В промышленных системах измерения уровня в резервуарах высокопроизводительные волноводные радарные уровнемеры, такие как Eclipse 706-512B-320, стали идеальным выбором для многих высокоточных операций благодаря стабильной работе измерительного оборудования. В частности, модель из нержавеющей стали 316 отвечает требованиям измерения для большинства стандартных промышленных сред.
В отличие от простого процесса выбора универсальных приборов, точный выбор волноводного радарного уровнемера требует всесторонней оценки, основанной на реальных условиях эксплуатации на объекте. Необходимо учитывать четыре ключевых фактора: характеристики среды, диапазон измерений, рабочее давление и рабочая температура.
| Максимальный диапазон измерения | 701 30м/6м (кабель/стержень) 702 20м/6м (кабель/стержень) 703 30м/6м (кабель/стержень) 704 6м 705 15м/6м (кабель/стержень) |
| Интервал измерения | Примерно 1 с (зависит от настроек параметров) |
| Время корректировки | Примерно 1 с (зависит от настроек параметров) Разрешение дисплея 1 мм |
| Точность подачи | ±10 мм (см. диаграмму точности ниже) |
| Температура хранения / транспортировки | -40 Для 80 ° C |
| Температура процесса (датчик) | 701, 704 (от -40 до 250 °C) 702 (от -40 до 200 °C) 703 (от -40 до 130 °C) 705 (от -200 до 400 °C) |
| Относительная влажность | |
| Давление | Максимум. 40MPa |
| Виброустойчивость | Механическая вибрация 10 м/с² (10–150 Гц) |
Принцип работы волноводных радиолокационных уровнемеров основан на методах рефлектометрии во временной области (TDR) и эквивалентной временной дискретизации (ETS).
Рефлектометрия во временной области (TDR)
Метод TDR использует электромагнитные (ЭМ) импульсы для измерения расстояния или уровня жидкости.
Импульс генерирует первоначальное эхо на границе раздела технологического процесса (фланце) из-за резкого изменения среды. Импульс распространяется вдоль зондирующего стержня. Когда импульс достигает поверхности среды, часть энергии отражается, образуя эхо, вызванное резким изменением диэлектрической постоянной между воздухом и средой (чем выше диэлектрическая постоянная, тем сильнее отражение).
Измерив разницу во времени (Δt) между начальным эхом и эхом уровня жидкости, а также учитывая скорость распространения электромагнитных волн в среде (скорость света), можно рассчитать высоту уровня жидкости.
Формула: L = (c × Δt) / 2
Эквивалентная временная выборка (ETS)
Метод эквивалентной временной дискретизации (ETS) используется для измерения высокоскоростной электромагнитной энергии малой мощности. ETS является ключевым элементом применения технологии рефлектометрии во временной области (TDR) для измерений на уровне судна.
Поскольку разница во времени между двумя эхо-сигналами обычно составляет наносекунды (<10 нс), для прямого измерения требуется точность на уровне пикосекунд, чего трудно достичь с помощью традиционных методов. Технология ETS захватывает отсчеты высокочастотного эхо-сигнала с более низкой частотой дискретизации и систематически восстанавливает их, эффективно увеличивая частоту дискретизации.
При выборе волноводного радиолокационного уровнемера не следует сосредотачиваться исключительно на диапазоне измерений и выходных сигналах; необходимо учитывать ряд других ключевых факторов.
Во-первых, рассмотрим измеряемую среду. Радарные передатчики с направленной волной могут измерять воду, масла (например, сырую нефть, смазочное масло, дизельное топливо), химические растворители (например, этанол, ацетон), кислые или щелочные растворы (например, серную кислоту, гидроксид натрия), эмульсии, краски и чернила.
Во-вторых, определите, склонна ли среда к накоплению отложений, кристаллизации или адгезии. Для сред, склонных к адгезии, оцените совместимость материалов зонда или кабеля и определите, можно ли поддерживать стабильные измерения после нескольких месяцев эксплуатации.
В-третьих, следует учитывать диэлектрическую постоянную . Среды с низкой диэлектрической постоянной (например, легкие масла, органические растворители) создают слабые эхо-сигналы; поэтому для повышения эффективности распознавания эхо-сигналов следует выбирать высокочастотную (80 ГГц) или волноводную радиолокационную технологию.
Наконец, проверьте, является ли среда коррозионной или абразивной. Для работы с сильно коррозионными средами требуются коррозионностойкие материалы, такие как покрытия из хастеллоя или ПТФЭ.
Что касается диапазона измерения волноводных радиолокационных уровнемеров, необходимо учитывать следующие факторы:
1. Диапазон измерения. Определите максимальную высоту, которую необходимо измерить. Между контрольной точкой и дном резервуара должно быть отклонение от 10% до 20%.
2. Мертвая зона (слепая зона). Размер мертвой зоны напрямую влияет на возможность измерения уровня вблизи верхней части резервуара (например, у входного отверстия). Как правило, высокопроизводительные волноводные радарные установки могут обеспечить мертвую зону менее 100 мм.
