Radara līmeņa mērītāji notekūdeņu attīrīšanai: ieguvumi, veidi un izvēle

Ja strādājat notekūdeņu attīrīšanas jomā, iespējams, esat ticis galā ar šo nomākto situāciju: jūs uzstādāt jaunu līmeņa sensoru, tas darbojas labi dažus mēnešus, un tad pēkšņi rādījumi kļūst neuzticami - vai vispār pārstāj darboties.

Tā nav tava vaina. Notekūdeņi ir viena no vissmagākajām vidēmlīmeņa mērīšana. Putas, tvaiki, gruži, kodīgas ķimikālijas un mainīgas temperatūras var traucēt sensora darbību.Ultraskaņas sensorizaudē precizitāti, kad veidojas putas. Spiediena raidītāji tiek aizsērēti ar cietām vielām. Pat dažas vadāmo viļņu radara zondes var neizdoties, kad pārklājums uzkrājas.

Rezultāts? Neplānota apkope, ārkārtas izsaukumi un sliktākajā gadījumā procesa traucējumi vai atbilstības problēmas.

Radaru līmeņa mērītāji ir kļuvuši par -risinājumu daudziem notekūdeņu lietojumiem -, taču ne visas radaru tehnoloģijas ir vienādas. Šajā rokasgrāmatā mēs izskaidrosim, kā radara līmeņa mērīšana darbojas notekūdeņiem, galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar citām tehnoloģijām un kas jāņem vērā, izvēloties sensoru savam lietojumam.

Notekūdeņu līmeņa mērīšanas nepielūdzamā realitāte

Notekūdeņi ir viens no sarežģītākajiem līmeņa sensoru rūpnieciskajiem līdzekļiem. Katrs ārstēšanas posms rada apstākļus, kas var izraisīt priekšlaicīgu parasto iekārtu atteici.

Nav nekas neparasts, ka ultraskaņas sensori piedzīvo ievērojamas precizitātes problēmas jau dažu mēnešu laikā pēc uzstādīšanas aerācijas tvertnēs, un hidrostatiskās zondes var tik stipri aizsērēt, ka tās ir pilnībā jānoņem un jānomaina.

Aizsērēšana un piesārņojums: kāpēc saskaras sensori cīnās

Neapstrādāti notekūdeņi pārvadā visu, sākot no taukiem un matiem līdz plastmasas atkritumiem un dūņām. Kontaktsensori, piemēram, hidrostatiskās zondes un pludiņmēri, tiek pārklāti un piesārņoti dažu nedēļu laikā pēc uzstādīšanas.

Vienā pārtikas pārstrādes notekūdeņu lietojumprogrammā hidrostatiskajām zondēm bija nepieciešama iknedēļas tīrīšana - katrai tīrīšanai divi tehniķi prasīja divas stundas, kā arī atļaujas iekļūt ierobežotā telpā. Gada laikā tas radīja simtiem cilvēku-stundu nevajadzīgas apkopes.

Vēl ļaunāk, piesārņojums bieži ir neredzams, līdz tas rada problēmu. Pat plāns dūņu slānis uz zondes diafragmas var radīt ievērojamu mērījumu kļūdu. Līdz brīdim, kad operatori pamana novirzi, viņi, iespējams, jau ir iztērējuši tūkstošiem pārmērīgas ķīmiskās apstrādes vai izraisījuši pārplūdes notikumu.

Vēl ļaunāk, piesārņojums bieži ir neredzams, līdz tas rada problēmu. Pat plāns dūņu slānis uz zondes diafragmas var radīt ievērojamu mērījumu kļūdu. Līdz brīdim, kad operatori pamana novirzi, viņi, iespējams, jau ir iztērējuši tūkstošiem pārmērīgas ķīmiskās apstrādes vai izraisījuši pārplūdes notikumu.

