Arayüz ölçümü:
Yönlendirilmiş dalga radarı, petrol-su arayüzü, sıvı ve gübre arasındaki arayüz vb. gibi arayüzleri ölçebilir. Bu işlev petrokimyasal,Kimyasal ve diğer endüstrilerÖzellikle çok fazlı sıvı sistemlerde, farklı ortamlar arasındaki sınırın yüksekliğini ölçmek için.Uygulama şekli ve çalışma koşulları gereklilikleri.
1- Arayüz ölçümünün temel prensibi
Yönlendirilmiş dalga radar ölçüm ara yüzü, dielektrik değişken ve elektromanyetik dalga yansıtma prensibine dayanır.
1Elektromanyetik dalga yansıtma mekanizması:
• Yönlendirilmiş dalga radarı tarafından yayılan elektromanyetik dalga, farklı ortamlarla karşılaştığında kısmen yansıyacaktır.Bu yansımanın gücü, bitişik ortamlar arasındaki izinlilik farkına bağlıdır..
• Yüksek dielektrik sabiti olan bir ortam daha güçlü bir sinyali yansıtır.Bu yüzden yansıyan sinyal, yağ-su ara yüzünde çok belirgin..
2Sinyal dağılımı:
• Elektromanyetik dalgalar ilk olarak ilk yansımanın meydana geldiği sıvı yüzeyine (örneğin, yağ tabakasının üst kısmı) ulaşır.
• Geriye kalan elektromanyetik dalga, ikinci bir yansıma üreten yağ-su arayüzüne ulaşana kadar yayılmaya devam eder.
• İki yansıtılan sinyali aldıktan sonra, enstrüman sırasıyla sıvı seviyesinin yüksekliğini ve arayüzün yüksekliğini zaman farkı ve sinyal gücüne göre hesaplar.
3Çift arayüz ölçümü:
• Yağ-su karışımları için, yönlendirilmiş dalga radarı aynı anda üstteki yağ seviyesinin konumunu ve altındaki yağ-su arayüzünün yüksekliğini ölçebilir.
2. Arayüz ölçüm yöntemi
2.1 Sinyal İşleme
Yönlendirilmiş dalga radarı, arayüz ölçümünü elde etmek için özel bir sinyal analizi algoritması kullanır:
• Sinyal gücü analizi:
• Yukarıdaki sıvı seviyesini, yansıtılan sinyalin gücünü analiz ederek alt ara yüzünden ayırt edin.
Yüksek dielektrik sabiti olan bir ortam (su gibi) daha güçlü bir sinyali yansıtırken, düşük dielektrik sabiti olan bir ortam (yağ gibi) daha zayıf bir sinyali vardır.
• Zaman farkı hesaplama:
• Enstrüman, yansıtılan her sinyalin zamanını kaydeder ve bilinen dalga hızı ile birlikte, sırasıyla üst sıvı seviyesinin ve ara yüzünün konumunu hesaplar.
2.2 Çoklu Kalibrasyon
Gerçek koşullarda arayüz ölçümü, yönlendirilmiş dalga radarının fabrika kalibrasyonunu veya saha kalibrasyonunu gerektirir:
• Fabrika kalibrasyonu: Üreticiler, yaygın ortamların izinliliğine göre ön ayarlı parametreler belirler.
• Yerel kalibrasyon: Kullanıcı, farklı ortamların dielektrik sabit değerinin girilmesi gibi belirli ortamlara göre cihazı ayarlar ve optimize eder.
3. Arayüz ölçümünün çalışma koşulları gereksinimleri
3.1 Ortalama Gereksinimler
1Dielektrik sabit farkı:
• Arayüz ölçümünün doğruluğu dielektrik sabit farkı ile doğrudan ilişkilidir.Sinyal ne kadar güçlü olursa, ölçüm o kadar güvenilir olur..
• Tipik medya farklılıklarına örnekler:
• Su ve yağ: büyük farklılıklar, ölçülmesi kolay.
• Alkol ile yağ: Fark daha küçüktür ve daha hassas bir alet gerektirebilir.
