Kā kalibrēt ultraskaņas līmeņa mērītāju Soli{0}}pa-pamācība

Atveriet apkopes žurnālu gandrīz jebkurā rūpnīcas stāvā, un jūs galu galā atradīsit līmeņa rādījumu, kas neatbilst faktiskajam tvertnē. Deviņas reizes no desmit tas nav slikts sensors -, tas ir sensors, kas nekad nav bijis pareizi kalibrēts, vai arī tāds, kas ir novirzījies no pielaides un neviens to neuztvēra laikā.Ultraskaņas līmeņa mērītājiir konceptuāli vienkārši: nosūtiet impulsu, iestatiet atbalsi, aprēķina attālumu. Precizitātes problēmas rodas no nedaudzām sīkām detaļām, kuras iestatīšanas laikā tiek izlaistas un klusi saplūst darbības mēnešu laikā.

Šajā rokasgrāmatā ir aprakstīts kalibrēšanas veids, kā mēs izvedam tehniķi, stāvot tvertnes priekšā, - kas jāpārbauda pirms pieskaršanās konfigurācijas izvēlnei, kā pareizi iestatīt nulli un diapazonu un kuras kļūdas rada visvairāk servisa zvanu.

Kāpēc kalibrēšana ir svarīgāka nekā lielākā daļa cilvēku domā

Ultraskaņas līmeņa mērītājs mēra līmeni netieši. Pārveidotājs sūta akustisku impulsu šķidruma vai cietas virsmas virzienā, un iebūvētā elektronika aprēķina attālumu no laika, kas nepieciešams, lai atbalss atgrieztos, pamatojoties uz skaņas ātrumu gaisā. Šis skaņas ātrums nav fiksēts -, tas mainās atkarībā no temperatūras, mitruma un gāzes sastāva traukā. Sensors, kas kalibrēts vienu reizi uzstādīšanas laikā un nekad vairs nav pieskāries, dažkārt novirzīsies par dažiem milimetriem, dažreiz par vairākiem centimetriem atkarībā no tā, cik tālu procesa apstākļi ir novirzījušies no sākotnējās iestatīšanas.

Ne-kritiskiem lietojumiem - lietus ūdens savākšanas tvertnei, piemēram, - nelielai novirzei nav lielas nozīmes. Taču ķīmisko vielu dozēšanas, glabāšanas pārsūtīšanas vai jebkurā procesā, kurā līmeņa dati tiek ievadīti automatizētās vadības cilpās, šī novirze var pārvērsties par pārpildītām tvertnēm, atslēgt trauksmi vai neprecīzu krājumu uzskaiti. Regulāra kalibrēšana nodrošina, ka ekrānā redzamais skaitlis atbilst numuram tvertnē.

Izpratne par diviem atskaites punktiem: nulle un diapazons

Katra ultraskaņas līmeņa kalibrēšana tiek veikta, lai pareizi iestatītu divus atskaites punktus.

Nulles punkts (tukšs attālums)

Nulles punkts ir attālums no devēja priekšpuses līdz zemākajam punktam, kas sensoram ir nepieciešams, lai izmērītu - parasti tvertnes dibenu vai noteiktu zema-līmeņa atskaiti, ja tvertnei ir tvertne vai izplūdes veidgabals, kas rada mirušo zonu. Izdariet to nepareizi, un katrs rādījums virs tā tiks izslēgts ar pastāvīgu nobīdi, pat ja sensora neapstrādātais atbalss laiks ir ideāls.

Laipnes punkts (pilna distance)

Diapazons, ko dažreiz sauc par pilnu -skalu vai augstu{1}}līmeņa punktu, nosaka īsāko attālumu, ko sensors nolasīs -, kas parasti atrodas mērīšanas diapazona augšdaļas tuvumā. Nulle un diapazons kopā nosaka darba logu, ko raidītājs izmanto, lai pārveidotu atbalss laiku procentos vai inženiervienības izvadē (4–20 mA, HART vai digitālā).

Nosakiet abus punktus pareizi, un viss mērījumu diapazons starp tiem tiks mērogots pareizi. Ja kāds no tiem ir nepareizs, jums ir sensors, kas var nolasīt labi par 50%, bet ievērojami novirzīties gandrīz tukšs vai pilns.

