Solidat Guided Wave Radarレベルメーターの機能とアプリケーション - オイルタンクの底を例にとる

Solidat Guided Wave Radarレベルメーターの機能とアプリケーション - オイルタンクの底を例にとる

要約：この記事では、主にガイド付き波レーダーレベルメーターのアプリケーション原理を、レベル測定技術の1つとして、マイクロ波レーダーとガイド付き波レーダーの特性、および底油タンクの実際の分野でSolidATによって発売されたSLDL5500シリーズガイド付き波レーダーレベルメーター製品の適用の適用として紹介されています。

キーワード：レベルメーター。ガイド付きウェーブレーダー;電子レンジ;レーダー;ボトムオイルタンク

1。概要

産業技術の反復アップグレードにより、レベル測定技術は複数のイノベーションを受け、体重型やスケールタイプの測定などの手動の運用ベースの方法からインテリジェントおよび高精度測定に進化しました。現在、レーダー測定や核放射測定などの高度な技術は、産業シナリオに広く適用されています。ただし、核放射線測定には、技術的な感度と高い安全制御要件のために特定の制限があります。さまざまなレベルの測定技術の中で、軍用レーダーに由来するレーダー測定技術は、その優れたパフォーマンスと幅広い適用性を備えており、産業レベルの測定分野で徐々に核となっています。

レーダーレベルの測定技術は、主にマイクロ波レーダー（非接触型）と誘導波レーダーの2つのカテゴリに分割されています。マイクロ波レーダーレベルの測定は、コストの利点と複雑な条件での優れたパフォーマンスの恩恵を受け、多くのユーザーの好意を獲得します。ただし、各テクノロジーには適用可能な境界があり、マイクロ波レーダーはすべてのメディアの測定要件を満たすことができない場合があります。独自の測定原理と技術的特性を備えたガイド付き波レーダーテクノロジーは、特定の測定シナリオでマイクロ波レーダーのギャップを効果的に満たし、レベル測定技術の重要なサプリメントになります。

2。レーダー技術の特性

2.1マイクロ波レーダーの特性

・大きな測定範囲：高周波電磁波信号が長距離伝達を促進し、さまざまなレベルの測定を可能にします。

・気相条件の影響を受けない：宇宙の気相条件の変化の影響を受けず、複雑な気相環境で安定に動作することができます。

・非接触測定：媒体と直接接触する必要はなく、機器の摩耗とメンテナンスコストが削減されます。

2.2誘導波レーダーの特性

・低エネルギー消費：操作する場合、Solidatガイド付き波レーダーは、非接触レーダーによって放出されるエネルギーの約10％、導波路プローブに非常に少量の信号エネルギーを出力します。これは、効率的な信号伝送チャネルを構築する導波路構造によるものです。排出端から培地の表面への信号伝達中、減衰は最小に制御され、エネルギー需要が大幅に削減され、低エネルギーの動作が達成されます。

・強力な信号：信号伝達中に、導波路が重要な役割を果たし、貯蔵タンクの液体表面変動または障害によって信号伝達が妨げられないようにします。したがって、機器からの最終的な受信信号は強力で、放出されたエネルギーの約20％です。この安定した高強度の信号受信により、測定データの精度と信頼性が保証されます。

・広範囲：低誘電率の測定培地を測定するために、Solidat Guided Waveレーダーは非常にうまく機能します。ガイド付き波のレーダー製品を例にとると、測定できる最低の誘電率は1.4と低く、さまざまな低誘電率媒体の測定要件を正確に満たすことができ、アプリケーション範囲を大幅に拡大し、多数の複雑な産業環境で重要な役割を果たします。

・強力な干渉：誘電率の定数変化は、測定パフォーマンスに影響を与えません。炭化水素（誘電率2 - 3）の表面であろうと、水の反射（誘電率80）であろうと、伝播時間は同じであり、信号振幅のみが変化します。マイクロ波レーダーは、正確な測定値を取得するために媒体の特性に基づいて信号をフィルタリングする必要があり、受信中の信号強度の変化は干渉する傾向があります。誘導波レーダーはエネルギーを集中していますが、干渉を効果的に回避できます。・密度の影響を受けない：培地の密度の変化は、浸漬されたオブジェクトに及ぼす浮力力に影響しますが、導波路の電磁波の伝播には影響しません。

