Måling af niveau med mikrobølgeteknologi radar og guidet radar.

Transkript

1

2 Sammenligning af måleprincipper Kapacitiv Ultralyd Radar Guidede Flyder Tryk Radiometrisk Kilde Damping dependent on density Diff. Vejeceller Hydrostatisk 2

3 Sammenligning af måleprincipper Klæbrige medier Viser et højere niveau Falske ekkoer Ingen effekt Næsten ingen effekt 3

4 Sammenligning af måleprincipper Skum Viser et højere niveau Afhængig af frekvens Næsten ingen effekt Ingen effekt Ingen effekt Ingen effekt Ingen effekt Første spørgsmål: skal udstyret reagere på skummet? eller ignorere skummet? 4

5 Niveaumåling med radar

6 Dielektricitetskonstant - Permittivitet er en egenskab ved et materiale, som udtrykker materialets evne til at frembringe en elektrisk fluxtæthed når det påvirkes med en elektrisk feltstyrke. - Forholdet mellem Permittivitet af et medie til Permittivitet i frit rum er en dimensionsløs også kaldet relative Permittivitet eller dielektricitetskonstant. For eksempel ved 20 C er den relative Permittivitet i luft omkring 1,0005, vand ved 20 C er omkring 80 - I forbindelse med niveaumåling med mikrobølger () beskriver dielektricitetskonstanten et medies evne til at reflektere mikrobølgerne - Dielektricitetskonstanten hænger oftest sammen med ledningsevnen i mediet høj ledningsevne betyder som regel også høj dielektricitetskonstant. 6

7 Dielektricitetskonstant Dielelectric DC value Dielelectric DC value Air 1.0 Propane 1.6 Water 81 PE granules Oil 2.1 Cement Toluol 2.4 Sand

8 Radar måling Distance Level 100% 0% Radar niveaumåling Frekvens områder 6 GHz op til 80 GHz Puls hastighed v = 300,000 km/s Indflydelse af DK-værdi ledningsevne Ingen indflydelse af tryk temperatur gassammensætning densitet luftens bevægelse 8

9 Temperatur indflydelse Ved 1000 C har målingen en fejl på 0,023% Luft- / nitrogenkøling 0,3 0,2 0, C 9

10 10

11 Tryk Normal tryk og vakuum har en meget lille indflydelse på nøjagtigheden Typisk fra vakuum til 160 bar 11

12 12

13 Signal dæmpning Måling af niveau med mikrobølgeteknologi Skum Små bobler Store bobler 6,3 GHz 10 GHz 26 GHz Frekvens 13

14 14

15 Fokusering Smal fokusering Høj frekvens Færre falske ekkoer Mindre horn Bred fokusering Lav frekvens Flere falske ekkoer Nemmere at behandle i softwaren Lavere pålidelighed 15

16 Strålevinkel 0 m - 6 db = 16-3 db = 12 Strålevinklen er området med en høj koncentration af radar energi. strålevinklen defineres ved minus 3 db fra energi maksimum. Energi koncentrationen falder jo længere væk fra center man kommer. Ved produkter med lav dielektricitetskonstant skal man kigge på strålevinklen ved minus 6 db. maximum energy 5 m 0.75 m 0.55 m 0.55 m m 0.75 m

17 Konstruktioner Et frit område til strålevinklen garanterer en pålidelig måling. Konstruktioner i radarstrålen vil genererer falske ekkoer Et falsk ekko har indflydelse på nøjagtigheden og kan give niveauhop Optimer polariseringen for at reducere styrken af det falske ekko. Udfør en falsk ekko udblænding når det ikke er muligt at undgå konstruktioner i beholderen 17

18 Modtaget radar energi 0 m 0 m 5 m VEGAPULS 61 1 ½ Antenna 5 m VEGAPULS 63 DN 80 Antenna 0.55 m 0.00 m 0.55 m 0.95 m 0.00 m 0.95 m 18

