Tutkan tasoanturit tunnetaan "aseta ja unohda" -instrumentteina, ja suurin osa maineesta on ansaittu - ne ovat vähemmän herkkiä lämpötilalle, höyrylle ja pölylle kuin ultraäänianturit, ja kun ne on määritetty oikein, ne säilyttävät tarkkuutensa pitkään. Saalis on sana "oikein". Tutkakalibroinnissa on yksi ylimääräinen muuttuja, jota ultraäänellä ei ole: mitattavan kohteen dielektrisyysvakio. Ohita tämä vaihe tai jätä se oletusarvoon, niin voit päätyä anturin, joka näyttää täydellisesti kalibroidulta paperilla, mutta lukee epäjohdonmukaisesti kentällä.
Tämä opas kattaa, mitä kalibrointiin todella kuuluututkan tasolähetin- zero and span -asetukset, dielektrisen vakion määritys, väärä-kaikukartoitus ja virheet, jotka tuottavat eniten palvelukutsuja, kun yksikkö on jo kentällä.
Kuinka tutkatason mittaus todella toimii
Tutkan tasoanturi lähettää mikroaaltopulssin kohti mitattavan materiaalin pintaa ja kertoo kuinka kauan heijastuksen palautuminen kestää. Etäisyys lasketaan matka-ajasta ja taso saadaan vähentämällä tämä etäisyys tunnetusta säiliön korkeudesta. Koska signaali on ennemminkin sähkömagneettinen kuin akustinen, höyry, pöly tai lämpötilagradientit eivät vaimenna tutkaa samalla tavalla kuin ultraääni on -, minkä vuoksi se on usein päivityspolku, kun ultraäänianturi on vaikeuksissa.
Tutka on herkkä kohdepinnan heijastavuudelle, jota säätelee sen dielektrisyysvakio - mitta siitä, kuinka voimakkaasti materiaali heijastaa sähkömagneettista aaltoa. Vesi heijastaa voimakkaasti ja on helppo mitata. Kevyet hiilivedyt, nesteytetyt kaasut ja jotkin alhaisen-johtavuuden nesteet heijastavat heikosti, ja lähettimen on tiedettävä tämä etukäteen voidakseen tulkita vaimean kaiun oikein sen sijaan, että se hylkäisi sen meluna.
Zero and Span: Sama perusta, yksi lisätty muuttuja
Kuten kaikki tasomittarit, tutkakalibrointi alkaa kahdesta vertailupisteestä.
Nolla (tyhjä etäisyys)
Tämä on etäisyys antennin pinnasta alimpaan pisteeseen, jonka anturin on mitattava, tyypillisesti säiliön pohjaan tai määritettyyn matalan{0}}tason vertailukohtaan. Se on yleensä otettu suoraan aluksen mekaanisesta piirustuksesta eikä vapaalla kädellä mitatusta, koska tarkkuus tässä asettaa perusviivan koko alueelle.
Kanta (täysi etäisyys)
Alue määrittää lyhimmän etäisyyden, jonka anturin odotetaan lukevan, lähellä mittausalueen huippua. Säiliöissä, joissa on epätasainen tai kalteva katto - kelluva katto on klassinen esimerkki - tämä ei ole aina yksinkertainen litteä mittaus, ja se voi vaatia vaakasuuntaisen heijastinlevyn, joka on asennettu paikkaan, jossa antennilla on puhdas, esteetön-vapaa reitti.
Kun tutka poikkeaa ultraäänestä, on kolmas tulo: dielektrisyysvakio. Aseta nolla ja jänne oikealle, mutta jätä dielektrinen asetus vääräksi, ja lähetin laskee silti etäisyyden oikein - kaiku on vain odotettua heikompi tai meluisempi, mikä näkyy epävakauteena tai ajoittaisina lukemina eikä tasaisena siirtymänä.