Putas un tvaiks: kāpēc ultraskaņas sensori neizdodas

Ultraskaņas sensori paļaujas uz skaņas viļņiem, kas izkliedējas un zaudē signāla stiprumu, saskaroties ar putām vai tvaiku. Aerācijas tvertnes, bioreaktori un izlīdzināšanas baseini rada biezas, noturīgas putas visu diennakti. Tvertnēs ar smagām bioloģiskām putām ultraskaņas mērījumu kļūdas var sasniegt desmitiem centimetru -, kas ir tik nozīmīgas, ka operatori bieži vairs neuzticas rādījumiem un pārbauda līmeņus manuāli.

Vasaras mēnešos siltie notekūdeņi, kas paceļas vēsā gaisā, rada pastāvīgu miglas slāni, kas katru dienu vairākas stundas padara ultraskaņas sensorus neuzticamus. Un lietusgāzes laikā? Tvaiks un šļakatas var izraisīt ultraskaņas sensoru pilnīgu signāla zudumu.

Korozija un vides stress

Sērūdeņraža gāze no notekūdeņiem laika gaitā korodē metāla korpusus un blīves. Āra instalācijas saskaras ar papildu izaicinājumiem: sasalšanas temperatūra var sabojāt plastmasas detaļas, lietus ūdens var iekļūt elektroinstalācijā un vējš var izkropļot ultraskaņas signālus. Stipra vēja apstākļos ultraskaņas sensori var radīt neregulārus rādījumus, izraisot sūkņu darbību sausā stāvoklī un dārgas motora atteices.

Atbilstība normatīvajiem aktiem: nulles tolerance pret neveiksmēm

Notekūdeņu iekārtas darbojas saskaņā ar stingriem vides aizsardzības noteikumiem. Viena pārpilde var izraisīt ievērojamus naudas sodus, kā arī obligātu publisku ziņošanu un pastiprinātu regulatīvo pārbaudi gadiem ilgi.

Uzticama līmeņa mērīšana nav tikai darbības ērtība, - tas ir ļoti svarīgi, lai nodrošinātu atbilstību un izvairītos no dārgiem sodiem.

Notekūdeņu radara līmeņa mērītāju galvenās priekšrocības

Katra radara tehnoloģijas priekšrocība tieši atrisina kopējo notekūdeņu līmeņa mērīšanas sāpju punktu. Tie nav tikai mārketinga apgalvojumi, - tie ir izmērāmi uzlabojumi, kas tiek parādīti apkopes žurnālos un pēdējos{2}}rezultātos.

Bez-kontakta dizains: krasi samaziniet uzturēšanas prasības

Šī ir viena no lielākajām radara līmeņa mērītāju priekšrocībām notekūdeņu lietošanā. Sensors tiek uzstādīts 1-2 metrus virs šķidruma virsmas un nekad nesaskaras ar notekūdeņiem.

Vairs nav jāvelk aizsērējušas zondes. Vairs nav jānokasa tauki no pludiņiem. Vairs nav jāievada ierobežotā telpā ikdienas apkopei.

Saskaņā ar nozares datiem un atsauksmēm no notekūdeņu iekārtām, kuras ir pārgājušas uz bezkontakta radaru, līmeņa mērīšanas iekārtu apkopes laiku var samazināt par70-90%salīdzinot ar kontakt{0}}tipa sensoriem, piemēram, hidrostatiskām zondēm vai pludiņa ierīcēm.

Iknedēļas tīrīšanas un kalibrēšanas vietā daudzām iekārtām ir nepieciešama tikai ātra vizuāla pārbaude ik pēc dažiem mēnešiem. Iekārtas kalpošanas laikā tas ievērojami ietaupa darbaspēku - laiku, ko var novirzīt kritiskākiem infrastruktūras uzdevumiem.

Iekļūst putās un tvaikā: uzticami rādījumi sarežģītos apstākļos

Viena no lielākajām mūsdienu radaru tehnoloģiju priekšrocībām notekūdeņu jomā ir tās spēja uzturēt precīzus rādījumus pat putu, tvaika un tvaiku - apstākļos, kas rada lielas problēmas ultraskaņas un vecākiem radara sensoriem.

