У любого, кто проводил время возле линии очистки сточных вод, есть история о датчике уровня, который перестал иметь смысл. Показания скачут без причины, сигнализация не перестает чирикать, или на HMI резервуар выглядит наполовину полным, в то время как оператор, стоящий рядом с ним, видит, что он почти переполнен.Ультразвуковые уровнемерыпо-прежнему являются одним из наиболее разумных вариантов для такого рода условий эксплуатации - отсутствие деталей, контактирующих с рабочей средой, достойная точность за свою цену, легкость замены. Но у них есть закономерности сбоев, которые повторяются на всех предприятиях, и большинство из них вызваны одними и теми же причинами.
Это краткое изложение проблем, которые возникают чаще всего, того, что на самом деле происходит за ними, и что помогает решить их навсегда, а не только на неделю.
Почему растения продолжают выбирать ультразвуковые датчики контактного-типа
Логика достаточно проста. Сырой приток, первичный ил, песчаная жижа - ничто из этого не беспощадно ко всему, что к нему прикасается. Поплавки забиваются тряпками и жиром. Емкостные датчики слеживаются и дрейфуют. Ультразвуковые датчики располагаются над жидкостью и никогда не вступают в контакт, поэтому во многих случаях они действительно служат дольше и требуют меньше внимания.
Тем не менее, компромисс заключается в том, что они проводят измерения на открытом воздухе над резервуаром, который часто заполнен паром, пеной и движущимися частями -, а это именно та среда, которая их сбивает. Технология решает одну проблему (засорение) и наследует другую (помехи). Стоит знать, особенно если вы сравниваете предложения и устройство одного поставщика заметно дешевле -, оно обычно дешевле, потому что в нем отсутствуют функции, которые решают эту вторую проблему.
Проблемы, которые на самом деле проявляются на сайте
1. Пена поглощает сигнал
Эту жалобу мы слышим чаще всего, и она почти всегда возникает в аэротенках или где-либо еще с механическим перемешиванием. Пена не отражает звук так, как плоская поверхность жидкости, - она рассеивает его, поэтому датчик либо полностью теряет эхо, либо улавливает частичное отражение где-то внутри слоя пены, а не на фактической поверхности воды под ним.
У нас был случай, когда на заводе продолжали поступать сигналы тревоги-о высоком уровне во время пиковой биологической нагрузки, хотя резервуар был далеко не полным. Оказалось, что слой пены в этот период был достаточно толстым, и датчик считал верхнюю часть пены уровнем жидкости. Исправление заключалось не в новом датчике -, а в его перемещении в сторону от зоны диффузора и добавлении короткой успокоительной секции, чтобы сократить прямое воздействие пены. Показания стабилизировались в течение суток.
Если изменение положения нецелесообразно, обратите внимание на устройства с регулируемой пороговой чувствительностью эха. Это не устранит проблему с густой пеной, но значительно уменьшит количество ложных срабатываний.
2. Ложные эхо-сигналы от внутренних компонентов резервуара
Лестница, вал мешалки, опорная балка, находящаяся внутри конуса луча датчика -, все это может отражать звук обратно и восприниматься как поверхность. Обычно это выглядит как внезапные, физически невозможные скачки линии тренда: уровень падает на десять сантиметров за один цикл сканирования, а затем снова возвращается.
Покупатели часто упускают из виду угол луча при сравнении датчиков, в основном потому, что он скрыт в технических характеристиках, а на бумаге каждая модель «выглядит одинаково». Это не должно быть запоздалой мыслью - широкий угол луча в резервуаре, полном структурных беспорядков, вызывает именно эту проблему. Во время ввода в эксплуатацию правильная процедура сопоставления ложного-эхо-сигнала вместо перехода сразу к настройкам по умолчанию позволяет решить большую часть таких случаев еще до того, как они станут вызовом службы поддержки.
3. Слепая зона ловит вас именно тогда, когда точность имеет решающее значение
У каждого ультразвукового преобразователя есть мертвая зона вблизи лица, где показания ненадежны -, волна еще не стабилизировалась. Если максимальный уровень заполнения вашего резервуара находится где-то рядом с этой зоной, вы теряете точность именно в тот момент, когда вам это больше всего нужно: вблизи переполнения.
