Plūdinis jungiklis ir lygio jutiklis: kuris yra geresnis rezervuaro stebėjimui

Prasta rezervuaro stebėsena kelia rimtą eksploatavimo pavojų bet kuriam pramonės objektui. Galite susidurti su sausai veikiančiais siurbliais, pavojingų cheminių medžiagų perpildymu arba sugadinančiomis aklosiomis zonomis. Įrenginių vadovai ir valdymo inžinieriai dažnai pernelyg sudėtinga arba nepakankamai nurodo savo skysčių stebėjimo sistemas. Šis dažnas neatitikimas sukelia varginančius priežiūros ciklus ir per ilgas gamybos prastovos trukmę. Pasirinkę netinkamą technologiją galite būti pažeidžiami dėl įrangos sugadinimo, aplinkosaugos baudų ir rimtų pavojų saugai.

Šiame straipsnyje pateikiama objektyvi, į inžineriją orientuota sistema šiai konkrečiai problemai išspręsti. Mes padėsime jums pasirinkti sudėtingą diskrečiųjų jungiklių ir nuolatinių jutiklių pasirinkimą. Sužinosite, kaip įvertinti savo galimybes pagal faktinę skysčių dinamiką, aplinkos veiksnius ir tikslius valdymo reikalavimus. Suprasdami atskirus kiekvienos technologijos pranašumus, galite sėkmingai sukurti atsparesnę ir efektyvesnę proceso sistemą.

Key Takeaways

• Plūdiniai jungikliai (diskretūs): geriausiai tinka paprastam, patikimam, įjungimo / išjungimo taško lygio valdymui (pavojaus signalams, siurblio įjungimui) su minimaliomis išankstinėmis sąnaudomis.

• Lygio jutikliai (nepertraukiami): geriausiai tinka tiksliam, realiu laiku tūrio sekimui, numatomai priežiūrai ir sudėtingam sistemos integravimui (pvz., 4–20 mA išėjimai).

• Lemiamas veiksnys: jūsų pasirinkimas visų pirma priklauso nuo to, ar jums reikia paprasto bako lygio valdiklio, kad suaktyvintumėte veiksmą, ar nuolatinių duomenų, kad procesas būtų matomas.

• Hibridiniai metodai: daugelis pramoninių programų naudoja nuolatinius jutiklius pirminiams duomenims ir fizinius plūdinius jungiklius kaip laidines, saugias atsargines kopijas.

1. Pagrindinis skirtumas: atskiras valdymas prieš nuolatinius duomenis

A Lygio jungiklis priklauso nuo mechaninio arba magnetinio įjungimo. Daugumoje įprastų konstrukcijų naudojamas nuolatinis magnetas, esantis plūduriuojančio kūno viduje. Kylant skysčiui, plūduriuojantis kūnas juda aukštyn išilgai standaus stiebo. Magnetas galiausiai susilygina su vidiniu nendriniu jungikliu, uždarydamas elektros grandinę. Jis veikia griežtai kaip dvejetainis įrenginys. Gaunate paprastą atvirą arba uždarą grandinę. Prietaisas įsijungia tik tada, kai skystis pasiekia tikslią fizinę ribą. Gaunate galutinį „įjungimo“ arba „išjungimo“ signalą. Tarpinėje erdvėje nieko nėra.

Ir atvirkščiai, nuolatinis lygio jutiklis užtikrina dinaminius matavimus visame inde. Inžinieriai naudoja įvairias ne dvejetaines technologijas, įskaitant ultragarsinius, hidrostatinius, valdomų bangų radarus ir talpinius tipus. Nuolatinis jutiklis atvaizduoja visą bako tūrį. Jis nuolat seka besikeičiančius skysčių lygius nuo 0% iki 100%. Prietaisas nuolat perduoda proporcingus duomenis nepriklausomai nuo tikslios skysčio padėties. Tai tiksliai nurodo operatoriams, kiek skysčio liko bet kurią milisekundę.

Signalizacijos realybė labai skiriasi tarp šių dviejų metodų. Diskretūs įrenginiai dažnai naudoja tiesioginės relės logiką. Jie gali tiesiogiai įjungti aukštos įtampos siurblį be sudėtingo programavimo ar išorinių valdiklių. Nepertraukiamiems jutikliams reikalingas sudėtingas skaitmeninis valdymas. Turite juos integruoti į programuojamą loginį valdiklį (PLC) arba priežiūros valdymo ir duomenų gavimo (SCADA) sistemą. Valdymo sistema interpretuoja kintamą analoginį signalą, paprastai 4–20 mA kilpą, kad būtų rodoma realaus laiko apimties metrika.

