1. Uvod
Silosi so primarni objekti za skladiščenje razsutega tovora v kmetijstvu, kemični proizvodnji, gradbenih materialih, predelavi krme in proizvodnji plastike. Od zrn, cementa in mineralnih rud do plastičnih peletov in različnih industrijskih praškov, razsute snovi predstavljajo večino skladišč surovin za sodobne proizvodne obrate. Spremljanje-raven materiala v silosih v realnem času je bistvenega pomena za natančno upravljanje zalog, stabilen nadzor hranjenja in gladko načrtovanje proizvodnje.
Kljub temu je merjenje nivoja za trdne snovi v razsutem stanju že dolgo velik glavobol za-tehnike na lokaciji in ekipe za nabavo po vsem svetu. V nasprotju s tekočinami, ki tvorijo ravno in stabilno površino, prinašajo trdne snovi v razsutem stanju številne kočljive-težave na lokaciji. Zaradi letečega prahu, neravnih nabranih površin, premoščanja materiala in podgan-luknjic v silosih so običajni senzorji pogosto neučinkoviti. V letih komunikacije s strankami smo videli nešteto tovarn, ki se soočajo z nenehnimi okvarami senzorjev, neenakomernimi odčitki in dodatnimi stroški dela, ki jih povzročajo slabo usklajene rešitve za spremljanje ravni.
danes,radarski nivojski oddajnikiso postale-primerna izbira za težke industrijske meritve. Eno vprašanje, ki ga vedno znova zastavljajo svetovni kupci, je povsem jasno: ali lahko radarski senzorji zagotovijo zanesljivo delovanje za trdne materiale v silosih? Na podlagi naših dolgotrajnih-izkušenj z namestitvijo na terenu,-zapisov o poprodajni podpori in-primerov projektov iz resničnega sveta bomo v tem priročniku razčlenili delovanje radarja, prednosti in slabosti ter praktična pravila izbire za merjenje nivoja trdne snovi v silosih.
2. Ključni izzivi merjenja trdnih materialov v silosih
Da bi razumeli, zakaj veliko standardnih senzorjev odpove v okoljih silosov, se najprej sprehodimo skozi edinstvene dejavnike motenj, ki jih prinašajo trdne snovi v razsutem stanju. Te pogoste-težave na lokaciji so glavni vzrok za napake pri merjenju in nepričakovane izpade opreme.
2.1 Močan in obstojen prah
Ko se materiali nalagajo v silose ali iz njih odvajajo, bodo velike količine finega prahu zapolnile celoten notranji prostor. Drobni delci prahu lahko blokirajo optične senzorje, absorbirajo zvočne valove in se trdno držijo površin senzorjev. Za večino tradicionalnih naprav za zaznavanje je gost lebdeči prah glavna grožnja, ki povzroči popolno izgubo signala.
2.2 Neravna površina in kot materiala
Tekočine se vedno usedejo na vodoravno površino, vendar trdne snovi v razsutem stanju po kopičenju naravno tvorijo poševne kupe. Ta-tako imenovani kot mirovanja se med cikli hranjenja in praznjenja nenehno spreminja. Nepravilne površine razpršijo zaznavne signale v vse smeri, zaradi česar se običajni senzorji težko zaklenejo na stabilno točko odmeva za izračun.
2.3 Premostitev silosa in podgan-luknje
Lepljivi materiali ali ultra{0}}fin prah med praznjenjem pogosto tvorijo votle mostove ali ozke votle kanale v silosih. V tem primeru bodo senzorji zaznali samo površino materialnega mostu, ne pa dejanske ravni materiala pod njim. Ti napačni podatki bodo zmotili urnike dobave materiala in celo sprožili prekinitve proizvodnje.
3. Omejitve tradicionalnih senzorjev nivoja v silosih
Preden je radarska tehnologija pridobila široko popularnost, so se tovarne zanašale na več klasičnih senzorjev za spremljanje nivoja silosa. Vsak tip ima očitne pomanjkljivosti, ko se sooča z zgoraj omenjenimi težkimi delovnimi pogoji.
Ultrazvočni senzorji nivoja so priljubljeni zaradi svoje nizke cene in preproste namestitve, vendar so popolnoma odvisni od prenosa zvočnih valov. Prah močno absorbira zvočne signale, kar ima za posledico šibek odmev in močno nihanje odčitkov. V silosih z gostim praškastim prahom lahko ultrazvočni senzorji komajda stabilno delujejo za dolgoročno-uporabo.
Nivojska stikala z vrtljivimi lopaticami in navpični senzorji so zasnovani samo za alarm visoke/nizke ravni namesto neprekinjenega-sledenja nivoja v realnem času. Rotacijske lopatice se pogosto zagozdijo zaradi nabranih trdnih delcev, medtem ko so kabli za navpične kable nagnjeni k zlomu in poškodbam zaradi udarcev zaradi padajočih materialov. Oba zahtevata redne-preglede na kraju samem in zamenjavo delov.
