Każdy, kto choć raz przebywał w pobliżu oczyszczalni ścieków, zna historię o czujniku poziomu, który przestał mieć sens. Odczyt skacze bez powodu, alarm nie przestaje ćwierkać lub zbiornik na HMI wygląda na w połowie pełny, podczas gdy operator stojący obok niego widzi, że jest prawie przepełniony.Ultradźwiękowe wskaźniki poziomusą nadal jednym z bardziej rozsądnych wyborów dla tego rodzaju środowiska. - brak części zwilżanych, przyzwoita dokładność w stosunku do ceny, łatwa wymiana. Mają jednak wzorce niepowodzeń, które powtarzają się w różnych zakładach, a większość z nich ma te same kilka przyczyn.
Oto zestawienie najczęściej pojawiających się problemów, co tak naprawdę się za nimi kryje i co rozwiązuje je na dobre, a nie tylko na tydzień.
Dlaczego rośliny wybierają czujniki ultradźwiękowe zamiast-kontaktowych
Logika jest dość prosta. Surowy osad dopływowy, osad pierwotny, szlam żwirowy -, żaden z nich nie jest przyjazny dla niczego, co go dotknie. Pływaki zatykają się szmatami i tłuszczem. Sondy pojemnościowe zatykają się i dryfują. Czujniki ultradźwiękowe znajdują się nad cieczą i nigdy nie stykają się z nią, więc w wielu zastosowaniach rzeczywiście wytrzymują dłużej przy mniejszym nakładzie uwagi.
To powiedziawszy, kompromis polega na tym, że pomiary dokonują na otwartej przestrzeni nad zbiornikiem często pełnym pary, piany i ruchomych części -, czyli dokładnie w środowisku, w którym się potykają. Technologia rozwiązuje jeden problem (zanieczyszczanie) i dziedziczy inny (zakłócenia). Warto o tym wiedzieć, szczególnie jeśli porównujesz oferty i jednostka jednego dostawcy jest zauważalnie tańsza - zazwyczaj jest tańsza, ponieważ pomija funkcje, które rozwiązują ten drugi problem.
Problemy, które faktycznie pojawiają się na stronie
1. Piana pożerająca sygnał
Jest to skarga, którą słyszymy najczęściej i prawie zawsze ma ona miejsce w basenach napowietrzających lub gdziekolwiek, gdzie stosuje się mieszanie mechaniczne. Piana nie odbija dźwięku w taki sposób, w jaki płaska powierzchnia cieczy - go rozprasza, więc czujnik albo całkowicie traci echo, albo wychwytuje częściowe odbicie gdzieś w warstwie pianki, a nie rzeczywistą powierzchnię wody pod spodem.
Mieliśmy przypadek, w którym roślina otrzymywała-alarm wysokiego poziomu podczas szczytowego obciążenia biologicznego, mimo że zbiornik nie był prawie pełny. Okazało się, że warstwa piany w tym okresie była na tyle gruba, że czujnik odczytał wierzch piany jako poziom cieczy. Naprawa nie polegała na nowym czujniku -, lecz na przeniesieniu go z dala od strefy dyfuzora i dodaniu krótkiej sekcji stabilizującej, aby ograniczyć bezpośrednie narażenie na pianę. Odczyt ustabilizował się w ciągu jednego dnia.
Jeśli zmiana położenia nie jest praktyczna, spójrz na jednostki z regulowaną czułością progu echa. Nie wyeliminuje to problemu w przypadku ciężkiej piany, ale znacząco ograniczy liczbę fałszywych wyzwalaczy.
2. Fałszywe echa z wnętrza zbiornika
Drabina, wał mieszadła, belka nośna umieszczona wewnątrz stożka wiązki czujnika - – każdy z nich może odbijać dźwięk i być odczytywany jako powierzchnia. Zwykle wygląda to jak nagłe, fizycznie niemożliwe skoki na linii trendu: poziom spada o dziesięć centymetrów w jednym cyklu skanowania, a następnie natychmiast wraca.