Это одна из тех вещей, которую легко предотвратить и которую раздражает исправлять после установки. Перед установкой сверьте характеристики слепой зоны с фактическим максимальным ожидаемым уровнем с запасом -, а не с общим числом «диапазона измерения», которое указывают поставщики, что обычно предполагает идеальные условия открытого-бака, которые не соответствуют реальному канализационному бассейну.
4. Дрейф от колебаний температуры и влажности.
Скорость звука меняется в зависимости от температуры воздуха, поэтому резервуар, который нагревается под прямыми солнечными лучами и остывает за ночь, может показывать медленный дрейф показаний, не имеющий ничего общего с фактическим уровнем жидкости. Это настолько незаметная проблема, что операторы иногда неделями преследуют ее как проблему калибровки, прежде чем осознают, что она отслеживает дневную температурную кривую.
Датчики со встроенным-датчиком температуры и автоматической компенсацией справляются с этой задачей без вмешательства оператора. Если уже установленное устройство его не имеет, ручная перекрестная-проверка по штатному манометру в несколько раз в день позволит, по крайней мере, количественно определить, насколько сильно происходит смещение, что поможет решить, стоит ли модернизировать его.
5. Отложения на лицевой стороне преобразователя
Отсутствие-контакта не означает отсутствие обслуживания. Жировой туман и конденсат со временем оседают на поверхности датчика, особенно вблизи первичной очистки или промышленных сбросов с высоким содержанием жира. Лицо с покрытием ослабляет исходящий импульс, а обратный сигнал становится более шумным, прежде чем кто-либо заметит полный отказ - он постепенно ухудшается, поэтому его легко пропустить при быстрой визуальной проверке.
Очистка-через заданный интервал предотвращает большую часть проблем. На линиях, где это постоянная головная боль, стоит обратить внимание на материал покрытия датчика при покупке блоков с поверхностью из - ПТФЭ или ПВДФ-, они удаляют жир намного лучше, чем пластик без покрытия, а разница в цене невелика по сравнению с трудозатратами на очистку загрязненного датчика каждые несколько недель.
6. Турбулентность, мешающая обратному сигналу
Каналы для песка, коробки для разделения потока, все, что находится рядом с смесителем, - турбулентность на поверхности разбивает отражение на непоследовательное, шумное отражение вместо одного чистого эха. Датчик не сломан, он просто не получает сигнала, которому можно доверять.
Расположение на самом спокойном участке течения помогает больше, чем люди ожидают. Там, где это невозможно, стоит обратить внимание на настройки демпфирования или усреднения передатчика - большинство промышленных устройств позволяют сглаживать отклик, не слишком сильно отставая от реальных изменений. Это настройка, которую люди редко трогают после ввода в эксплуатацию, и это прискорбно, потому что часто это все, что нужно.
7. Ярлыки установки, которые выглядят как аппаратные сбои
Это непривлекательно, но это действительно распространенная основная причина. Датчик установлен слишком близко к стенке резервуара, сигнальный кабель проложен параллельно линии питания двигателя без экранирования, устройство не совсем вертикально - любое из этих показаний будет давать показания, которые будут выглядеть как неисправный датчик, хотя сам датчик в порядке.
Прежде чем обвинять прибор, стоит проверить расстояние от стены на соответствие минимальному значению, указанному производителем (обычно 20-30 см, зависит от модели), проложить сигнальный кабель отдельно от источника питания, где это возможно, и убедиться, что крепление ровное. Это пятиминутная проверка, которая экономит поездку на грузовике.
Что это значит, если вы выбираете датчик, а не просто чините его
Для покупателей, сравнивающих варианты, а не устраняющих неполадки того, что уже установлено, на практике несколько вещей имеют большее значение, чем обычно предполагают номера спецификаций:
- Материал корпуса и кабельного вводана очистных сооружениях это имеет большее значение, чем где-либо еще, потому что сероводород разъедает дешевые корпуса быстрее, чем ожидает большинство покупателей. Корпус из нержавеющей стали или высококачественного-ПБТ стоит дороже, но существенно меняет цикл замены.
