Ακριβής μέτρηση επιπέδου ουσιών σε κατάσταση αλληλουσίας - κοινές μέθοδοι και δυσκολίες

Ένα στερεό ψωμί είναι μια συλλογή σωματιδίων, όπως χιόνι, αμμού, ρύζι ή κάδος. Αν και η μορφή των στερεών ψωμιών είναι εύκολη να εξηγηθεί, το συμπεριφέρεσθαι τους είναι περίπλοκο και διαφορετικό από ευρεσιτεχνίες και αέρια. Η ακριβής μέτρηση της ποσότητας στερεών σε θαλάμες ή σιλό είναι κρίσιμη για τη διαχείριση προϊόντων και την έλεγχο και μεταφορά στη διαχείριση αποθεμάτων.
Τύπος αισθητήρα
Όπως και η μέτρηση επιπέδου υγρών, το εξαρτημένο εξοπλισμός για τη μέτρηση επιπέδου στερεών υλικών διαιρείται επίσης σε δύο κατηγορίες: χωρίς επαφή και με επαφή. Σε αυτές τις κατηγορίες, ο εξοπλισμός μπορεί να υποχωριστεί περαιτέρω σε μοναδική μέτρηση επιπέδου και συνεχή μέτρηση επιπέδου. Αυτό το άρθρο παρουσιάζει τους κανόνες πίσω από αυτά τα συστήματα και μερικές εφαρμογές.
Η μέτρηση επιπέδου στερεών δεν είναι ως επί το πλείστον καθαρή και ακριβής όπως η μέτρηση επιπέδου υγρών. Οι βαρικές χαρακτηριστικές των υγρών μπορούν να μετατραπούν σε βάρος επιπέδου υγρού με τη χρήση ενός συστήματος στατικής πίεσης· τα στερεά μπορούν να υποστούν σημαντικές αλλαγές μέσα στο ίδιο batch. Τα υγρά έχουν επίσης ιδιότητα αυτομάτης επιπέδωσης και μπορούν να προσφέρουν ένα ομοιόμορφο επίπεδο για τα συστήματα μέτρησης χωρίς ανάμειξη ή άλλες παρεμβάσεις. Αυτή είναι μία από τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει η μέτρηση επιπέδου στερεών υλικών.

Τα στερεά μπορούν γενικά να προσφέρουν μόνο άνισες επιφάνειες στα μετρητικά συστήματα και να είναι άνισα φορτωμένα ή έχουν τεθεί στα παγίδια στα οποία αποθηκεύονται. Η εύρεση μιας οριζόντιας επιφάνειας που να αντικατοπτρίζει σήματα αποτελεί μια συγκεκριμένη πρόκληση για τα στερεά υλικά.
Το εξοπλισμός χωρίς επαφή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση στερεών, παρόμοιος με τον εξοπλισμό χωρίς επαφή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του επιπέδου υγρών, είναι ο πιο κοινός εξοπλισμός, περιλαμβανομένων των ηχού, radar και laser. Τα συστήματα ήχου έχουν το πλεονέκτημα του χαμηλού κόστους, και έχουμε μια πολύ σαφή κατανόηση των συμπεριφορικών τους μοτίβων. Δυστυχώς, μερικές φορές μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένη χρήση, με αποτέλεσμα να παράγει μη συνεπή αποτελέσματα. Το ίδιο ισχύει και για τον εξοπλισμό radar.
Τα στερεά συνήθως είναι δύσκολα να εγκατασταθούν σε έναν ομοιόμορφο και οριζόντιο πίνακα. Μια πιο κοινή σενάριο είναι ότι τα στερεά μεταφέρονται σε ένα βάρελο νερού ή σιλό μέσω μιας μεταφορικής, η οποία ρίχνει τα στερεά σε μια θέση, δημιουργώντας ένα κωνο εξ αιτίας της "γωνίας ανάπαυσης" του στερεού. Όταν η γωνία υπερβαίνεται, υπάρχει μαζική κατάληψη ή αποσύνδεση. Εάν το συσκευασίας χωρίς επαφή επιβλέπει την κορυφή του κωνου, αυτή η αποσύνδεση θα προκαλέσει αιφνιδιαία αλλαγή στο επίπεδο του υλικού. Συνήθως, όταν το εξοπλισμός εγκαθιστεί κοντά στην περιοχή παράδοσης, είναι δύσκολο να μετρηθεί το πραγματικό επίπεδο του υλικού, και οποιαδήποτε αποσύνδεση θα προκαλέσει ξαφνική αλλαγή στο επίπεδο του υλικού ξανά.
Οι δυσκολίες της μέτρησης στερεών
Το πρόβλημα είναι η αντικατάσταση των κλινομένων επιφανειών. Τα υπερθαλάσσια, τα ραδάρια κυματιζόμενων κυμάτων (GWR) και τα συστήματα λέιζερ βασίζονται στην αντικατάσταση σήματος στην επιφάνεια του δοκιμαζόμενου υλικού. Η επιφάνεια του υγρού είναι ομοιόμορφη και παρέχει καλή επιφάνεια αντικατάστασης για την αντικατάσταση σήματος. Η συνέπεια, η μέγεθος των σωματιδίων και φυσικά ο γωνιοστάθμης των στερεών μεταβάλλονται. Ο γωνιοστάθμης είναι η γωνία με την οποία ένα στερεό φυσικά εγκαθίσταται όταν μεταφέρεται με ομοιόμορφο και συνεπές ρυθμό ροής. Κάθε στερεό έχει μοναδική γωνία ανάπαυσης. Αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εφαρμογή μέτρησης σημείων υλικού.
Ένας αισθητήρας συσκευής μέτρησης χωρίς επαφή μπορεί να εγκαθιστεί κάτω από γωνία ανάπαυσης για να προσδιορίσει όταν ο στερεός κώνος φτάνει στον σημειοθέτη, όπως για παράδειγμα μια ειδοποίηση υψηλού επιπέδου. Η συνεχής μέτρηση του επιπέδου δεν είναι εύκολη. Η έλλειψη ομοιόμορφης επιφάνειας θα εμποδίσει συνεπή ανακλάσεις να επιστρέφουν στον εξαγωγέα, ενώ η διαφορετική μέγεθος των σωματιδίων θα προκαλέσει σκόρπιση, και και τα δύο μπορούν να οδηγήσουν σε μη αξιόπιστα σήματα. Ο λέιζερ είναι μια πιο αξιόπιστη συσκευή για τη μέτρηση των σημείων υλικού και είναι πιο ακριβής στην προσδιορισμό της παρουσίας στερεών στους σημειοθέτες.