Soli{0}}pa-kalibrēšanas procedūra

1. Vispirms apstipriniet instalācijas ģeometriju

Pirms pieskaraties jebkurai kalibrēšanas izvēlnei, pārbaudiet fizisko iestatījumu. Izmēriet faktisko attālumu no devēja priekšpuses līdz zemākajam izmērāmajam punktam asinsvadā un ievērojiet bloķēšanas attālumu (minimālais tuvu-diapazons, ko devējs nevar nolasīt devēja zvana dēļ). Ražotāji publicē šo mirušo-joslas skaitli datu lapā -, ignorējot to, un tas ir viens no visbiežāk sastopamajiem neregulāru zema-līmeņa rādījumu avotiem.

Pārbaudiet arī, vai stara leņķim ir brīvs ceļš uz virsmu. Šķēršļi, piemēram, kāpnes, maisītāja vārpstas vai ieplūdes sprauslas konusa iekšpusē, radīs nepatiesas atbalsis, kurām sensors var nofiksēties, nevis uz reālās virsmas.

2. Izvēlieties Dry Calibration vai Wet Calibration

Ir divi praktiski veidi, kā iestatīt atskaites punktus, un izvēle ir atkarīga no lietojuma un no tā, cik svarīga ir precizitātes prasība.

Sausā kalibrēšanaizmanto zināmus attālumus, nevis faktisko šķidruma līmeni. Jūs ievadāt tukšo attālumu (tvertnes dibena līdz devējam) un pilno attālumu (vai attālumu) tieši caur vietējo tastatūru vai konfigurācijas programmatūru, pamatojoties uz kuģa mehānisko rasējumu. Šī ir ātrākā metode un parasti ir pietiekama vispārējas nozīmes-tvertnēm, kur ir pieļaujama neliela kļūdas robeža.

Slapjā kalibrēšanaietver tvertnes uzpildīšanu līdz diviem vai vairākiem zināmiem līmeņiem - neatkarīgi pārbaudīts ar mērlenti, skata stiklu vai kalibrētu atsauci - un raidītāja jaudas pielāgošanu, lai tā atbilstu. Šī metode ņem vērā reālo akustisko uzvedību faktiskā kuģa iekšienē, tostarp jebkādus nenozīmīgus signāla efektus no tvertnes ģeometrijas, un tā ir vēlamā pieeja aizbildnības nodošanai, regulējuma ziņošanai vai jebkuram procesam, kurā izmaksas par neprecīzu nolasījumu ir augstas.

3. Iestatiet nulles punktu

Kad tvertne ir tukša (vai zemākajā noteiktajā līmenī), piekļūstiet raidītāja konfigurācijas izvēlnei -, izmantojot vietējo displeju, rokas HART komunikatoru vai konfigurācijas programmatūru atkarībā no modeļa. Ievadiet vai apstipriniet tukšo attāluma vērtību. Lielākajā daļā mūsdienu raidītāju to var izdarīt vai nu ar tiešu ciparu ievadi, vai ar "automātiskās nulles" funkciju, kas nolasa pašreizējo atbalsi un saglabā to kā atsauci.

4. Iestatiet laiduma punktu

Atkārtojiet procesu diapazona augstākajā galā. Ja veicat slapjo kalibrēšanu, paaugstiniet tvertni līdz zināmajam augstajam līmenim un apstipriniet raidītāja izvades atbilstību. Ja tas ir sauss, ievadiet pilnas -mēroga attāluma vērtību no asinsvada zīmējuma.

5. Pārbaudiet, pamatojoties uz neatkarīgu atsauci

Šis solis tiek izlaists biežāk, nekā vajadzētu. Pēc nulles un diapazona iestatīšanas pārbaudiet raidītāja rādījumus, salīdzinot ar neatkarīgu metodi - mērlentes rādījumu, skata stiklu vai otru kalibrētu instrumentu - divos vai trijos starplīmeņos, ne tikai galapunktos. Sensors, kas ir tukšs un pilns, joprojām var parādīt priekšgala formas kļūdu diapazona vidū, ja atbalss apstrādes algoritms cīnās ar sarežģītu virsmu (putām, turbulenci vai šauru trauku ar spēcīgiem sienas atspīdumiem).

6. Pielāgojiet vides kompensāciju

Ja lietojumprogramma ir saistīta ar ievērojamām temperatūras svārstībām - tvertni, kas pakļauta tiešai saulei, vai trauku ar sakarsētu saturu -, pārbaudiet, vai raidītājam ir temperatūras kompensācijas ieeja vai iebūvēts -sensors. Skaņas ātrums gaisā mainās par aptuveni 0,17% uz grādu, kas ir mazs uz grādu, bet tiek pievienots lietojumos ar plašiem sezonas vai procesa temperatūras diapazoniem.