2. Slankaus lygio jungiklio atvejis: kai laimi paprastumas

Dėl eksploatacinių savybių mechaniniai jungikliai yra neįtikėtinai patrauklūs atšiaurioms pramoninėms aplinkoms. Montuojant juos reikia nulinio pradinio kalibravimo. Jūs tiesiog sumontuojate juos tiksliniame kritiniame aukštyje. Jie išlieka visiškai atsparūs tankioms putoms, sunkiems cheminiams garams ir kintančioms dielektrinėms konstantoms. Šie sudėtingi aplinkos veiksniai dažnai painioja ultragarso arba radaro jutiklius. Jungikliai taip pat saugiai valdo tiesioginį energijos perdavimą. Siurblio grandines galite nukreipti tiesiai per jų vidinius mikrojungiklius.

Įgyvendinimo realijos nuolat pabrėžia jų ekonomiškumą. Paprastas mechaninis blokas veikia kaip išskirtinai patikimas atskiras įrenginys Bako lygio valdiklis . Inžinieriai dažnai juos nurodo kritinėms, bet paprastoms programoms. Jie puikiai tinka karterio duobėms, nuotekų dozavimo bakams ir standartiniams dyzelino dienos bakams. Jiems reikia minimalios infrastruktūros, todėl jie idealiai tinka nuotoliniams ar seniems objektams, kur neįmanoma paleisti skaitmeninių ryšių kabelių.

Tačiau jūs turite griežtai pripažinti žinomus jų apribojimus. Judančios dalys išlieka pažeidžiamos ilgalaikiams mechaniniams gedimams. Plūdinis mechanizmas laikui bėgant gali fiziškai užstrigti. Turėtumėte vengti jų naudoti labai klampiuose skysčiuose, pavyzdžiui, sunkiuose sirupuose ar žaliuose aliejuose. Dėl šlamšto skysčių ar nuotekų, kuriose yra daug šiukšlių, judantis kūnas neišvengiamai prilips. Įstrigęs fiksuotoje padėtyje, prietaisas nesugeba suaktyvinti aukšto lygio pavojaus signalų arba išjungti įeinančių siurblių.

3. Nepertraukiamo lygio jutiklių atvejis: kai duomenys yra privalomi

Veiklos pranašumai yra susiję su visapusišku duomenų matomumu ir procesų optimizavimu. Nuolatiniai jutikliai teikia labai naudingus inventoriaus duomenis išteklių planavimui. Galite lengvai atlikti istorinių tendencijų analizę, kad pastebėtumėte naudojimo anomalijas. Operatoriai gali iš karto reguliuoti programinės įrangos nustatymus nuotolinio valdymo kambaryje. Jiems niekada nereikia fiziškai atidaryti indo, kad būtų galima perkelti paleidimo įtaisą. Kietojo kūno jutiklio konstrukcijos taip pat reiškia, kad nulis judančių dalių nesiliečia su skysčiu. Ši elegantiška inžinerija visiškai pašalina fizinio užstrigimo riziką.

Diegdami nuolatines duomenų sistemas, paprastai pasirenkate vieną iš dviejų pagrindinių kategorijų:

• Nekontaktiniai jutikliai: Ultragarso ir radaro prietaisai yra virš skysčio. Jie atmuša akustines arba elektromagnetines bangas nuo paviršiaus. Jie visiškai išvengia cheminio skilimo.

• Kontaktiniai jutikliai: Hidrostatiniai ir talpiniai įtaisai panardinami tiesiai į skystį. Jie matuoja skirtingas fizines savybes, tokias kaip slėgio svyravimai arba dielektriniai poslinkiai.

Diegimo realijos labai palankios sudėtingoms, daug pinigų reikalaujančioms aplinkoms. Jutikliai puikiai tinka turbulentiniams arba agresyviems koroziniams skysčiams. Jie puikiai stebi didelės vertės cheminių medžiagų laikymo talpas. Tikslus hidrostatinis stebėjimas pateikia tikslius slėgiu pagrįstus tūrio skaičiavimus, o tai yra neįkainojama giliuose šuliniuose ir didžiuliuose komunaliniuose rezervuaruose.

Žinomi apribojimai susiję su veikimo sudėtingumu ir jautrumu aplinkai. Jūs susiduriate su labai specializuotais laidų reikalavimais, kad išvengtumėte signalo pablogėjimo. Daugelis jutiklių reikalauja kruopštaus pradinio kalibravimo naudojant patentuotą programinę įrangą. Taip pat galite susidurti su sudėtingu neveikiančios juostos trikčių šalinimu. Neveikianti juosta reiškia fizinę tuščią zoną šalia jutiklio paviršiaus, kur akustiniai rodmenys nepavyksta. Aplinkos trukdžiai kartais sukelia duomenų šuolius. Ant optinių arba ultragarsinių lęšių susidarantis didelis kondensatas labai sutrikdo perdavimo signalą.

