PT Tirta Bumi Case: Water- en afvalwatertankniveau meting met 80 GHz radar

Drie bekkens bij een stadswaterzuiveringsinstallatie mislukten op drie verschillende manieren, en alle drie hadden dezelfde oorzaak.Dit artikel onderzoekt het niveau-meting probleem over een ruwwater tank, een helder waterput en een nat waterput voor een afvalwaterafhaalstation, waarbij de media water en gescreend afvalwater zijn - hoogdiëlektrische vloeistoffen die gemakkelijk te meten moeten zijn.De bestaande ultrasone zenders mislukten omdat condens op het oppervlak van de transducer druppeldeHet geluid wordt door de schuim op het oppervlak van het afvalwater geabsorbeerd en door de verandering van de luchttemperatuur wordt de correctie van de geluidssnelheid verplaatst.Dat is precies waarom de vervanging - een 80 GHz FMCW radar niveau meter - werkt waar ultrasone nietHet artikel behandelt de diagnose, de selectie, de installatie en de veranderingen in de pompcontrole na het regenseizoen.

Klantprofiel: PT Tirta Bumi Water Treatment (Indonesië)

PT Tirta Bumi Water Treatment is een gemeentelijk waterbedrijf in Indonesië dat gebruik maakt van installaties voor het opnemen van rauw water, het oplossen van putten en het opheffen van afvalwater.Pumpsequencing en overstromingspreventie in deze bassins zijn afhankelijk van niveausignalen die betrouwbaar blijven in vochtige atmosfeer, condensatie en schuim - de exacte omstandigheden die de vorige ultrasone instrumenten versloegen.

2De site: Drie bekken, één terugkerende klacht

Het instrumentenlogboek van de fabriek vertelde een consistent verhaal op drie locaties: een ruwwatertenk die de rivierinlaat buffert, een heldere put die behandeld water opslaat,en een afvalwaterafhaalstation met natte put die de plant voedtAlle drie gebruikten ultrasone niveau zenders, en alle drie verschenen in het onderhoudslogboek om dezelfde redenen - onregelmatige metingen, valse pompcommando's, en schoonmaakbezoeken.De natte put was het ergste geval.Het onderzoek begon met een eenvoudige vraag: zijn deze drie afzonderlijke storingen,Of één fout die drie keer herhaald wordt omdat de technologie niet goed is voor het milieu.?

3Foutmodus 1: condensatie op de transducer

In de ruwe watertank en in de heldere put is de atmosfeer boven het water vochtig en de condensatie wordt door de transducer - die kouder is dan de damp - opgevangen.Een laag waterdruppels op een ultrasone-omvormer is geen cosmetisch probleemDe aflezing dreef of viel uit, en de besturingslus reageerde op een signaal dat niet langer het wateroppervlak vertegenwoordigde.Het onderhoudsresultaat was schoonmaken.Maar het schema behandelde het symptoom; de oorzaak was dat een akoestische sensor werd gevraagd om door een waterfilm op zijn eigen gezicht te werken.en het herhaalt zich in elke vochtige tank.

4Foutmodus 2: schuim op het oppervlak van het afvalwater

In de natte put produceerden oppervlakteactieve stoffen in het rioolwater en de turbulentie van de binnenstroming een schuimlaag.De zender vergrendelde zich dan op de echo die eerst terugkwam - soms de schuimtopHet resultaat was een pompcyclus bij valse hoge niveaus en drooglopen bij valse lage niveaus, en bij nat weer het risico op overstroming.Het schuim was geen tijdelijke aandoening.Het is een permanent kenmerk van het afvalwater. De meting moest er doorheen zien, en akoestische metingen niet.

5Foutmodus 3: de geluidssnelheid is niet constant

Ultrasone niveaumetingen zetten de vluchttijd om in afstand met behulp van de snelheid van het geluid in de lucht - en die snelheid verandert met de temperatuur, vochtigheid en gascompositie.Ultrasone zenders dragen een temperatuur sensor en passen een correctie, maar de correctie gaat ervan uit dat de lucht langs het gehele traject op de gemeten temperatuur ligt.dus de correctie zelf werd een foutbronDeze derde storingsmodus is de subtielste, omdat het zich niet aanmeldt met uitval, maar alleen de meting stilletjes afbreuk doet.

Aanbevolen Qinwei-instrumenten voor deze toepassing

7De diagnostische tabel: waarom radar alle drie verwijdert

De drie storingsmodussen zijn één-op-één in de fysica van de radar:

Deze tabel is de selectielogica. Een 80 GHz FMCW radar werd gekozen omdat de hoge frequentie een kleine, lichte antenne mogelijk maakt die gemakkelijk over open bassins wordt gemonteerd,de verwerking van FMCW geeft een stabieleHet antennemateriaal is PVDF of PTFE, hydrofobisch van ontwerp. The same foam that blinds ultrasonic barely affects radar - the wave passes through and reflects from the water below - while a differential-pressure sensor would see through foam but drift with density and clog at the diaphragmDe keuze van de technologie is derhalve een beslissing over welke storingsmodus de site kan tolereren.

