【سؤال هفتگی ۲۰۰۹۰۷۲۰】تجربیات انتخاب سنجهای سطح مبتنی بر اثر الکترومغناطیسی
Thread Content
بر اساس سبک طراحی مؤسسات مختلف طراحی، در اندازهگیری سطح مایع، انواع مختلفی از دستگاههای اندازهگیری سطح پیشنهاد میشود. در حال حاضر، برای انتخاب دستگاههای اندازهگیری سطح نوع مغناطیسی-استراکچرال، از همکاران حوزه ابزارهای اندازهگیری درخواست میشود که مشارکت کنند: ۱. ایده طراحی برای استفاده از چنین دستگاههایی چیست؟ ۲. هنگام انتخاب مدل، چه دادههایی لازم است؟ چه مسائلی باید در نظر گرفته شود (مانند اینکه آیا محدوده اندازهگیری و فاصله فلنجها باید یکسان باشد یا خیر)؟ ۳. اگر از آن استفاده کردهاید، لطفاً تجربیات خود را در زمینه نصب و نگهداری و همچنین کارایی آن بیان کنید یک سنج سطح را معرفی کنید که به نظر شما میتواند جایگزین آن شود! مسئله کمی پیچیده است، اما پاداشها نیز فراوان خواهد بود؛ از مشارکت همگی سپاسگزاریم! اگر سؤالی دارید، لطفاً پیش از پاسخ دادن آن را مطرح کنید تا بتوانیم به موقع پاسخ دهیم!
۱# wwxxss_1 بیشتر برای اندازهگیری سطح استفاده میشود. دادهها شامل نام دو نوع رسانه، چگالی رسانه، فشار عملیاتی در شرایط کاری، دمای عملیاتی، فاصله مرکزی فلنجها، شماره موقعیت و غیره میباشد. برای نگهداری، کار اصلی انجام پیکربندی مناسب و جلوگیری از اختلالات مختلف است. محصول: مگنترول
۱. برای اندازهگیری سطح مایع در مخازن نفت، از سنجهای سطح مبتنی بر اثر لورنتس استفاده میشود؛ مزایای آن عبارتند از:
۱. قابلیت اطمینان بالا: از آنجایی که این سنجها از اصل هدایت امواج برای کار استفاده میکنند و فاقد اجزای مکانیکی متحرک هستند، بنابراین هیچ تراشیدگی یا سایشی وجود ندارد. کل تبدیلکننده درون لوله فولاد ضدزنگ قرار دارد و با محیط اندازهگیری تماسی ندارد؛ سنسور نیز کارایی قابل اعتمادی دارد و عمر طولانیای دارد. ۲. دقت بالا: از آنجایی که سنجهای سطح مبتنی بر اثر مغناطیسی-کشسانی با پالسهای راهنما کار میکنند، میزان جابجایی اندازهگیریشده را از طریق اندازهگیری زمان پالس شروع و پالس پایان تعیین میکنند؛ بنابراین دقت اندازهگیری بالا بوده و وضوح آن بالاتر از ۰٫۰۱٪ FS است. این دقتی است که با استفاده از سنسورهای دیگر به سختی قابل دستیابی است. ۳. ایمنی بالا: سطحسنج مغناطیسی-استراکچونیکی دارای عملکرد ضدانفجار بالایی است؛ از نوع «بن-آن» بوده و استفاده از آن ایمن است. بهویژه برای اندازهگیری مواد خام شیمیایی و مایعات قابل اشتعال مناسب است. برای اندازهگیری، نیازی به باز کردن درب مخزن نیست تا از خطرات ناشی از اندازهگیری دستی جلوگیری شود. ۴. سطحسنج مگنتواسترکتیو، نصب آن آسان بوده و نگهداری آن ساده است: این سطحسنج معمولاً از طریق دریچههای موجود روی سقف مخزن نصب میشود؛ بهویژه برای مخازن زیرزمینی و مخازنی که در حال استفاده هستند، مناسب است و در حین نصب، تأثیری بر فرآیندهای تولیدی ندارد. ۵. تسهیل کار خودکارسازی سیستم: دستگاههای فرعی سطحسنجهای مغناطیسی-تنشی، سیگنالهای خروجی استانداردی دارند؛ این امر به رایانهها امکان پردازش سیگنالها را میدهد و اتصال