Các tính năng và ứng dụng cấp độ radar sóng hướng dẫn Solidat - Lấy phần dưới của bể dầu làm ví dụ

Các tính năng và ứng dụng cấp độ radar sóng hướng dẫn Solidat - Lấy phần dưới của bể dầu làm ví dụ

Tóm tắt: Bài viết này chủ yếu giới thiệu các nguyên tắc ứng dụng của máy đo mức độ sóng hướng dẫn là một trong những công nghệ đo mức, các đặc điểm của radar vi sóng và radar sóng hướng dẫn tương ứng, cũng như ứng dụng của các sản phẩm đồng hồ đo độ sóng của SLDL5500 Series được đưa ra bởi các sản phẩm của SLDL5500 Series.

Từ khóa: Đồng hồ đo cấp độ; Radar sóng hướng dẫn; Lò vi sóng; Radar; Bể dầu

1. Tổng quan

Với việc nâng cấp công nghệ công nghiệp lặp đi lặp lại, công nghệ đo lường cấp độ đã trải qua nhiều đổi mới, phát triển từ các phương pháp dựa trên hoạt động thủ công như đo lường loại trọng số và tỷ lệ để đo lường thông minh và chính xác cao. Ngày nay, các công nghệ tiên tiến như đo lường radar và đo bức xạ hạt nhân đã được áp dụng rộng rãi trong các kịch bản công nghiệp. Tuy nhiên, phép đo bức xạ hạt nhân có những hạn chế nhất định do độ nhạy kỹ thuật và các yêu cầu kiểm soát an toàn cao. Trong số các công nghệ đo lường cấp độ khác nhau, công nghệ đo lường radar có nguồn gốc từ radar quân sự, với hiệu suất vượt trội và khả năng ứng dụng rộng rãi, đang dần trở thành lựa chọn cốt lõi trong lĩnh vực đo lường cấp công nghiệp.

Công nghệ đo mức radar chủ yếu được chia thành hai loại: radar vi sóng (loại không tiếp xúc) và radar sóng hướng dẫn. Lợi ích đo mức độ radar vi sóng từ lợi thế chi phí và hiệu suất tuyệt vời trong điều kiện phức tạp, kiếm được sự ưu ái của nhiều người dùng. Tuy nhiên, mỗi công nghệ có ranh giới áp dụng và radar lò vi sóng có thể không thể đáp ứng các yêu cầu đo lường cho tất cả các phương tiện truyền thông. Công nghệ radar sóng hướng dẫn, với nguyên tắc đo lường và đặc điểm kỹ thuật duy nhất, lấp đầy hiệu quả khoảng cách của radar vi sóng trong các kịch bản đo cụ thể, trở thành một bổ sung quan trọng cho các công nghệ đo lường cấp độ.

2. Đặc điểm của công nghệ radar

2.1 Đặc điểm của radar vi sóng

· Phạm vi đo lớn: Tín hiệu sóng điện từ tần số cao tạo điều kiện cho việc truyền con đường dài, cho phép đo một phạm vi lớn các cấp độ.

· Không bị ảnh hưởng bởi các điều kiện pha khí: Không bị ảnh hưởng bởi những thay đổi trong điều kiện pha khí trong không gian, có thể hoạt động ổn định trong môi trường pha khí phức tạp.

· Đo lường không tiếp xúc: Không cần tiếp xúc trực tiếp với phương tiện, giảm chi phí hao mòn thiết bị.

2.2 Đặc điểm của radar sóng hướng dẫn

· Tiêu thụ năng lượng thấp: Khi vận hành, radar sóng hướng dẫn Solidat tạo ra một lượng năng lượng tín hiệu rất nhỏ cho đầu dò ống dẫn sóng, khoảng 10% năng lượng phát ra từ radar không tiếp xúc. Điều này là do cấu trúc ống dẫn sóng, xây dựng kênh truyền tín hiệu hiệu quả. Trong quá trình truyền tín hiệu từ đầu phát xạ đến bề mặt môi trường, sự suy giảm được kiểm soát ở mức tối thiểu, giảm đáng kể nhu cầu năng lượng và đạt được hoạt động năng lượng thấp.