8. Configuratie voor pompbesturing

De radar is geconfigureerd als een niveaubron voor de PLC, niet als een zelfstandige controller.HART ingeschakeld voor verplaatsingenDe pomp start, stop en hoge alarm drempels bleven in de PLC, zodat het instrument een eenvoudige, betrouwbare niveau bron bleef.Kort genoeg om een echt hoog niveau niet te maskeren.De foutvrije richting was de interessante beslissing: in de natte put werd een verloren echo ingesteld om de uitgang hoog te brengen, zodat de pompen liever lopen dan overstromen.Die keuze moet overeenkomen met de controle filosofie van de siteHet is een beslissing, geen verzuim.

9- Beugel, kabel en de natte put.

De installatie was doelbewust eenvoudig: over de open bekkens ging de radar op een stijve beugel weg van de binnenstroom, zodat spatwater niet door de balk ging.een buigende beugel zou de antenne verplaatsen en de nulreferentie verschuivenIn de natte put werd een IP68 behuizing gekozen omdat de put overstroomd kan worden.alleen aan één uiteinde geaard - een enkelpuntgeaarding vermijdt de grondlus die anders geluid in de 4-20 mA-lus zou injecterenIn de afvalwateratmosfeer werden de kabelingang en de behuizingsrating bevestigd tegen de H2S-overwegingen van de site - het instrument gaat niet voorbij aan de veiligheidseisen van de locatie.

10. Inbedrijfstelling: het correct instellen van de uitvalbeveiliging

De installatie volgde op de diagnose, de verplaatsing en de diepte van het bassin werden ingevoerd, zodat de output het ware niveau leest.ladders en leidingenHet gebruik van een waterpomp is gebaseerd op de volgende methoden: het gebruik van een waterpomp met een laag water, het gebruik van een waterpomp met een laag water en het gebruik van een waterpomp met een laag water.De echo-drempel is ingesteld op het vloeibare oppervlak in plaats van op het schuimoppervlakDe foutvrije richting werd getest door de lus te ontkoppelen en te kijken hoe de PLC reageerde zoals ontworpen.Alle instellingen en verificaties gingen in het fabriekspakket..

Waarom Qinwei-instrumenten kiezen

Xi'an Qinwei Instrument Factory (merk QINWEIYB) is een in 2010 opgerichte fabrikant die is gespecialiseerd in industriële automatiseringsinstrumenten.met 500-800 werknemers en 50%-60% van de productie wereldwijd uitgevoerdVoor water- en afvalwaterdiensten levert Qinwei IP67/IP68 FMCW-radars met hydrofobische PVDF/PTFE-antennen, 4-20 mA, HART- en Modbus-interfaces, en eenvoudige bracketmontageopties voor open bekkens.Alle instrumenten zijn fabrieksgekalibreerd met traceerbare certificaten; MOQ begint bij 1 set, levering is 5-8 werkdagen, en OEM/ODM aanpassing wordt ondersteund.

12De regenseizoentest.

Het regenseizoen gaf het vonnis. De stromen stegen snel en vaak; de natte put niveaus schommelden door het volledige bereik; schuim was zwaar. De radar volgde het vloeibare oppervlak door het geheel,de pompen fietsten op ware niveausDe bron van het water en de bron van het ruwe water bleven stabiel gedurende de vochtige maanden zonder condensatieverlies.De herhalende reiniging van de transducer was niet langer nodigEr worden geen statistieken over voor en na aangeboden; de installatie heeft een niveau-signaal verkregen dat het vloeibare oppervlak in plaats van het schuim weerspiegelt, en besturingslussen die zich dienovereenkomstig gedragen.

13Ingenieurswaarde en waar deze diagnose zich herhaalt

De waarde van de verandering kan het beste worden uitgedrukt als voorkomen gebeurtenissen: geen overstroming door schuimblinde metingen, geen pomp slijtage door valse cyclus, geen onderhoudsblootstelling in de natte put.De diagnostische methode - het traceren van elk falen tot de fysieke oorzaak en het controleren van de vervanging tegen die oorzaak - is het overdraagbare onderdeelHet is van toepassing op ruwwaterinlaten, helder waterputten, filterbackwash-tanks, slibtanks, regenwaterbassins en natte waterputten van pompstations overal.geleide golfradar moet parallel worden geëvalueerdBij het aanvragen van een offerte voor water- of afvalwaterspiegeldiensten dient u te voldoen aan de eisen van de installatie.de diepte van het bassin en het type montage (nozzle of beugel) vermelden;, of schuim of overstroming wordt verwacht, de beschikbare voedingsspanning en de interface van het besturingssysteem (4-20 mA, HART of Modbus).