4. Vertinimo matrica: technologijos suderinimas su tankų realijomis

Prieš pasirinkdami bet kokius prietaisus, turite kritiškai įvertinti skysčio charakteristikas. Atsižvelkite į skysčio klampumą, suspenduotas daleles ir pradinį cheminį suderinamumą. Įvertinkite įeinančių vamzdžių sukeltą paviršiaus turbulenciją. Turite vengti mechaninių plūdurių sunkiame dumble ar tankiose srutose. Tirštas dumblas labai trukdo fiziniam plūdrumui, todėl mechaniniai sprendimai tampa visiškai nenaudingi.

Tada aiškiai apibrėžkite savo pagrindinį veiklos tikslą. Ar bandote atlikti staigų fizinį veiksmą, ar atliekate nuolatinį matavimą? Jums reikia atskiro jungiklio, kad išvengtumėte tiesioginio cheminių medžiagų išsiliejimo. Norint tiksliai išmatuoti kasdienį cheminių medžiagų suvartojimą per 30 dienų gamybos ciklą, jums reikia nuolatinio jutiklio.

Apsvarstykite esamą infrastruktūrą ir būsimus mastelio poreikius. Ar jau naudojate visos gamyklos PLC? Šiuolaikiniai PLC lengvai interpretuoja ir platina nuolatinius jutiklių duomenis. Jei neturite skaitmeninės infrastruktūros, greičiausiai jums reikės paprastos, autonominės kontaktoriaus grandinės.

Atitikties taisyklės ir atleidimo įpareigojimai lemia daug svarbių inžinerinių sprendimų. Sunkiosios pramonės standartai diktuoja hibridinius metodus. Suporuojate sudėtingą nuolatinį jutiklį pirminiam procesui valdyti. Tada įdiekite viršuje montuojamą Plūdinis jungiklis tame pačiame laive. Šis antrinis įrenginys veikia kaip laidinis aukšto lygio saugus. Perpildymo atveju jis fiziškai nutraukia pagrindinę siurblio grandinę, neatsižvelgiant į tai, ką diktuoja pagrindinė programinė įranga.

5. Pirkimo kontrolinis sąrašas ir dydžio svarstymai

Proceso inžinieriai turi atidžiai nurodyti savo prietaisų įrangą, kad užtikrintų ilgalaikę saugą. Naudokite šį išsamų pirkimo kontrolinį sąrašą, kad užtikrintumėte tinkamą fizinį dydį ir veikimo suderinamumą.

1. Medžiagos pasirinkimas: sudrėkintas medžiagas priderinkite tiesiai prie specifinio skysčio cheminio profilio. Nerūdijantis plienas puikiai atlaiko aukštą temperatūrą, atšiaurius tirpiklius ir sanitarinius maisto produktus. PVC ir polipropilenas puikiai tinka bendram komunaliniam vandens tiekimui. PTFE atsparus labai agresyvioms rūgštims ir šarminėms pramoninėms cheminėms medžiagoms.

2. Montavimo konfigūracija: nustatykite savo fizinės prieigos prie bako apribojimus. Viršuje montuojami įrenginiai kabo vertikaliai nuo laivo stogo. Šone montuojami įrenginiai prasiskverbia per horizontalią rezervuaro sienelę. Povandeniniai įrenginiai nuleidžiami tiesiai iš sustiprintų elektros kabelių. Ribotos prieigos požeminiams rezervuarams dažnai reikia lanksčių, pakabinamų sprendimų, kad būtų galima apeiti vidines konstrukcines pertvaras.

3. Elektriniai įvertinimai: patikrinkite tikslią įrenginio įtampą ir būtiną srovės stiprumą. Turite užtikrinti, kad pasirinktas įrenginys atlaikytų tiesiogines siurblio valdymo apkrovas, nedegindamas vidinių kontaktų. Taip pat turite griežtai patikrinti pavojingų zonų klasifikaciją. Lakioje, degioje aplinkoje privalomi specialūs savaiminio saugumo arba sprogimui atsparūs elektros sertifikatai.

6. Diegimo rizika ir priežiūros prielaidos

Visos skysčių stebėjimo technologijos susiduria su rimta įgyvendinimo rizika. Užteršimas ir didelis mastelio keitimas yra pagrindinės veiklos grėsmės. Biologinis susikaupimas arba mineralų kalcifikacija fiziškai užstringa a Plūdinis lygio jungiklis . Sukietėjusi pluta neleidžia vidinei mechaninei svirties judėti aukštyn. Didelis mastelio keitimas taip pat smarkiai pakeičia nuolatinio jutiklio analoginį signalą. Virš ultragarsinio keitiklio susidaranti pluta išsklaido išeinančią garso bangą, sukeldama klaidingus klaidingus tuščius rodmenis.

