Engelli tanklarda doğru ve güvenilir seviye ölçümlerinin sağlanması

0

BEĞENDİM

ABONE OL

News

0

Emerson’da temassız radar ürün müdürü olan Sara Anderberg, modern transmitterlerdeki akıllı sinyal işleme teknolojisinin, kuruluşların radar sinyal yansımalarına müdahale eden tank engellerinin zorluklarının üstesinden gelmesini nasıl sağladığını açıklıyor.

Temassız radar seviye transmitterleri, özellikle yüksek doğruluk, güvenilirlik ve minimum bakımın önemli gereksinimler olduğu ölçüm uygulamalarında, üretim ve proses endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çok yönlü cihazlar sıvıların, çamurların, bulamaçların ve katıların seviyesini ölçmek için uygundur. Ancak, bu teknoloji için en zorlu uygulamalardan biri geleneksel olarak karıştırıcılar, ısıtma bobinleri, borular, merdivenler veya bölmeler gibi iç engelleri olan tanklarda (şekil 1 ve 2) seviye ölçümü yapmak olmuştur.

Şekil 1 ve 2: Tanklardaki iç engeller.

Bu tür yapıları içeren gemiler temassız radar cihazları için zorluk yaratabilir, çünkü sinyal işlemlerine müdahale edebilirler. Radar seviye sensörleri, malzeme yüzeyinden seken ve vericiye geri yansıyan mikrodalga sinyalleri yayarak çalışır. Bu yansıyan sinyaller yankı olarak bilinir ve malzeme seviyesinin hesaplanmasını sağlar. Bununla birlikte, bir tank içindeki engeller de mikrodalga sinyallerini yansıtarak yanlış yankılar olarak bilinen durumları yaratabilir. Bu durumda radar cihazının hangi yankının malzeme yüzeyinden, hangisinin engellerden gelen yanlış yankılar olduğunu tespit etmesi zorlaşabilir. Bazı sıvılar düşük dielektrik sabitine sahip olduklarından – yani radar sinyallerini zayıf bir şekilde yansıttıklarından – engellerden kaynaklanan hafif parazitler bile bu durumlarda sinyal üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir ve bu da seviye ölçümünü daha da karmaşık hale getirir.

YANLIŞ YANKILARIN SONUÇLARI
Bir radar cihazı yanlış bir yankıyı yüzey yankısı olarak yorumladığında, aşırı dolum ve ardından dökülme gibi ciddi sonuçları olabilecek hatalı bir seviye okumasına neden olur. Uçucu veya yanıcı maddeler içeren tanklarda, bir dökülme yalnızca bariz bir güvenlik tehlikesi yaratarak personeli tehlikeye atmakla kalmaz, aynı zamanda çevreye zarar verebilir ve maliyetli bir temizlik gerektirebilir. Yanlış ekolar ayrıca dolum işlemini zamanından önce durdurarak tankların eksik doldurulmasına yol açabilir. Bu durum üretim programlarını aksatabilir, ürün kıtlığına yol açabilir veya sonraki süreçlerde verimsizliğe neden olabilir. Buna ek olarak, yanlış ekolar ürün kalitesini tehlikeye atabilir ve örneğin doğru hacim ölçümlerine dayanan ve seviye okumaları yanlışsa tutarsız sonuçlar verebilen parti proseslerinde proses verimliliğini azaltabilir.

VERİCİ KONUMLANDIRMA
Engelli tanklar temassız radar seviye transmitterleri için bir zorluk teşkil etse de, söz konusu zorlukları azaltmak için alınabilecek önlemler vardır. Göz önünde bulundurulması gereken ilk şey tank açıklıklarının konumu olmalıdır. Ürün yüzeyine tamamen engelsiz bir şekilde bakan mevcut bir nozul varsa, radar cihazını oraya yerleştirmek en iyi uygulamadır. Bununla birlikte, bir nozulun ideal olarak konumlandırılması nadiren söz konusudur, bu da başka çözümlerin gerekli olduğu anlamına gelir.

DEFLEKTÖR PLAKALARI
İç engellerin bulunduğu tanklarda, bazı teknoloji sağlayıcıları saptırıcı plakaların kullanılmasını önerecektir. Bu plakalar tipik olarak engellere yakın açılarda monte edilir, böylece aksi takdirde bu nesnelerden vericiye geri yansıyacak olan radar dalgalarını yönlendirirler. Plakanın açılı yerleştirilmesiyle istenmeyen yankılar doğrudan radar sensörüne geri dönmek yerine tank duvarlarına veya dağılacakları diğer alanlara yönlendirilir. Bu yankıların ortadan kaldırılması, vericinin gerçek malzeme seviyesini daha kolay ayırt etmesini sağlayarak daha istikrarlı ve tutarlı bir okuma sağlar.