19 Antenne værdier ved høj dielektrisk konstant 80 (vand) 19

20 Antenne værdier ved lav dielektrisk konstant < 3 (diesel) 20

21 Referencepunkt på radar 21

22 Referencepunkt på radar } Dødzone 22

23 Polarseringsmærke på radar antenne 23

24 Polarisering Polarisering reducerer falske ekkoer Polariserings mærke Stort falsk ekko Drejet 90 Mindre falsk ekko 24

25 Rør i bunden af en tank 25

26 Reaktor applikation På reaktor applikationer, er der ofte store falske signaler. De er genereret fra metalkonstruktioner i tanken. Refleksion fra produktet er ofte svag, på grund af omrøring. En optimeret polariserings retning kan reducere de falske ekkoer og forbedre din måling. 26

27 Echo recording, optimering ved brug af polarisering Polarisering er optimeret. 27

28 Bypass måling Find en position, hvor falske ekkoer fra bypass-tilslutningerne minimeres. Brug ekko kurve i PACTWARE. 28

29 Polarisering Med polarisering drejet imod midten af siloen vil de falske ekkoer fra svejsninger blive reduceret. Polariseringsmærke 29

30 Polarisering Polarisering imod silo væggen vil give et stort ekko fra keglen Polariserings mærke 30

31 Ideel placering Monterings position: fra en ⅓ til ½ del af siloens radius ⅓ - ½ af radius 31

32 Niveauswitch Niveau 32

33 Level 33

34 Level 34

35 Niveau Tryk Niveauswitc h 35

36 Spørgsmål

37 Guidede radar

38 Guidede radar Funktion Tiden fra impuls sendes til ekko modtages omregnes til niveau Fordele Påvirkes ikke af installationer i tanken Høj nøjagtighed (mm) Uafhængig af produkt og proces variationer Applikationer Niveau måling på væske og faststof Tåler vakuum, høje temperaturer og højt tryk Interface måling 38

39 Energi felt Energi felt 500 mm Stav Set fra top Fra siden 39

40 Guidede mikrobølger En lav DK-værdi giver et lavt brugbar ekko En høj DK-værdi giver et højt brugbar ekko 40

41 Produkt refleksion fra solventer V På grund af den meget lave dk værdi, er signalet i applikationer med solventer mindre. m (d) 41

42 Produkt refleksion fra solventer med coaxial probe V m (d) coaxial sondens signal fra solventer er større. 42

43 Montage regler Med en min. afstand på 300mm til tankvæggen, opnås det bedste resultat > 300 mm 43

44 Montage regler Hvis der er afstivninger i tanken, skal der holdes en minimums afstand på: 300 mm (vand) på produkter med høj DK værdi, 500 mm (olie) på produkter med lav DK værdi mm 44

45 Montage regler Forkert montage! 45

46 Forkert montage! mm 46

47 Montage regler Hvis der er afstivninger i tankens låg/dæk, skal der holdes en minimums afstand på mm (vand) på produkter høj DK værdi mm 500 mm (olie) på produkter med lav DK værdi 47

48 Forkert montage! 48

49 Montage regler Hvis der fyldes igennem siden eller låget skal der mindst holdes en afstand på. 300 mm (vand) på produkter med høj DK værdi 500 mm (olie) på produkter med lav DK værdi mm 49

50 Montage regler Der genereres falske ekkoer inde i montage studsen. Udefra ser det rigtigt ud, men det er ikke til at se, at studsen ikke er skåret af, på under siden. Men det ses tydeligt på ekko kurven, og giver store problemer for målingen. 50

51 Ekko kurve 51

52 Montage regler En lang smal studs genererer falske ekkoer. Wire eller rod kan let komme til at røre ved metallet, og måleren vil vise 100 % 52

53 Ekko kurve 53

54 Montage regler Rigtig montage Studsen skal kun være 50 mm høj 54

55 Montage regler Studsen er korrekt! Men hullet i tanken er for lille

56 Montage regler Forkert montage! 56

57 Level Point level 57

58 Montage regler, tørstof målinger Under fyldning vil produktoverfladen flytte fra centrum mod væggen. Wiren vil blive skubbet med og der opstår falske ekkoer som er større end produkt ekko. 58

59 Montage regler, tørstof målinger Wiren bør slutte ca. 500 mm over bunden i konen. Det meste af tiden vil der ligge lidt produkt i siloen som vil holde wiren på plads. 59

60 Point level Level 60

61 Level 61

62 Interface måling Øverste medie Lille emulsionslag Min. lagtykkelse: 50mm Nederste medie DK værdien skal være mindst 10 gange større end for det øverste medie 62

63 Spørgsmål

64 64