· Tín hiệu mạnh: Trong quá trình truyền tín hiệu, ống dẫn sóng đóng vai trò chính, đảm bảo truyền tín hiệu không bị xáo trộn bởi sự dao động bề mặt chất lỏng hoặc chướng ngại vật trong bể chứa. Do đó, tín hiệu nhận được cuối cùng từ thiết bị là mạnh, khoảng 20% ​​năng lượng phát ra. Việc thu tín hiệu ổn định và cường độ cao này đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của dữ liệu đo lường.

· Phạm vi rộng: Để đo phương tiện không đổi điện môi thấp, radar sóng hướng dẫn Solidat hoạt động đặc biệt tốt. Lấy các sản phẩm radar sóng hướng dẫn làm ví dụ, hằng số điện môi thấp nhất có thể đo được là thấp tới 1.4, có khả năng đáp ứng chính xác các yêu cầu đo lường của các phương tiện không đổi điện môi thấp khác nhau, mở rộng đáng kể phạm vi ứng dụng và đóng vai trò quan trọng trong nhiều môi trường công nghiệp phức tạp.

· Chống can thiệp mạnh: Sự thay đổi hằng số điện môi không có tác động đến hiệu suất đo lường. Cho dù đó là bề mặt của hydrocarbon (hằng số điện môi 2 - 3) hoặc sự phản xạ của nước (hằng số điện môi 80), thời gian lan truyền là như nhau, chỉ có biên độ tín hiệu khác nhau. Radar vi sóng cần lọc tín hiệu dựa trên các đặc tính của môi trường để thu được các giá trị đo chính xác và sự thay đổi cường độ tín hiệu trong quá trình nhận dễ bị nhiễu; Trong khi radar sóng có hướng dẫn có năng lượng tập trung, nó có thể tránh sự can thiệp hiệu quả. · Không bị ảnh hưởng bởi mật độ: Mặc dù những thay đổi về mật độ của môi trường sẽ ảnh hưởng đến lực nổi tạo ra đối tượng ngâm, nhưng nó không có tác động đến việc lan truyền sóng điện từ trong ống dẫn sóng.

· Ảnh hưởng tối thiểu của độ bám dính: độ bám dính của môi trường trên đầu dò/cáp có ảnh hưởng không đáng kể đến phép đo mức độ. Độ bám dính chủ yếu có hai hình thức: giống như phim và bắc cầu. Trong trường hợp độ bám dính giống như màng, khi mức độ vật liệu giảm, một lớp phủ đồng đều của các dạng trung bình có độ nhớt cao trên đầu dò, hầu như không ảnh hưởng đến phép đo; trong khi kết nối bám dính có thể dẫn đến các lỗi đo lường đáng kể. Do đó, khi chọn một dây dẫn loại dây/cáp kép, độ nhớt của môi trường cần được xem xét đầy đủ.

3. Nguyên tắc của radar vi sóng và radar sóng hướng dẫn

3.1 radar vi sóng:

Radar vi sóng đo mức độ bằng cách phát ra và nhận sóng điện từ tần số cao (GHz). Mức được tính toán dựa trên thời gian các sóng điện từ để tiếp cận bề mặt của vật thể đo và được phản xạ trở lại ăng -ten tiếp nhận. Do việc lan truyền năng lượng điện từ không bị hạn chế quá mức bởi các tính chất của không gian lan truyền, nó có thể được truyền ở áp suất cao/thấp (chân không) hoặc khi có môi trường bốc hơi và dao động khí ít ảnh hưởng đến sự lan truyền của nó. Tuy nhiên, ăng -ten của dụng cụ đo mức độ radar vi sóng phổ biến tỏa ra năng lượng tương đối yếu, khoảng 1MW. Khi tín hiệu lan truyền trong không khí, năng lượng sẽ phân rã nhanh chóng. Hơn nữa, khi tín hiệu vi sóng đạt đến bề mặt của vật được đo và được phản xạ, cường độ tín hiệu (biên độ) có liên quan chặt chẽ với hằng số điện môi của môi trường. Đối với môi trường không dẫn điện với các hằng số điện môi cực thấp, chẳng hạn như chất lỏng hydrocarbon, tín hiệu phản xạ là cực kỳ yếu. Sau khi tín hiệu suy giảm trở lại ăng -ten trên cùng, nó sẽ mất thêm năng lượng. Máy đo mức radar vi sóng nhận được năng lượng tín hiệu được trả lại, chỉ có khoảng 1% năng lượng tín hiệu phát ra. Trong các điều kiện này, hiệu suất của đồng hồ đo mức độ vi sóng loại tiếp xúc sẽ giảm đáng kể và thậm chí có thể không hoạt động đúng.

