Tõmmake üles hoolduspäevik peaaegu igal tehase põrandal ja lõpuks leiate taseme näidu, mis ei ühti paagis tegelikult olevaga. Üheksa korda kümnest ei ole see halb andur - see on andur, mida pole kunagi korralikult kalibreeritud või mis kaldus tolerantsusest välja ja keegi ei tabanud seda õigel ajal.Ultraheli tasememõõturidon põhimõtteliselt lihtsad: saada pulss, ajastada kaja, arvutada kaugus. Täpsusprobleemid tulenevad käputäiest väikestest detailidest, mis jäetakse seadistamise ajal vahele ja mis vaikselt kombineeritakse kuude töötamise jooksul.
See juhend käsitleb kalibreerimist, kuidas me paagi ees seisva tehnikuga läbi viiksime - mida kontrollida enne konfiguratsioonimenüü puudutamist, kuidas õigesti nulli ja ulatust määrata ning millised vead tekitavad kõige rohkem teeninduskõnesid.
Miks on kalibreerimine olulisem, kui enamik inimesi arvab
Ultraheli tasememõõtur mõõdab taset kaudselt. Andur saadab akustilise impulsi vedeliku või tahke pinna suunas ja pardaelektroonika arvutab kauguse ajast, mis kulub kaja taastumiseks, lähtudes heli kiirusest õhus. See helikiirus ei ole fikseeritud -, see nihkub vastavalt temperatuurile, niiskusele ja gaasi koostisele anumas. Paigaldamisel üks kord kalibreeritud andur, mida enam kunagi ei puudutatud, triivib mõnikord mõne millimeetri, mõnikord mitu sentimeetrit olenevalt sellest, kui kaugele on protsessi tingimused algsest seadistusest liikunud.
Mitte--kriitiliste rakenduste - puhul pole vihmavee kogumispaagil, näiteks -, väikesel triivil suurt tähtsust. Kuid kemikaalide doseerimisel, hooldusõiguse ülekandmisel või mis tahes protsessis, kus tasemeandmed sisestatakse automaatsetesse juhtimisaasadesse, võib see triiv põhjustada paakide ületäitumist, häireid või ebatäpseid varude loendusi. Rutiinne kalibreerimine hoiab ekraanil oleva numbri vastavuses paagis oleva numbriga.
Kahe võrdluspunkti mõistmine: null ja ulatus
Iga ultraheli taseme kalibreerimine taandub kahe võrdluspunkti õigele seadmisele.
Nullpunkt (tühi vahemaa)
Nullpunkt on kaugus anduri esiküljest madalaima punktini, mida andur vajab, et mõõta - tavaliselt paagi põhja või määratletud madalat-taset, kui paagil on vann või väljalaskeliitmik, mis loob surnud tsooni. Tehke see valesti ja iga selle kohal olev näit on pideva nihkega väljas, isegi kui anduri töötlemata kaja ajastus on ideaalne.
Vahepunkt (täismaa)
Vahemaa, mida mõnikord nimetatakse täis-skaala või kõrge-taseme punktiks, määrab lühima vahemaa, mida andur loeb - tavaliselt mõõtevahemiku tipu lähedal. Null ja ulatus koos määravad tööakna, mida saatja kasutab kajaaja teisendamiseks protsendiks või tehniliseks -ühikuväljundiks (4–20 mA, HART või digitaalne).
Määrake mõlemad punktid õigesti ja kogu nendevaheline mõõtmisvahemik skaalatakse õigesti. Kui teete ühe vale ja teil on andur, mis võib lugeda 50% hästi, kuid triivib märgatavalt tühja või täis.
Samm{0}}sammuline-kalibreerimisprotseduur
1. Kinnitage esmalt paigaldusgeomeetria
Enne mis tahes kalibreerimismenüü puudutamist kontrollige füüsilist seadistust. Mõõtke tegelik kaugus anduri esiküljest veresoone madalaima mõõdetava punktini ja märkige üles blokeerimiskaugus (minimaalne lähedane -vahemik, mida andur ei saa anduri helisemise tõttu lugeda). Tootjad avaldavad selle surnud-ribaarvu andmelehel -, jättes seda tähelepanuta, see on üks levinumaid ebaühtlaste madalate{5}}näitude allikaid.
