مورد PT Tirta Bumi: اندازه گیری سطح مخزن آب و فاضلاب با رادار 80 گیگاهرتز

سه حوضه در یک کارخانه تصفیه آب شهری به سه روش مختلف شکست خوردند و همه این سه مشکل یک علت اصلی داشتند.این مقاله به بررسی مشکل اندازه گیری سطح در سراسر یک مخزن آب خام می پردازد، یک چاه شفاف و یک چاه مرطوب ایستگاه آب فاضلاب، که در آن رسانه ها آب و آب فاضلاب فیلتر شده هستند - مایعات بسیار ضدالکتریک که باید اندازه گیری آسان باشد.فرستنده های فوق صوتی موجود شکست خوردند زیرا تهویه روی چهره ترانسدوسر قطره قطره، فوم روی سطح فاضلاب پالس صوتی را جذب می کند و تغییرات دمای هوا اصلاح سرعت صدا را تغییر می دهد.که دقیقا به همین دلیل است که جایگزین - یک 80 گیگاهرتز FMCW رادار سطح متر - کار می کند که در آن فوق صوت نمیاین مقاله شامل تشخیص، انتخاب، نصب و آنچه برای کنترل پمپ پس از فصل بارانی تغییر کرده است.

مشخصات مشتری: PT Tirta Bumi Water Treatment (اندونزی)

PT Tirta Bumi Water Treatment یک شرکت آب شهری در اندونزی است که از آب خام، چاه پاک و ایستگاه بلند آب فاضلاب استفاده می کند.توالی پمپ و جلوگیری از سرریز در این حوضه ها به سیگنال های سطح بستگی دارد که در جو مرطوب قابل اعتماد هستند، تهویه و فوم - شرایط دقیق که شکست دستگاه های فوق صوتی قبلی.

2سایت: سه حوضچه، یک شکایت مکرر

گزارش ابزار کارخانه در سه مکان یک داستان سازگار را بیان می کند: یک مخزن آب خام که آب رودخانه را با آب پاک می کند، یک چاه شفاف که آب تصفیه شده را ذخیره می کند،و یک ایستگاه بلند آب فاضلاب آب مرطوب چاه تغذیه گیاه. هر سه نفر از فرستنده های سطح فوق صوتی استفاده می کردند و هر سه نفر به دلایل مشابه در دفتر نگهداری ظاهر شدند - خواندن نامنظم، دستورات پمپ غلط و بازدید از تمیز کردن.چاه مرطوب بدترين مورد بود: سیگنال سطح آن شروع و متوقف کردن پمپ های فاضلاب، بنابراین هر خواندن نادرست تبدیل به یک پمپ رویداد. تحقیقات با یک سوال ساده آغاز شد:یا یک شکست سه بار تکرار شده است زیرا تکنولوژی برای محیط زیست اشتباه است?

3حالت خرابی 1: تهویه در ترانسدوسر

در مخزن آب خام و چاه شفاف، جو بالای آب مرطوب است، و چهره ترانسدوسر - سردتر از بخار - غلظت جمع آوری شده است.یک لایه از قطرات آب روی یک مبدل فوق صوتی یک مشکل زیبایی نیست: این پالس صوتی را خنک می کند و بازگشت را خراب می کند.جواب تعمیرات، تمیز کردن بوداما این برنامه علائم را درمان می کرد؛ علت آن این بود که از یک سنسور صوتی خواسته شد که از طریق یک فیلم آب روی صورت خود کار کند. این فیزیک است، نه یک نقص محصول،و در هر مخزن مرطوب تکرار می شود.