Vaiheittaiset-kalibrointimenettelyt-
1. Vahvista asennusgeometria ja antennin kohdistus
Tarkista todelliset tyhjän ja täyden etäisyydet aluksen piirustuksesta ja tarkista, että antenni on asennettu kohtisuoraan mitattavaan pintaan nähden. Väärin kohdistettu antenni heijastaa pulssin poispäin vastaanottimesta eikä takaisin siihen, mikä heikentää signaalia tavalla, joka näyttää kalibrointiongelmalta, mutta on itse asiassa mekaanista.
Jos säiliössä on ei--tasainen katto, varmista, tarvitaanko heijastinlevy. Vähintään 50 mm × 50 mm:n vaakasuuntainen metallikohde, joka on asennettu selkeään näköyhteyteen ja pois rakenteellisista esteistä, antaa tutkalle tasaisen, ennustettavan heijastuspisteen signaalia hajottavan vinon kattopinnan sijaan.
2. Valitse Dry Calibration tai Wet Calibration
Kuiva kalibrointikäyttää vertailukohdetta - tavallisesti litteää metallilevyä, jonka koko on vähintään neliömetri -, joka on sijoitettu tunnetuille tyhjille ja täydellisille etäisyyksille, ja antenni pidetään kohtisuorassa siihen nähden. Nolla- ja täysi-asteikon arvot syötetään tai vahvistetaan tämän tavoitteen perusteella ilman, että todellista astiaa tarvitsee täyttää. Tämä on standardi lähestymistapa useimmissa yleisissä prosessisovelluksissa.
Märkäkalibrointitäyttää suonen tunnetuille tasoille ja säätää lähettimen ulostulon vastaamaan näitä vahvistettuja tasoja. Se on tarpeen, kun aluksessa on sisäisiä esteitä, jotka synnyttävät vääriä kaikuja, jotka on kartoitettava, tai säilytys--siirto- ja sääntelysovelluksissa, joissa kalibroinnin on vastattava todellista-aluksen käyttäytymistä idealisoidun geometrian sijaan.
3. Aseta nolla- ja aluepisteet
Syötä vahvistetut tyhjät ja täydet etäisyydet paikallisnäytön, HART-kommunikaattorin tai konfigurointiohjelmiston kautta lähettimen mallista riippuen. Useimmat nykyaikaiset laitteet tukevat suoraa numeerista syöttöä sekä automaattista-asetustoimintoa, joka tallentaa nykyisen kaiun etäisyyden vertailupisteeksi.
4. Syötä prosessiväliaineen dielektrisyysvakio
Tämä vaihe ohitetaan useimmiten, koska lähetin toimitetaan oletusarvolla, joka on viritetty vedelle, eikä kukaan muuta sitä. Jos prosessiväliaine ei ole vesi - liuotin, kevyt hiilivety, nesteytetty kaasu -, etsi sen dielektrisyysvakio valmistajan viitetaulukosta ja syötä se nimenomaisesti. Tällä yksittäisellä asetuksella on suuri vaikutus heikosti heijastavien materiaalien mittauksen vakauteen.
5. Suorita False-Echo Mapping
Tämä vaihe, jota kutsutaan myös tyhjäksi käyräksi tai kaikukäyräksi, tallentaa heijastukset kiinteistä sisärakenteista - sekoittimista, suuttimista, tikkaista, lämmityspattereista - astian ollessa tyhjä tai tunnetulla vertailutasolla. Lähettimen ohjelmisto käyttää tätä karttaa suodattamaan kiinteät heijastukset normaalin käytön aikana, joten se ei pidä paikallaan olevaa estettä todellisena pinnana.
6. Tarkista riippumatonta viittausta vastaan useissa pisteissä
Tarkista lähettimen lukema mittanauhaa, tarkastuslasia tai toista kalibroitua instrumenttia vasten kahdella tai kolmella välitasolla, ei vain tyhjänä ja täynnä. Tällä on vielä enemmän merkitystä tutkassa kuin ultraäänessä, kun säiliön katto on vinossa tai aluksella on merkittävä sisäinen rakenne, koska heijastimen vinoon tai epätäydelliseen kaikukartoitukseen liittyvät virheet näkyvät yleensä etäisyyden puolivälissä eikä päätepisteissä.