Kontrollige ka, et valgusvihu nurgal oleks pinnani vaba tee. Takistused, nagu redelid, segisti võllid või sisselaskeotsikud koonuse sees, tekitavad valekaja, millele andur võib lukustuda tegeliku pinna asemel.
2. Valige Dry Calibration või Wet Calibration
Võrdluspunktide määramiseks on kaks praktilist viisi ning valik sõltub rakendusest ja sellest, kui kriitiline on täpsusnõue.
Kuiv kalibreeriminekasutab teadaolevaid vahemaid, mitte tegelikku vedelikutaset. Tühja vahemaa (paagi põhja ja muunduri vahel) ja täiskauguse (või vahemiku) sisestate otse kohaliku klahvistiku või konfiguratsioonitarkvara kaudu, lähtudes laeva mehaanilisest joonisest. See on kiirem meetod ja on tavaliselt piisav üldotstarbeliste -paakide jaoks, kus väike veapiir on vastuvõetav.
Märgkalibreeriminehõlmab paagi täitmist kahe või enama teadaoleva tasemeni -, mis on sõltumatult kontrollitud kastelindi, vaateklaasi või kalibreeritud etaloniga - ja saatja väljundi kohandamist. See meetod arvestab tegelikku akustilist käitumist tegeliku laeva sees, sealhulgas paagi geomeetriast tulenevaid väiksemaid signaaliefekte, ning on eelistatud lähenemisviis hooldusõiguse üleandmiseks, regulatiivseks aruandluseks või mis tahes protsessiks, mille puhul ebatäpse näidu hind on kõrge.
3. Seadke nullpunkt
Kui paak on tühi (või madalaimal määratletud tasemel), pääsete saatja konfiguratsioonimenüüsse - olenevalt mudelist kas kohaliku ekraani, käeshoitava HART-kommunikaatori või konfiguratsioonitarkvara kaudu. Sisestage või kinnitage tühi vahemaa väärtus. Enamikel kaasaegsetel saatjatel saab seda teha kas otsese numbrisisestuse või "automaatse nulli" funktsiooni abil, mis loeb praeguse kaja ja salvestab selle viitena.
4. Määrake ulatuspunkt
Korrake protsessi vahemiku kõrgeimas otsas. Kui teete märgkalibreerimist, viige paak teadaolevalt kõrgele tasemele ja kinnitage, et saatja väljund vastab. Kui see on kuiv, sisestage kogu-skaala kauguse väärtus veresoone jooniselt.
5. Kontrollige sõltumatu viite alusel
See samm jäetakse vahele sagedamini kui peaks. Pärast nulli ja ulatuse seadmist kontrollige saatja näitu sõltumatu meetodi - mõõtelindi näidu, vaateklaasi või teise kalibreeritud instrumendi - alusel kahel või kolmel vahepealsel tasemel, mitte ainult lõpp-punktides. Andur, mis joondub tühja ja täis, võib siiski näidata vöörikujulist viga vahemiku keskel, kui kajatöötlusalgoritm on hädas raske pinnaga (vaht, turbulents või kitsas anum, millel on tugevad seinapeegeldused).
6. Reguleerige keskkonnakompensatsiooni
Kui rakendus hõlmab olulisi temperatuurikõikumisi - otsese päikesevalguse kätte avatud paak või kuumutatud sisuga anum -, kontrollige, kas saatjal on temperatuuri kompenseerimise sisend või sisseehitatud{2}}andur. Heli kiirus õhus muutub ligikaudu 0,17% kraadi kohta, mis on küll väike kraadi kohta, kuid lisandub laia hooajalise või protsessi temperatuurivahemikuga rakendustes.
