản xuất dùng để kiểm tra. “DN80, mỗi bồn một cái” không đủ để xây dựng điểm đo tin cậy.

Trong dự án thay thế, hãy chụp và đo lòng ống thay vì dựa vào bản vẽ đẳng cự cũ. Một lần sửa đổi trước có thể đã thêm đoạn thu, lớp lót hoặc đoạn bị hư hỏng.

Đánh dấu rà soát bản vẽ để đi đến quyết định

In mặt cắt bình và đánh dấu mốc anten, miệng cổ nối, mức tối đa, bao chùm tia và mọi vật cản. Sau đó chọn một trong bốn kết luận: chấp nhận theo bản vẽ thiết bị được viện dẫn; chấp nhận với đoạn nối dài anten xác định; cần đổi vị trí cổ nối; hoặc không thể giải quyết nếu không đổi bố trí đo. Ghi người kiểm tra và phiên bản tài liệu.

Với cổ nối hiện có, bổ sung đường cong phản xạ khi bồn rỗng vào hồ sơ. Đường cong không xác nhận được mọi điều kiện sản phẩm nhưng có thể phát hiện phản xạ gần mạnh trước khi đặt bộ truyền mới. Nếu giải pháp đề xuất phụ thuộc vào triệt phản xạ, ghi rõ sẽ triệt phản xạ nào và nhóm sẽ chứng minh bằng cách nào rằng mức cao thật không bị triệt theo.

Câu hỏi tại hiện trường trước khi chế tạo

Câu1. Có thể nối dài cổ nối sau này nếu có phản xạ giả không?

Đôi khi đoạn nối dài anten được phê duyệt giải quyết được vấn đề, nhưng thêm ống thông thường làm đổi khẩu độ và có thể khiến tình hình xấu hơn. Coi đây là thiết kế lại thiết bị đo, không chỉ là sửa đường ống.

Câu2. Cổ nối lớn hơn có luôn tốt hơn không?

Không. Cấp chịu áp cơ khí, không gian sẵn có, độ tương thích anten và chi phí vẫn quan trọng. Khẩu độ đúng là khẩu độ đã được xác nhận cho anten, không đơn giản là khẩu độ lớn nhất.

Câu3. Có thể đặt bộ truyền nghiêng để hướng tới phần thông thoáng của bồn không?

Chỉ trong phạm vi căn chỉnh thiết bị cho phép. Độ nghiêng làm đổi đường truyền và có thể giảm tín hiệu trở về; hãy kiểm chứng kiểu lắp dự kiến thay vì ứng biến tại hiện trường.

Câu4. Cần kiểm tra gì trước khi đóng bồn?

Lòng ống, phần nhô của mối hàn và gioăng, vị trí anten, độ thẳng đứng, vật lạ và khoảng cách đến chi tiết bên trong. Lưu ảnh theo mã thiết bị.

Hướng dẫn kỹ thuật liên quan

• Các loại anten radar mức: Loa, thấu kính, bọc kín và sóng dẫn hướng
• Độ chính xác bộ truyền mức radar: Những điều con số trên bảng dữ liệu không cho biết

Trao đổi ứng dụng đo lường của bạn với METRAVON