Kaip sukalibruoti ultragarsinį lygio matuoklį|Žingsnis{0}}po-žingsnio vadovas

Susisiekite techninės priežiūros žurnalą beveik bet kurioje gamykloje ir galiausiai rasite lygio rodmenis, kurie neatitinka to, kas iš tikrųjų yra bake. Devynis kartus iš dešimties tai nėra blogas jutiklis -, tai jutiklis, kuris niekada nebuvo tinkamai sukalibruotas arba kuris nukrypo nuo tolerancijos ir niekas jo nepagavo laiku.Ultragarsiniai lygio matuokliaiyra konceptualiai paprasti: nusiųskite impulsą, nustatykite aidą, apskaičiuokite atstumą. Tikslumo problemos kyla dėl keleto smulkių detalių, kurios praleidžiamos sąrankos metu ir tyliai susijungia per kelis mėnesius.

Šiame vadove aprašomas kalibravimas, kaip mes vedžiotume techniką, stovintį priešais baką, - ką patikrinti prieš paliečiant konfigūracijos meniu, kaip teisingai nustatyti nulį ir intervalą ir kurios klaidos sukelia daugiausiai pagalbos iškvietimų.

Kodėl kalibravimas yra svarbesnis, nei daugelis galvoja

Ultragarsinis lygio matuoklis netiesiogiai matuoja lygį. Keitiklis siunčia akustinį impulsą link skysčio arba kieto paviršiaus, o borto elektronika apskaičiuoja atstumą nuo laiko, per kurį aidas grįžta, pagal garso greitį ore. Šis garso greitis nėra fiksuotas - jis kinta priklausomai nuo temperatūros, drėgmės ir dujų sudėties indo viduje. Vieną kartą montuojant sukalibruotas ir daugiau niekada nepaliestas jutiklis pasislinks, kartais keliais milimetrais, kartais keliais centimetrais, priklausomai nuo to, kiek proceso sąlygos nukrypo nuo pradinės sąrankos.

Ne-kritinėms reikmėms - lietaus vandens surinkimo rezervuaras, pvz., - nedidelis dreifas nėra svarbus. Tačiau cheminių medžiagų dozavimo, saugojimo perkėlimo ar bet kokio proceso metu, kai lygio duomenys patenka į automatines valdymo kilpas, šis poslinkis gali virsti perpildytais bakais, suveikti pavojaus signalai arba netikslūs atsargų skaičiavimai. Įprastas kalibravimas užtikrina, kad skaičius ekrane atitiktų skaičių bake.

Dviejų atskaitos taškų supratimas: nulis ir intervalas

Kiekvienas ultragarso lygio kalibravimas susijęs su teisingu dviejų atskaitos taškų nustatymu.

Nulinis taškas (tuščias atstumas)

Nulinis taškas yra atstumas nuo keitiklio paviršiaus iki žemiausio taško, kurio jutiklis turi išmatuoti -, paprastai bako dugną, arba apibrėžtą žemo- lygio atskaitą, jei bake yra karterio arba išleidimo angos jungtis, kuri sukuria negyvąją zoną. Supraskite tai neteisingai ir kiekvienas virš jo esantis rodmuo bus nuolat keičiamas, net jei jutiklio neapdorotas aido laikas yra tobulas.

Atstumo taškas (visas atstumas)

Atstumas, kartais vadinamas visa -skalė arba aukšto{1}}lygio taškas, apibrėžia trumpiausią atstumą, kurį jutiklis rodys -, paprastai netoli matavimo diapazono viršaus. Nulis ir diapazonas kartu nustato darbo langą, kurį siųstuvas naudoja konvertuodamas aido laiką į procentinę ar inžinerinio{4}}vieneto išvestį (4–20 mA, HART arba skaitmeninį).

Teisingai nustatykite abu taškus, o visas matavimo diapazonas tarp jų bus tinkamai mastelis. Supraskite bet kurį iš jų, ir jūs turite jutiklį, kuris gali gerai nuskaityti 50 %, bet pastebimai nukrypsta beveik tuščias arba pilnas.