4حالت شکست 2: کف روی سطح آب فاضلاب

در چاه مرطوب، سطح فعال در فاضلاب و آشفتگی از ورودی یک لایه کف تولید می کند. پالس های فوق صوتی امواج فشار صوتی هستند؛ فوم آنها را جذب می کند و پراکنده می کند.فرستنده بعد به هر صدى که اول برميگرده قفل ميشهنتیجه این بود که پمپ در سطح های دروغین بالا و خشک در سطح های دروغین پایین و در آب و هوای مرطوب خطر سرریز را داشت.فوم عارضي نبوداین یک ویژگی دائمی فاضلاب است. اندازه گیری باید از طریق آن ببیند، و اندازه گیری صوتی نمی تواند.

5حالت شکست سوم: سرعت صدا ثابت نیست

اندازه گیری سطح فراصوت زمان پرواز را با استفاده از سرعت صدا در هوا به فاصله تبدیل می کند - و این سرعت با دمای هوا، رطوبت و ترکیب گاز تغییر می کند.فرستنده های ماوراء الصوت دارای یک سنسور دما و اعمال یک اصلاح، اما اصلاح فرض می کند هوا در طول کل مسیر در دمای اندازه گیری شده است. در یک مخزن گرم شده توسط خورشید یا یک چاه تهویه، هوا یکنواخت نیست،پس اصلاح خود به یک منبع خطا تبدیل شد. مقادیر قابل قبول به نظر می رسید و اشتباه بود. این حالت شکست سوم ظریف ترین است، زیرا خود را با سقوط اعلام نمی کند؛ فقط به آرامی اندازه گیری را کاهش می دهد.

ابزار Qinwei توصیه شده برای این برنامه

7جدول تشخیصی: چرا رادار هر سه را حذف می کند

سه حالت شکست یک به یک روی فیزیک رادار نقشه می کشند:

این جدول منطق انتخاب است. یک رادار 80 گیگاهرتز FMCW انتخاب شد زیرا فرکانس بالا اجازه می دهد تا یک آنتن کوچک و سبک که به راحتی بر روی حوضچه های باز نصب می شود،و پردازش FMCW یک عملکرد پایدار را ارائه می دهد.مواد آنتن از PVDF یا PTFE ساخته شده و از نظر طراحی هيدروفوبي هستند. 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 diaphragmبنابراین انتخاب تکنولوژی تصمیم گیری در مورد حالت شکست است که سایت می تواند تحمل کند.

8تنظیمات کنترل پمپ

رادار به عنوان یک منبع سطح برای PLC و نه به عنوان یک کنترل کننده مستقل پیکربندی شده است. سطح در متر، با اشاره به کف حوضچه؛ 4-20 mA در محدوده کاری مقیاس بندی شده است.HART برای تغییرات از راه دور فعال است. شروع پمپ، توقف و آستانه های هشدار بالا در PLC باقی ماند، بنابراین ابزار یک منبع سطح ساده و قابل اعتماد باقی ماند. خنک کننده به چند ثانیه تنظیم شد - به اندازه کافی برای صاف کردن آشفتگی ورودیبه اندازه کافی کوتاه است که سطح بالایی را پنهان نکند.. جهت بی خطر تصمیم جالب بود: در چاه مرطوب، یک بازگشت از دست رفته تنظیم شد تا خروجی را بالا ببرد، بنابراین پمپ ها به جای سرریز شدن کار می کنند.اين انتخاب بايد با فلسفه کنترل سايت مطابقت داشته باشه؛ این یک تصمیم است، نه یک تعویض.

9براکت، کابل و چاه خیس

نصب به طور عمدی ساده بود. روی حوضچه های باز، رادار بر روی یک براکت سفت از جریان ورودی دور می شد، بنابراین آب پرش از طریق پرش عبور نمی کرد.یک براکت انعطاف پذیر آنتن را حرکت می دهد و مرجع صفر را تغییر می دهددر چاه مرطوب، یک کوره IP68 انتخاب شد، زیرا چاه می تواند سیل کند. کابل محافظت شده بود، جفت پیچیده، جدا از کابل های قدرت پمپ،فقط در یک انتهای زمین - یک نقطه زمین از حلقه زمین که در غیر این صورت سر و صدا را به حلقه 4-20 mA تزریق می کند اجتناب می کنددر اتمسفر فاضلاب، ورودی کابل و رتبه بندی مسکن در برابر ملاحظات H2S سایت تایید شد - ابزار الزامات ایمنی محل را نادیده نمی گیرد.