7. Dokumentējiet kalibrēšanu

Ierakstiet datumu, izmantoto atsauces metodi, apkārtējās vides apstākļus, tehniķa vārdu un rādījumus pirms/pēc. Tas nav tikai dokumentu kārtošana -, tā ir datu trase, kas ļauj nākamajam tehniķim pamanīt tendences laika gaitā, nevis sākt no nulles katru reizi, kad kaut kas izskatās nepareizi.

Biežākās kalibrēšanas kļūdas, no kurām ir vērts izvairīties

Mirušās zonas ignorēšana.Nulles punkta iestatīšana ražotāja minimālajā bloķēšanas attālumā rada nestabilus vai trūkstošus rādījumus gandrīz tukšā stāvoklī, kas bieži tiek nepareizi diagnosticēts kā bojāts sensors.

Kalibrēšana ar bojātu virsmu.Putas, spēcīga turbulence vai maisītājs, kas darbojas kalibrēšanas laikā, var izraisīt sensora bloķēšanu uz viltus atbalsi. Ja iespējams, kalibrējiet stabilas, klusas virsmas apstākļos.

Vidēja diapazona{0}}pārbaudes izlaišana.Kā minēts iepriekš, pārbaudot tikai divus galapunktus, tiek paslēptas kļūdas, kas parādās citur diapazonā.

Tiek aizmirsta{0}}atkārtota kalibrēšana pēc procesa izmaiņām.Pārejot uz citu produktu ar atšķirīgu tvaika blīvumu vai mainot tvertnes iekšējos piederumus, var tikt pietiekami mainīta akustiskā darbība, lai būtu nepieciešama jauna kalibrēšana -, nevis tikai programmaparatūras atiestatīšana.

Neņemot vērā montāžas leņķi.Pārveidotājs, kas nav uzstādīts perpendikulāri šķidruma virsmai, atstaro impulsu prom no uztvērēja, nevis atpakaļ uz to, kas vājina signāla stiprumu un var izskatīties kā kalibrēšanas problēma, ja tā faktiski ir mehāniska.

Lauka piemērs: kad "pārkalibrēšana" nebija īstā problēma

Vidēja -izmēra ķīmiskās sajaukšanas darbība reiz iezīmēja atkārtotu problēmu: to ultraskaņas līmeņa mērītājs maisīšanas tvertnē joprojām rādīja līmeni par aptuveni 8% augstāku, nekā operatori apstiprināja manuāli, mainot maiņu. Apkopes komandas pirmais solis bija divreiz pārkalibrēt -. Abas reizes rādījums izskatījās pareizi uzreiz pēc kalibrēšanas, pēc tam dažu dienu laikā atgriezās atpakaļ.

Patiesais cēlonis izrādījās putas. Sajaukšanas process radīja noturīgu putu slāni dažus centimetrus biezu, un sensors fiksējās uz putu augšdaļas, nevis uz īsto šķidruma virsmu zem tā. Nekādas nulles/span korekcijas to nelabo, jo nulles un diapazona punkti nekad nav bijuši nepareizi - atbalss mērķis bija. Pārslēdzot sensora atbalss{4}}apstrādes iestatījumus uz režīmu, kas pielāgots putu{5}}virsmām, un pievienojot īsu slāpēšanas aizkavi, lai filtrētu viltus tuvu-atbalsi, novirze tika novērsta, nepieskaroties kalibrēšanai.

Nodarbība ir labi vispārināta: ne katra līmeņa neatbilstība ir kalibrēšanas problēma. Pirms nulles un laiduma pielāgošanas ir vērts izslēgt virsmas apstākļus, montāžas ģeometriju un signāla traucējumus -, pretējā gadījumā jūs pārkalibrēsit sensoru, kas visu laiku pareizi nolasīja savu faktisko mērķi.

Cik bieži jums vajadzētu pārkalibrēt?

Nav viena intervāla, kas atbilstu katrai lietojumprogrammai - tas ir atkarīgs no tā, cik kritisks ir mērījums un cik stabili ir procesa apstākļi. Kā vispārīgs norādījums:

• Aizgādības tiesību nodošanas vai reglamentējošo{0}}ziņojumu lietojumprogrammas: reizi ceturksnī pārbaudiet ar izsekojamām atsaucēm.
• Standarta procesa uzraudzība stabilos apstākļos: parasti pietiek ar ikgadēju pārbaudi.
• Skarba vai mainīga vide(plašas temperatūras svārstības, putekļaina vai tvaiku{0}}smaga atmosfēra): biežākas vietas pārbaudes ir papildu pūļu vērtas, jo šādi apstākļi paātrina novirzi.