- Качество обработки эхо — это настоящая разница между бюджетными устройствами и устройствами среднего-диапазона, а не просто цифры диапазона или точности на бумаге. Два датчика с одинаковой заявленной точностью могут вести себя совершенно по-разному в резервуаре с пеной в зависимости от того, насколько хорошо внутренняя фильтрация обрабатывает зашумленный обратный сигнал.
- Местная поддержка и наличие запасных частейв конечном итоге это будет иметь такое же значение, как и само оборудование, если устройство какое-то время находится в эксплуатации - датчик, который немного дешевле, но на замену детали уходят недели, на самом деле не дешевле.
Привычки обслуживания, которые продлевают срок службы
- Протирайте поверхность датчика начисто по установленному графику, а не по мере необходимости - ежемесячно — разумный вариант по умолчанию для жирных-толстых линий.
- Пару раз в год проверяйте уплотнения корпуса и кабельные вводы на наличие коррозии.
- Повторно-проверяйте показания вручную после очистки резервуара или структурных изменений поблизости.
- Повторно проверьте монтажные кронштейны после больших сезонных колебаний температуры.
- Просмотрите и обновите карту ложного-эхо, если что-то изменится внутри резервуара - новое оборудование, добавленные лестницы и все, что меняет путь луча
Когда пришло время подумать о радаре
Ультразвуковые датчики являются надежным стандартом для многих резервуаров для сточных вод, но они не всегда являются правильным выбором. Стойкая густая пена, густой пар или узкие резервуары, заполненные препятствиями, как правило, предпочтительнее использовать волновой или бесконтактный радарный уровнемер, поскольку радар гораздо менее чувствителен к пару, пене и наслоениям температуры. Его покупка обходится дороже, но для резервуара, который никогда не работал хорошо с ультразвуковым оборудованием -, который генерирует заявку в службу поддержки раз в два месяца -, общая стоимость обычно рассчитывается вперед в течение нескольких лет, если принять во внимание время устранения неполадок.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли устранить помехи от пены только с помощью настроек, не перемещая датчик?
Частично. Регулировка порога эхосигнала и демпфирования снижает количество ложных срабатываний из-за умеренной пены, но толстый, стойкий слой пены обычно требует физического изменения -, изменения положения, успокоительного колодца или вообще другой технологии.
Как часто следует проводить повторную калибровку этих датчиков при работе со сточными водами?
Раз в год — разумный базовый уровень для большинства растений. Там, где воздух особенно агрессивен или внутренние детали резервуара часто меняются, проверка каждые шесть месяцев может привести к сбою, прежде чем это станет эксплуатационной проблемой.
Действительно ли плата за датчик означает меньше проблем?
В этой категории обычно да, - разница в цене, как правило, отражает реальные вещи, такие как материал покрытия, качество обработки эха и долговечность корпуса, а не только брендинг. В частности, для суровых условий канализации более дешевый вариант часто обходится дороже при посещении сервисного обслуживания.
Можно ли устанавливать эти датчики в герметичные, газонепроницаемые-резервуары?
Большинство моделей поддерживают его, но разница давления внутри герметичного сосуда все же может незначительно влиять на время распространения звука. Прежде чем выбирать датчик для закрытого резервуара, стоит проверить номинальное давление и диапазон компенсации.
Как долго эти устройства обычно выдерживают воздействие сточных вод, прежде чем потребуется замена?
При разумных правилах уборки и правильном рейтинге корпуса типичным является несколько лет надежной службы. Воздействие коррозионного газа или отсутствие технического обслуживания значительно сокращают это окно.
Ссылки
Руководящая документация Агентства по охране окружающей среды США - по контрольно-измерительным приборам, контролю и автоматизации сооружений по очистке сточных вод.
Федерация водной среды (ВЭФ) - Практическое руководство по станционным контрольно-измерительным приборам и системам управления.
Технические справочники Международного общества автоматизации (ISA) - по принципам ультразвукового и радиолокационного измерения уровня.
Работаете над конкретным танком, который себя не ведет? Отправьте нам конфигурацию, и мы поможем выяснить, является ли это проблемой настроек, проблемой размещения или необходимостью переключения технологии.