7. Dokumenteerige kalibreerimine
Märkige üles kuupäev, kasutatud võrdlusmeetod, ümbritsevad tingimused, tehniku nimi ja enne/pärast näidud. See ei ole ainult paberimajandus -, see on andmejälg, mis võimaldab järgmisel tehnikul aja jooksul märgata suundumusi, selle asemel, et alustada nullist iga kord, kui midagi viltu näeb.
Levinud kalibreerimisvead, mida tasub vältida
Surnud tsooni ignoreerimine.Nullpunkti seadmine tootja minimaalsele blokeerimiskaugusele tekitab ebastabiilseid või puuduvaid näidud tühja kohta, mis sageli diagnoositakse valesti kui vigane andur.
Kalibreerimine häiritud pinnaga.Vaht, tugev turbulents või kalibreerimise ajal töötav segaja võib põhjustada anduri lukustumise valekajale. Võimaluse korral kalibreerige seda stabiilse ja vaikse pinna tingimustes.
Keskmise{0}}kontrolli vahelejätmine.Nagu eespool mainitud, peidab ainult kahe lõpp-punkti kontrollimine vead, mis kuvatakse mujal vahemikus.
Pärast protsessi muutmist uuesti{0}}kalibreerimise unustamine.Teisele erineva aurutihedusega tootele vahetamine või paagi sisemiste liitmike muutmine võib akustilist käitumist piisavalt muuta, et õigustada uut kalibreerimist -, mitte ainult püsivara lähtestamist.
Ei arvesta paigaldusnurka.Andur, mis ei ole vedeliku pinnaga risti paigaldatud, peegeldab impulsi vastuvõtjast eemale, mitte tagasi, mis nõrgendab signaali tugevust ja võib tunduda kalibreerimisprobleemina, kui see on tegelikult mehaaniline.
Põllu näide: kui "ümberkalibreerimine" ei olnud tegelik probleem
Keskmise suurusega -keemiline segamisoperatsioon viitas korduvale probleemile: nende ultraheli taseme mõõtur segamispaagil näitas pidevalt ligikaudu 8% kõrgemat taset, kui operaatorid vahetuste vahetamisel käsitsi kinnitasid. Hooldusmeeskonna esimene samm oli - kaks korda uuesti kalibreerida. Mõlemal korral näis näit õige kohe pärast kalibreerimist, seejärel nihkus mõne päeva jooksul tagasi.
Tegelikuks põhjuseks osutus vaht. Segamisprotsess tekitas mõne sentimeetri paksuse püsiva vahukihi ja andur lukustus pigem vahu ülaosale kui tegelikule vedeliku pinnale selle all. Seda ei paranda ükski null/vahemiku reguleerimine, sest null- ja ulatuspunktid ei olnud kunagi valed - oli kaja sihtmärk. Anduri kaja{4}}töötlusseadete lülitamine režiimile, mis on häälestatud vahule-aldlevate pindade jaoks, ja lühikese summutusviivituse lisamine, et filtreerida välja vale lähedal-kaja, lahendas triivi ilma kalibreerimist üldse puudutamata.
Õppetund üldistab hästi: mitte iga taseme lahknevus ei ole kalibreerimisprobleem. Enne nulli ja ulatuse reguleerimist tasub välistada pinnatingimused, paigaldusgeomeetria ja signaalihäired -, vastasel juhul kalibreerite uuesti anduri, mis luges kogu aeg oma tegelikku sihtmärki õigesti.
Kui sageli peaksite uuesti kalibreerima?
Pole olemas ühte intervalli, mis sobiks iga rakendusega - see sõltub sellest, kui kriitiline on mõõtmine ja kui stabiilsed on protsessi tingimused. Üldise juhisena:
- Eestkoste üleandmise või regulatiivsed{0}}aruandlusrakendused: kontrollige kord kvartalis jälgitavate viidete alusel.
- Standardne protsessi jälgimine stabiilsetes tingimustes: tavaliselt piisab iga-aastasest kontrollist.