3.2 radar sóng hướng dẫn:

Để khắc phục những hạn chế của máy đo mức radar loại tiếp xúc, máy đo mức độ sóng hướng dẫn đã xuất hiện. Nguyên tắc làm việc của radar sóng hướng dẫn tương tự như radar truyền thống, dựa trên các nguyên tắc phản xạ miền thời gian (Refectory miền thời gian) và các nguyên tắc ETS (lấy mẫu thời gian bằng nhau). Trong một thời gian dài, công nghệ TDR đã được sử dụng để phát hiện các đầu của cáp bị chôn vùi và dây cáp được nhúng trong các bức tường. Khi phát hiện cáp kết thúc, tín hiệu xung điện từ phát ra từ bộ tạo TDR lan truyền dọc theo cáp và khi nó đi đến cuối, một xung phản xạ đo được tạo ra. Đồng thời, thay đổi trở kháng đặt trước tương ứng với tổng chiều dài của cáp được đặt trong máy thu để kích hoạt xung tham chiếu. Bằng cách so sánh xung phản xạ với xung tham chiếu, vị trí của đầu có thể được xác định chính xác. Áp dụng nguyên tắc này để đo lường mức độ, bộ tạo TDR tạo ra hàng chục ngàn xung năng lượng mỗi giây và tiến hành chúng dọc theo ống dẫn sóng. Khi xung đạt đến bề mặt trung bình, nó tạo ra một xung phản xạ mức độ ban đầu. Đồng thời, trở kháng giá trị đặt trước được đặt ở đầu đầu dò để tạo xung tham chiếu đáng tin cậy, cụ thể là xung phản xạ cơ sở. Đồng hồ đo mức radar phát hiện xung phản xạ mức độ ban đầu và so sánh nó với xung phản xạ cơ sở để thu được giá trị đo mức, đó là quá trình làm việc của đồng hồ đo mức độ sóng hướng dẫn.

Nguyên tắc ETS (Lấy mẫu thời gian bằng nhau) được sử dụng để đo các tín hiệu điện từ tốc độ cao, công suất thấp và là chìa khóa cho việc áp dụng công nghệ đo mức chất lỏng TDR. Do khó khăn của việc đo khoảng cách ngắn của các tín hiệu điện từ tốc độ cao, ETS có thể nắm bắt các tín hiệu điện từ (UI) trong thời gian thực và tái cấu trúc chúng trong một thời gian tương đương để áp dụng tốt hơn các công nghệ nâng cao để đo lường.

Với sự phát triển của công nghệ đo mức cho đến nay, một loạt các công cụ đo lường mức độ trưởng thành và đáng tin cậy đã xuất hiện, mỗi loại có hiệu suất và phạm vi ứng dụng độc đáo của nó, đóng một vai trò quan trọng trong các kịch bản đo mức chất lỏng khác nhau, chẳng hạn như áp dụng áp suất/ phương pháp ứng dụng.

4. Giới thiệu và ứng dụng đồng hồ đo mức độ sóng hướng dẫn Solidat

Solidat, với tư cách là nhà cung cấp thiết bị tự động hóa nổi tiếng trong ngành, đã đạt được thành công đáng kể trong nghiên cứu và sản xuất các công cụ đo lường cấp độ. Công ty luôn tuân thủ khái niệm đổi mới và cam kết cung cấp cho khách hàng các giải pháp đo lường mức độ chất lượng cao và hiệu suất cao.

Máy đo mức độ sóng hướng dẫn sóng hướng dẫn SLDL5500 do công ty ra mắt được thiết kế đặc biệt cho chất lỏng ăn mòn, chất lỏng nhiệt độ cao và chất lỏng áp suất cao. Radar sóng hướng dẫn FlexScan phát ra các xung vi sóng tần số cao truyền dọc theo thành phần phát hiện (cáp thép hoặc thanh thép). Khi gặp phải môi trường đo được, do sự thay đổi đột ngột của hằng số điện môi, sự phản xạ xảy ra và một số năng lượng xung được phản ánh trở lại. Khoảng thời gian giữa xung truyền và xung phản xạ tỷ lệ thuận với khoảng cách của môi trường đo được. FlexScan bao gồm loại thông thường SLDL5521, loại chống ăn mòn SLDL5522, loại đồng trục SLDL5523, loại nhiệt độ cao SLDL5524, loại bù hơi SLDL5525 và loại có khả năng có khả năng đôi SLDL5526. Trong số đó, sê-ri SLDL5525 có chức năng bù hơi nước và có thể điều chỉnh ảnh hưởng của hơi nước bão hòa đối với phép đo, phù hợp để sử dụng trong các điều kiện đo nhiệt độ cao và áp suất cao như trống hơi nước, máy nước nóng áp suất cao và thấp và bình ngưng.