Ražotāju ieteikumiem vienmēr jābūt prioritāriem, ja tie ir konservatīvāki nekā iepriekš minētie, jo īpaši attiecībā uz raidītājiem, ko izmanto drošības{0}}instrumentu sistēmās.

Ko tas nozīmē, izvēloties sensoru

Kalibrēšanas pūles ir vērts ņemt vērā pirms iegādes, nevis tikai pēc uzstādīšanas. Daži praktiski punkti, kas jāņem vērā:

Automātiskās-nulles un vienas{1}}pogas span funkcijasievērojami samaziniet iestatīšanas laiku vairāku{0}}tvertņu uzstādīšanai, īpaši, ja darbuzņēmējam pēc saspringta grafika ir jānodod ekspluatācijā desmitiem sensoru.

Iebūvēta -temperatūras kompensācijaJa sensors atradīsies ārā vai pie apsildāmām iekārtām, tas ir svarīgāks, nekā izskatās datu lapā.

Konfigurējami atbalss{0}}apstrādes profili(putas, maisīšana, zemas dielektriskās virsmas) var ietaupīt servisa apmeklējumu, kā parādīts iepriekš redzamajā lauka piemērā. Nodošanas ekspluatācijā laikā ir vieglāk izvēlēties pareizo profilu, nekā pēc mēnešiem diagnosticēt "spoku" kalibrēšanas problēmu.

HART vai digitālā izeja ar tālvadības konfigurācijuļauj tehniķim pārbaudīt un pielāgot kalibrēšanu no vadības telpas, kas ir svarīgi tvertnēm, kurām ir grūti fiziski piekļūt.Ja jūsu procesa apstākļi ir saistīti ar smagiem tvaikiem, putām vai putekļiem, kas padara ultraskaņas mērījumus mazāk uzticamus,a radara līmeņa sensorsvar būt labāk piemērota tai pašai attālās{0}}konfigurācijas darbplūsmai.

Nekas no tā neaizstāj labu kalibrēšanas praksi, taču pareizais raidītājs vispirms padara šo praksi ātrāku un samazina kļūdu iespējamību{0}}.

Pēdējās domas

Ultraskaņas līmeņa mērītāja kalibrēšana nav sarežģīta, taču tā atalgo pacietību. Tehniķi, kas iegūst nemainīgi precīzus rādījumus, ne vienmēr izmanto dārgāku aprīkojumu -. Viņi ir tie, kas pārbauda uzstādīšanas ģeometriju pirms vainošanas sensora, pārbauda, ​​pamatojoties uz neatkarīgu atsauci, nevis uzticas tikai diviem galapunktiem, un uztur kalibrēšanas žurnālu, kas pārvērš "šķiet labi" par faktisko datu tendenci. Pareizi nosakiet nulles un diapazona punktus, ņemiet vērā vidi, kurā sensors faktiski strādā, un pārējais mērījumu diapazons tiek nodrošināts pats par sevi.

Atsauces

• Amerikas instrumentu biedrība (ISA) - vispārīgi norādījumi par līmeņa mērīšanas instrumentiem un kalibrēšanas praksi.
• Amerikas naftas institūts,Naftas mērīšanas standartu rokasgrāmata, 3 - nodaļas tvertnes mērīšanas un līmeņa mērīšanas principi.
• Nacionālā standartu un tehnoloģiju institūta (NIST) - atsauces dati par skaņas ātrumu gaisā un tā atkarību no temperatūras.
• Ražotāja tehniskā dokumentācija ultraskaņas līmeņa raidītāju - nedegošās-joslas (bloķēšanas attāluma) specifikācijām un konfigurācijas procedūrām.

Vai strādājat ar kalibrēšanas problēmu savā tvertnē vai norādāt jaunu ultraskaņas vai radara līmeņa instrumentu sarežģītai lietošanai? Nosūtiet mums savu tvertnes rasējumu un procesa nosacījumus -, mēs palīdzēsim jums izdomāt pareizo iestatījumu, pirms tā kļūst par periodisku pakalpojuma biļeti.

Sazinieties tagad

Jums varētu arī patikt

• Līmeņa mērīšanas instrumenta kalibrēšana: pilnīga rokasgrāmata
• Magnētiskā līmeņa mērītāja kalibrēšana: soli{0}}pa-pamācība precīzai tvertnes uzraudzībai
• Kā kalibrēt radara līmeņa sensoru: soli{0}}pa-pamācība precīzai tvertnes uzraudzībai