Bununla birlikte, saptırıcı plakaların montajı, özellikle sınırlı erişime veya yüksek karmaşıklığa sahip tanklarda zor olabilir. Yanlış yerleştirilen plakalar istenmeyen yansımalara neden olabilir, hatta radar ışınının bir kısmını engelleyerek sinyal kaybına yol açabilir veya ölçümde “kör noktalar” oluşturabilir. Ayrıca, tank yapışkan, viskoz veya tozlu malzemeler içeriyorsa, plakalar üzerinde birikme yansıma açısını değiştirebilir veya yanlış yankılar oluşturabilir.

YANLIŞ YANKI BASTIRMA
Geleneksel radar vericileri, bu zorlukları azaltmaya yardımcı olabilecek kullanıcı tarafından başlatılan rutinlerle donatılmıştır. Kullanıcı cihaza hangi yankının yüzey yankısı olduğunu söylemelidir. Cihaz daha sonra yanlış yankıların geçerli yankılar olarak değerlendirilmesini engelleyen bir eşik oluşturacaktır.

Yanlış sinyal bastırma etkili olabilir, ancak sınırlamaları vardır. Tüm yanlış yankıların yönetildiğinden emin olmak için, cihazın bunları görebilmesi için tank boşaltılmalıdır. Tankı boşaltmak zorunda kalmak, devreye alma sürecini gereksiz yere uzatabilecek bir rahatsızlıktır. Ayrıca, engellerden gelen yankıların karakterinin zaman içinde değişebileceğini biliyoruz. Bu, örneğin tankın buhar alanındaki değişiklikler, sıcaklıktaki değişiklikler ve ayrıca prosesteki kaplamadan kaynaklanabilir. Cihaz eşiği mevcut yankı özelliklerine göre oluşturduğundan, bu yankılar değiştiğinde, cihazın başlangıçta oluşturduğu eşik ayarı artık yanlış bir yankıyı değerlendirme dışı bırakmak için yeterli olmayabilir. Bu durum yukarıda açıklanan ilgili risklerle birlikte hatalı bir seviye ölçümünü yeniden ortaya çıkarabilir ve yanlış sinyal bastırma işlemini yeniden yapmak için tankın boşaltılmasını gerektirebilir.

GELİŞMİŞ SİNYAL İŞLEME TEKNİĞİ
Emerson’un Rosemount™ temassız radar seviye transmitterleri, saptırıcı plakalar takma veya yanlış yankı bastırma karmaşıklığı olmadan, engellerin bulunduğu tanklarda doğru ve güvenilir seviye ölçümleri sağlayan gelişmiş bir çözüme sahiptir. Bunun yerine, bu cihazlar Smart Echo Supervision™ olarak bilinen patentli bir akıllı sinyal işleme tekniğine sahiptir ve bu teknik gerçek zamanlı olarak tüm canlı yankıların davranışını dinamik olarak değerlendirir (şekil 3). Daha sonra tüm yankıları, zaman içinde en çok malzeme yüzeyi yankısı gibi davranan yankıya göre sıralar. Malzeme yüzeyinden gelen bir yansıma gibi en çok davranan yankı daha sonra gerçek yüzey yankısı olarak izlenir ve diğer tüm yankılar otomatik olarak bastırılır. Teknoloji, yüzey seviyesi değiştikçe veya tank koşulları değiştikçe yankı profilinde meydana gelebilecek değişikliklere sürekli olarak uyum sağlar.

Şekil 3: Emerson’un Akıllı Yankı Denetimi teknolojisi ile yankı grafiği.

Bu özellikler, Akıllı Yankı Denetimi’nin yanlış yankılara karşı her türlü müdahale ihtiyacını azaltmasını ve çoğu zaman ortadan kaldırmasını sağlar. Yanlış yankıların müdahale gerektirdiği durumlarda, bu müdahale grafiksel bir kullanıcı arayüzü aracılığıyla hızlı ve kolay bir şekilde gerçekleştirilebilir, sadece bir yankıyı bastırmak için sağ tıklamak yeterlidir (şekil 4).

SONUÇ
Smart Echo Supervision, engeller ve karmaşık tank konfigürasyonlarının yarattığı benzersiz zorlukların üstesinden gelmek için özel olarak tasarlanmıştır. Yanlış yankıları otomatik olarak dışlayan, değişen koşullara uyum sağlayan ve zaman içinde istikrarlı performans sağlayan bu kapsamlı yaklaşım, cihazın daha hızlı devreye alınmasını ve en karmaşık tanklarda bile operatörlerin güvenebileceği güvenilir seviye okumaları sağlar.

Şekil 4: Akıllı Yankı Denetimi, yanlış yankılara karşı müdahale ihtiyacını azaltır ve çoğu zaman ortadan kaldırır. Bununla birlikte, müdahale gerektiğinde, grafiksel bir kullanıcı arayüzü aracılığıyla, sadece bir yankıyı bastırmak için sağ tıklayarak hızlı ve kolay bir şekilde gerçekleştirilebilir.