به شبکه را آسان میسازد، در نتیجه میزان خودکارسازی کل سیستم اندازهگیری افزایش مییابد. نحوه کارکرد: سنج سطح مغناطیسی از سه بخش تشکیل شده است: میله آشکارساز، واحد الکتریکی و شناور. هنگام اندازهگیری، واحد مدار پالسهای جریان تولید میکند؛ این پالسها در امتداد سیمهای مغناطیسی-تنشی به سمت پایین منتقل شده و یک میدان مغناطیسی حلقوی ایجاد میکنند. در بیرون از میله آشکارساز، یک شناور وجود دارد که در امتداد میله آشکارساز، با تغییر سطح مایع، به بالا و پایین حرکت میکند. از آنجایی که درون شناور مجموعهای از آهنرباهای دائمی قرار دارد، شناور به طور همزمان یک میدان مغناطیسی تولید میکند. هنگامی که میدان مغناطیسی جریان الکتریکی با میدان مغناطیسی شناور تلاقی پیدا میکند، یک پالس «تحریفشده» یا پالس «بازگشتی» ایجاد میشود. تفاوت زمانی بین پالس «بازگشت» و پالس جریان، به یک سیگنال پالسی تبدیل میشود؛ در نتیجه موقعیت واقعی شناور محاسبه شده و سطح مایع اندازهگیری میگردد. ۲. ما هرگز از سنجسطح مغناطیسی استفاده نکردهایم، اما فکر میکنیم محیطی که توسط این نوع سنجسطح اندازهگیری میشود، نباید حاوی ذرات یا ناخالصیهای زیادی باشد؛ این موضوعی است که هنگام انتخاب باید به آن توجه کرد!
۱. قابلیت اطمینان بالا: از آنجایی که این سنجها از اصل هدایت امواج برای کار استفاده میکنند و فاقد اجزای مکانیکی متحرک هستند، بنابراین هیچ تراشیدگی یا سایشی وجود ندارد. کل تبدیلکننده درون لوله فولاد ضدزنگ قرار دارد و با محیط اندازهگیری تماسی ندارد؛ سنسور نیز کارایی قابل اعتمادی دارد و عمر طولانیای دارد. ۲. دقت بالا: از آنجایی که سنجهای سطح مبتنی بر اثر مغناطیسی-کشسانی با پالسهای راهنما کار میکنند، میزان جابجایی اندازهگیریشده را از طریق اندازهگیری زمان پالس شروع و پالس پایان تعیین میکنند؛ بنابراین دقت اندازهگیری بالا بوده و وضوح آن بالاتر از ۰٫۰۱٪ FS است. این دقتی است که با استفاده از سنسورهای دیگر به سختی قابل دستیابی است. ۳. ایمنی بالا: سطحسنج مغناطیسی-استراکچونیکی دارای عملکرد ضدانفجار بالایی است؛ از نوع «بن-آن» بوده و استفاده از آن ایمن است. بهویژه برای اندازهگیری مواد خام شیمیایی و مایعات قابل اشتعال مناسب است. برای اندازهگیری، نیازی به باز کردن درب مخزن نیست تا از خطرات ناشی از اندازهگیری دستی جلوگیری شود. ۴. سطحسنج مگنتواسترکتیو، نصب آن آسان بوده و نگهداری آن ساده است: این سطحسنج معمولاً از طریق دریچههای موجود روی سقف مخزن نصب میشود؛ بهویژه برای مخازن زیرزمینی و مخازنی که در حال استفاده هستند، مناسب است و در حین نصب، تأثیری بر فرآیندهای تولیدی ندارد. ۵. تسهیل کار خودکارسازی سیستم: دستگاههای فرعی سطحسنجهای مغناطیسی-تنشی، سیگنالهای خروجی استانداردی دارند؛ این امر به رایانهها امکان پردازش سیگنالها را میدهد و اتصال به شبکه را آسان میسازد، در نتیجه میزان خودکارسازی کل سیستم اندازهگیری افزایش مییابد. نحوه کارکرد: سنج سطح مغناطیسی از سه بخش تشکیل شده است: میله آشکارساز، واحد الکتریکی و شناور. هنگام اندازهگیری، واحد مدار پالسهای جریان