Senzorji nivoja kapacitivnosti so še ena možnost kontaktnega{0}}stila. Njihove sonde morajo ostati v neposrednem stiku s trdnimi snovmi v razsutem stanju, zato se na površini kopičita prah in lepljiv prah. Postopno odstopanje meritev je neizogibno in pogosto ročno čiščenje postane vsakodnevna delovna obremenitev upravljavcev obratov.
4. Zakaj se radarski oddajniki nivoja prilagajajo merjenju trdnih snovi
Radarski nivojski oddajnikidelujejo na osnovi tehnologije mikrovalovnih elektromagnetnih valov, ki ima naravne prednosti pred zvočnimi valovi in optičnimi signali. Mikrovalovi imajo močno penetracijo in odlično odpornost proti prahu, na njihovo delovanje pa ne bodo vplivali gostota zraka ali suspendirani drobni delci.
Mikrovalovni signali potujejo naravnost skozi lebdeči prah v silosih brez opaznega slabljenja signala. Tudi če se na anteno usede tanek sloj prahu, ne bo blokiral prenosa signala, kot to počne pri ultrazvočnih ali optičnih napravah. Poleg tega lahko mikrovalovi tvorijo stabilne odseve na trdnih površinah. Ne glede na to, ali je kup materiala raven ali nagnjen, lahko usposobljeni radarski oddajniki zajamejo veljavne signale odmeva in izračunajo natančne podatke o nivoju.
Druga velika prednost je mehanska struktura. Radarski senzorji sploh nimajo gibljivih delov, zato ni nevarnosti zagozditve, odrgnine ali zloma zaradi padajočih razsutih snovi. Ta zasnova učinkovito znižuje stopnje okvar opreme in dolgoročne-stroške vzdrževanja, kar popolnoma ustreza povpraševanju po neprekinjenem delovanju industrijskih silosov 24/7.
5. Brez{1}}kontaktni radar v primerjavi z radarjem z vodenimi valovi za aplikacije v silosih
Tako kot merjenje nivoja tekočine so tudi radarski oddajniki nivoja za uporabo v silosih v glavnem razdeljeni v dve kategoriji: brez{0}}kontaktni radar FMCW in radar z vodenimi valovi. Vsak tip ustreza različnim velikostim silosov, vrstam materiala in gostoti prahu.
Brez{0}}kontaktni radar FMCW je najbolj razširjena rešitev za velike in srednje{1}}silose. Med vsemi modeli najbolj izstopa visokofrekvenčni-radar 80 GHz. Zgrajen je z ultra-ozkim kotom žarka, ki učinkovito preprečuje lažne signale, ki se odbijajo od sten silosa, notranjih podpornih okvirjev in strukturnih nosilcev. Popolnoma deluje za žito, plastične pelete, grobo rudo in druge materiale z običajno stopnjo prahu. Ker nobena sonda ne sega v notranjost silosa, padajoče trdne snovi ne bodo nikoli zadele senzorja ali ga obrabile. Za silose, višje od 10 metrov, je brez{11}}kontaktni radar vedno naše najboljše priporočilo.
Vodeni valovni radar za vodenje mikrovalovnih signalov uporablja paličasto ali kabelsko sondo. Deluje bolje v majhnih silosih ali na mestih z izjemno gostim prahom in ultra-finim prahom. Namenska sonda zagotavlja stabilen prenos signala in nanjo manj vplivajo nepravilne površine materiala. Ne priporočamo pa, da ga uporabite za silose, ki hranijo velike trde trdne delce. Težki padajoči materiali lahko sčasoma upognejo ali poškodujejo sondo. Primernejši je za cementni prah, fini kemični prah in podobne medije v merilnem območju 10 metrov.
6. Praktični nasveti za izbiro in namestitev za globalne kupce
Po opravljenih stotinah projektov usklajevanja silosov po vsem svetu smo povzeli nabor praktičnih smernic, ki bodo čezmorskim kupcem pomagale preprečiti običajne napake pri nabavi in kar najbolje izkoristiti radarsko zmogljivost.
Najprej vnaprej razjasnite lastnosti materiala in dimenzije silosa. PickBrezkontaktni radar 80 GHz-za velike silose, grobe delce in običajne pogoje prahu. Če delate z ultra-finim prahom, težkim prahom in majhnimi-silosi, bo radar z vodenimi valovi zagotavljal veliko bolj stabilne odčitke.
Drugič, bodite pozorni na položaje namestitve. Nikoli ne montirajte radarske antene neposredno nad dovode materiala. Udarci materiala in močni valovi prahu na teh območjih bodo motili normalen sprejem signala. Priporočamo, da izberete položaj na zgornji strani vrha silosa, daleč stran od con hranjenja in praznjenja. Medtem se držite na varni razdalji od notranjih struktur silosa, da preprečite lažne signale odmeva.