3. Согласование дальности действия. Для небольших резервуаров (высотой в несколько метров) и больших резервуаров (высотой в десятки метров) требуются разные модели измерительных приборов. Стержневые зонды подходят для коротких расстояний, а кабельные — для высоких резервуаров. Коаксиальные зонды лучше всего подходят для чистых жидкостей с низкой диэлектрической постоянной или турбулентными поверхностями.
Технологическое давление. Максимальное рабочее давление внутри резервуара, которое может выдержать прибор (например, от -1 до 40 бар).
Критически важное требование безопасности. Для применений с высоким давлением необходимо выбирать модель с герметичной конструкцией, чтобы предотвратить деформацию зонда или утечку.
Совместимость соединений. Фланцевые или резьбовые соединения должны соответствовать диаметру отверстия резервуара.
При выборе волнового радиолокационного уровнемера необходимо учитывать такие факторы, как окружающая среда, условия процесса и совместимость материалов.
Выберите соответствующий температурный диапазон, исходя из максимальной температуры среды, и убедитесь, что электронные компоненты прибора совместимы с температурой окружающей среды. Например, если температура среды достигает максимума в 200 °C, необходим высокотемпературный зонд.
Температура окружающей среды: допустимый диапазон рабочих температур для электронного корпуса прибора (например, от -40°C до +80°C).
Технологическая температура: максимальная температура среды, которую электронные компоненты и измерительный стержень могут выдерживать в течение длительного времени (например, от -196°C до +200°C / +400°C).
Совместимость материалов: Для применения при высоких температурах требуются высокотемпературные сплавы или покрытия.
Температура в резервуаре для хранения: стандартные реакторы GWR (рассчитанные на температуру от -50 до 250 °C) подходят для обычных резервуаров для хранения (≤200 °C); для резервуаров с высокой температурой (200–300 °C) требуются высокотемпературные модели GWR; а для экстремальных температур (>300 °C, при этом некоторые модели способны выдерживать до 1200 °C) необходимы сверхвысокотемпературные радиолокационные установки с керамической изоляцией или специальной конструкцией.
Радар с направленными волнами Sino-Inst поддерживает различные типы зондов, включая одностержневые, кабельные, двухстержневые, двухкабельные и коаксиальные зонды.
Коаксиальная версия обеспечивает максимальную дальность измерения 30 м и может измерять жидкости, суспензии и границы раздела жидкостей. Ее базовая точность измерения сопоставима со стандартными импортными моделями, обеспечивая стабильность в подавляющем большинстве типичных применений на промышленных резервуарных парках.
Сопоставимые возможности для сред с низкой диэлектрической проницаемостью.
Модель с двумя кабелями измеряет среды с диэлектрической постоянной ≥1.6 (или ≥1.3 при установке в успокоительном колодце ).
Это ставит его на один уровень с E+H (>1.6) и Magnetrol (≥1.4).
Гибкие варианты питания
Доступны три варианта: двухпроводной 24 В постоянного тока, четырехпроводной 220 В/110 В переменного тока и RS485 Modbus.
В то время как зарубежные производители в основном предлагают двухпроводные системы, наши варианты обеспечивают большее удобство для объектов, где доступно только питание от сети переменного тока.
Комплексные варианты корпусов и взрывозащищенных конфигураций
В качестве материалов для корпуса используются алюминий (одно-/двухкамерный), пластик и нержавеющая сталь 316L, что предлагает широкий выбор, сопоставимый с продукцией VEGA.
К взрывозащищенным классам относятся Ex ia IIC T6 Ga и Ex d IIC T6 Gb; степень защиты от проникновения влаги и пыли составляет IP67, при этом в качестве опции доступна сертификация для использования в морских условиях.
Компания Sino-Inst предлагает коаксиальные зонды из стали 316L с покрытием из ПТФЭ, подходящие для работы при комнатной температуре, высоких температурах и в агрессивных средах, и предназначенные для применения в водоочистке, химической промышленности и нефтехранилищах.
1. Модель 705, высокотемпературный/высоконапорный тип: параметры, сопоставимые с флагманскими моделями мирового класса.
Диапазон рабочих температур: от -200 до 400°C. Номинальное давление: 40 МПа (400 бар).
По сравнению с высокотемпературной/высокодавленческой моделью Emerson Rosemount 5300 (-60 до 400°C, 345 бар): компания Sino-Inst лидирует как по низкотемпературным, так и по давленческим характеристикам.
По сравнению с E+H FMP54 и VEGA VEGAFLEX 86 (400 бар): номинальные значения давления сопоставимы. Способен работать в различных условиях, от криогенных применений СПГ до высокотемпературных и высоконапорных сред.
2. Модель 701 (общего назначения): Технические характеристики диапазона температур и измерений превосходят аналогичные показатели стандартных моделей зарубежных конкурентов.
Стандартная конфигурация: 250 °C, 4 МПа, дальность действия 30 м.