Các tính năng kỹ thuật chính bao gồm:

4.1 Điện trở nhiệt độ và áp suất: SLDL525 có chức năng bù hơi nước và có hiệu suất kháng nhiệt độ và áp suất tuyệt vời (275bar@450 độ, 413bar@80 độ)

4.2 Nhiều phương pháp giao tiếp: Hỗ trợ Hart, Modbus, Profibus PA, Foundation Fieldbus, GPRS/CDMA Phương thức giao tiếp từ xa.

Sê-ri SLDL5500 có phạm vi động là 120 dB (so với 96 dB đối với 26 GHz), tăng cường độ tin cậy trong các điều kiện khắc nghiệt như bọt dày 1,5 mét (nhà máy thức ăn chăn nuôi), môi trường ngưng tụ hoặc bám dính (quá trình tái tạo dầu).

4.3 Cấu trúc đồng trục: SLD5523/5525 ​​có cấu trúc đồng trục, đảm bảo không có vùng mù đo

4.4 Cài đặt dễ dàng: Gỡ lỗi đơn giản, không cần tải thùng chứa hoặc làm trống nó, tiết kiệm thời gian

4.5 Khả năng thích ứng trung bình: Sử dụng công nghệ xử lý Echo FlexScan, đo lường không bị ảnh hưởng bởi nhiễu bên ngoài như bọt, hơi nước, bột, v.v. hoặc bởi các vật liệu lơ lửng. Đo lường không bị ảnh hưởng bởi những thay đổi về mật độ trung bình, hằng số điện môi, áp suất, nhiệt độ hoặc hình dạng container.

Lấy một nhà máy sản xuất dầu đáy xe tăng quy mô lớn làm ví dụ, nhà máy này có nhiều thông số kỹ thuật khác nhau về bể chứa dầu lưu trữ các phương tiện khác nhau như dầu thô và dầu tinh chế. Trước khi sử dụng đồng hồ đo mức độ sóng hướng dẫn Solidat, phương pháp đo truyền thống có độ chính xác đo hạn chế và cực kỳ không ổn định trong các điều kiện phức tạp như khi có hơi nước hoặc bọt trong bể. Điều này thường dẫn đến các lỗi lập lịch sản xuất, tràn vật liệu hoặc thiếu hụt và các tình huống như vậy xảy ra thường xuyên. Sau khi giới thiệu đồng hồ đo mức độ sóng hướng dẫn Solidat, tình hình đã được cải thiện rất nhiều. Nó có thể dễ dàng thích nghi với các điều kiện phức tạp, ngay cả khi môi trường xe tăng khắc nghiệt và có thể xuất hiện ổn định dữ liệu mức độ chính xác cao. Hơn nữa, vùng mù đo là nhỏ, đáp ứng các yêu cầu đo lường của các bể dầu khác nhau. Quá trình cài đặt rất đơn giản và thuận tiện, và chi phí bảo trì cũng thấp, tiết kiệm rất nhiều nguồn nhân lực và tài nguyên vật chất cho nhà máy dầu. Trong việc áp dụng các bể chứa dầu thô, nó có thể theo dõi mức chất lỏng trong thời gian thực, ổn định và đáng tin cậy, cung cấp hỗ trợ dữ liệu chính xác cho việc lên lịch sản xuất của nhà máy dầu, giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất, tránh chất thải vật liệu và cung cấp thiếu hụt, và mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho nhà máy sản xuất dầu.

Tóm lại, đồng hồ đo mức độ sóng hướng dẫn Solidat, với công nghệ tiên tiến, hiệu suất vượt trội và chất lượng đáng tin cậy, cho thấy những lợi thế đáng kể và tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực đo lường cấp độ, cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho sự phát triển thông minh của các ngành công nghiệp khác nhau.