Nivelco koolitus II - mikrolaineandurid (Guided TDR radar)

TDR-i mõõtmise põhimõte töötati algselt välja 1990. aastatel kasutamiseks kaablite testimisel. Ettevõtted kasutasid seda meetodit maa-aluste telefoni-, telekommunikatsiooni- ja elektrikaablite signaali katkestuste tõrkeotsinguks. Kui kaabel purunes, kasutati katkestuspunkti määramiseks elektromagnetilise impulsi tehnikat. Elektromagnetimpulsi saatmise ja vastuvõtu aja erinevus oli katkestuse ajal lühem, võimaldades inseneridel kiiresti leida katkise kaabli asukoha. Vedelike ja puisteainete nivoode mõõtmisega tegelevad insenerid arutlesid, et kui kaugust saab mõõta kaabli abil, siis miks mitte asetada kaabel nivoo määramiseks vertikaalselt otse mahutisse? Nii sündiski esimene juhikuga mikrolaineandur. 
Mikrolaineandur kiirgab valguse kiirusel elektromagnetilisi impulsse, mis juhitakse mööda juhikut mahutisse. Iga impulss peegeldub aine pinnalt tagasi intensiivsusega, mis sõltub aine dielektrilisest konstandist/läbitavusest. Vahemaa arvutatakse impulsi läbimise aja mõõtmise teel ja see vahemaa teisendatakse seejärel mõõdetava aine nivooks sellel ajahetkel.

Nivoo, kauguse, mahu, massi või kahe, vedeliku-vedeliku eraldusnivoo pidev mõõtmine on töötleva tööstuse jaoks kriitilise tähtsusega. Maksimaalse täpsuse ja töökindluse tagamiseks peaksid operaatorid tegema igal mahutil mitu erinevat mõõtmist – ühe pideva taseme mõõtmise ja nelja lülituspunkti (madal, väga madal, kõrge, väga kõrge) määramise.

Saadaval on mitmesugused nivoo mõõtmise tehnoloogiad, sealhulgas TDR-juhikuga radar, sagedusmoduleeritud pidevlaine kontaktivaba (FMCW) radar, ultraheli, nihke mõõtmine, potentsiomeetriline mõõtmine ja hüdrostaatilise rõhu mõõtmine. Õige instrumendi valimine põhineb mõõdetava aine keemilistest omadustest, dielektrilisest läbitavusest (Ɛr), mahutis oleva keskkonna tingimustest ja mahutist endast. Juhikuga mikrolaineandurit (TDR radar) peetakse parimaks võimaluseks kõrgsurve ja kõrgtemperatuuri rakendustes, väga madala dielektrilise läbitavusega ainete korral, auruga rakendustes ja kahe vedeliku vahelise eralduspinna nivoo mõõtmiseks. Ɛr mõjutab elektromagnetilise impulsi peegelduvust mõõdetava aine pinnalt. Ɛr on sagedusest sõltumatu. Paigaldamise üksikasjad on samuti õige anduri valimisel olulised. Mahuti/paagi/silo konstruktsioon, anduri paigaldamiseks ette nähtud kaeluse mõõtmed ja protsessiühenduse teave on peamised punktid, mida tuleb arvesse võtta.

Juhikuga mikrolaineanduri eelised võrreldes kontaktivaba radariga võrreldes
Juhikuga mikrolaineanduril on teiste kontaktivabade radarite ees mitmeid eeliseid, eriti horisontaalse silindri kujuga mahutite ja tugeva auru või kondensatsiooniga keskkondades.

Kontaktivaba radari kasutamisel võib horisontaalne silinder tekitada signaalihäireid, kuna mahuti sfääriline sisepind mitmekordistab peegeldusi. Kui vedeliku tase on madal või väga kõrge, võib kontaktivaba radari signaali häirida mitu peegeldust. Juhikuga radari kasutamine väldib seda probleemi, kuna signaal liigub mõõdetava aineni alati piki juhikut. Juhikuga mikroalaineandurit häirib aur vähem. Signaal jääb tugevaks protsessiühendusest kuni juhiku lõpuni.

