Radari tasemeanduritel on maine kui "seadista ja unusta" instrumentide maine ning enamasti on see maine teenitud - nad on temperatuuri, auru ja tolmu suhtes vähem tundlikud kui ultraheliandurid ning kui need on õigesti seadistatud, säilitavad nad oma täpsuse pikka aega. Konks on selles sõnas "õigesti". Radari kalibreerimisel on üks lisamuutuja, mida ultrahelil ei ole: mõõdetava dielektriline konstant. Jätke see samm vahele või jätke see vaikeväärtusele ja saate anduri, mis näib paberil ideaalselt kalibreeritud, kuid loeb põllul ebaühtlaselt.
See juhend kirjeldab, mida kalibreerimisel tegelikult kasutatakseradari taseme saatja- nulli ja ulatuse seadistus, dielektrilise konstandi konfiguratsioon, vale-kaja vastendamine ja vead, mis tekitavad kõige rohkem teenusekutseid, kui seade on juba väljal.
Kuidas radari taseme mõõtmine tegelikult töötab
Radari tasemeandur saadab mikrolaineimpulsi mõõdetava materjali pinna suunas ja kordab, kui kaua kulub peegelduse taastumiseks. Vahemaa arvutatakse sellest sõiduajast ja tase tuletatakse, lahutades selle vahemaa teadaolevast paagi kõrgusest. Kuna signaal on pigem elektromagnetiline kui akustiline, ei nõrgenda radarit aurud, tolm ega temperatuurigradientid, nii nagu ultraheli on -, mistõttu on ultrahelianduri raskustes sageli vaja seda uuendada.
See, mille suhtes radar on tundlik, on sihtpinna peegeldusvõime, mida juhib selle dielektriline konstant -, mis näitab, kui tugevalt materjal peegeldab elektromagnetlaineid. Vesi peegeldub tugevalt ja seda on lihtne mõõta. Kerged süsivesinikud, veeldatud gaasid ja mõned madala -juhtivusega vedelikud peegelduvad nõrgalt ning saatja peab seda eelnevalt teadma, et nõrka kaja õigesti tõlgendada, selle asemel et seda mürana käsitleda.
Null ja ulatus: sama sihtasutus, üks lisatud muutuja
Nagu iga taseme mõõteseade, algab radari kalibreerimine kahe võrdluspunktiga.
Null (tühi vahemaa)
See on kaugus antenni esiküljest madalaima punktini, mida andur peab mõõtma, tavaliselt paagi põhja või määratletud madala{0}}taseme võrdluspunktini. Tavaliselt võetakse see otse veresoone mehaaniliselt jooniselt, mitte mõõdetuna vabakäeliselt, kuna siinne täpsus määrab kogu vahemiku lähtejoone.
Ulatus (täismaa)
Ulatus määrab lühima vahemaa, mida andur peaks lugema, mõõtevahemiku ülaosa lähedal. Ebaühtlase või kaldkatusega mahutitel - on ujuvkatusega mahutid klassikaline näide -, see ei ole alati lihtne tasapinnaline mõõt ja võib vaja minna horisontaalset reflektorplaati, mis on paigaldatud kohtadesse, kus antennil on puhas, takistusteta-vaba tee.
Kui radar erineb ultrahelist, on kolmas sisend: dielektriline konstant. Seadke null ja ulatus õigeks, kuid jätke dielektriku seadistus valeks ja saatja arvutab kauguse ikkagi õigesti - kaja on oodatust nõrgem või mürarikkam, mis ilmneb pigem ebastabiilsuse või katkendlike näitude kui tasase nihkena.
Samm{0}}sammuline-kalibreerimisprotseduur
1. Kinnitage paigaldusgeomeetria ja antenni joondus
Kontrollige tegelikku tühi- ja täiskaugust anuma joonisel ja kontrollige, kas antenn on paigaldatud mõõdetava pinnaga risti. Valesti joondatud antenn peegeldab impulsi vastuvõtjast eemale, mitte tagasi, nõrgendades signaali viisil, mis näib olevat kalibreerimisprobleem, kuid on tegelikult mehaaniline.
Mitte{0}}lamekatusega paakide puhul kontrollige, kas helkurplaat on vajalik. Minimaalselt 50 mm × 50 mm horisontaalne metallist sihtmärk, mis on paigaldatud selge vaateväljaga ja konstruktsioonilistest takistustest eemal, annab radarile ühtlase ja prognoositava peegelduspunkti signaali hajuva nurga all oleva katusepinna asemel.
2. Valige Dry Calibration või Wet Calibration
Kuiv kalibreeriminekasutab võrdlussihtmärki - tavaliselt tasast metallplaati, mille suurus on vähemalt ruutmeeter -, mis on paigutatud teadaolevale tühjale ja täiskaugusele ning antenni hoitakse sellega risti. Null- ja täis-skaala väärtused sisestatakse või kinnitatakse selle eesmärgi alusel, ilma et oleks vaja tegelikku anumat täita. See on standardne lähenemisviis enamiku üldiste protsessirakenduste jaoks.
