Cara Menentukur Tolok Tahap Ultrasonik|Langkah-demi-Panduan Langkah

Tarik log penyelenggaraan di hampir mana-mana lantai loji dan akhirnya anda akan menemui bacaan aras yang tidak sepadan dengan apa yang sebenarnya ada di dalam tangki. Sembilan kali daripada sepuluh, ia bukan penderia yang buruk - ia penderia yang tidak pernah ditentukur dengan betul, atau penderia yang terkeluar daripada toleransi dan tiada siapa yang menangkapnya tepat pada masanya.Tolok tahap ultrasonikadalah mudah dari segi konsep: menghantar nadi, masa gema, mengira jarak. Masalah ketepatan datang daripada segelintir butiran kecil yang dilangkau semasa persediaan dan secara senyap-senyap dikompaun selama berbulan-bulan beroperasi.

Panduan ini merangkumi penentukuran cara kami memandu juruteknik melaluinya sambil berdiri di hadapan tangki - perkara yang perlu diperiksa sebelum menyentuh menu konfigurasi, cara menetapkan sifar dan rentang dengan betul dan kesilapan yang menjana paling banyak panggilan perkhidmatan.

Mengapa Penentukuran Lebih Penting Daripada Yang Difikirkan Ramai Orang

Tolok aras ultrasonik mengukur aras secara tidak langsung. Transduser menghantar nadi akustik ke arah permukaan cecair atau pepejal, dan elektronik onboard mengira jarak dari masa gema yang diperlukan untuk kembali, berdasarkan kelajuan bunyi dalam udara. Kelajuan bunyi itu tidak tetap - ia berubah mengikut suhu, kelembapan dan komposisi gas di dalam kapal. Penderia yang ditentukur sekali semasa pemasangan dan tidak pernah disentuh lagi akan hanyut, kadangkala beberapa milimeter, kadangkala beberapa sentimeter bergantung pada sejauh mana keadaan proses telah beralih daripada persediaan asal.

Untuk aplikasi bukan{0}}kritikal - tangki pengumpulan air hujan, contohnya - hanyutan kecil hampir tidak penting. Tetapi dalam dos kimia, pemindahan jagaan atau sebarang proses di mana data tahap disuakan ke dalam gelung kawalan automatik, hanyut itu boleh diterjemahkan kepada tangki yang terlebih penuh, penggera tersandung atau kiraan inventori yang tidak tepat. Penentukuran rutin ialah apa yang mengekalkan nombor pada skrin sepadan dengan nombor dalam tangki.

Ultrasonic Level Transmitter

Memahami Dua Titik Rujukan: Sifar dan Span

Setiap penentukuran tahap ultrasonik turun kepada menetapkan dua titik rujukan dengan betul.

Titik Sifar (Jarak Kosong)

Titik sifar ialah jarak dari muka transduser ke titik paling rendah yang diperlukan oleh penderia untuk mengukur - lazimnya bahagian bawah tangki, atau rujukan aras rendah-tertakrif jika tangki mempunyai pemasangan sump atau alur keluar yang mewujudkan zon mati. Silapkan ini, dan setiap bacaan di atasnya akan dimatikan oleh pengimbangan berterusan, walaupun pemasaan gema mentah sensor adalah sempurna.

Titik Span (Jarak Penuh)

Rentang, kadangkala dipanggil titik tahap-penuh atau tinggi-, mentakrifkan jarak terpendek yang akan dibaca oleh penderia - biasanya berhampiran bahagian atas julat ukuran. Bersama-sama, sifar dan rentang mewujudkan tetingkap kerja yang digunakan pemancar untuk menukar masa gema kepada peratusan atau keluaran unit-kejuruteraan (4–20 mA, HART atau digital).

Dapatkan kedua-dua titik dengan betul, dan keseluruhan julat ukuran antara kedua-dua mata berskala dengan betul. Silap salah satu, dan anda mempunyai penderia yang mungkin membaca dengan baik pada 50% tetapi hanyut dengan ketara hampir kosong atau penuh.