7. Dokumentoi kalibrointi
Kirjaa ylös päivämäärä, vertailumenetelmä, käytetty dielektrisyysvakioarvo ja ennen/jälkeen lukemat. Erityisesti tutkalla kannattaa myös kirjata lokiin, suoritettiinko väärä-kaikukartoitus ja milloin - tämä tietue säästää merkittävästi vianetsintäaikaa, jos lukemat muuttuvat epävakaiksi myöhemmän prosessimuutoksen jälkeen.
Kenttäesimerkki: Kun nolla ja etäisyys eivät koskaan olleet ongelma
Laitos, joka käyttää tutkalähetintä liuotinvarastosäiliössä, alkoi nähdä ajoittaisia, meluisia lukemia muutama viikko käyttöönoton jälkeen -, ei tasaista poikkeamaa, vaan arvoja, jotka hyppäävät lähelle kantaman alarajaa ja joskus menettäisivät signaalin kokonaan. Huoltotiimin ensimmäinen vastaus oli-tarkistaa nolla- ja etäisyysarvot uudelleen, jotka molemmat suoritettiin täsmälleen määritetyllä tavalla.
Varsinainen syy oli dielektrisyysvakioasetus, joka oli jätetty veteen soveltuvaan tehdasasetuksiin. Astiassa olevalla liuottimella oli huomattavasti pienempi dielektrinen arvo, mikä tuotti paljon heikomman kaiun kuin lähettimen signaalin-käsittelyasetusten odotettiin - riittävän vahvaksi havaitsemaan suurimman osan ajasta, mutta hävisi helposti aina, kun pinnalla oli häiriötä. Valmistajan viitetaulukosta otetun todellisen väliaineen oikean dielektrisen arvon syöttäminen ratkaisi epävakauden muuttamatta nolla- tai jänne-asetuksia.
Laajempi kohta: tutkalähettimissä epävakaa tai kohinainen signaali on usein keskimääräinen{0}}heijastusongelma eikä kalibrointikysymys varsinaisessa merkityksessä. Dielektrisyysasetuksen tarkistaminen ennen nollan ja etäisyyden uudelleen{2}}kalibrointia voi säästää toistuvan sivustokäynnin.
Mitä tämä tarkoittaa, kun valitset anturin
Muutama käytännön seikka, jotka kannattaa punnita ennen ostamista, koska ne vaikuttavat suoraan siihen, kuinka paljon kalibrointia tutka-asennus vaatii:
- Sisäänrakennetut dielektrisyysvakiokirjastotesiladattu tavallinen prosessitietoväline-vähentää yllä kuvatun oletusarvo--ongelman riskiä erityisesti asennuksissa, jotka käsittelevät useita erilaisia tuotteita ajan mittaan.
- Automaattinen false{0}}kaikukartoitustoiminnot täysin manuaalisen kaiku{0}}käyrän syöttämisen sijaan lyhentävät käyttöönottoaikaa merkittävästi monimutkaisilla sisäosilla.
- Korkeamman-taajuuden antennit (80 GHz vs. matalampi-taajuus)tuottaa kapeamman sädekulman, mikä vähentää mahdollisuutta poimia heijastuksia sisäisistä rakenteista ennen kaikkea - hyödyllinen pienemmissä tai ruuhkaisemmissa aluksissa.
- HART tai digitaalinen lähtö etäkonfiguraatiollamahdollistaa tarkastamisen ja säätämisen valvomosta, millä on merkitystä säiliöissä, joihin on vaikea tai vaarallinen fyysisesti päästä käsiksi. Jos sovelluksesi sisältää vahvan, helposti heijastavan väliaineen ja yksinkertaisemman suonen geometrian, anultraäänitason mittarivoi saavuttaa vertailukelpoisen tarkkuuden pienemmillä asennuskustannuksilla.
Yleiset tutkakalibrointivirheet, joita kannattaa välttää
Dielektrisyysvakion jättäminen oletusarvoon.Kuten kenttäesimerkki osoittaa, tämä on yleisin yksittäinen syy epävakaille lukemille ei--vesiväliaineilla.