Žingsnis{0}}po-kalibravimo procedūra

1. Pirmiausia patvirtinkite diegimo geometriją

Prieš paliesdami bet kurį kalibravimo meniu, patikrinkite fizinę sąranką. Išmatuokite tikrąjį atstumą nuo keitiklio paviršiaus iki žemiausio išmatuojamo kraujagyslės taško ir atkreipkite dėmesį į blokavimo atstumą (minimalus artimas{1}}diapazonas, kurio keitiklis negali nuskaityti dėl keitiklio skambėjimo). Gamintojai paskelbia šią negyvą-juostės skaičių duomenų lape -, nepaisydami to, kad tai yra vienas iš dažniausiai pasitaikančių nepastovių žemo{5}}lygio rodmenų šaltinių.

Taip pat patikrinkite, ar spindulio kampas turi laisvą kelią į paviršių. Kliūtys, pvz., kopėčios, maišytuvo velenai ar įleidimo antgaliai kūgio viduje, sukels klaidingą aidą, ant kurio jutiklis gali užsifiksuoti, o ne ant tikro paviršiaus.

2. Pasirinkite Dry Calibration arba Wet Calibration

Yra du praktiniai atskaitos taškų nustatymo būdai, o pasirinkimas priklauso nuo programos ir tikslumo reikalavimo svarbos.

Sausas kalibravimasnaudoja žinomus atstumus, o ne tikrąjį skysčio lygį. Tuščią atstumą (bako dugną iki keitiklio) ir visą atstumą (arba tarpą) įvedate tiesiai per vietinę klaviatūrą arba konfigūravimo programinę įrangą, remiantis laivo mechaniniu brėžiniu. Tai yra greitesnis būdas ir paprastai jo pakanka bendrosios paskirties -cisternoms, kur priimtina nedidelė paklaida.

Kalibravimas šlapiasapima bako pripildymą iki dviejų ar daugiau žinomų lygių -, nepriklausomai patikrinta naudojant matavimo juostą, stebėjimo stiklą arba kalibruotą etaloninį elementą -, ir siųstuvo išvesties sureguliavimą, kad ji atitiktų. Šis metodas atspindi tikrą akustinį elgesį tikrojo laivo viduje, įskaitant bet kokius nedidelius rezervuaro geometrijos signalo efektus, ir yra tinkamiausias būdas perduodant saugojimą, teikiant ataskaitas arba bet kokį procesą, kai netikslaus rodmens kaina yra didelė.

3. Nustatykite nulinį tašką

Kai bakas tuščias (arba žemiausiame nustatytame lygyje), pasiekite siųstuvo konfigūracijos meniu - per vietinį ekraną, delninį HART komunikatorių arba konfigūravimo programinę įrangą, priklausomai nuo modelio. Įveskite arba patvirtinkite tuščią atstumo reikšmę. Daugumoje šiuolaikinių siųstuvų tai galima padaryti įvedant tiesioginį skaičių arba naudojant „automatinio nulio“ funkciją, kuri nuskaito esamą aidą ir išsaugo jį kaip atskaitą.

4. Nustatykite intervalo tašką

Pakartokite procesą aukščiausioje diapazono dalyje. Jei atliekate šlapio kalibravimo procedūrą, pakelkite baką iki žinomo aukšto lygio ir patvirtinkite, kad siųstuvo išvestis atitinka. Jei sausas, įveskite visą-skalės atstumo vertę iš kraujagyslės brėžinio.

5. Patvirtinkite pagal nepriklausomą nuorodą

Šis žingsnis praleidžiamas dažniau nei turėtų. Nustačius nulį ir diapazoną, patikrinkite siųstuvo rodmenis pagal nepriklausomą metodą - matuoklio rodmenis, stebėjimo stiklą arba antrą kalibruotą instrumentą - dviem ar trimis tarpiniais lygiais, o ne tik galiniuose taškuose. Jutiklis, kuris išsirikiuoja esant tuščiai ir pilnai, vis tiek gali rodyti lanko -formos klaidą diapazono viduryje, jei aido apdorojimo algoritmas kovoja su sudėtingu paviršiumi (putos, turbulencija arba siauras indas su stipriais sienos atspindžiais).

6. Koreguokite aplinkosaugos kompensaciją

Jei taikymas susijęs su dideliais temperatūros svyravimais - bakas, veikiamas tiesioginių saulės spindulių, arba indas su įkaitusiu turiniu - patikrinkite, ar siųstuvas turi temperatūros kompensavimo įvestį arba įmontuotą{2}}jutiklį. Garso greitis ore kinta apytiksliai 0,17% vienam laipsniui, o tai yra nedidelis vienam laipsniui, bet padidėja naudojant platų sezoninį ar proceso temperatūros diapazoną.