Αν είναι ανεφικτή η εγκατάσταση του λέιζερ στο δεξαμενή της συσκευής, μπορεί να εγκατασταθεί στο ώμο της συσκευής. Για παράδειγμα, στην εφαρμογή φόρτωσης βρωμίου σε καμιόνες, είναι ανεφικτή η εγκατάσταση συσκευών παρακολούθησης επιπέδου υγρών στις καμιόνες λόγω της υλικοποίησης και των συσκευών μεταφοράς.
Ο κονιόρυκος, η στερεή διαστολή και τα μη ομοιόμορφα φορτία σε παγίδες μπορούν να επηρεάσουν όλα το εξ αποστάσεως εξαρμολόγιο. Θέλετε να θυμάστε ότι ο κονιόρυκος μπορεί να καυστεί. Πριν από την εφαρμογή διαδικασιών ασφαλείας, συχνά συνέβαιναν εκρήξεις κονιού άνθρακα και αποθετηρίων σιταριού. Αυτή η ιδιότητα πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά την σχεδίαση του συστήματος. Εκτός από καύσιμο, οξυγόνο και ανάπτυξη που απαιτείται για την καύση καύσιμων, ο κονιόρυκος πρέπει να διασπαστεί και να περιοριστεί σε κλειστές παγίδες για να γίνει καυστή. Η διασπορά μπορεί να εμποδίσει τη λειτουργία του εξ αποστάσεως εξαρμολόγιου επιπέδου υλικού.
Οι κατάλληλες θέσεις εξοπλισμού θα πρέπει να σχεδιαστούν στο σύστημα για να παρέχουν κατάλληλη προστασία. Όταν ένα στερεό "συσσωρεύεται" και χωρίζει από το υπόλοιπο γεμάτρικο υλικό στο αποθεματικό για να δημιουργήσει ένα ξεχωριστό αντικείμενο, συμβαίνει η διεύρυνση του στερεού, όπως το στερεό που συσσωρεύεται σε μια πλευρά του αποθεματικού. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στην αδυναμία επαφής με το επίπεδο ή το επίπεδο να μην μπορεί να επαφθεί με το υλικό. Μια κοινή φαρμακευτική λύση είναι να χρησιμοποιηθεί τριβή ή αέρας για να "ρευστοποιηθεί" το στερεό και να εξασφαλιστεί ομοιόμορφη κατανομή. Για διάφορους λόγους, μπορεί να συμβεί άνιση φορτίση. Σε μερικές περιπτώσεις, η εμπειρία του προσωπικού σχεδιασμού και λειτουργίας του συστήματος, συνδυασμένη με μηχανική αναμιξη, μπορεί να βοηθήσει να αλλεπώς αυτό το πρόβλημα.
Το υπολογιστικό συστήμα μέτρησης που χρησιμοποιείται για αυτή την εφαρμογή είναι μοναδικό για τη μέτρηση με βάση την κατάσταση ολικών. Αυτά τα συστήματα εξαρτώνται από άμεση επαφή ή βάρος με το υλικό. Η μέγεθος, πυκνότητα, περιεκτικότητα νερού και το βάρος των ολικών διαφέρει. Αυτές οι παραμέτροι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ανιχνευθούν ή να εκτιμηθούν τα επίπεδα υλικού. Το κοινό συστήμα ανίχνευσης επιπέδων υλικού είναι ένας αισθητήρας με βάση τρεμουλάκι ή φωνητήρα. Ένας άλλος κοινός τρόπος μέτρησης είναι η χρήση συστημάτων βάρους και καβλών. Το συστήμα είναι μηχανικό και περιλαμβάνει έναν αισθητήρα γραμμής κλίσης που μπορεί να ακολουθήσει τον μηχανικό μηχανισμό και να κινηθεί κάτω μέχρι το έδαφος. Οι αισθητήρες πόσης χρησιμοποιούνται για να τροποποιηθούν υπάρχοντες περιέκτες ή σιλό για να δείξουν το φορτίο ολικών μέσα στην περιέκτη.