10. راه اندازی: تنظیم سیستم ایمنی در راه درست

پس از تشخيص، به کارگيري رسيدند. ارتفاع ارتفاع و عمق حوضچه وارد شد تا خروجي سطح درست را بخواند.نردبان و لوله کشیدر این آزمایش، سطح شروع و متوقف شدن پمپ با استفاده از نوار اندازه گیری بررسی شد. سپس چاه مرطوب تحت فوم آزمایش شد:آستانه بازگشت برای ردیابی سطح مایع به جای بالای فوم تنظیم شده است، و رفتار در طول یک دوره از فوم شناخته شده مشاهده شد. جهت ایمنی با قطع حلقه و مشاهده PLC پاسخ به عنوان طراحی شده آزمایش شد.تمام تنظیمات و تأییدیه ها به فایل کارخانه رفت.

چرا ابزار قینوی را انتخاب می کنیم؟

کارخانه ابزار شیان چینوی (مارک QINWEIYB) یک تولید کننده تاسیس شده در سال 2010 است که در ابزار اتوماسیون صنعتی تخصص دارد.با 500 تا 800 کارمند و 50 تا 60 درصد از تولید در سراسر جهان صادر می شودبرای خدمات آب و فاضلاب، Qinwei رادارهای IP67 / IP68 FMCW را با آنتن های PVDF / PTFE هیدروفوبک، 4-20 mA، رابط های HART و Modbus و گزینه های آسان براکت برای حوضچه های باز عرضه می کند.تمام ابزارها با گواهینامه های قابل ردیابی از کارخانه تنظیم شده اند.؛ MOQ از 1 مجموعه شروع می شود، تحویل 5-8 روز کاری است و سفارشی سازی OEM / ODM پشتیبانی می شود.

12آزمون فصل باراني

فصل بارندگی حکم را صادر کرد. جریان آب به سرعت و اغلب افزایش یافت. سطوح چاه مرطوب از طریق طیف کامل نوسان یافت. فوم سنگین بود. رادار سطح مایع را از طریق همه آن ردیابی کرد.پمپها در سطوح واقعی چرخه شده اندمخزن آب خام و چاه صاف در طول ماه های مرطوب بدون کاهش تنش ثابت ماند.تمیز کردن مکرر ترانسدوسر دیگر لازم نبودآمار قبل و بعد ارائه نشده است؛ آنچه کارخانه به دست آورده است یک سیگنال سطح است که سطح مایع را به جای فوم منعکس می کند و حلقه های کنترل که به همین ترتیب رفتار می کنند.

13ارزش مهندسی، و جایی که این تشخیص تکرار می شود

ارزش تغییر به بهترین شکل به صورت رویدادهای اجتناب شده بیان می شود: عدم سرریز از قراءات کور فوم، عدم فرسایش پمپ از چرخه غلط، عدم قرار گرفتن در معرض نگهداری در چاه مرطوب.روش تشخیص - ردیابی هر خرابی به علت فیزیکی آن و بررسی جایگزینی با آن علت - بخش قابل انتقال استاین قانون برای آب های خام، چاه های شفاف، مخازن فیلتر، مخازن لجن، حوضچه های آب باران و چاه های مرطوب پمپ پمپ در همه جا اعمال می شود.رادار موج هدایت شده باید به طور موازی ارزیابی شود.برای چاه های فاضلاب با H2S، مواد خانه را تایید کنید و الزامات تشخیص گاز سایت را دنبال کنید.عمق حوضچه و نوع نصب (نوزل یا براکت) را مشخص کنید.این که آیا فوم یا سیل انتظار می رود، ولتاژ تغذیه موجود و رابط سیستم کنترل (4-20 mA، HART یا Modbus).