Langkah-demi-Prosedur Penentukuran Langkah

1. Sahkan Geometri Pemasangan Dahulu

Sebelum menyentuh mana-mana menu penentukuran, sahkan persediaan fizikal. Ukur jarak sebenar dari muka transduser ke titik terendah yang boleh diukur dalam kapal dan perhatikan jarak sekatan (julat-minimum berhampiran transduser tidak boleh membaca disebabkan deringan transduser). Pengilang menerbitkan angka-jalur mati ini dalam lembaran data - dengan mengabaikannya ialah salah satu sumber bacaan tahap-rendah yang tidak menentu yang paling biasa.

Periksa juga bahawa sudut rasuk mempunyai laluan yang jelas ke permukaan. Halangan seperti tangga, aci pengacau atau muncung salur masuk di dalam kon akan menghasilkan gema palsu yang mungkin dikunci oleh penderia dan bukannya permukaan sebenar.

2. Pilih Penentukuran Kering atau Penentukuran Basah

Terdapat dua cara praktikal untuk menetapkan titik rujukan, dan pilihan bergantung pada aplikasi dan betapa kritikalnya keperluan ketepatan.

Penentukuran keringmenggunakan jarak yang diketahui dan bukannya paras cecair sebenar. Anda memasukkan jarak kosong (bahagian bawah tangki ke transduser) dan jarak penuh (atau span) terus melalui papan kekunci tempatan atau perisian konfigurasi, berdasarkan lukisan mekanikal kapal. Ini adalah kaedah yang lebih pantas dan lazimnya mencukupi untuk tangki tujuan umum-di mana margin ralat yang kecil boleh diterima.

Penentukuran basahmelibatkan mengisi tangki kepada dua atau lebih tahap yang diketahui - yang disahkan secara bebas dengan pita celup, kaca penglihatan atau rujukan yang ditentukur - dan melaraskan output pemancar agar sepadan. Kaedah ini mengambil kira gelagat akustik sebenar di dalam kapal sebenar, termasuk sebarang kesan isyarat kecil daripada geometri tangki, dan merupakan pendekatan pilihan untuk pemindahan jagaan, pelaporan kawal selia atau sebarang proses yang kos bacaan yang tidak tepat adalah tinggi.

3. Tetapkan Titik Sifar

Dengan tangki kosong (atau pada tahap yang ditentukan paling rendah), akses menu konfigurasi pemancar - sama ada melalui paparan setempat, komunikator HART pegang tangan atau perisian konfigurasi bergantung pada model. Masukkan atau sahkan nilai jarak kosong. Pada kebanyakan pemancar moden, ini boleh dilakukan sama ada melalui kemasukan angka terus atau dengan fungsi "auto sifar" yang membaca gema semasa dan menyimpannya sebagai rujukan.

4. Tetapkan Titik Span

Ulangi proses pada hujung tinggi julat. Jika anda melakukan penentukuran basah, bawa tangki ke tahap tinggi yang diketahui dan sahkan output pemancar sepadan. Jika kering, masukkan -nilai jarak skala penuh daripada lukisan kapal.

5. Sahkan Terhadap Rujukan Bebas

Langkah ini dilangkau lebih kerap daripada yang sepatutnya. Selepas menetapkan sifar dan rentang, semak bacaan pemancar terhadap kaedah bebas - bacaan pita celup, kaca penglihatan atau instrumen ditentukur kedua - pada dua atau tiga peringkat pertengahan, bukan hanya pada titik akhir. Penderia yang berbaris dalam keadaan kosong dan penuh masih boleh menunjukkan ralat berbentuk busur -di tengah-tengah julat jika algoritma pemprosesan gema bergelut dengan permukaan yang sukar (buih, pergolakan atau bekas sempit dengan pantulan dinding yang kuat).

6. Laraskan untuk Pampasan Alam Sekitar

Jika aplikasi melibatkan perubahan suhu yang ketara - tangki yang terdedah kepada matahari secara langsung, atau kapal dengan kandungan yang dipanaskan - semak sama ada pemancar mempunyai input pampasan suhu atau terbina dalam-penderia. Kelajuan bunyi dalam udara berubah kira-kira 0.17% setiap darjah , iaitu kecil setiap darjah tetapi ditambah dalam aplikasi dengan julat suhu bermusim atau proses yang luas.