・接着の最小限の影響：プローブ/ケーブルに対する媒体の接着は、レベル測定に無視できる影響を及ぼします。接着は、主にフィルムのような橋渡しの2つの形式を取ります。フィルムのような接着の場合、材料レベルが低下するにつれて、プローブ上の高粘度媒体の形態の均一なカバーが均一であり、測定にほとんど影響しません。一方、接着の橋渡しは、重要な測定エラーにつながる可能性があります。したがって、デュアルロッド/ケーブルタイプの導体を選択する場合、培地の粘度を完全に考慮する必要があります。

3。マイクロ波レーダーとガイド付き波レーダーの原理

3.1マイクロ波レーダー：

マイクロ波レーダーは、高周波（GHz）電磁波を放出および受信することにより、レベルを測定します。レベルは、電磁波が測定されたオブジェクトの表面に到達し、受信アンテナに反映されるまでの時間に基づいて計算されます。電磁エネルギーの伝播は伝播空間の特性によって過度に制限されていないため、高圧力/低圧（真空）または蒸発媒体の存在下で伝達でき、ガスの変動はその伝播にほとんど影響を与えません。ただし、一般的なマイクロ波レーダーレベル測定器のアンテナは、約1mWの比較的弱いエネルギーを放射します。信号が空気中に伝播すると、エネルギーは急速に減少します。さらに、マイクロ波信号が測定されたオブジェクトの表面に到達して反射されると、信号強度（振幅）は培地の誘電率に密接に関連しています。炭化水素液液など、誘電体定数が非常に低い非伝導媒体の場合、反射信号は非常に弱いです。減衰信号がトップの受信アンテナに戻った後、さらにエネルギーを失います。マイクロ波レーダーレベルメーターは、放出された信号エネルギーの約1％に過ぎない、返された信号エネルギーを受け取ります。これらの条件下では、コンタクトタイプのマイクロ波レーダーレベルメーターの性能は大幅に減少し、適切に機能しない可能性さえあります。

3.2ガイド付きウェーブレーダー：

コンタクトタイプのレーダーレベルメーターの制限を克服するために、ガイド付き波のレーダーレベルメーターが出現しました。誘導波レーダーの作業原理は、時間領域反射TDR（時間領域の予測）とETS（等しい時間サンプリング）の原理に基づいて、従来のレーダーの原則と類似しています。長い間、TDRテクノロジーは、壁に埋め込まれた埋もれたケーブルとケーブルの端を検出するために使用されてきました。ケーブルの端を検出すると、TDRジェネレーターによって放出される電磁パルス信号がケーブルに沿って伝播し、端に達すると測定反射パルスが生成されます。同時に、リファレンスパルスをトリガーするために、ケーブルの総長さに対応するプリセットインピーダンスの変化が受信機に設定されます。反射パルスを参照パルスと比較することにより、端の位置を正確に決定できます。この原則をレベル測定に適用すると、TDRジェネレーターは毎秒数万個のエネルギーパルスを生成し、導波路に沿って伝導します。パルスが中表面に到達すると、レベルの反射元のパルスが生成されます。同時に、プリセット値のインピーダンスがプローブの上部に設定され、信頼できる参照パルス、つまりベースライン反射パルスが生成されます。レーダーレベルメーターは、レベル反射の元のパルスを検出し、それをベースライン反射パルスと比較して、誘導波レーダーレベルメーターの作業プロセスであるレベル測定値を取得します。

ETS（等しい時間サンプリング）の原則は、高速で低電力電磁信号を測定するために使用され、TDR液体レベル測定技術の適用の鍵です。高速電磁信号の短距離測定が難しいため、ETSは電磁信号（UI）をリアルタイムでキャプチャし、同等の時間内にそれらを再構築して、測定のために高度な技術をよりよく適用することができます。

これまでのレベル測定技術の開発により、それぞれが独自のパフォーマンスとアプリケーション範囲を備えた、さまざまな成熟した信頼性の高いレベルの測定機器が登場し、圧力/差動測定液レベルの方法、無線周波数導電率/容量レベルメーター、超音波レベルメーター、フロートレベルメーターなどの産業用品など、さまざまな液体レベル測定シナリオで重要な役割を果たします。