Температурные пределы стандартных зарубежных моделей: Rosemount 5300 (150°C); E+H FMP51, VEGAFLEX 81 и Siemens LG250 (200°C).
Диапазон измерений превышает 23.5 м у Rosemount 3300 и 20 м у KROHNE OPTIFLEX 1100.
3. 704 Коаксиальный тип:
Точность соответствует показателю Rosemount 3300.
Точность составляет ±5 мм, что идентично показателю Rosemount 3300.
Температурная стойкость составляет 250°C, что превышает показатель в 150°C, характерный для стандартной модели Rosemount 3300.
4. Высокотемпературный керамический тип (изготавливается на заказ):
Специально разработанный волноводный радарный уровнемер с керамической конструкцией и керамическим проходным уплотнением, подходящий для измерения уровня жидкостей высокой температуры и высокого давления.
Диапазон измерения: 0–15 м; точность: ±3 мм.
Стандартная версия: от -40 до 400 °C, от -0.1 до 4.0 МПа.
Сверхвысокотемпературная версия: до 500 °C и 10 МПа.
Номинальная рабочая температура 500°C превышает верхний предел в 400°C для высокотемпературной/высоконапорной модели Rosemount 5300.
Выходной ток: 4–20 мА/HART, Modbus. Степень защиты: IP67; искробезопасный Ex ia IIC T6 (опционально).
Это ключевое преимущество Sino-Inst. По сравнению с импортными приборами, сроки поставки короче, а затраты на закупку ниже. Мы обеспечиваем оперативную техническую поддержку на месте и выездное обслуживание. В отличие от этого, импортные бренды, как правило, имеют более длительные сроки поставки и более высокие затраты на запасные части и выездное обслуживание.
Компания Sino-Inst поддерживает протокол HART, что упрощает интеграцию с системами управления DCS. Импортированные приборы предлагают более широкий спектр расширенных функций, таких как различные варианты цифровой связи, программное обеспечение для анализа эхосигналов и возможности удаленного прогнозирующего технического обслуживания.
Нефтяная и нефтехимическая промышленность
Измерение уровня в резервуарах для хранения сырой нефти или нефтепродуктов.
Измерение уровня в резервуарах для разделения нефти и воды.
Пример применения (нефтегазовая отрасль, Филиппины): Пользователю требовалось измерение уровня дизельного топлива и моторного масла, а также измерение расхода, все по двухпроводным сигналам 4–20 мА. Компания Sino-Inst предложила волноводный радарный уровнемер, предпочтительный для предотвращения помех от брызг жидкости на поверхности, в сочетании с турбинным расходомером DN15 (0.6–6 м³/ч).
Химическая индустрия
Измерение уровня в резервуарах для дозирования и учета удобрений.
Управление технологическими процессами в реакционных сосудах, содержащих катодные/анодные материалы и электролиты литий-ионных батарей.
Измерение уровня в резервуарах для хранения кислот, щелочей или высококоррозионных сред.
Измерение уровня в резервуарах, содержащих растворители с низкой диэлектрической проницаемостью.
Энергетическая промышленность
Измерение уровня материалов в угольных бункерах угольных электростанций.
Контроль уровня охлаждающей воды в резервуарах на атомных электростанциях.
Измерение уровня шлама и летучей золы.
Измерение уровня материала в силосах для хранения соли на угольных электростанциях.
Пищевая и фармацевтическая промышленность
Контроль уровня таких материалов, как сиропы, молоко и жидкие фармацевтические препараты.
Контроль уровня вязких или сильно пенящихся ферментационных сред.
Радарные уровнемеры с направленной волной стали надежной технологией измерения уровня на современных промышленных предприятиях. Благодаря высокой точности, быстрому отклику и надежности они широко используются для контроля уровня в таких отраслях, как нефтехимия, пищевая промышленность и очистка сточных вод.
Компания Sino-Inst специализируется на производстве радарных уровнемеров и волноводных радарных уровнемеров. Если вам нужны надежные решения для измерения уровня, то передовые волноводные радарные уровнемеры от Sino-Inst могут удовлетворить ваши потребности.
Чжан Вэй обладает 20-летним опытом работы инженером по автоматизированному контрольно-измерительному оборудованию, специализируясь на исследованиях, проектировании, установке, вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании автоматизированных приборов.
Обладает опытом работы с различными протоколами связи приборов (такими как Modbus, Profibus и др.), имеет солидный опыт проектирования аппаратных схем и программирования программного обеспечения (владеет языком C и программированием ПЛК). Имеет обширный опыт работы над проектами; проекты, в которых он руководил и в которых принимал участие, достигли выдающихся результатов, повысив точность продукции, снизив затраты и увеличив эффективность производства.
Обладает превосходными коммуникативными и координационными навыками, а также сильным командным духом, что позволяет ему оперативно реагировать на потребности клиентов и предоставлять высококачественные решения в области автоматизации и контрольно-измерительной аппаратуры.