Kasus PT Tirta Bumi: Pengukuran Level Tangki Air dan Air Limbah dengan Radar 80 GHz

Tiga baskom di sebuah pabrik pengolahan air kota gagal dengan tiga cara yang berbeda, dan ketiga kegagalan itu memiliki penyebab yang sama.Artikel ini menyelidiki masalah pengukuran tingkat di seluruh tangki air mentah, sebuah sumur yang jernih dan stasiun angkat air limbah sumur basah, di mana media adalah air dan air limbah yang disaring - cairan dielektrik tinggi yang harus mudah diukur.Transmitter ultrasonik yang ada gagal karena kondensasi menetes ke permukaan transduser, busa di permukaan air limbah menyerap pulsa akustik, dan perubahan suhu udara menggeser koreksi kecepatan suara.yang persis mengapa pengganti - 80 GHz FMCW radar level meter - bekerja di mana ultrasonik tidakArtikel ini mencakup diagnosis, pemilihan, pemasangan, dan apa yang berubah untuk kontrol pompa setelah musim hujan.

Profil Klien: PT Tirta Bumi Water Treatment (Indonesia)

PT Tirta Bumi Water Treatment adalah perusahaan air utilitas kota di Indonesia yang mengoperasikan fasilitas asupan air mentah, sumur bersih dan stasiun angkat air limbah.Urutan pompa dan pencegahan banjir di cekungan ini bergantung pada sinyal tingkat yang tetap dapat diandalkan melalui atmosfer lembab, kondensasi dan busa - kondisi yang tepat yang mengalahkan instrumen ultrasonik sebelumnya.

2. Situs: Tiga Basin, Satu Keluhan Berulang

Log instrumen pabrik menceritakan cerita yang konsisten di tiga lokasi: tangki air mentah yang menampung aliran sungai, sumur yang jernih yang menyimpan air yang diproses,dan stasiun angkat air limbah air basah yang memberi makan tanamanKetiga-tiga menggunakan pemancar tingkat ultrasonik, dan ketiga-tiga muncul dalam catatan pemeliharaan untuk alasan yang sama - pembacaan yang tidak teratur, perintah pompa yang salah, dan kunjungan pembersihan.Sumur basah adalah kasus terburukPenyelidikan dimulai dengan pertanyaan sederhana: apakah ini tiga kegagalan terpisah,atau satu kegagalan berulang tiga kali karena teknologi yang salah untuk lingkungan?

3. Mode Gagal 1: Kondensasi pada Transducer

Di tangki air mentah dan sumur yang jernih, atmosfer di atas airnya lembab, dan permukaan transduser - lebih dingin dari uap - mengumpulkan kondensasi.Lapisan tetesan air pada transduser ultrasonik bukanlah masalah kosmetikPembacaan melayang atau terjatuh, dan loop kontrol bereaksi terhadap sinyal yang tidak lagi mewakili permukaan air.Jawaban pemeliharaan adalah membersihkanTapi jadwalnya mengobati gejala; penyebabnya adalah bahwa sensor akustik diminta untuk bekerja melalui film air di wajahnya sendiri.dan itu diulang di setiap tangki lembab.

4. Mode Gagal 2: Bubuk di Permukaan Air Limbah

Dalam sumur basah, surfaktan dalam air limbah dan turbulensi dari aliran masuk menghasilkan lapisan busa.Transmitter kemudian terkunci pada apapun gema datang kembali pertama - kadang-kadang top busaHasilnya adalah siklus pompa pada tingkat tinggi palsu dan kering berjalan pada tingkat rendah palsu, dan dalam cuaca basah risiko banjir.Bubuk itu bukan kondisi sementaraPengukuran harus melihat melalui air limbah, dan pengukuran akustik tidak bisa.

5. Mode Gagal 3: Kecepatan Suara Tidak Konstan

Pengukuran tingkat ultrasonik mengubah waktu penerbangan menjadi jarak menggunakan kecepatan suara di udara - dan kecepatan itu berubah dengan suhu, kelembaban dan komposisi gas.Transmitter ultrasonik membawa sensor suhu dan menerapkan koreksi, tetapi koreksi mengasumsikan udara di sepanjang jalur adalah pada suhu yang diukur.jadi koreksi itu sendiri menjadi sumber kesalahan. pembacaan tampak masuk akal dan salah. mode kegagalan ketiga ini paling halus, karena tidak mengumumkan dirinya dengan drop-out; hanya diam-diam menurunkan pengukuran.

Instrumen Qinwei yang direkomendasikan untuk aplikasi ini

7Diagnosa Tabel: Mengapa Radar Menghilangkan Ketiga

Tiga mode kegagalan peta satu-ke-satu pada fisika radar:

Radar FMCW 80 GHz dipilih karena frekuensi tinggi memungkinkan antena kecil dan ringan yang mudah dipasang di atas kolam terbuka,dan pengolahan FMCW memberikan stabilBahan antena adalah PVDF atau PTFE, hidrofobik oleh desain. 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 diaphragmOleh karena itu, pilihan teknologi adalah keputusan tentang mode kegagalan yang dapat ditoleransi oleh situs.