تولید میکند؛ این پالسها در امتداد سیمهای مغناطیسی-تنشی به سمت پایین منتقل شده و یک میدان مغناطیسی حلقوی ایجاد میکنند. در بیرون از میله آشکارساز، یک شناور وجود دارد که در امتداد میله آشکارساز، با تغییر سطح مایع، به بالا و پایین حرکت میکند. از آنجایی که درون شناور مجموعهای از آهنرباهای دائمی قرار دارد، شناور به طور همزمان یک میدان مغناطیسی تولید میکند. هنگامی که میدان مغناطیسی جریان الکتریکی با میدان مغناطیسی شناور تلاقی پیدا میکند، یک پالس «تحریفشده» یا پالس «بازگشتی» ایجاد میشود. تفاوت زمانی بین پالس «بازگشت» و پالس جریان، به یک سیگنال پالسی تبدیل میشود؛ در نتیجه موقعیت واقعی شناور محاسبه شده و سطح مایع اندازهگیری میگردد. ۲. ما هرگز از سنجسطح مغناطیسی استفاده نکردهایم، اما فکر میکنیم محیطی که توسط این نوع سنجسطح اندازهگیری میشود، نباید حاوی ذرات یا ناخالصیهای زیادی باشد؛ این موضوعی است که هنگام انتخاب باید به آن توجه کرد!
مزایایی مانند قابلیت اطمینان بالا، دقت بالا، ایمنی خوب، نصب و نگهداری آسان، و همچنین سهولت در کارکرد خودکار سیستم، منجر به تحقق فلسفه کسبوکار «هیچ چیز بهترین نیست، فقط چیزهای بهتری وجود دارد» میشود. ۲. دادههای انتخاب مدل: محدوده اندازهگیری، دمای محیط، فشار عملیاتی، جنس فلوت و سیم استرکچر مغناطیسی، مشخصات فلنج نصب و نوع مهر و موم ； ولتاژ کاری، سیستم اتصال، سیگنال خروجی، پروتکلهای ارتباطی، درجه حفاظت، درجه مقاومت در برابر انفجار و غیره. هنگام انتخاب، باید به چسبندگی محیط و محدوده حداکثر ثابت دیالکتریک توجه کرد. ۳. نیاز به نگهداری این دستگاه بسیار کم است؛ تنها کافی است سیلبندهای فرستنده را درست نگه دارید و به طور منظم فلوتها را تمیز کنید. محصولات سری K-TEK AT100 واقعاً خوب هستند!
سنج سطح مغناطیسی-تنشی، معمولاً زمانی انتخاب میشود که نیاز به یکپارچگی عملیات در محل و ارسال دادهها از راه دور وجود داشته باشد. دقت آن بالاست و نگهداری آن آسان است. محدوده اندازهگیری آن نیازی به هماهنگی با فاصله فلانجها ندارد؛ تنها کافی است محدوده اندازهگیری در حالت ارسال از راه دور، با محدوده اندازهگیری در محل یکسان باشد. پارامترهایی که هنگام انتخاب نیاز به ارائه آنها وجود دارد، عبارتند از محدوده اندازهگیری، دمای محیط، چگالی، چسبندگی، فشار عملیاتی، جنس فلوت و سیمهای استرکچرال مغناطیسی، مشخصات فلنج نصب و نوع مهر و موم ； ولتاژ کاری، سیگنال خروجی، درجه محافظت، درجه ضدانفجار و غیره.
برای کشسانی مغناطیسی، امرسون توصیه میشود؛ من قبلاً در طراحیهایم از آن استفاده کردهام و عملکرد آن بسیار خوب است؛ همواره پایدار بوده و دقت بالایی نیز دارد.
در مخازن دارای پلت فوقانی، بخشهای مربوط به ابزارهای اندازهگیری و تجهیزات باید بهویژه به موقعیت سوراخهای مربوط به دستگاههای سطحسنج مغناطیسی توجه کنند؛ تا از بروز تصادفاتی مانند برخورد قسمتهای مربوط به پلت با تیرکهای داخلی آن، یا آسیب شدید به این تیرکها در حین نصب، جلوگیری شود. قطر سوراخهای موجود در پلت، باید بزرگتر از قطر پلوتون (و وزنه مربوطه) باشد.