7. Dokumentuokite kalibravimą

Užrašykite datą, naudotą pamatinį metodą, aplinkos sąlygas, techniko vardą ir pavardę bei rodmenis prieš / po. Tai ne tik dokumentų tvarkymas, - tai duomenų seka, leidžianti kitam specialistui laikui bėgant pastebėti tendencijas, kurios keičiasi, o ne pradėti nuo nulio kiekvieną kartą, kai kažkas atrodo blogai.

Dažnos kalibravimo klaidos, kurių verta vengti

Negyvos zonos ignoravimas.Nustačius nulinį tašką gamintojo nustatytame minimaliame blokavimo atstumo viduje, gaunami nestabilūs arba trūkstami rodmenys beveik tuščioje vietoje, o tai dažnai klaidingai diagnozuojama kaip sugedęs jutiklis.

Kalibravimas su pažeistu paviršiumi.Putos, didelė turbulencija arba kalibravimo metu veikiantis maišytuvas gali priversti jutiklį užsiblokuoti ant klaidingo aido. Jei įmanoma, kalibruokite stabilaus, tylaus paviršiaus sąlygomis.

Vidutinės{0}}diapazono patikros praleidimas.Kaip minėta pirmiau, tik dviejų galinių taškų patikrinimas paslepia klaidas, kurios rodomos kitur diapazone.

Pamirštame pakartotinį{0}}kalibravimą po proceso pakeitimo.Perėjus prie kito gaminio, kurio garų tankis skiriasi, arba pakeitus bako vidines jungtis, akustinis elgesys gali pakisti tiek, kad būtų reikalingas naujas kalibravimas -, o ne tik programinės įrangos atkūrimas.

Neatsižvelgiama į montavimo kampą.Keitiklis, kuris nėra sumontuotas statmenai skysčio paviršiui, atspindi impulsą nuo imtuvo, o ne atgal, o tai susilpnina signalo stiprumą ir gali atrodyti kaip kalibravimo problema, kai ji iš tikrųjų yra mechaninė.

Lauko pavyzdys: kai „perkalibravimas“ nebuvo tikroji problema

Vidutinio-dydžio cheminio maišymo operacija kažkada rodė pasikartojančią problemą: jų ultragarsinis lygio matuoklis maišymo bakelyje vis rodydavo maždaug 8 % aukštesnį lygį, nei operatoriai patvirtino rankiniu būdu keisdami pamainą. Pirmasis techninės priežiūros komandos žingsnis buvo du kartus perkalibruoti -. Abu kartus rodmenys atrodė teisingi iškart po kalibravimo, o po kelių dienų nukrypo atgal.

Paaiškėjo, kad tikroji priežastis – putos. Maišymo proceso metu susidarė patvarus kelių centimetrų storio putų sluoksnis, o jutiklis užsifiksavo ant putų viršaus, o ne tikrojo skysčio paviršiaus apačioje. Joks nulio / intervalo koregavimas to nepataiso, nes nulio ir intervalo taškai niekada nebuvo klaidingi - aido tikslas buvo. Jutiklio aido{4}}apdorojimo nustatymų perjungimas į režimą, pritaikytą putoti-linkusiems paviršiams, ir pridėjus trumpą slopinimo delsą, kad būtų išfiltruotas klaidingas artimas-aidas, pašalintas dreifas visai neliečiant kalibravimo.

Pamoka apibendrina gerai: ne kiekvienas lygio neatitikimas yra kalibravimo problema. Prieš koreguojant nulį ir intervalą, verta atmesti paviršiaus sąlygas, montavimo geometriją ir signalo trukdžius -, nes priešingu atveju turėsite iš naujo kalibruoti jutiklį, kuris visą laiką teisingai skaitė tikrąjį tikslą.

Kaip dažnai turėtumėte perkalibruoti?

Nėra vieno intervalo, kuris tiktų kiekvienai programai - tai priklauso nuo to, koks svarbus yra matavimas ir kokios stabilios proceso sąlygos. Kaip bendroji gairė:

• Globos perdavimo arba reguliavimo{0}}ataskaitų teikimo paraiškos: patikrinkite pagal atsekamas nuorodas kas ketvirtį.
• Standartinis proceso stebėjimas stabiliomis sąlygomis: paprastai pakanka metinės patikros.
• Atšiauri arba kintanti aplinka(dideli temperatūros svyravimai, dulkėta ar garų{0}}atmosfera): dažnesni patikrinimai vietoje verta papildomų pastangų, nes šios sąlygos pagreitina dreifus.

