PT Tirta Bumi Case: Измерение уровня резервуара воды и сточных вод с помощью радаров 80 ГГц

Три бассейна в одной муниципальной очистной установке вышли из строя тремя различными способами, и все три выхода из строя имели одну и ту же причину.Эта статья исследует проблему измерения уровня через резервуар сырой воды, прозрачный колодец и влажный колодец с подъемной станцией сточных вод, где средой являются вода и фильтрованные сточные воды - высокодиэлектрические жидкости, которые должны быть простыми для измерения.Существующие ультразвуковые передатчики отказались, потому что конденсат капал на поверхность преобразователя, пены на поверхности сточных вод поглощают звуковые импульсы, а изменения температуры воздуха смещают коррекцию скорости звука.что именно поэтому замена - 80 ГГц FMCW радиолокационный уровень - работает там, где ультразвук неВ статье рассматривается диагностика, подбор, установка и изменения в управлении насосом после сезона дождей.

Профиль клиента: PT Tirta Bumi Water Treatment (Индонезия)

PT Tirta Bumi Water Treatment - муниципальное водоснабжение в Индонезии, работающее с водозаборами, очистными колодцами и станциями подъема сточных вод.Последовательность насоса и предотвращение переполнения в этих бассейнах зависят от сигналов уровня, которые остаются надежными в влажной атмосфере, конденсации и пены - точные условия, которые победили предыдущие ультразвуковые приборы.

2Сайт: Три бассейна, одна постоянная жалоба

Инструментальный журнал завода рассказывал последовательную историю в трех местах: резервуар с сырой водой, буферизирующий вход реки, прозрачный колодец, хранящий очищенную воду,и подъемной станции сточных вод влажный колодец питания растенияВсе трое использовали ультразвуковые передатчики уровня, и все трое появились в журнале технического обслуживания по тем же причинам - неустойчивые показания, ложные команды насоса, и посещения очистки.С мокрым колодцем было хуже всего.Следование началось с простого вопроса: являются ли эти три отдельных сбоя,или один сбой повторяется три раза, потому что технология неправильна для окружающей среды?

3Режим отказа 1: Конденсация на преобразователе

В резервуаре с сырой водой и в чистом колодце атмосфера над водой влажная, и конденсация накапливается на поверхности преобразователя, которая холоднее пара.Слой капель воды на ультразвуковом преобразователе не является косметической проблемойПоказание дрейфовало или выпало, и петля управления реагировала на сигнал, который больше не представлял собой поверхность воды.Ответом на вопрос об обслуживании была уборка.Но график лечил симптом; причина была в том, что акустический датчик был проинструктирован проходить через водяную пленку на собственном лице.и это повторяется в каждом влажном резервуаре.

4Режим сбоя 2: Пена на поверхности сточных вод

В мокрой скважине поверхностно-активные вещества в сточных водах и турбулентность от притока продуцировали слой пены. Ультразвуковые импульсы представляют собой звуковые волны давления; пена поглощает и рассеивает их.Затем передатчик зафиксировал то, что было первым эхо - иногда пенообразный верхВ результате насос циклически работал при ложно высоких уровнях и на сухом ходу при ложно низких уровнях, а в влажную погоду риск переполнения.Пена не была временным состоянием.Измерение должно было просматривать через него, а акустическое измерение не может.

5. Режим сбоя 3: Скорость звука не постоянна

Ультразвуковое измерение измеряет время полета на расстояние с использованием скорости звука в воздухе - и эта скорость изменяется с температурой, влажностью и составом газа.Ультразвуковые передатчики несут датчик температуры и применяют коррекцию, но коррекция предполагает, что воздух по всему пути находится при измеренной температуре.так что само исправление стало источником ошибкиЭтот третий режим сбоя является самым тонким, потому что он не объявляет себя с отказом; он просто тихо деградирует измерение.

Рекомендуемые инструменты Qinwei для этого приложения

7Диагностическая таблица: почему радар удаляет все три

Три режима отказа отображаются на физике радаров:

Эта таблица представляет собой логику отбора. Радар FMCW на частоте 80 ГГц был выбран, потому что высокая частота позволяет небольшую, легкую антенну, которая легко устанавливается над открытыми бассейнами,и обработка FMCW дает стабильныйМатериал антенны - PVDF или PTFE, гидрофобный по конструкции. 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 diaphragmТаким образом, выбор технологии является решением о том, какой режим отказа может терпеть объект.