7. Dokumenkan Penentukuran

Catatkan tarikh, kaedah rujukan yang digunakan, keadaan persekitaran, nama juruteknik, dan bacaan sebelum/selepas. Ini bukan sekadar kertas kerja - tetapi juga jejak data yang membolehkan juruteknik seterusnya melihat arah aliran hanyut dari semasa ke semasa dan bukannya bermula dari sifar setiap kali sesuatu kelihatan hilang.

Kesilapan Penentukuran Biasa Perlu Dielakkan

Mengabaikan zon mati.Menetapkan titik sifar dalam jarak sekatan minimum pengeluar menghasilkan bacaan yang tidak stabil atau hilang hampir kosong, yang sering tersalah diagnosis sebagai penderia yang rosak.

Penentukuran dengan permukaan yang terganggu.Buih, pergolakan berat atau pengacau yang berjalan semasa penentukuran boleh menyebabkan penderia terkunci pada gema palsu. Jika boleh, kalibrasi di bawah keadaan permukaan yang stabil dan tenang.

Melangkau semak -pertengahan.Seperti yang dinyatakan di atas, mengesahkan hanya dua titik akhir menyembunyikan ralat yang muncul di tempat lain dalam julat.

Melupakan penentukuran semula-selepas perubahan proses.Beralih kepada produk lain dengan ketumpatan wap yang berbeza, atau mengubah suai kelengkapan dalaman tangki, boleh mengubah gelagat akustik cukup untuk menjamin penentukuran baharu - bukan sekadar tetapan semula perisian tegar.

Tidak mengambil kira sudut pelekap.Transduser yang tidak dipasang berserenjang dengan permukaan cecair memantulkan nadi jauh dari penerima dan bukannya kembali kepadanya, yang melemahkan kekuatan isyarat dan boleh kelihatan seperti masalah penentukuran apabila ia sebenarnya mekanikal.

Contoh Medan: Apabila "Penentukuran Semula" Bukan Masalah Sebenar

Operasi adunan kimia bersaiz sederhana{0}}sekali membenderakan isu berulang: tolok aras ultrasonik mereka pada tangki adunan terus menunjukkan aras kira-kira 8% lebih tinggi daripada yang disahkan oleh pengendali secara manual semasa pertukaran syif. Langkah pertama pasukan penyelenggaraan ialah menentukur semula - dua kali. Kedua-dua kali bacaan kelihatan betul serta-merta selepas penentukuran, kemudian hanyut kembali dalam beberapa hari.

Punca sebenar ternyata buih. Proses pengadunan menghasilkan lapisan buih yang berterusan setebal beberapa sentimeter, dan penderia mengunci pada bahagian atas buih dan bukannya permukaan cecair sebenar di bawahnya. Tiada amaun pelarasan sifar/span membetulkannya, kerana sifar dan titik rentang tidak pernah salah - sasaran gema. Menukar tetapan pemprosesan gema-penderia kepada mod yang ditala untuk permukaan terdedah buih-dan menambah kelewatan redaman singkat untuk menapis gema hampir-palsu, menyelesaikan hanyut tanpa menyentuh penentukuran sama sekali.

Pelajaran ini digeneralisasikan dengan baik: bukan setiap percanggahan tahap adalah isu penentukuran. Sebelum melaraskan sifar dan rentang, adalah wajar mengetepikan keadaan permukaan, geometri pelekap dan gangguan isyarat - jika tidak, anda akhirnya menentukur semula penderia yang membaca sasaran sebenar dengan betul sepanjang masa.

Berapa Kerap Anda Perlu Mengukur Semula?

Tiada selang tunggal yang sesuai dengan setiap aplikasi - ia bergantung pada tahap kritikal pengukuran dan tahap kestabilan keadaan proses. Sebagai garis panduan umum:

Pemindahan jagaan atau aplikasi pelaporan-kawal selia: mengesahkan terhadap rujukan yang boleh dikesan pada setiap suku tahun.
Pemantauan proses standard dalam keadaan stabil: cek tahunan biasanya mencukupi.
Persekitaran yang keras atau berubah-ubah(perubahan suhu yang luas, atmosfera berdebu atau wap-berat): pemeriksaan mengejut yang lebih kerap perlu dilakukan kerana keadaan ini mempercepatkan hanyut.