Märgkalibreeriminetäidab anuma teadaolevatele tasemetele ja kohandab saatja väljundit nendele kontrollitud tasemetele vastavaks. See on vajalik, kui laeval on sisemised takistused, mis tekitavad valekaja, mis vajavad kaardistamist, või vahi-edastus- ja reguleerimisrakendustes, kus kalibreerimine peab peegeldama tegelikku-maailma laeva käitumist, mitte idealiseeritud geomeetriat.
3. Määrake null- ja ulatuspunktid
Sisestage kinnitatud tühjad ja täismahud sõltuvalt saatja mudelist kohaliku ekraani, HART-kommunikaatori või konfiguratsioonitarkvara kaudu. Enamik kaasaegseid seadmeid toetab nii otsest numbrisisestust kui ka automaatse-seadistuse funktsiooni, mis fikseerib võrdluspunktina praeguse kaja kauguse.
4. Sisestage protsessikeskkonna dielektriline konstant
See on kõige sagedamini vahele jäetud samm, tavaliselt seetõttu, et saatja tarnitakse vee jaoks häälestatud vaikeväärtusega ja keegi seda ei muuda. Kui teie protsessikeskkond ei ole vesi - lahusti, kerge süsivesinik, veeldatud gaas -, otsige tootja võrdlustabelist selle dielektriline konstant ja sisestage see selgelt. Sellel üksikul sättel on nõrgalt peegeldava kandja mõõtmise stabiilsusele liiga suur mõju.
5. Tehke vale-kajakaardistamine
Seda nimetatakse ka tühjaks kõveraks või kajakõveraks ja see salvestab peegeldused fikseeritud sisestruktuuridelt - segistitelt, düüsidelt, redelitelt, küttespiraalidelt -, kui anum on tühi või teadaoleval võrdlustasemel. Saatja tarkvara kasutab seda kaarti fikseeritud peegelduste filtreerimiseks normaalse töö ajal, nii et see ei seaks paigalseisvat takistust tegeliku pinnaga.
6. Kontrollige mitmes punktis sõltumatu viite alusel
Kontrollige saatja näitu mõõtelindi, vaateklaasi või teise kalibreeritud instrumendi vastu kahel või kolmel vahepealsel tasemel, mitte ainult tühja ja täis. See on radaril veelgi olulisem kui ultraheli puhul, kui paagi katus on nurga all või laeval on märkimisväärne sisemine struktuur, kuna peegeldi nihkest või mittetäielikust kajakaardistusest põhjustatud vead kipuvad ilmnema vahemiku keskel, mitte lõpp-punktides.
7. Dokumenteerige kalibreerimine
Märkige üles kuupäev, võrdlusmeetod, kasutatud dielektrilise konstandi väärtus ja enne/pärast näidud. Konkreetselt radari puhul tasub ka logida, kas viidi läbi vale-kaja kaardistamine ja millal - säästab see kirje märkimisväärselt veaotsingu aega, kui näidud muutuvad pärast protsessi hilisemat muutmist ebastabiilseks.
Näide väljast: kui null ja ulatus ei olnud kunagi probleem
Radarisaatja, mis töötab lahustihoidlas, hakkas mõni nädal pärast kasutuselevõttu - nägema katkendlikke ja mürarikkaid näitu, mitte pidevat triivi, vaid väärtusi, mis hüppasid vahemiku madalaima otsa lähedal ja aeg-ajalt kaotasid signaali. Hooldusmeeskonna esimene vastus oli nulli ja ulatuse uuesti-kinnitamine, mis mõlemad läksid täpselt nii nagu seadistatud.
Tegelik põhjus oli dielektrilise konstandi seadistus, mis oli jäetud tehase vaikesätetele, mis sobivad vee jaoks. Anumas oleva lahusti dielektriline väärtus oli tunduvalt madalam, tekitades palju nõrgema kaja kui saatja signaali-töötlusseaded, mis eeldati - piisavalt tugevad, et tuvastada enamiku ajast, kuid kadusid kergesti, kui pinnal oli mingeid häireid. Tootja võrdlustabelist võetud tegeliku keskkonna õige dielektrilise väärtuse sisestamine lahendas ebastabiilsuse ilma null- või ulatuseseadeid muutmata.
Laiem punkt: radarisaatjate puhul on ebastabiilne või mürarikas signaal sageli pigem keskmise{0}}peegelduse kui kalibreerimise probleem selle kitsas tähenduses. Dielektrilise seadistuse kontrollimine enne nulli ja ulatuse uuesti{2}}kalibreerimist võib säästa korduvat saidikülastust.
Mida see anduri valimisel tähendab?
Mõned praktilised kaalutlused, mida tasub enne ostmist kaaluda, kuna need mõjutavad otseselt seda, kui palju kalibreerimistööd radaripaigaldis vajab:
- Sisseehitatud dielektriliste konstantide raamatukogudtavalise protsessimeediumiga eellaaditud-vähendage ülalkirjeldatud vaikeväärtuse-probleemi riski, eriti installides, mis aja jooksul käitlevad mitut erinevat toodet.