8. Konfigurasi untuk kontrol pompa

Radar dikonfigurasi sebagai sumber tingkat untuk PLC, bukan sebagai pengontrol mandiri.HART diaktifkan untuk perubahan jarak jauh. Pump start, stop dan ambang alarm tinggi tetap di PLC, sehingga instrumen tetap sederhana, sumber tingkat yang dapat diandalkan.Cukup pendek untuk tidak menyembunyikan tingkat tinggi yang asli. arah fail-safe adalah keputusan yang menarik: di sumur basah, echo hilang diatur untuk mendorong output tinggi, sehingga pompa berjalan daripada melimpah.Pilihan itu harus sesuai dengan filosofi kontrol situs; itu adalah keputusan, bukan default.

9. Bracket, Kabel, dan sumur basah

Pemasangan secara sengaja sederhana. di atas cekungan terbuka, radar berjalan pada penyangga kaku jauh dari aliran masuk, sehingga air percikan tidak melewati balok;Bracket lentur akan menggerakkan antena dan menggeser referensi nol, sehingga kekakuan diperiksa di tempat. di sumur basah, sebuah IP68 rumah dipilih karena sumur dapat banjir. kabel dilindungi twisted pasangan, berjalan terpisah dari kabel listrik pompa,dibumi hanya di satu ujung - tanah titik tunggal menghindari loop tanah yang sebaliknya akan menyuntikkan kebisingan ke loop 4-20 mADalam atmosfer air limbah, masuk kabel dan rating perumahan dikonfirmasi terhadap pertimbangan H2S situs - instrumen tidak mengesampingkan persyaratan keamanan lokasi.

10. Komisioning: Menetapkan fail-safe dengan cara yang benar

Pemanfaatan mengikuti diagnosis. pergeseran pemasangan dan kedalaman cekungan dimasukkan sehingga output membaca tingkat yang benar. rekaman spektrum kosong menangkap gema tetap dari kurung, dinding,tangga dan pipa; penekanan gema palsu diterapkan. tingkat start dan stop pompa diverifikasi terhadap pita ukur. kemudian sumur basah diuji di bawah busa:ambang gema diatur untuk melacak permukaan cairan daripada atas busa, dan perilaku diamati selama periode busa yang diketahui. arah fail-safe diuji dengan memutuskan loop dan menonton PLC menanggapi seperti yang dirancang.Setiap pengaturan dan verifikasi masuk ke file pabrik.

Mengapa Memilih Instrumen Qinwei

Xi'an Qinwei Instrument Factory (merek QINWEIYB) adalah produsen yang didirikan pada tahun 2010 yang mengkhususkan diri dalam instrumen otomatisasi industri,dengan 500-800 karyawan dan 50%-60% produksi diekspor di seluruh duniaUntuk layanan air dan air limbah, Qinwei memasok radar FMCW IP67/IP68 dengan antena PVDF/PTFE hidrofobik, 4-20 mA, antarmuka HART dan Modbus, dan opsi pemasangan bracket sederhana untuk kolam terbuka.Semua instrumen dikalibrasi pabrik dengan sertifikat yang dapat dilacak; MOQ dimulai dari 1 set, pengiriman adalah 5-8 hari kerja, dan kustomisasi OEM / ODM didukung.

12. Uji Musim Hujan

Musim hujan memberikan putusan. arus masuk meningkat dengan cepat dan sering; tingkat sumur basah berayun di seluruh rentang; busa berat. radar melacak permukaan cair melalui semua itu,Pompa berputar pada tingkat yang benarTangki air mentah dan sumur yang jernih tetap stabil selama bulan-bulan lembap tanpa penurunan kondensasi.Pembersihan transduser berulang tidak lagi diperlukanStatistik sebelum dan sesudah tidak disediakan; apa yang diperoleh pabrik adalah sinyal tingkat yang mencerminkan permukaan cair daripada busa, dan loop kontrol yang berperilaku sesuai.

13Nilai Teknik, dan Di Mana Diagnosis Ini Terulang

Nilai perubahan terbaik dinyatakan sebagai peristiwa yang dihindari: tidak ada overflow dari pembacaan buta busa, tidak ada keausan pompa dari siklus yang salah, tidak ada eksposur pemeliharaan di sumur basah.Metode diagnosis - melacak setiap kegagalan untuk penyebab fisik dan memeriksa pengganti terhadap penyebab itu - adalah bagian yang dapat ditransferUntuk sumur yang sangat dalam atau pipa yang sempit.radar gelombang dipandu harus dievaluasi secara paralelUntuk sumur air limbah dengan H2S, konfirmasi bahan perumahan dan ikuti persyaratan deteksi gas di lokasi.memberikan kedalaman bak dan jenis pemasangan (nozzle atau bracket), apakah busa atau banjir diharapkan, tegangan pasokan yang tersedia, dan antarmuka sistem kontrol (4-20 mA, HART atau Modbus).