Festőanyag szintje pontos mérése - gyakori módszerek és nehézségek

A porós szilárd anyag részecskék gyűjteménye, például a hó, a homok, a rizs vagy a kőbíró. Bár a porós szilárd anyagok formája egyszerűen elmagyarázható, viselkedésük bonyolult és eltér a folyadékoktól és a gázoktól. A szilárd anyagok mennyiségének pontos mérése a tankokban vagy silozokban alapvető a termékmenedzsmenthez, illetve a raktármenedzsment ellenőrzéséhez és átviteléhez.
Érzékelőtípus
A szilárd anyag szintmérés eszközöket, hasonlóan a folyadék szintméréshez, két kategóriára osztjuk: nem-kapcsolatossára és kapcsolatossára. Ezekben a kategóriákat illetően az eszközök tovább részletezhetők pontszint- és folyamatos szintfigyelésekkel. Ez a cikk bemutatja ezeknek a berendezéseknek az alapelveit és néhány alkalmazást.
A szilárd anyagok szintmérése nem olyan tisztességes és pontos, mint a folyadékoknál. A folyadékok súlyjellemzői átalakíthatók folyadék szintjére statikus nyomású eszközzel; a szilárd anyagok jelentős változásokat mutathatnak ugyanabban a kötegben. A folyadékoknak van önmagukban elvégezett szintravél tulajdonsága, amely egyenletes felületet biztosít a mérőeszközöknek keverés nélkül vagy más zavarás tényezők nélkül. Ez egyik a kihívások között, amelyekkel szembe kell néznünk a szilárd anyagok szintmérésénél.

Általánosságban a szilárd anyagok csak egyenletesen nem terheltek vagy nem egyenletesen oszlanak el azokban a tárolókban, ahol tároljuk őket. A mérési eszközök számára a szilárd anyagok csak olyan felületeket tudnak biztosítani, amelyek nem alkalmasak horizontális jelek visszaverésére, ami bizonyos kihívást jelent a szilárd anyagok esetében.
A szilárd anyagok mérése érintkezés nélküli berendezésekkel, hasonlóan ahogy a folyadékok szintjét méri az érintkezés nélküli berendezés, a leggyakoribb eszköz, beleértve az ultrahangos, radar és laser eszközöket. Az ultrahangos eszközöknek van előnye a költség tekintetében, és nagyon jól ismerjük a viselkedési mintáikat. Sajnos, néha ez hibás alkalmazásra vezethet, ami inkonzisztens eredményekhez vezethet. Ugyanez igaz a radar berendezések esetében is.
Általában nehéz egyenletes és vízszintes felületre rendezni a szilárd anyagokat. Gyakranabb helyzet, ha a szilárd anyagok egy áramlási szerkezeten keresztül szállítják egy víztárolóba vagy silóba, amely az anyagot egy adott helyre önti, egy a szilárd anyag 'pihenőszöge' által meghatározott gúlát alkotva. Amikor ez a szög meghaladva van, tömeges letelepedés vagy elválás történik. Ha a nem-kontaktos eszköz figyeli a gúla csúcsát, ez az elválás okozza a anyagszint jellegzetes változását. Általánosságban, amikor az eszközöt közelségre teszik a szállítási területhez, nehéz mérni a valós anyagszintet, és bármilyen elválás ismét jelentős változást okoz majd az anyagszintben.
A szilárd anyagok mérése kapcsán merülő nehézségek
A probléma a hajlított felületek visszaverődésével van összefüggetve. Az ultrahangos, vezetékkel működő rádar (GWR), valamint a laseres eszközök arra támaszkodnak, hogy jeleket visszaverjenek a tesztelt anyag felületén. A folyadék felülete egyenletes, és jót ad a jelek visszaverődéséhez. A konzisztencia, a részecskék mérete, és természetesen a szilárd anyagok pihenőszöge változó. A pihenőszög az az szög, amelyben egy szilárd anyag természetes helyzetbe kerül, ha egyenletes és konzisztens áramlási sebességgel transzportálnak. Mindegyik szilárd anyagnak saját pihenőszöge van. Ezt alkalmazhatják a anyagi pontok mérésére.
Egy nem-kapcsolati mérőeszköz érzékelőjét pihenési szögre lehet telepíteni annak meghatározására, amikor a szilárd konus eléri a vezérlési pontot, például magas szintű riasztást. A folyamatos szintmérés nem egyszerű. A nem egyenletes felület megakadályozza a koherens visszaverődést a küldőre, és a változó részecskeméret szórás hatást eredményez, mindkettő pedig hibát okozhat a jelekben. A lázerszén a pontok méretezésére és a szilárd anyagok vezérlési pontjainak meghatározására sokkal megbízhatóbb eszköz.

Ha a lázert nem praktikus az eszköz tárolójára telepíteni, akkor az eszköz vállára tehető. Például, a baktőzés kamionokra történő betöltése során nem praktikus a szint figyelő eszközök telepítése a kamionokra a anyagkezelési és átvitel-eszközök miatt.
A por, a szilárd anyag kibővülése és a tárolókban lévő egyenletesen nem osztott terhez minden befolyásolhatja a nem kapcsolatos berendezéseket. Ne felejtsük el, hogy a por tüzelhető. A biztonsági eljárások bevezetése előtt gyakran történt a szénpor és a kukoricatárolók robbanása. Ezt a jellemzőt figyelembe kell venni a rendszer tervezésekor. Az üzemanyag égéséhez szükséges üzemanyag, oxigén és gyújték mellett a pornak szórni és zárt tárolókban kell lennie ahhoz, hogy égető legyen. A szórás zavarhatja a nem kapcsolatos anyagszint-berendezések működését.
A megfelelő berendezési takarékokat a rendszerben kell tervezni, hogy megfelelő védelmet nyújtsanak. Amikor egy szilárd anyag 'gyűrűbe esik' és elválasztódik a többi töltőanyagtól a silóban, egy külön objektumként alakul ki, amit szilárd bontásnak nevezünk, például ha a szilárd anyag egyik oldalon halomzik fel a silóban. Ez abban eredményezhető, hogy nem érintkezik a szint vagy a szint nem érintkezhet a anyaggal. Gyakori javítási intézkedés az, hogy vibrációt vagy levegőt használnak a szilárd anyag 'fluidizálásához', hogy biztosítsák az egyenletes eloszlást. Varyógó tényezők miatt előfordulhat egyenletlen betöltés. Néhány esetben a rendszer tervezési és működési személyzet tapasztalata, kombinálva mechanikus keveréssel, segíthet e probléma enyhítésében.
A ennél az alkalmazással kapcsolatos érintkező mérőeszköz egyedi a szilárd anyagok mérése szempontjából. Ezek az eszközök függenek az anyaggal való közvetlen érintkezésről vagy súlyról. A szilárd anyagok mérete, sűrűsége, víztartalommal és súlya változhat. Ezeket a jellemzőket használhatjuk anyagszintek érzékelésére vagy következtetésre. Az általános pontbeli anyagszint-érzékelő eszköz egy rezgő nyíl vagy hangrét típusú érzékelő. Egy másik gyakori mérési módszer a súly és kabell rendszerek használata. Az eszköz mechanikus, és tartalmaz egy csúsztató vonal-érzékelőt, amely követheti a mechanikai mechanizmust lefelé az alapig. A terhelésérzékelők (strain gauges) használatosak létező tárolók vagy silók módosítására a tároló belső szilárd terhelésének megjelenítéséhez.