4.ソリッドガイド付き波レーダーレベルメーターの導入と適用

Solidatは、業界で有名な自動化機器サプライヤーとして、レベル測定機器の研究と製造において顕著な成功を収めています。同社は常にイノベーションの概念を順守しており、高品質で高性能レベルの測定ソリューションを顧客に提供することに取り組んでいます。

SLDL5500シリーズガイド付き波のレーダーレベルメーターが会社によって打ち上げられたものは、腐食性の液体、高温液体、高圧液体用に特別に設計されています。 FlexScanガイド付きウェーブレーダーは、検出コンポーネント（スチールケーブルまたはスチールロッド）に沿って伝播する高周波マイクロ波パルスを放出します。誘電率の突然の変化により、測定された培地に遭遇すると、反射が発生し、パルスエネルギーの一部が反射されます。送信されたパルスと反射パルスの間の時間間隔は、測定された培地の距離に比例します。 FlexScanには、SLDL5521の通常のタイプ、SLDL5522腐食型、SLDL5523同軸タイプ、SLDL5524高温タイプ、SLDL5525蒸気補償タイプ、およびSLDL55526二重ケーブルタイプが含まれます。その中で、SLDL5525シリーズは蒸気補償機能を備えており、蒸気ドラム、高圧および低圧供給給湯器、コンデンサーなどの高温および高圧測定条件での使用に適した測定に対する飽和蒸気の影響を修正できます。

主要な技術的特徴は次のとおりです。

4.1温度と圧力抵抗：SLDL525には蒸気補償機能があり、優れた温度と圧力抵抗性能を持っています（275BAR@450度、413BAR@80度）

4.2複数の通信方法：Hart、Modbus、Profibus PA、Foundation Fieldbus、GPRS/CDMAリモート通信方法をサポートします。

SLDL5500シリーズは、120 dBのダイナミックレンジ（26 GHzで96 dBと比較）を持ち、厚さ1.5メートルのフォーム（動物飼料工場）、凝縮または接着環境（石油再生反応器）、測定のためのガラス壁の浸透（Distillationプロセスなど）などの極端な条件での信頼性を高めます。

4.3同軸構造：SLD5523/5525同軸構造があり、測定ブラインドゾーンがないことを確認してください

4.4インストールの使いやすさ：簡単なデバッグ、コンテナをロードしたり、空にしたりする必要はありません。

4.5中程度の適応性：FlexScanエコー処理テクノロジーを使用すると、測定はフォーム、蒸気、粉末などの外部干渉または懸濁材料の影響を受けません。測定は、中密度、誘電率、圧力、温度、または容器の形状の変化の影響を受けません。

大規模なタンクボトムオイルファクトリーを例にとると、この工場には、原油や精製オイルなどのさまざまなメディアを保管するオイルタンクのさまざまな仕様があります。 Solidat Guided Waveレーダーレベルゲージを使用する前に、従来の測定方法は測定精度が限られており、タンクに蒸気や泡がある場合など、複雑な条件では非常に不安定でした。これにより、生産スケジューリングエラー、材料のオーバーフローまたは不足が発生することが多く、そのような状況が頻繁に発生しました。 Solidat Guided Waveレーダーレベルゲージを導入した後、状況は大幅に改善されました。タンク環境が過酷であり、高精度レベルのデータを安定に出力できる場合でも、複雑な条件に簡単に適応できます。さらに、測定ブラインドゾーンは小さく、異なるオイルタンクの測定要件を満たしています。設置プロセスはシンプルで便利であり、メンテナンスコストも低く、石油工場の多くの人材と材料リソースを節約します。原油貯蔵タンクの適用では、液体レベルを安定かつ確実にリアルタイムで監視し、石油工場の生産スケジューリングに正確なデータサポートを提供し、生産プロセスの最適化、材料の廃棄物と供給不足を効果的に回避し、石油工場に大幅な経済的利益とセキュリティ保証をもたらします。

結論として、Solidat Guided Wave Radarレベルゲージは、高度な技術、優れたパフォーマンス、信頼性の高い品質を備えたレベル測定の分野で大きな利点と応用の可能性を示し、さまざまな産業のインテリジェントな開発を強力にサポートしています。