Kāpēc 80 GHz radars darbojas labāk:

Mūsdienu 80 GHz FMCW radars izmanto šauru, fokusētu mikroviļņu staru kūli, kas izgriež putas un tvaiku ar minimālu signāla zudumu. Atšķirībā no vecākiem 26 GHz radaru modeļiem, kas var cīnīties ar biezām bioloģiskām putām, kas parasti sastopamas notekūdeņu lietojumos, 80 GHz signāli var iekļūt ievērojamos putu slāņos un joprojām precīzi izmērīt faktisko šķidruma līmeni zem tā.

Tas ir īpaši svarīgi vētru un stipru lietusgāžu laikā, kad palielināts plūsmas ātrums, turbulence un temperatūras atšķirības var radīt smagus putu un tvaika slāņus. Iekārtās, kurās izmanto ultraskaņas vai vecāku radaru tehnoloģiju, bieži rodas neuzticami rādījumi vai pat pilnīgs signāla zudums šajos apstākļos -, kas var izraisīt sūkņa kļūmes, pārplūdi vai procesa traucējumus.

Izmantojot 80 GHz bezkontakta radaru, līmeņa mērījumi saglabājas stabili un precīzi pat šajos sarežģītajos apstākļos, palīdzot iekārtām uzturēt uzticamu darbību visos laikapstākļos un procesa apstākļos.

Pastāvīga precizitāte, uz kuru varat paļauties

Radara līmeņa mērītāji nodrošina ļoti precīzu līmeņa mērījumu - parasti ±2 mm - pat sarežģītos notekūdeņu apstākļos. Šis precizitātes līmenis palīdz optimizēt katru ārstēšanas procesa posmu:

• Precīza līmeņa kontrole aerācijas tvertnēs var samazināt ventilatora enerģijas patēriņu par 10-15%

• Precīza dūņu segas līmeņa mērīšana palīdz optimizēt polimēru izmantošanu

• Uzticama sūkņa vadība novērš sauso darbību un pagarina iekārtas kalpošanas laiku

Papildus precizitātei radara sensori ir pazīstami arī ar savu ilgtermiņa-stabilitāti un uzticamību. Pareizi norādīti radara mērinstrumenti, kas paredzēti darbībai plašā temperatūras diapazonā un izturīgi pret vibrāciju, mitrumu un korozīvu vidi, piemēram, sērūdeņradi (H₂S), var pastāvīgi darboties 8–10 gadus, veicot minimālu apkopi un nav nepieciešama regulāra atkārtota kalibrēšana.

Zemākas kopējās īpašuma izmaksas (TCO)

Radaram ir augstākas sākotnējās izmaksas nekā ultraskaņas vai hidrostatiskajiem sensoriem. Bet, aprēķinot kopējās īpašumtiesību izmaksas 5 gadu laikā, radars patiesībā ir30-40% lētāklielākajai daļai notekūdeņu lietojumu. Lielākajai daļai augu investīcijas pilnībā atmaksājas 18–24 mēnešu laikā.

Šeit ir aptuvens salīdzinājums tipiskai 10 MGD rūpnīcai:

Piezīme. Aptuvenais salīdzinājums tikai atsaucei. Faktiskie rezultāti atšķiras atkarībā no pielietojuma, iekārtas lieluma un darbības apstākļiem.

Vai vēlaties pielāgotu TCO analīzi savai konkrētajai iekārtai?

Sazinieties tagad

Nomaiņa un attālā piekļuve-

Visi modernie radara mērītāji atbalsta 4-20mA, HART un Modbus protokolus, padarot tos tiešu-esošo sensoru aizstājējus. Nav nepieciešams pārslēgt visu SCADA sistēmu — vienkārši uzstādiet radaru, iestatiet tvertnes augstumu, un jūs ātri sākat darboties.