Väärän{0}}kaikukartoituksen ohittaminen aluksissa, joilla on sisäinen rakenne.Ilman sitä lähetin ei pysty erottamaan kiinteää estettä aidosta pintalukemasta.
Antennin kiinnitys-suoraan.Pienikin kulma heikentää palautettua signaalin voimakkuutta ja voi näyttää samalta kuin heikko-dielektrisyysongelma.
Olettaen tasakaton, kun sellaista ei ole olemassa.Varsinkin ulkoiset kelluvat kattosäiliöt tarvitsevat usein vaakasuuntaisen heijastinlevyn - sen pois jättäminen tuottaa epäjohdonmukaisia lukemia, joilla ei ole mitään tekemistä nollan tai jänteen kanssa.
Ei uudelleen-kartaa vääriä kaikuja sisäisten muutosten jälkeen.Laitteen lisääminen tai siirtäminen astiaan - uusi sekoitin, siirretty suutin - muuttaa kiinteän-kaikukuvion, jota vastaan lähetin alun perin kartoitettiin.
Kuinka usein sinun pitäisi kalibroida uudelleen?
Tutkalähettimet säilyttävät yleensä kalibroinnin pidempään kuin ultraäänianturit, koska ne eivät ole alttiina samalle lämpötilan{0}}ohjaukselle. Muutama yleisohje on kuitenkin voimassa:
- Huoltajuuden siirto- tai{0}}säännösten mukaiset raportointisovellukset: tarkista jäljitettävien viitteiden perusteella neljännesvuosittain.
- Vakioprosessin valvonta vakaissa olosuhteissa: vuosittainen tarkastus riittää yleensä.
- Prosessiväliaineen muutoksen jälkeen: uudelleen-tarkista dielektrisyysvakion asetus, vaikka nolla ja etäisyys eivät olisi muuttuneet - tämä tarkistus ohitetaan useimmiten tuotteen vaihdon jälkeen.
Kuten aina, valmistajien suositukset ovat etusijalla, kun ne ovat konservatiivisempia, erityisesti turvallisuussovelluksissa{0}}.
Viimeisiä ajatuksia
Tutkan tasoanturit ovat anteeksiantavia laitteita, kun ne on määritetty oikein, ja juuri siksi virheelliset asetukset jäävät huomaamatta hetkeksi - anturi ei epäonnistu suoraan, se vain tuottaa lukemia, jotka ovat äänekkäämpiä tai vähemmän vakaita kuin niiden pitäisi olla. Nollan ja span oikean saaminen on pöydän panoksia; dielektrisyysvakion ja väärän{2}}kaikukartoituksen saaminen oikein määrittää, toimiiko tutka-asennus pitkällä aikavälillä niin kuin sen on tarkoitus.
Viitteet
- Instrument Society of America (ISA) - yleisiä ohjeita tasonmittausinstrumenteista ja kalibrointikäytännöistä.
- American Petroleum Institute,Öljyn mittausstandardien käsikirja, Luku 3 - säiliön mittaus- ja tasonmittausperiaatteet.
- National Institute of Standards and Technology (NIST) - viitetiedot sähkömagneettisen aallon etenemisestä ja materiaalin dielektrisistä ominaisuuksista.
- Valmistajan tekninen dokumentaatio tutkan tasolähettimille - dielektrisyysvakioviittaustaulukot ja vääriä-kaikukartoitusmenettelyjä.
Työskenteletkö meluisan tai epävakaan tutkan tasolukeman läpi tai määritätkö uuden lähettimen vaikealle välineelle? Lähetä meille aluksen tiedot ja prosessiehdot - autamme sinua määrittämään oikean kokoonpanon ennen kuin siitä tulee toistuva huoltopuhelu.
Saatat myös pitää
- Tasonmittauslaitteen kalibrointi: täydellinen opas
- Ultraäänitasomittarin kalibrointi: vaiheittainen{0}}vaiheittainen-opas säiliön tarkkaan valvontaan
- Magneettisen tasomittarin kalibrointi: Vaiheittainen opas säiliön tarkan valvonnan{0}}vaiheelta{1}