Kupujący często pomijają kąt wiązki przy porównywaniu czujników, głównie dlatego, że jest on ukryty w arkuszu danych, a każdy model „wygląda tak samo” na papierze. Nie powinno to być kwestią przemyślenia. - Szeroki kąt świecenia w zbiorniku pełnym bałaganu konstrukcyjnego powoduje dokładnie ten problem. Podczas uruchamiania, wykonanie właściwej procedury mapowania fałszywego-echa, zamiast od razu przechodzić do ustawień domyślnych, rozwiązuje dużą część tych przypadków, zanim zaczną wymagać wezwania serwisu.
3. Strefa niewidomych łapie Cię, gdy dokładność ma największe znaczenie
Każdy przetwornik ultradźwiękowy ma martwą strefę blisko twarzy, w której odczyt nie jest wiarygodny, - fala jeszcze się nie ustabilizowała. Jeśli maksymalny poziom napełnienia zbiornika znajduje się w pobliżu tej strefy, tracisz celność dokładnie w momencie, gdy jej najbardziej potrzebujesz: w pobliżu przepełnienia.
Jest to jedna z tych rzeczy, których łatwo jest uniknąć, a które można naprawić po instalacji irytujące. Przed zamontowaniem - sprawdź specyfikację strefy ślepej względem rzeczywistego maksymalnego oczekiwanego poziomu, z marginesem, a nie z ogólną liczbą „zakresu pomiarowego”, którą oferują dostawcy, która zwykle zakłada idealne warunki otwartego-zbiornika, które nie odpowiadają rzeczywistemu zbiornikowi ściekowemu.
4. Dryf spowodowany wahaniami temperatury i wilgotności
Prędkość dźwięku zmienia się wraz z temperaturą powietrza, więc zbiornik, który nagrzewa się pod bezpośrednim działaniem promieni słonecznych i ochładza się przez noc, może wykazywać powolny dryf odczytu, który nie ma nic wspólnego z rzeczywistym poziomem cieczy. Jest na tyle subtelny, że operatorzy czasami przez wiele tygodni traktują go jako problem z kalibracją, zanim zorientują się, że śledzi on dzienną krzywą temperatury.
Czujniki z wbudowaną-sondą temperatury i automatyczną kompensacją radzą sobie z tym bez interwencji operatora. Jeśli jednostka już zainstalowana tego nie posiada, ręczne-sprawdzenie krzyżowe z miernikiem łatowym o kilku różnych porach dnia pozwoli przynajmniej określić ilościowo stopień odchylenia, co pomoże zdecydować, czy warto dokonać modernizacji.
5. Nagromadzenie na powierzchni głowicy
Brak-kontaktu nie oznacza zerowej konserwacji. Z czasem mgła tłuszczowa i kondensacja osadzają się na powierzchni czujnika, szczególnie w pobliżu wstępnego oczyszczania lub wyładowań przemysłowych o dużej zawartości tłuszczu. Pokryta powłoka osłabia impuls wychodzący, a sygnał powrotny staje się głośniejszy, zanim ktokolwiek zauważy pełną awarię. - jego poziom stopniowo się pogarsza, co jest jednym z powodów, dla których łatwo go przeoczyć podczas szybkiej kontroli wizualnej.
Większości z nich zapobiega-wymazywanie w ustalonych odstępach czasu. W przypadku linii, na których jest to powtarzający się problem, warto zwrócić uwagę na materiał powłoki przetwornika przy zakupie jednostek z powłoką - PTFE lub PVDF-, które usuwają smar znacznie lepiej niż niepowlekane tworzywo sztuczne, a różnica w cenie jest niewielka w porównaniu z kosztami robocizny czyszczenia zanieczyszczonego czujnika co kilka tygodni.