Bluetooth savienojums ir milzīgs drošības ieguvums. Tehniķi var konfigurēt un kalibrēt mērierīci no zemes līmeņa, izmantojot mobilo lietotni, nav nepieciešamas kāpnes vai ieeja ierobežotā telpā. Attālā piekļuve ļauj rūpnīcas vadītājiem pārraudzīt līmeņus no jebkuras vietas un saņemt tūlītējus brīdinājumus, ja līmeņi tuvojas kritiskajām robežām.

Kur radars nodrošina ātrāko IA

Radars darbojas visā notekūdeņu iekārtā, taču šīs ir lietojumprogrammas, kurās jūs vispirms redzēsit lielākos ietaupījumus:

Ietekmes pacēlāju stacijas

Neapstrādātu notekūdeņu pacelšanas stacijas ir vissliktākā vieta kontaktu sensoriem. Tauki un gruži dažu dienu laikā aizsprosto hidrostatiskās zondes, un tvaiki vētras laikā iznīcina ultraskaņas sensorus. Radars novērš visas šīs problēmas, nodrošinot uzticamu līmeņa kontroli, kas novērš pārplūdi un pagarina sūkņa kalpošanas laiku.

Aerācijas tvertnes un gāzētāji

Aerācijas tvertnes rada pastāvīgas putas un turbulenci, kas padara ultraskaņas sensorus nederīgus. 80GHz radars iekļūst putās un ignorē virsmas viļņus, nodrošinot stabilus rādījumus, kas ļauj optimizēt aerācijas ātrumu un samazināt enerģijas izmaksas.

Dūņu biezinātāji un atūdeņošanas iekārtas

Dūņu augstā viskozitāte un tendence pārklāt virsmas padara to par izaicinājumu kontakta sensoriem. Radara bezkontakta dizains nozīmē, ka nav piesārņojuma, nav tīrīšanas un precīzu šķidruma līmeņa un dūņu segas saskarnes mērījumu.

Lietusūdens aiztures baseini

Āra lietusūdens baseini ir pakļauti ekstremāliem laikapstākļiem. Radaru pilnībā neietekmē vējš, lietus, sniegs un temperatūras izmaiņas, nodrošinot uzticamu uzraudzību, kas novērš pārplūdi spēcīga lietus laikā.

FAQ: Bieži uzdotie jautājumi

J: Vai radara līmeņa mērītāji tiešām var mērīt caur putām?

Jā, modernais 80 GHz FMCW radars var iekļūt lielākajā daļā putu slāņu, kas atrodami notekūdeņu lietojumos. Šaurie, fokusētie mikroviļņu stari iziet cauri putām ar minimālu signāla zudumu un joprojām precīzi mēra faktisko šķidruma līmeni zem tā. Ļoti biezas, blīvas putas var nedaudz samazināt precizitāti, bet radars joprojām ievērojami pārspēj ultraskaņas tehnoloģiju putu apstākļos.

J: Kāda ir atšķirība starp 26 GHz un 80 GHz radaru?

Galvenā atšķirība ir staru kūļa platums un iespiešanās spēja. 80GHz radaram ir daudz šaurāks staru kūļa leņķis, kas nozīmē, ka tas var stingrāk fokusēties uz šķidruma virsmu un izvairīties no šķēršļiem, piemēram, tvertnes sienām vai deflektoriem,. 80GHz arī parasti darbojas labāk putu un tvaika apstākļos, salīdzinot ar vecāku 26 GHz tehnoloģiju. Notekūdeņu izmantošanai 80 GHz parasti ir labāka izvēle.

J: Cik daudz apkopes nepieciešams radara līmeņa mērītājiem?

Viena no lielākajām bezkontakta radara priekšrocībām ir minimāla apkope. Tā kā sensors nekad nepieskaras šķidrumam, nav netīrumu, aizsērējumu un nodiluma no saskares ar vidi. Lielākajai daļai iekārtu ir nepieciešama tikai ātra vizuāla pārbaude ik pēc dažiem mēnešiem, un atkārtota kalibrēšana ir nepieciešama reti.