سنج سطح (رابطه) مغناطیسی-تنشی عمدتاً از یک میله آشکارساز غیررسانای مغناطیسی (لوله فولاد ضدزنگ)، این سیم تنشی (راهنمای امواج)، توپ شناور (فلوت) و همچنین مدارهای تقویتکننده، پردازش سیگنال، تبدیل و ارسال سیگنال تشکیل شده است； سطحسنج مغناطیسی-استرکتیو دارای ویژگیهایی مانند دقت اندازهگیری بسیار بالا، نصب و تنظیم آسان، عمر طولانی و همچنین توانایی اندازهگیری سطح مرزی است ； دادههایی که برای انتخاب مناسب لازم است، عبارتند از: محدوده اندازهگیری، دمای کارکرد، فشار کارکرد، چگالی، چسبندگی، جنس فلوت، مشخصات فلنج نصب و نوع سطح ضدنشت، سیگنال خروجی، درجه حفاظت، درجه مقاومت در برابر انفجار و غیره. در صورت اندازهگیری سطح مایع، میتوان از رادار امواج هدایتشده برای اندازهگیری سطح نیز استفاده کرد ； در صورت نیاز به اندازهگیری موقعیت، میتوان از رزونانس رادیوفرکانسی استفاده کرد.
دلیل اصلی، قیمت نسبتاً بالای پدیده مغناطیسی-تنشی است که باعث شده از آن کمتر استفاده شود. تمام شرایط اندازهگیری استاندارد را برآورده میکند، قابلیت سازگاری بالایی دارد و دقت بالایی ارائه میدهد!
واحد ما از آن بیشتر استفاده میکند. اما برند مورد استفاده نسبتاً تکبعدی است و آن K-TEK تیانجین است؛ به نظر من پایداری آن خوب نیست. این موضوع عمدتاً در دو مورد مشهود است: اول، ولتاژ ورودی سنسور باید مدام تنظیم شود؛ دوم، بخش تشخیصی مستعد بروز اختلالاتی مانند قطع سیمکشی است و در صورت خرابی این بخش، دستگاه عملاً از کار میافتد. برای مثال، در سطحسنجهای موجود روی مخازن، اگرچه لرزشی وجود ندارد، اما پس از تمیز کردن میله اندازهگیری، مشکلاتی پیش میآید؛ یعنی این دستگاهها نسبتاً شکننده هستند. اما این نوع سنج سطح، مزایای زیادی در اندازهگیری سطوح دارد؛ زیرا تنها کافی است چگالی شناور تنظیم شود و تنظیم آن نیز ساده است. بهویژه، سنجهای سطحی با ارتفاع کمتر از ۲ متر بسیار پایدار هستند، در حالی که سنجهایی با ارتفاع بیشتر از ۳ متر نیاز به نگهداری بیشتری دارند.
موسسه ما نیز مقدار زیادی از آنها را استفاده میکند؛ هم مخازن سوخت وجود دارد و هم دستگاههایی برای اندازهگیری تغییرات موقعیت، مانند موقعیت پرههای ساکن فنها و توربینها، درجه باز بودن شیرها و غیره. دستگاههای جدیدی که نصب شدهاند، ۲ ساله هستند و تقریباً هیچ تعمیری روی آنها انجام نشده است. شگفتانگیزتر اینکه، یک فن دمنده وجود دارد که در سال ۱۹۸۷ توسط شرکت سولزر در سوئیس تولید شده است؛ برای اندازهگیری زاویه پرههای ساکن فن، از فرستندههای مغناطیسی برای اندازهگیری موقعیت استفاده شده است. دیروز نیز آن را بررسی کردم؛ نیازی به تنظیم صفر و محدوده اندازهگیری نبود. احتمالاً تولیدکننده آن دیگر وجود ندارد. دستگاههای جدیدی که استفاده میشوند، عمدتاً از شرکت بیجینگ کانگیو تونگدا هستند و عملکرد بسیار پایداری دارند؛ دستگاههای خارجی از نوع شافیتز نیز کیفیت قابل اعتمادتری دارند.