6. Turbulencje zakłócające sygnał zwrotny
Kanały piasku, pola rozdzielające przepływ, wszystko w pobliżu miksera - turbulencje powierzchniowe rozbijają odbicie na niespójny, zaszumiony powrót zamiast jednego czystego echa. Czujnik nie jest uszkodzony, po prostu nie odbiera sygnału, któremu można zaufać.
Umieszczenie nad najspokojniejszym dostępnym odcinkiem przepływu pomaga bardziej, niż ludzie się spodziewają. Jeśli nie jest to możliwe, warto sprawdzić ustawienia tłumienia lub uśredniania nadajnika. - większość urządzeń przemysłowych pozwala na płynną reakcję bez pozostawania w tyle za rzeczywistymi zmianami. Jest to ustawienie, którego ludzie rzadko dotykają po uruchomieniu, co jest niefortunne, ponieważ często jest to cała naprawa.
7. Skróty instalacyjne, które wyglądają jak awarie sprzętu
Ten jest nieestetyczny, ale jest naprawdę powszechną przyczyną. Czujnik zamontowany zbyt blisko ściany zbiornika, kabel sygnałowy prowadzony równolegle do przewodu zasilającego silnik bez ekranowania, jednostka nie całkiem pionowa - którykolwiek z nich będzie generował odczyty wyglądające na uszkodzony czujnik, gdy sam czujnik jest sprawny.
Zanim zaczniesz obwiniać instrument, warto sprawdzić odstęp od ściany względem minimalnego odstępu producenta (zwykle 20-30 cm, zależy od modelu), poprowadzić kabel sygnałowy oddzielnie od zasilania i upewnić się, że uchwyt jest wypoziomowany. To pięciominutowa kontrola, która oszczędza jazdę ciężarówką.
Co to oznacza, jeśli wybierasz czujnik, a nie tylko go naprawiasz
Dla kupujących porównujących opcje, zamiast rozwiązywać problemy już zainstalowane, w praktyce kilka rzeczy ma większe znaczenie, niż zwykle sugerują numery arkuszy specyfikacji:
- Materiał obudowy i dławika kablowegow oczyszczalni ścieków mają większe znaczenie niż gdziekolwiek indziej, ponieważ siarkowodór powoduje korozję tanich obudów szybciej, niż spodziewa się większość kupujących. Obudowa ze stali nierdzewnej lub wysokiej-pBT kosztuje więcej od razu, ale zauważalnie zmienia cykl wymiany.
- Jakość przetwarzania echato prawdziwy wyróżnik jednostek budżetowych i średnich-, większy niż surowy zakres lub liczby dotyczące dokładności na papierze. Dwa czujniki o identycznej opublikowanej dokładności mogą zachowywać się zupełnie inaczej w spienionym zbiorniku, w zależności od tego, jak dobrze wewnętrzne filtrowanie radzi sobie z zaszumionym sygnałem zwrotnym.
- Lokalne wsparcie i dostępność części zamiennychw końcu ma takie samo znaczenie jak sam sprzęt, gdy urządzenie działa już jakiś czas. - czujnik, który jest nieco tańszy, ale którego wymiana zajmuje tygodnie, w rzeczywistości nie jest tańszy.