Tretjič, po potrebi opremite podporne dodatke. Za silose z izjemno močnim prahom namestite enoto za odzračevanje radarske antene. Neprekinjeno pihanje zraka ohranja anteno čisto skozi vse leto in zagotavlja dolgoročno-stabilen prenos signala. Če se v silosu hranijo segreti materiali, so potrebne-antene, odporne na visoke temperature.
7. Pogoste napačne predstave o radarju za merjenje v silosih
Številni kupci imajo nesporazume pri izbiri radarskih senzorjev za merjenje trdnih materialov in ti napačni pogledi pogosto vodijo do nepravilne izbire modela.
Nekateri uporabniki domnevajo, da lahko vsi radarski oddajniki delujejo enako dobro za katero koli trdno snov. Temu ni tako. Nizko{2}}frekvenčni radar s širokim kotom žarka bo zajel ogromne signale motenj v velikih silosih, kar bo povzročilo nestabilne podatke. Nikoli ne more nadomestiti profesionalnega-visokofrekvenčnega radarja, zasnovanega za zaznavanje trdne ravni.
Drugi verjamejo, da lahko radar popolnoma reši težave s premoščanjem silosov in podgan{0}}luknjami. Pravzaprav lahko radar zazna samo površino oblikovanih materialnih mostov. Če želite temeljito rešiti premostitev, morate optimizirati strukturo silosa ali dodati naprave za pomoč pri pretoku materiala. Radar je zanesljivo merilno orodje, ni pa rešitev za nenormalne materialne tokove.
8. Pogosto zastavljena vprašanja (FAQ)
V1: Ali lahko radarski nivojski oddajniki normalno delujejo v silosih, napolnjenih z močnim prahom?
ja Lebdeči prah skoraj ne vpliva na mikrovalovne signale. Radar, opremljen z dodatkom za odzračevanje, lahko vzdržuje neprekinjene in natančne meritve tudi v dolgotrajnih-zaprašenih delovnih pogojih.
V2: Ali nagnjena površina razsutega materiala vpliva na natančnost radarske meritve?
Sodobni radar FMCW je opremljen z zmogljivimi algoritmi za obdelavo signalov. Lahko izračuna povprečno raven materiala na podlagi več odmevnih točk na nagnjenih površinah. Vpliv kota mirujočega materiala se ohranja znotraj sprejemljivega obsega napake za industrijsko proizvodnjo.
V3: Katera vrsta radarja je stroškovno-učinkovitejša za žitne silose?
80 GHz brez{1}}kontaktni radar je idealna izbira za žitne silose. Odlikuje ga enostavna namestitev, ničelni stik z zrnom, malo vzdrževanja in dolga življenjska doba, kar zagotavlja popolno ravnovesje med zmogljivostjo in proračunom za nabavo.
V4: Ali bodo trdi trdni delci poškodovali radarske senzorje?
Brez{0}}kontaktni radar nima delov, ki segajo v silos, zato ga padajoči delci ne bodo poškodovali. Pri radarju z vodenimi valovi lahko veliki in trdi delci udarijo in deformirajo sondo, zato ni priporočljiv za grobe trde trdne snovi.
9. Zaključek
Če zaključimo, profesionalni radarski nivojski oddajniki so v celoti sposobni meriti vse vrste trdnih materialov v razsutem stanju v industrijskih silosih. V primerjavi s tradicionalnimi ultrazvočnimi senzorji, rotacijskimi lopaticami in napravami z navpičnicami imajo radarski izdelki izjemne prednosti glede odpornosti proti prahu, stabilnosti delovanja in splošne življenjske dobe.
Ključ do idealnih rezultatov meritev je pravilna izbira modela in standardna montaža. Izberite visoko{1}}brez{2}}kontaktni radar za velike silose in grobe materiale ter izberite radar z vodenimi valovi za majhne silose in ultra-fin prah. Z ustreznimi dodatki in pravilno postavitvijo namestitve bodo radarski oddajniki nivoja postali dolgoročno-zaupanja vredna rešitev za vaše delo pri spremljanju nivoja silosa.
Če imate zahteve glede nabave radarskih nivojskih oddajnikov, namenjenih merjenju trdnih materialov v silosih, nas kontaktirajte. Priporočili vam bomo najprimernejše izdelke in podporne rešitve glede na vaše dejanske-delovne pogoje na lokaciji.
10. Reference
- Priročnik za uporabo tehnologije spremljanja nivoja silosa, Mednarodno združenje za avtomatizacijo (ISA)
- Poročilo o preskusu delovanja mikrovalovnega radarja v okoljih prahu in trdnih materialov
- Priročnik rešitev za industrijsko shranjevanje trdnih snovi v razsutem stanju in merjenje
- Zbirka primerov uporabe na terenu radarskih oddajnikov nivoja za silose