8Конфигурация управления насосом

Радар был сконфигурирован как источник уровня для ПЛК, а не как самостоятельный контроллер.HART включен для удаленных измененийНачало, остановка и высокий сигнал тревоги оставались в ПЛК, поэтому прибор оставался простым, надежным источником уровня.достаточно короткий, чтобы не маскировать подлинный высокий уровеньИнтересным решением было направление предосторожности: в мокрой скважине было установлено потерянное эхо, чтобы повысить производительность, поэтому насосы работают, а не переполняются.Этот выбор должен соответствовать философии управления сайта.Это решение, а не дефолт.

9Подвеска, кабель и мокрый колодец

Над открытыми бассейнами, радар шел на жесткую скобку подальше от притока потока, так что брызги воды не проходили через луч;Сгибающаяся скоба будет перемещать антенну и смещать нулевую ссылкуВ мокрой скважине был выбран корпус IP68, потому что скважина может быть затоплена.заземление только в одном конце - одноточечное заземление избегает заземления, которое в противном случае вводит шум в петлю 4-20 мАВ атмосферу сточных вод, вход кабеля и жилой рейтинг были подтверждены против H2S соображений сайта - инструмент не отменяет требования безопасности места.

10. Ввод в эксплуатацию: настройка системы безопасности на правильный путь

После диагностики ввод в эксплуатацию. и глубина бассейна были введены, так что выход читал истинный уровень. запись пустого спектра захватила фиксированные эхо из скобков, стен,лестницы и трубопроводы; применялось подавление ложного эхо. Уровни запуска и остановки насоса проверялись с помощью ленты измерения. Затем влажный колодец испытывался под пеной:порог эхо был установлен для отслеживания поверхности жидкости, а не пеныПроверялось направление защиты от неисправностей путем отключения петли и наблюдения за реакцией ПЛК по назначению.Все настройки и проверки были внесены в файл завода..

Почему выбирать инструменты Цинвэй

Xi'an Qinwei Instrument Factory (бренд QINWEIYB) - производитель, созданный в 2010 году, специализирующийся на приборах промышленной автоматизации.с 500-800 сотрудниками и 50%-60% продукции экспортируется по всему мируДля водоснабжения и водоотведения Qinwei поставляет IP67/IP68 FMCW радары с гидрофобными PVDF/PTFE антеннами, 4-20 mA, интерфейсами HART и Modbus, а также простыми опциями крепления для открытых бассейнов.Все приборы калиброваны на заводе с отслеживаемыми сертификатами; MOQ начинается с 1 набора, доставка составляет 5-8 рабочих дней, и поддерживается настройка OEM / ODM.

12Тест на дождь

Поток воды быстро и часто увеличивался, уровень влажных колодцев колебался по всему диапазону, пена была тяжелой, радар отслеживал жидкую поверхность через все это,Насосы циклично на истинных уровняхРезервуар сырой воды и прозрачный колодец оставались стабильными в течение влажных месяцев без выпадения конденсации.Повторяющаяся очистка преобразователя больше не нужнаСтатистика "до и после" не предоставляется; то, что получила установка, - это сигнал уровня, отражающий поверхность жидкости, а не пену, и управляющие петли, которые ведут себя соответственно.

13Инженерная ценность и где этот диагноз повторяется

Значение изменения лучше всего выражается как избегаемые события: отсутствие переполнения из-за слепых показаний пены, отсутствие износа насоса из-за ложного цикла, отсутствие воздействия технического обслуживания в мокрой колодце.Метод диагностики - прослеживание каждого сбоя до его физической причины и проверка замены против этой причины - является переносной частьюОн распространяется на водозаборные сооружения, прозрачные скважины, фильтрующие резервуары для отмывания, резервуары для отмывания грязи, бассейны ливневых вод и влажные скважины насосных станций повсюду.Радар с управляемыми волнами должен оцениваться параллельно; для канализационных скважин с H2S, подтвердить материалы корпуса и следовать требованиям обнаружения газа на сайте.Укажите глубину бассейна и тип установки (насадка или кран), ожидается ли пенообразование или наводнение, доступное напряжение питания и интерфейс системы управления (4-20 мА, HART или Modbus).