J: Vai radara līmeņa mērītāji ir piemēroti āra instalācijām?

Jā, radara līmeņa mērītāji ir labi{0}}piemēroti izmantošanai ārpus telpām. Tos neietekmē vējš, lietus, sniegs un temperatūras izmaiņas - apstākļi, kas bieži rada problēmas ultraskaņas sensoriem. Lielākā daļa modeļu ir pieejami ar laikapstākļiem izturīgiem korpusiem un var darboties plašā temperatūras diapazonā.

J: Vai radars var aizstāt manus esošos ultraskaņas sensorus bez pārslēgšanas?

Vairumā gadījumu jā. Mūsdienu radara līmeņa mērītāji atbalsta standarta 4-20 mA HART un Modbus izejas, tāpat kā lielākā daļa ultraskaņas sensoru. Tas nozīmē, ka tos bieži var uzstādīt kā tiešus nomaiņus, neprasot būtiskas izmaiņas jūsu esošajā vadības sistēmā vai elektroinstalācijā.

J: Cik precīzi ir radara līmeņa mērītāji notekūdeņiem?

Lielākā daļa bezkontakta radara līmeņa mērītāju piedāvā precizitāti no ±2 mm līdz ±5 mm atkarībā no modeļa un lietošanas apstākļiem. Lai gan ļoti spēcīgas putas vai turbulence var nedaudz ietekmēt precizitāti, radars joprojām nodrošina daudz konsekventākus un uzticamākus rādījumus nekā ultraskaņas vai hidrostatiskie sensori notekūdeņu vidē.

Secinājums: pārtrauciet izšķērdēt naudu par novecojušiem sensoriem

Ultraskaņas un hidrostatiskie sensori sākotnēji var šķist lētāki, taču tie ir viltus ekonomija -, ko jūs ietaupīsiet no sākotnējām izmaksām, jūs daudzkārt atmaksāsit apkopes, dīkstāves un iespējamo naudas sodu dēļ.

Radara līmeņa mērītāji nav tikai labāka tehnoloģija, - tie ir visuzticamākais risinājums skarbajiem notekūdeņu attīrīšanas apstākļiem. Tie samazina apkopi, uzlabo procesa efektivitāti, nodrošina atbilstību normatīvajiem aktiem un nodrošina zemākas kopējās īpašuma izmaksas visā to kalpošanas laikā.

Ja joprojām saskaraties ar aizsērējušām zondēm, putu{0}}izraisītām kļūdām vai pārplūdes izraisītām bailēm, iespējams, ir laiks apsvērt radara jaunināšanu.

Vai esat gatavs atrast savai iekārtai pareizo radara risinājumu?

Mūsu inženieru komanda specializējas rūpnieciskā līmeņa mērīšanā notekūdeņu un procesu lietojumiem. Mēs piedāvājam pielāgotus risinājumus, tehniskos norādījumus un ilgtermiņa -pēc-pārdošanas atbalstu, kas pielāgots jūsu īpašajām vajadzībām.

Atsauces

• Starptautiskā automatizācijas biedrība (ISA).Līmeņa mērīšana ūdens un notekūdeņu attīrīšanas iekārtās.Research Triangle Park, NC: ISA.

• KROHNE grupa.Radara līmeņa mērīšana notekūdeņu lietojumiem: lauka rokasgrāmata.Dīsburga, Vācija: KROHNE.

• Endress+Hauser.Notekūdeņu attīrīšanas līmeņa mērīšanas labākā prakse.Reinaha, Šveice: Endress+Hauser.

• Amerikas Savienoto Valstu Vides aizsardzības aģentūra (EPA).Kombinētās kanalizācijas pārplūdes kontroles un uzraudzības vadlīnijas.Vašingtona, DC: EPA.

• Ūdens vides federācija (WEF).Instrumenti un kontrole notekūdeņu attīrīšanas iekārtām.Aleksandrija, VA: WEF.