2- Tekdüzelik:
• Ölçülen ortam mümkün olduğunca tekdüze olmalıdır, örneğin yağ-su arayüzü açık olmalıdır.ölçüm hatalarına neden olabilir..
3.2 Çevre Gereksinimleri
1Karıştırma ve dalgalanma:
• Eğer arayüz şiddetli bir şekilde dalgalanırsa (örneğin şiddetli bir şekilde karıştırmak veya fırlatmak gibi), yansıtan sinyal kararsız olabilir.
• Statik veya daha istik koşullarda ölçmek önerilir.
2Sıcaklık ve basınç:
• Yönlendirilmiş dalga radarı genellikle yüksek sıcaklığa ve basınca adapte olabilir, ancak çubuk malzemesinin gerçek çalışma koşullarına dayanabilmesini sağlamak gerekir.
• Büyük sıcaklık dalgalanmaları sinyal yayılma hızına hafif bir etkiye sahip olabilir, ancak enstrüman telafi yoluyla düzeltilebilir.
3Konteyner şekli ve engeller:
• Sonda çubuğu sinyal yayılmasına müdahale etmemek için karıştırıcılardan, yürüyen merdivenlerden veya diğer yapısal engellerden kaçınmalıdır.
3.3 Dielektrik sabit giriş
• Arayüz ölçümü, her iki ortamın da izinliliğinin önceden girilmesi gerektirir.
• Eğer iki ortamın izinliliği çok yakınsa (örneğin, fark 5'ten küçükse), yönlendirilmiş dalga radarının ara yüzü doğru bir şekilde ayırt etmesi zor olabilir.
4. Arayüz ölçümünün avantajları ve sınırlamaları
avantaj
1Temassız ölçüm (sonba çubuğu üzerinden): arayüzle doğrudan temas yok, güçlü dayanıklılık.
2. Arayüzü doğru bir şekilde ayırt edin: aynı anda üst sıvı seviyesini ve arayüz konumunu ölçerek çok katmanlı sıvının kapsamlı bilgisini sağlayabilir.
3Karmaşık koşullara dayanıklı: yüksek sıcaklık, yüksek basınç, koroziv ortam ortamı için uygundur.
4Kolay entegrasyon: Endüstriyel otomasyon sistemleriyle uyumlu, uzaktan veri izleme sağlanabilir.
sınırlama
1Dielektrik sabit farkına güçlü bağımlılık: Küçük dielektrik sabit farkına sahip arayüz ölçülmesi zordur.
2Emülsiyon tabakasının etkisi:
• Eğer iki ortam arasında bir emülsifikasyon tabakası varsa (örneğin bir yağ-su karışımı), yansıtılan sinyal dağılabilir ve arayüzün yüksekliği yanlış ölçülebilir.
3- Müdahale sinyalleri: karıştırıcılar veya diğer cihazlar sahte yansıtıcı sinyallere neden olabilir.
4Kalibrasyon karmaşıklığı: Etkili kalibrasyonu gerçekleştirmek için ölçülen ortamın özelliklerini doğru bir şekilde anlamak gerekir.
5Tipik uygulama senaryoları
1Yağ-su ayırıcı: Yağın saflığını sağlamak için yağ seviyesinin yüksekliğini ve yağ-su arayüzünün konumunu ölçmek için kullanılır.
2Kimyasal reaksiyon tankı: reaksiyon sürecinde farklı sıvıların katmanlaşma durumunu izlemek.
3Kanalizasyon işlemini optimize etmek için temiz su katmanının ve çamur arayüzünün yüksekliğini ölçmek.
4Tank seviyesinin yönetimi: Karışık sıvı tankındaki her sıvı tabakasının doğru ölçümü.
Özetle
Yönlendirilmiş dalga radarı, farklı ortamların yansıtılan sinyallerini tespit ederek sıvının arayüz yüksekliğini doğru bir şekilde ölçebilir.Anahtar, dielektrik sabit ve sinyal işleme teknolojisinin farkındadır.Çalışma koşulları ve orta özellikler için bazı gereksinimleri olmasına rağmen,Yüksek doğruluğu ve geniş uygulanabilirliği, çok fazlı sıvı arayüzü ölçümü için tercih edilen araçtır.
Teşekkür ederim.