Pengesyoran pengilang hendaklah sentiasa diutamakan apabila ia lebih konservatif daripada yang di atas, terutamanya untuk pemancar yang digunakan dalam-sistem instrumen keselamatan.

Maksud Ini Apabila Anda Memilih Penderia

Usaha penentukuran patut diambil kira sebelum anda membeli, bukan hanya selepas pemasangan. Beberapa perkara praktikal untuk ditimbang:

Auto-sifar dan satu-fungsi rentang butangmengurangkan masa persediaan dengan ketara pada pemasangan berbilang-tangki, terutamanya apabila kontraktor perlu mentauliahkan berpuluh-puluh penderia pada jadual yang padat.

Pampasan suhu terbina dalam-lebih penting daripada yang dilihat pada lembaran data jika penderia akan berada di luar atau berhampiran peralatan yang dipanaskan - ia menghilangkan satu keseluruhan kategori hanyut tanpa penglibatan juruteknik.

Profil pemprosesan gema{0}}boleh dikonfigurasikan(buih, pergolakan, permukaan dielektrik rendah) boleh menjimatkan lawatan perkhidmatan ke bawah, seperti yang ditunjukkan oleh contoh medan di atas. Lebih mudah untuk memilih profil yang betul semasa pentauliahan daripada mendiagnosis masalah penentukuran "hantu" beberapa bulan kemudian.

HART atau output digital dengan konfigurasi jauhmembolehkan juruteknik mengesahkan dan melaraskan penentukuran dari bilik kawalan, yang penting untuk tangki yang sukar diakses secara fizikal. Jika keadaan proses anda melibatkan wap berat, buih atau habuk yang menjadikan pengukuran ultrasonik kurang dipercayai,a sensor tahap radarmungkin lebih sesuai untuk aliran kerja konfigurasi-jauh yang sama.

Tiada satu pun daripada ini menggantikan amalan penentukuran yang baik, tetapi pemancar yang betul menjadikan amalan itu lebih pantas dan kurang ralat-semula-mula.

Fikiran Akhir

Penentukuran tolok tahap ultrasonik tidak rumit, tetapi ia memberi ganjaran kepada kesabaran. Juruteknik yang mendapat bacaan tepat secara konsisten tidak semestinya menggunakan peralatan yang lebih mahal - mereka yang menyemak geometri pemasangan sebelum menyalahkan penderia, mengesahkan terhadap rujukan bebas dan bukannya mempercayai dua titik akhir sahaja dan menyimpan log penentukuran yang menjadikan "nampaknya baik" kepada aliran data sebenar. Dapatkan titik sifar dan rentang dengan betul, ambil kira persekitaran yang sebenarnya digunakan oleh penderia, dan julat pengukuran yang lain cenderung untuk menjaga dirinya sendiri.

Rujukan

Instrument Society of America (ISA) - panduan am tentang instrumentasi pengukuran tahap dan amalan penentukuran.
Institut Petroleum Amerika,Manual Piawaian Pengukuran Petroleum, Bab 3 - tolok tangki dan prinsip ukuran aras.
Data rujukan Institut Piawaian dan Teknologi Kebangsaan (NIST) - tentang kelajuan bunyi dalam udara dan pergantungan suhunya.
Dokumentasi teknikal pengilang untuk pemancar tahap ultrasonik - mati-spesifikasi dan prosedur konfigurasi jalur (jarak menyekat).

Mengatasi isu penentukuran pada tangki anda sendiri, atau menentukan instrumen tahap ultrasonik atau radar baharu untuk aplikasi yang sukar? Hantarkan kepada kami lukisan tangki anda dan syarat proses - kami akan membantu anda memikirkan persediaan yang betul sebelum ia menjadi tiket perkhidmatan berulang.

Hubungi sekarang