- Automaatne vale{0}}kaja kaardistaminefunktsioonid, mitte täielikult käsitsi kaja-kõvera sisestamine, lühendavad keerukate sisedetailidega laevade kasutuselevõtuaega oluliselt.
- Kõrgema-sagedusega antennid (80 GHz vs. madalama-sageduse valikud)loob kitsama valgusvihu nurga, mis vähendab võimalust koguda peegeldusi eelkõige sisemistelt struktuuridelt - kasulik väiksemate või rahvarohkemate laevade puhul.
- HART või digitaalne väljund kaugkonfiguratsioonigavõimaldab kontrollida ja reguleerida juhtimisruumist, mis on oluline paakide puhul, millele on füüsiliselt raske või ohtlik juurdepääs. Kui teie rakendus hõlmab tugevat, kergesti peegeldavat keskkonda ja lihtsamat anuma geomeetriat, anultraheli taseme mõõturvõib saavutada võrreldava täpsuse madalamate paigalduskuludega.
Levinud radari kalibreerimise vead, mida tasub vältida
Dielektrilise konstandi jätmine vaikeväärtusele.Nagu välinäide näitab, on see mitte-{0}}veekandjate ebastabiilsete näitude kõige levinum põhjus.
Vale{0}}kajakaardistamise vahelejätmine sisestruktuuriga laevadel.Ilma selleta ei suuda saatja eristada fikseeritud takistust ehtsast pinnanäidust.
Antenni paigaldamine-risti.Isegi väike nurk vähendab tagastatavat signaali tugevust ja võib tunduda identne nõrga-dielektriprobleemiga.
Eeldades lamekatust, kui seda pole olemas.Eelkõige välise ujuvkatusega mahutid vajavad sageli horisontaalset reflektorplaati - selle väljajätmine annab ebaühtlased näidud, millel pole midagi pistmist nulli või ulatusega.
Pärast sisemisi muudatusi ei kaardistata uuesti-vale kaja.Seadmete lisamine või teisaldamine anumasse - uus segaja, ümberpaigutatud otsik - muudab fikseeritud-kajamustrit, mille järgi saatja algselt kaardistati.
Kui sageli peaksite uuesti kalibreerima?
Radari saatjad hoiavad kalibreerimist üldiselt kauem kui ultraheliandurid, kuna need ei allu samale{0}}temperatuuripõhisele triivile. Siiski kehtivad mõned üldised juhised:
- Eestkoste üleandmise või regulatiivsed{0}}aruandlusrakendused: kontrollige kord kvartalis jälgitavate viidete alusel.
- Standardne protsessi jälgimine stabiilsetes tingimustes: tavaliselt piisab iga-aastasest kontrollist.
- Pärast töötlemiskeskkonna mis tahes muutust: uuesti-kontrollige dielektrilise konstandi seadistust, isegi kui null ja ulatus pole muutunud - see on kontroll, mis pärast toote vahetamist kõige sagedamini vahele jäetakse.
Nagu alati, on tootja soovitused konservatiivsemad, eriti ohutuste{0}}instrumentidega rakenduste puhul.
Viimased Mõtted
Radari tasemeandurid on andestavad instrumendid, kui need on õigesti seadistatud, ja just seetõttu kipub vale konfiguratsioon mõnda aega märkamatuks jääma - andur ei vea otse välja, see annab lihtsalt näidud, mis on mürarikkamad või vähem stabiilsed, kui peaks. Nulli ja ulatuse õigeks saamine on laua panused; dielektrilise konstandi ja vale{2}}kaja kaardistamise õige määramine määrab, kas radaripaigaldis toimib pikas perspektiivis nii, nagu see peaks.
Viited
- Instrument Society of America (ISA) - üldised juhised taseme mõõtmise instrumentide ja kalibreerimistavade kohta.
- Ameerika naftainstituut,Nafta mõõtmise standardite käsiraamat, peatükk 3 - paagi mõõtmise ja taseme mõõtmise põhimõtted.
- National Institute of Standards and Technology (NIST) - viiteandmed elektromagnetlainete leviku ja materjali dielektriliste omaduste kohta.
- Tootja tehniline dokumentatsioon radari taseme saatjate - dielektriliste konstantide võrdlustabelite ja vale-kaja kaardistamise protseduuride kohta.
Kas töötate läbi mürarikka või ebastabiilse radari taseme lugemise või määrate keerulisele andmekandjale uue saatja? Saatke meile oma laeva üksikasjad ja protsessitingimused - aitame teil välja töötada õige konfiguratsiooni, enne kui sellest saab korduv teeninduskõne.
Sulle võib ka meeldida
- Tasememõõteseadme kalibreerimine: täielik juhend
- Ultraheli tasememõõturi kalibreerimine:{0}}sammuline{1}}juhis täpse paagi jälgimiseks
- Magnetilise nivoomõõturi kalibreerimine: samm-sammuline{0}}sammuline{1}}juhend paagi täpseks jälgimiseks