Nawyki konserwacyjne wydłużające żywotność
- Wycieraj powierzchnię przetwornika zgodnie z ustalonym harmonogramem, a nie reaktywnie. - Co miesiąc to rozsądna wartość domyślna w przypadku smarowanych-ciężkich przewodów
- Kilka razy w roku sprawdzaj uszczelki obudowy i dławiki kablowe pod kątem korozji
- Po-ponownej weryfikacji na podstawie odczytu ręcznego po czyszczeniu zbiornika lub zmianie konstrukcyjnej w pobliżu
- Sprawdź ponownie wsporniki montażowe po dużych sezonowych wahaniach temperatury
- Przejrzyj i zaktualizuj fałszywą-mapę echa, jeśli cokolwiek zmieni się w zbiorniku, - nowy sprzęt, dodane drabiny, wszystko, co zmienia ścieżkę wiązki
Kiedy nadszedł czas, aby zamiast tego rozważyć radar
Czujniki ultradźwiękowe są solidnym rozwiązaniem domyślnym w przypadku wielu zbiorników na ścieki, ale nie zawsze są właściwym rozwiązaniem. Utrzymująca się ciężka piana, gęsta para lub wąskie zbiorniki wypełnione przeszkodami preferują radarowy wskaźnik poziomu z falą kierowaną lub-bezkontaktowy, ponieważ radar jest znacznie mniej wrażliwy na parę, pianę i nawarstwianie się temperatury. Jego zakup jest droższy, ale w przypadku zbiornika, który nigdy nie radzi sobie dobrze z ultradźwiękami, - takiego, który generuje zgłoszenie do pomocy technicznej co drugi miesiąc -, całkowity koszt zwykle oblicza się w ciągu kilku lat, po uwzględnieniu czasu rozwiązywania problemów.
Często zadawane pytania
Czy zakłócenia piany można rozwiązać za pomocą samych ustawień, bez konieczności przesuwania czujnika?
Częściowo. Dostosowanie progu echa i tłumienia zmniejsza liczbę fałszywych wyzwalaczy w przypadku umiarkowanej piany, ale gruba, trwała warstwa pianki zwykle wymaga również fizycznej zmiany - zmiany położenia, studni stabilizującej lub zupełnie innej technologii.
Jak często należy faktycznie kalibrować te czujniki w zastosowaniach związanych ze ściekami?
Raz w roku jest rozsądną wartością bazową dla większości roślin. Tam, gdzie powietrze jest szczególnie korozyjne lub elementy wewnętrzne zbiornika ulegają częstym zmianom, sprawdzanie co sześć miesięcy ma tendencję do wychwytywania dryfu, zanim stanie się on problemem operacyjnym.
Czy płacenie więcej za czujnik faktycznie oznacza mniej problemów?
W tej kategorii zazwyczaj tak - różnica w cenie zwykle odzwierciedla rzeczywiste czynniki, takie jak materiał powłoki, jakość przetwarzania echa i trwałość obudowy, a nie tylko branding. Zwłaszcza w przypadku trudnych warunków ścieków tańsza opcja często wiąże się z większymi kosztami wizyt serwisowych.
Czy te czujniki można instalować w szczelnych,-gazoszczelnych zbiornikach?
Większość modeli to obsługuje, ale różnice ciśnień wewnątrz szczelnego naczynia mogą nadal nieznacznie wpływać na czas rozchodzenia się dźwięku. Przed wyborem czujnika dla zamkniętego zbiornika warto sprawdzić ciśnienie znamionowe i zakres kompensacji.
Jak długo te jednostki zwykle wytrzymują w środowisku ścieków, zanim wymagają wymiany?
Przy rozsądnych nawykach w zakresie sprzątania i odpowiednich parametrach obudowy typowym zjawiskiem jest kilka lat niezawodnej obsługi. Narażenie na działanie gazów korozyjnych lub brak konserwacji znacznie skraca to okno.
Referencje
Dokumentacja wytycznych amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska - dotycząca oprzyrządowania, sterowania i automatyzacji w oczyszczalniach ścieków.
Federacja Środowiska Wodnego (WEF) - Podręcznik praktyki dotyczący oprzyrządowania i systemów sterowania instalacji.
Międzynarodowe Towarzystwo Automatyki (ISA) - odniesienia techniczne dotyczące zasad ultradźwiękowego i radarowego pomiaru poziomu.
Pracujesz nad konkretnym czołgiem, który się nie zachowuje? Prześlij nam konfigurację, a pomożemy Ci ustalić, czy jest to problem z ustawieniami, rozmieszczeniem, czy też koniecznością zmiany technologii.
