چگونه از بین رادار، فشار فرقی و اندازه گیری سطح فلپ مغناطیسی انتخاب کنیم؟ شرایط عملیاتی تصمیم می گیرند.

آیا سطح سنج گرانتر لزوماً به معنای دردسر کمتر در محل است؟

هر کسی با تجربه میدانی می داند که واقعاً به شرایط عملیاتی بستگی دارد. همان مخزن ذخیره سازی را در نظر بگیرید: یک رادار سنج ممکن است در یک تنظیم کاملاً کار کند، اما در صورت تغییر محیط یا محل نصب، عملکرد آن می تواند تغییر کند. گیج های سطح فشار دیفرانسیل سالهاست که وجود دارند و در راکتورها، جداکننده ها و مخازن تحت فشار رایج هستند. گیج های فلپ مغناطیسی طراحی ساده ای را ارائه می دهند. هنگامی که محیط مناسب است، کارکنان بازرسی می توانند به سادگی سطح را در حالی که در کنار مخزن ایستاده اند بررسی کنند و استفاده از آنها را راحت کند. در نهایت، انتخاب بین این سه نوع به درک محدودیت‌های مربوطه آنها بستگی دارد - یا اینکه هر کدام به چه چیزی "حساس" هستند.

Ⅰ. گیج های سطح رادار

گیج های سطح رادار، سطوح مایع را با استفاده از امواج الکترومغناطیسی اندازه گیری می کنند. آنتن امواجی را به سمت سطح مایع منتشر می کند که سیگنال را به عقب منعکس می کند. سپس دستگاه مسافت را بر اساس زمان سفر سیگنال محاسبه می کند. در نتیجه، تغییرات در چگالی مایع کمترین تأثیر را بر عملکرد رادار دارد. برای مثال، اگر دمای محیط در مخزن افزایش یابد و چگالی تغییر کند، فاصله اندازه‌گیری شده تا زمانی که سطح واقعی مایع ثابت بماند، بی‌تأثیر می‌ماند. این ویژگی یک مزیت قابل توجه برای مخازن ذخیره سازی در معرض نوسانات دمایی زیاد است. با این حال، کاربرد عملی اغلب چالش هایی را در مورد پژواک سیگنال ایجاد می کند. اجزای داخلی - مانند همزن، کویل گرمایش، نردبان و پرتوهای پشتیبانی - می توانند امواج رادار را منعکس کنند. اگر گیج خیلی نزدیک به ورودی نصب شود، موادی که در طی فرآیند پر کردن به داخل می‌آیند می‌تواند سیگنال اکو را مختل کند. وجود فوم مسائل را پیچیده تر می کند. در حالی که فوم نازک و کم رطوبت تاثیر کمی بر اندازه گیری دارد، یک لایه فوم ضخیم و مرطوب باعث تضعیف قابل توجه امواج رادار می شود. علاوه بر این، رسانه هایی با ثابت دی الکتریک پایین سیگنال های بازتابی ضعیف تری تولید می کنند. محدوده اندازه گیری طولانی تر الزامات سخت گیرانه تری را بر روی آنتن و موقعیت نصب اعمال می کند. بنابراین، انتخاب یک گیج رادار به چیزی بیش از در نظر گرفتن محدوده اندازه گیری نیاز دارد. باید نوع متوسط، سطوح فوم، هم زدن، انسدادهای احتمالی جلوی آنتن و محل ورودی را ارزیابی کرد. در نهایت، کارایی یک گیج رادار تا حد زیادی به وضوح پژواک سطح مایع بستگی دارد.