- Karmid või muutlikud keskkonnad(suured temperatuurikõikumised, tolmune või aur{0}}raske atmosfäär): sagedasemad kohapealsed kontrollid on lisapingutust väärt, kuna need tingimused kiirendavad triivimist.
Tootja soovitused peaksid alati olema prioriteediks, kui need on ülalmainitutest konservatiivsemad, eriti ohutus{0}}instrumentidega süsteemides kasutatavate saatjate puhul.
Mida see anduri valimisel tähendab?
Kalibreerimistööd tasub arvesse võtta enne ostmist, mitte ainult pärast paigaldamist. Mõned praktilised punktid, mida kaaluda:
Auto-null ja üks{1}}nupu funktsioonidlühendage märkimisväärselt seadistamisaega-mitme paagiga paigaldusel, eriti kui töövõtja peab tiheda ajakava alusel kasutusele võtma kümneid andureid.
Sisseehitatud{0}}temperatuuri kompensatsioonsee on olulisem kui andmelehel näib, kas andur asub õues või soojendusega seadmete läheduses - see eemaldab terve triivi kategooria ilma tehniku sekkumiseta.
Seadistatavad kaja{0}}töötlusprofiilid(vaht, segamine, madala dielektrilise pinnaga pinnad) võivad säästa hoolduskülastust, nagu näitab ülaltoodud näide. Lihtsam on valida kasutuselevõtu ajal õige profiil, kui diagnoosida "kummitus" kalibreerimisprobleem kuid hiljem.
HART või digitaalne väljund kaugkonfiguratsioonigavõimaldab tehnikul kontrollida ja reguleerida kalibreerimist juhtimisruumist, mis on oluline füüsiliselt raskesti ligipääsetavate paakide puhul. Kui teie protsessi tingimused hõlmavad tugevat auru, vahtu või tolmu, mis muudab ultrahelimõõtmise vähem usaldusväärseks,a radari taseme andurvõib sobida paremini samasse{0}}kaugkonfiguratsiooni töövoogu.
Ükski neist ei asenda head kalibreerimistava, kuid õige saatja muudab selle praktika kiiremaks ja-vigu vähem vastuvõtlikuks.
Viimased Mõtted
Ultraheli tasememõõturi kalibreerimine pole keeruline, kuid tasub kannatlikkust. Tehnikud, kes saavad pidevalt täpseid näitu, ei pruugi tingimata kasutada kallimaid seadmeid -, nad on need, kes kontrollivad paigaldusgeomeetriat enne anduri süüdistamist, kontrollivad sõltumatut võrdlust, selle asemel, et usaldada ainult kahte lõpp-punkti, ja peavad kalibreerimislogi, mis muudab "tundub hästi" tegelikuks andmete trendiks. Määrake null- ja ulatuspunktid õigesti, arvestage keskkonda, milles andur tegelikult töötab, ja ülejäänud mõõtmisvahemik kipub ise enda eest hoolitsema.
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) - võrdlusandmed heli kiiruse kohta õhus ja selle sõltuvuse temperatuurist.
- Tootja tehniline dokumentatsioon ultraheli taseme saatjate - surnud sagedusala- (blokeerimiskauguse) spetsifikatsioonide ja konfiguratsiooniprotseduuride kohta.
Kas lahendate oma paagi kalibreerimisprobleemi või määrate keeruliseks rakenduseks uue ultraheli- või radaritaseme seadme? Saatke meile oma paagi joonis ja protsessitingimused - aitame teil õige seadistuse välja mõelda, enne kui sellest saab korduv teeninduspilet.
Sulle võib ka meeldida
- Tasememõõteseadme kalibreerimine: täielik juhend
- Magnetilise nivoomõõturi kalibreerimine: samm-sammuline{0}}sammuline{1}}juhend paagi täpseks jälgimiseks
- Radari tasemeanduri kalibreerimine:{0}}sammuline juhend tanki täpse jälgimise jaoks