Slydimas ir didelės paviršiaus turbulencijos dažnai sukelia varginančius klaidingus važiavimus. Vidiniai maišytuvai arba aukšto slėgio užpildymo vamzdžiai nuolat maišo skysčio paviršių. Šį trumpą važiavimą dviračiu galite sėkmingai sušvelninti mechaniškai arba skaitmeniniu būdu. Inžinieriai aplink plūduriuojančius įrenginius įrengia fizinius slydimo skydus arba stabdymo šulinius, kad nuramintų lokalizuotą skystį. Skaitmeniniams jutikliams įdiegiate išmanią programine įranga pagrįstą laiko delsą. Valdymo sistema laukia kelias sekundes prieš patvirtindama greitą paviršiaus pakeitimą.

Turite nustatyti labai realistiškus prevencinės priežiūros grafikus. Įprasti vizualiniai patikrinimai greitai nustato ankstyvą biologinį užteršimą. Suplanuokite griežtus fizinio valymo ciklus, atsižvelgdami į konkretaus skysčio stiprumą. Nepertraukiamus jutiklius reikia periodiškai perkalibruoti skaitmeniniu būdu. Turite dažnai tikrinti jų pradinį tikslumą pagal žinomus fizinius etalonus, kad išvengtumėte laipsniško signalo nukrypimo.

Išvada

Nė viena stebėjimo technologija nėra visuotinai geresnė už kitą. Jie tarnauja iš esmės skirtingiems proceso tikslams. Konkretūs jūsų patalpų poreikiai visiškai priklauso nuo jūsų veiklos prioritetų ir fizinės jūsų skysčių tikrovės.

Numatytasis diskretiškas mechaninis jungiklis vietiniam, vieno veiksmo patikimumui užtikrinti. Jis nepriekaištingai valdo pagrindinę siurblio automatiką ir avarinius saugiklius. Naujovinkite į nuolatinį jutiklį, kai sistemos integravimas padidina jūsų investicijų grąžą. Veiksmingi atsargų duomenys pateisina papildomą techninį sudėtingumą.

Imkitės veiksmų, kad apsaugotumėte savo skysčių tvarkymo sistemas jau šiandien. Norėdami peržiūrėti rezervuaro matmenis ir cheminius profilius, pasitarkite su taikymo inžinieriumi. Naudokite internetinį dydžio nustatymo įrankį, kad tiksliai atitiktumėte jūsų griežtas specifikacijas. Tinkamas ankstyvas pasirinkimas apsaugo nuo brangių perpildymo, pašalina nereikalingą prastovą ir užtikrina, kad jūsų procesas vyktų saugiai.

DUK

K: Ar plūdinį jungiklį galima naudoti nuolatiniam lygio stebėjimui?

A: Ne. Standartinis jungiklis teikia tik taško lygio duomenis. Jis veikia griežtai kaip dvejetainis įrenginys, rodantis tik tada, kai skystis pasiekė tam tikrą slenkstį. Jis negali pranešti apie skirtingą skysčio kiekį realiuoju laiku. Tačiau galite įdiegti kelių taškų jungiklius, kad imituotumėte pakopinius lygius, nors tai vis tiek neatitinka tikro nuolatinio stebėjimo.

K: Kas yra patikimesnis: plūdinis jungiklis ar ultragarsinis lygio jutiklis?

A: Patikimumas visiškai priklauso nuo jūsų bako aplinkos. Mechaninės plūdės išlieka atsparios elektroniniams trukdžiams, tirštiems garams ir paviršiaus putoms. Tačiau jie gali fiziškai užstrigti nuo šiukšlių. Ultragarsiniai jutikliai neturi judančių dalių, todėl pašalinama mechaninių gedimų rizika. Tačiau paviršiaus putos, stiprus kondensatas arba tankūs garai gali sutrikdyti jų akustinius signalus.

K: Ar man reikia PLC, kad galėčiau naudoti bako lygio valdiklį?

A: Jums ne visada reikia PLC. Paprastas atskiras jungiklis tiesiogiai įjungiamas į siurblio relę arba kontaktoriaus grandinę. Tai leidžia paprastai automatiškai užpildyti arba ištuštinti be pažangaus programavimo. Ir atvirkščiai, nuolatiniams jutikliams, perduodantiems kintamus signalus, duomenims interpretuoti paprastai reikia PLC, SCADA sistemos arba tam skirto skydo matuoklio.