II. ترانسمیترهای سطح فشار دیفرانسیل (DP).

اصل عملکرد یک فرستنده سطح فشار دیفرانسیل (DP) کاملاً با یک گیج رادار متفاوت است. فشار اعمال شده توسط ستون مایع را اندازه گیری می کند. معادله حاکم به خوبی شناخته شده است: ΔP = ρgh، جایی کهساعتسطح مایع است وρچگالی متوسط ​​است. این ویژگی کلاسیک اندازه گیری سطح DP را برجسته می کند: خواندن سطح مستقیماً تحت تأثیر تغییرات چگالی قرار می گیرد. به عنوان مثال، در همان سطح یک متر، فشار ساکن تولید شده توسط آب به طور قابل توجهی با فشار روغن سبک متفاوت است. حتی با همان مایع، افزایش دما چگالی را تغییر می دهد و در نتیجه مقدار فشار دیفرانسیل را تغییر می دهد. در چنین مواردی، خود فرستنده فشار را به درستی اندازه گیری می کند، با این حال سطح خوانش نمایش داده شده در سیستم DCS یک انحراف را نشان می دهد. بنابراین، هنگام استفاده از فرستنده‌های DP برای محیط‌های با دمای بالا یا رسانه‌هایی با ترکیبات متوالی در حال تغییر، تغییرات چگالی باید در محاسبات لحاظ شود. اجازه دهید فرستنده های سطح DP دو فلنج را نیز در نظر بگیریم. هنگامی که یک تغییر تدریجی در خواندن سطح در میدان مشاهده می شود، واکنش اولیه اغلب مشکوک به نقص فرستنده است. با این حال، حذف و کالیبراسیون بعدی اغلب نشان می دهد که دستگاه به طور معمول کار می کند. چنین مسائلی اغلب به لوله های مویرگی مرتبط هستند. اگر یکی از مویین ها نزدیک منبع گرما باشد در حالی که دیگری در معرض شرایط محیطی قرار گیرد، اختلاف دما قابل توجهی ایجاد می شود. این بر حجم و فشار سیال پرکننده تأثیر می گذارد و باعث می شود نقطه صفر رانش کند. علاوه بر این، عواملی مانند ارتفاع نصب فلنج، سرکوب/ارتفاع نقطه صفر، و پیکربندی اتصالات جانبی فشار بالا و پایین می‌توانند انحرافاتی را ایجاد کنند که در نهایت به صورت خطا در خواندن سطح ظاهر می‌شوند. بنابراین، در حالی که یک فرستنده سطح DP ممکن است یک دستگاه ساده به نظر برسد، عملکرد قابل اعتماد آن در میدان به عوامل متعددی بستگی دارد: چگالی و دما متوسط، اتصالات جانبی فشار بالا/کم، ارتفاع نصب فلنج، قرار گرفتن در معرض حرارتی لوله‌های مویین، انتخاب مایع پرکننده، و تنظیمات نقطه صفر. دستیابی به اندازه‌گیری پایدار سطح DP نه تنها به دقت فرستنده، بلکه به همان اندازه به شرایط فرآیند و جزئیات نصب بستگی دارد.

Ⅲ. گیج سطح فلپ مغناطیسی

اصل عملکرد سنج سطح فلپ مغناطیسی کاملاً بصری است. محفظه اندازه گیری به مخزن متصل است، بنابراین سطح مایع داخل محفظه، سطح داخل مخزن را دنبال می کند. همانطور که شناور به سمت بالا و پایین حرکت می کند، جفت مغناطیسی فلپ های خارجی را به چرخش سوق می دهد. در طول بازرسی در محل، سطح مایع را می توان مستقیماً در تجهیزات بدون نیاز به بررسی DCS مشاهده کرد. سوئیچ های مغناطیسی را می توان برای عملکردهای هشدار نصب کرد و فرستنده های از راه دور را می توان برای انتقال سیگنال از راه دور اضافه کرد. این ابزارها معمولاً در مخازن ذخیره سازی، مخازن بافر و مخازن جداسازی استفاده می شوند.