Gamintojų rekomendacijoms visada turėtų būti teikiama pirmenybė, jei jos yra konservatyvesnės nei pirmiau pateiktos, ypač siųstuvams, naudojamiems saugos{0}}prietaisų sistemose.

Ką tai reiškia, kai renkatės jutiklį

Kalibravimo pastangas verta atsižvelgti prieš perkant, o ne tik įdiegus. Keletas praktinių dalykų, kuriuos reikia pasverti:

Automatinės-nulio ir vieno{1}}mygtukų veikimo funkcijosžymiai sutrumpinkite sąrankos laiką, kai{0}}įrengiami keli rezervuarai, ypač kai rangovui reikia įjungti dešimtis jutiklių pagal įtemptą grafiką.

Integruotas -temperatūros kompensavimassvarbiau, nei atrodo duomenų lape, jei jutiklis bus lauke arba šalia šildomos įrangos - pašalina visą dreifo kategoriją be jokio techniko įsikišimo.

Konfigūruojami aido{0}}apdorojimo profiliai(putos, maišymas, mažai dielektriniai paviršiai) gali sutaupyti apsilankymo paslaugoje, kaip parodyta anksčiau pateiktame lauko pavyzdyje. Lengviau pasirinkti tinkamą profilį pradedant eksploatuoti, nei diagnozuoti „vaiduoklio“ kalibravimo problemą po kelių mėnesių.

HART arba skaitmeninis išėjimas su nuotoline konfigūracijaleidžia technikui patikrinti ir reguliuoti kalibravimą iš valdymo patalpos, o tai svarbu bakams, prie kurių fiziškai sunku prieiti.Jei proceso sąlygos apima stiprius garus, putas ar dulkes, dėl kurių ultragarsinis matavimas tampa mažiau patikimas,a radaro lygio jutiklisgali labiau tikti tai pačiai nuotolinės{0}}konfigūracijos darbo eigai.

Nė vienas iš šių dalykų nepakeičia geros kalibravimo praktikos, bet tinkamas siųstuvas leidžia tai padaryti greičiau ir{0}}visų pirma mažiau klaidų.

Paskutinės mintys

Ultragarsinio lygio matuoklio kalibravimas nesudėtingas, tačiau už tai atsilyginama už kantrybę. Technikai, gaunantys pastoviai tikslius rodmenis, nebūtinai naudoja brangesnę įrangą -. Jie yra tie, kurie patikrina įrengimo geometriją prieš kaltindami jutiklį, patikrina pagal nepriklausomą atskaitą, užuot pasitikėję dviem galiniais taškais, ir veda kalibravimo žurnalą, kuris „atrodo, gerai“ paverčia faktine duomenų tendencija. Teisingai nustatykite nulio ir intervalo taškus, atsižvelkite į aplinką, kurioje jutiklis iš tikrųjų veikia, o likusi matavimo diapazono dalis paprastai pasirūpina savaime.

Nuorodos

• Amerikos instrumentų draugijos (ISA) - bendrosios lygio matavimo prietaisų ir kalibravimo praktikos gairės.
• Amerikos naftos institutas,Naftos matavimo standartų vadovas, 3 - skyrius bako matavimo ir lygio matavimo principai.
• Nacionalinio standartų ir technologijų instituto (NIST) - referenciniai duomenys apie garso greitį ore ir jo priklausomybę nuo temperatūros.
• Gamintojo techninė dokumentacija, skirta ultragarso lygio siųstuvams - neveikiančios juostos- (blokavimo atstumo) specifikacijos ir konfigūracijos procedūros.

Išspręsite kalibravimo problemą savo bake arba nurodote naują ultragarso ar radaro lygio prietaisą sudėtingam pritaikymui? Atsiųskite mums rezervuaro brėžinį ir proceso sąlygas - mes padėsime išsiaiškinti tinkamą sąranką, kol ji netaps pasikartojančiu aptarnavimo bilietu.

Susisiekite dabar

Jums taip pat gali patikti

• Lygio matavimo prietaiso kalibravimas: išsamus vadovas
• Kaip sukalibruoti magnetinį lygio matuoklį: nuoseklus{0}}po{1}}žingsnio tikslaus bako stebėjimo vadovas
• Kaip sukalibruoti radaro lygio jutiklį: nuoseklus{0}}po{1}}žingsnio tikslaus bako stebėjimo vadovas