Nivelco tootevalikus kannab juhikuga mikrolaineandur nime MicroTREK. 
MicroTREK on nivooandur juhtivate ja mittejuhtivate vedelike, paberimasside ja tahkete (puiste-) ainete ja graanulite pideva nivoo mõõtmiseks. Nii tavakeskkonnas kui ka kõrge temperatuuriga keskkondades kuni +200 °C. Samuti keemiliselt agressiivsete ja plahvtusohtlike ainete nivoo mõõtmiseks. Konstruktiivselt on valida mitmeid erinevaid juhiku lahendusi: 
Trossiga kuni 30 m

Kasutusalad: Tsement, lubjakivi, lendtuhk, alumiiniumoksiid, tahm Kõik kõrge viskoossusega vedelikud Mineraalsed pulbrid Puhtad ja saastunud vedelikud Vaigistustoruga rakendused (vajab kalibreerimist) Plastkattega juhikud Agressiivsed ained Kergelt juhtivad vahud Kõrge temperatuuriga rakendused Möödavoolu toruga rakendused

 

Vardaga kuni 3m

Kasutusalad samad, mis trossiga mudelitel.

 

Topelt trossiga kuni 30 m

Kasutusalad: Lahustite, õli ja kütuste pargid Vee säilitusmahutid Plastgraanulid Ainetele, millel on madal dielektriline konstant (εr > 1,8) Kõikidele vedelikele, kergetele graanulitele Kitsatele mahutitele Kohadesse, kus on vajalik minimaalne surnud tsoon Paigaldamine mahuti seinale nii lähedale kui võimalik

 

Topelt vardaga kuni 3 m

Kasutusalad: Plastist graanulid Pinnakattega kaetud mahutid Puhtad ja saastunud vedelikud Peened pulbrid Kohadesse, kus on vajalik minimaalne surnud tsoon Kitsatele mahutitele Madala dielektrilise konstandiga ja kergelt liikuvatele ainetele

 

Koaksiaaltoru kuni 6 m.

Kasutusalad: Väikesed anumad ja mahutid kõrgusega kuni 6 m Lahustid, veeldatud gaasid LPG, LNG Madala dielektrilise läbitavusega puhaste vedelike jaoks Segatud või voolavad vedelikud – koaksiaaltoru toimib vaigistustoruna Vedelik või aurupihustus juhiku lähedal Saab soojendada Võimalik kokkupuude mahutisiseste metallesemetega või mahuti seinaga Kus surnud tsoon pole lubatud

 

Kõik need erinevad konstruktisoonid on roostevabast terasest. Trossi materjal on roostevaba teras 1.4401, varda ja koaksiaaltoru materjal on roostevaba teras 1.4571. Trossi ja vardaga mudeleid saame valida keemiliselt agressiivsele keskonnale spetsiaalse PP, PFA või FEP pinnakattega. Kõik mudelid on varustatud 2-juhtmelise 4...20 mA väljundsignaaliga ja seadistamiseks ning süsteemseks käsitluseks HART protokolliga. Plahvatusohtlike ainete käsitlemiseks on ATEX sertifikaadiga mudelid.
Omadused

•  Mõõteulatus kuni 30 m
• Jälgimiskiirus: 900 m/h (= 25 cm/s)
• Täpsus: ±5 mm
• Mõõtmine ei sõltu keskkonna dielektrilisest konstandist, temperatuurist, rõhust ja tihedusest
• Varras, tross või koaksiaaltoru
• Segmenteeritud vardaga versioon
• Madalaim εr ≥ 1,4
• Kahe vedeliku erladuspinna mõõtmine
• Graafiline ekraan
• Täiustatud lävehaldus
• Vale kaja/peegelduse summutamine
• Juhiku korrigeerimise tabel (SCT)
• PACTware™-tarkvaraga ühilduv
• 4…20 mA + HART® väljund + relee (valikuline)
• Protsessi temperatuurivahemik: −30… +200 °C
• Suurim protsessirõhk: 40 baari
• IP67
• 5-aastane garantii

Küsimuste korral helista Standelisse 6 558 180 või saada e-mail standel@standel.eu. Broneeri endale aeg projekti arutlusele, kuidas saaks üht või teist ülesannet paremini lahendada. Kõik konsultatsioonid on tasuta.

Tere tulemast Nivelco 2024 tootevalikusse!