عملکرد روان سنج سطح فلپ مغناطیسی در درجه اول به این بستگی دارد که آیا شناور می تواند آزادانه به بالا و پایین حرکت کند. ویسکوزیته متوسط ​​بالا باعث افزایش مقاومت در برابر شناور می شود. اگر محیط مستعد تبلور یا پوسته پوسته شدن باشد، رسوبات می توانند به راحتی روی سطوح محفظه اندازه گیری و شناور جمع شوند. غلظت بالای ذرات در محیط نیز می تواند در طول زمان منجر به تجمع در لوله بای پس شود. اگر شناور گیر کند، فلپ های نشانگر خارجی در یک موقعیت خاص ثابت می مانند. در نتیجه، صفحه نمایش خارجی یک سطح ثابت را نشان می دهد حتی اگر سطح فرآیند واقعی تغییر کرده باشد. این وضعیت به ویژه مستعد قضاوت نادرست در این زمینه است. تطبیق مناسب چگالی شناور با چگالی متوسط ​​نیز بسیار مهم است. اگر چگالی متوسط ​​کاهش یابد، شناور عمیق تر می شود و عدم تطابق چگالی قابل توجه می تواند عملکرد شناور را مختل کند. کاربردهای در دمای بالا و فشار بالا مستلزم توجه دقیق به مقاومت دمایی شناور، درجه فشار محفظه، یکپارچگی آب بندی و سازگاری مواد است. بنابراین، گیج‌های فلپ مغناطیسی زمانی که با محیط‌های تمیز و جریان آزاد استفاده می‌شوند، بسیار قابل اعتماد و کم تعمیر هستند، در حالی که کاربردهایی که شامل کریستالیزاسیون، پوسته پوسته شدن یا رسانه‌های با ویسکوزیته بالا هستند، اغلب مستلزم بار تعمیر و نگهداری سنگین‌تری هستند.

IV. ویژگی های اندازه گیری سه نوع سطح سنج

رادار فاصله را اندازه گیری می کند. در درجه اول بر روی اکو سطح مایع تمرکز می کند، بنابراین تغییرات در چگالی متوسط ​​تأثیر کمی بر آن دارد. فشار دیفرانسیل (DP) فشار را اندازه گیری می کند. ارتباط نزدیکی با چگالی متوسط، دما، و روش فشار ضربه دارد. گیج های فلپ مغناطیسی به شناوری و حرکت مکانیکی متکی هستند. آنها به ویسکوزیته متوسط، چگالی، کریستالیزاسیون و گرفتگی حساس هستند. برای مخازن ذخیره سازی استاندارد که نیاز به انتقال مداوم از راه دور دارند - که در آن شرایط محیط به طور قابل توجهی در نوسان است و حداقل تماس با رسانه مورد نظر است - رادار یک انتخاب مناسب است. برای تجهیزات تحت فشار مهر و موم شده با شرایط فرآیند پایدار و حداقل تغییرات چگالی، اندازه گیری فشار دیفرانسیل یک راه حل بالغ و قابل اعتماد است. هنگامی که نظارت بصری در محل مورد نیاز است و محیط نسبتاً تمیز است، گیج های فلپ مغناطیسی دید عالی را ارائه می دهند. با این حال، هنگام برخورد با رسانه هایی که مستعد تبلور هستند، احتیاط لازم است. در مواردی که نوسانات دما یا چگالی قابل توجه است، خطاهای ناشی از تغییرات چگالی باید با سیستم های فشار دیفرانسیل در نظر گرفته شود. برای مخازن با ساختار داخلی پیچیده، فوم شدید یا هم زدن شدید، شرایط پژواک عامل مهمی در استفاده از رادار است.

V. نکات کلیدی برای انتخاب گیج سطح مایع

مشخصات سازنده اغلب دارای رتبه بندی دقت قابل توجهی است. با این حال، پس از نصب، گیج باید با شرایط عملیاتی مداوم مقابله کند. واحدهای رادار ممکن است با پژواک کاذب مواجه شوند. گیج های فشار دیفرانسیل با مشکلات مربوط به نوسانات چگالی و دما روبرو هستند. و گیج های فلپ مغناطیسی مستعد چسبندگی یا گرفتگی هستند. در نتیجه، ابزارهایی با درجه‌بندی دقت یکسان می‌توانند عملکرد طولانی مدت بسیار متفاوتی را بسته به محیط عملیاتی خاص از خود نشان دهند. هنگام انتخاب یک سنج، ابتدا باید منابع بالقوه تداخل را شناسایی کرد، زیرا بسیاری از مسائل را می توان در مرحله انتخاب پیش بینی کرد و به آنها پرداخت. برای رادار، شرایط اکو را در نظر بگیرید. برای فشار دیفرانسیل، عوامل چگالی و نصب را در نظر بگیرید. و برای گیج های فلپ مغناطیسی، ارزیابی کنید که آیا محیط به شناور اجازه می دهد تا در دراز مدت به آرامی حرکت کند. درک این سه جنبه یک جهت روشن برای فرآیند انتخاب فراهم می کند.