Точно мерење на нивото на цврст материјал - вообичаени методи и тешкотии

Зрнеста цврстина е збирка на честички, како што се снег, песок, ориз или јаглен. Иако формата на зрнести цврсти материи е лесно да се објасни, нивното однесување е сложено и различно од течностите и гасовите. Прецизното мерење на количината на цврсти материи во резервоарите или силосите е од клучно значење за управувањето со производите и управувањето со складиштето и контролата и преносот.
Тип на сензор
Како и мерењето на нивото на течноста, опремата за мерење на нивото на цврст материјал исто така е поделена во две категории: бесконтактна и контактна. Во овие категории, опремата може дополнително да се подели на ниво на точка и континуирано следење на нивоа. Оваа статија ги воведува принципите зад овие уреди и некои апликации.
Мерењето на цврстото ниво не е толку чисто и прецизно како мерењето на нивото на течноста. Тежинските карактеристики на течностите може да се претворат во тежина на ниво на течност со помош на уред за статички притисок; Цврстите материи можат да претрпат значителни промени во истата серија. Течностите исто така имаат својства за самонивелирање и можат да обезбедат униформа површина за мерните уреди без мешање или други пречки. Ова е еден од предизвиците со кои се соочува мерењето на нивото на цврст материјал.

Цврстите материи генерално можат да обезбедат само нерамни површини на мерните уреди и се нерамномерно натоварени или таложени во контејнерите во кои се складирани. Наоѓањето хоризонтална површина за рефлексија на сигналите претставува одреден предизвик за цврстите материјали.
Неконтактната опрема што се користи за мерење на цврста состојба, слична на бесконтактната опрема што се користи за мерење на нивото на течноста, е најчестата опрема, вклучувајќи ултразвук, радар и ласер. Ултразвучните уреди ја имаат предноста во ниската цена, а ние имаме многу јасно разбирање за нивните модели на однесување. За жал, понекогаш тоа може да доведе до злоупотреба, што резултира со неконзистентни резултати. Истото важи и за радарската опрема.
Цврстите материи генерално тешко се таложат на униформа и хоризонтална површина. Почесто сценарио е дека цврстите материи се транспортираат до резервоар за вода или силос преку транспортер, кој ги истура цврстите материи во положба, формирајќи конус одреден од „аголот на мирување“ на цврстото тело. Кога аголот е надминат, доаѓа до масовно населување или одлепување. Ако бесконтактниот уред го надгледува врвот на конусот, ова одвојување ќе предизвика ненадејна промена на нивото на материјалот. Вообичаено, кога опремата е наредена во близина на просторот за испорака, тешко е да се измери вистинското ниво на материјалот, а секое одвојување повторно ќе предизвика ненадејна промена на нивото на материјалот.
Тешкотиите на мерењето на цврстата состојба
Проблемот е рефлексијата на навалените површини. Ултразвучниот радар со воден бран (GWR) и ласерските уреди се потпираат на рефлексијата на сигналот на површината на тестираниот материјал. Течната површина е униформа и обезбедува добра рефлектирачка површина за рефлексија на сигналот. Конзистентноста, големината на честичките и, се разбира, аголот на одмор на цврсти материи се разликуваат. Аголот на одмор е аголот под кој цврстото природно се таложи кога се транспортира со униформа и конзистентна брзина на проток. Секое цврсто тело има единствен агол на одмор. Ова може да се користи во примената на мерните точки на материјалот.
Сензорот за мерење без контакт може да се инсталира под агол на мирување за да се одреди кога цврстиот конус ќе стигне до контролната точка, како што е алармот на високо ниво. Континуираното мерење на нивото не е лесно. Недостатокот на униформа површина ќе спречи кохерентна рефлексија да се врати во предавателот, а различната големина на честичките ќе произведе ефекти на расејување, што и двете може да доведат до несигурни сигнали. Ласерот е посигурен уред за мерење на материјалните точки и е попрецизен во одредувањето на присуството на цврсти материи на контролните точки.

Ако е непрактично да се инсталира ласерот на контејнерот на уредот, тој може да се инсталира на рамото на уредот. На пример, при примена на товарење тиња на камиони, непрактично е да се инсталираат уреди за следење на нивото на течноста на камионите поради опремата за ракување со материјали и транспортирање.
Прашината, цврстото проширување и нерамномерното оптоварување во контејнерите може да влијаат на бесконтактната опрема. Ве молиме запомнете дека прашината може да изгори. Пред спроведувањето на безбедносните процедури, често се случуваа експлозии на јагленова прашина и силоси на жито. Оваа карактеристика мора да се земе предвид при дизајнирање на системот. Покрај горивото, кислородот и палењето потребни за согорување на горивото, прашината треба да се распрсне и да се ограничи во затворени садови за да стане запалива. Дисперзијата може да пречи на работата на опремата на ниво на материјал без контакт.
Во системот треба да се дизајнираат обвивки за соодветна опрема за да се обезбеди соодветна заштита. Кога цврстото „се собира“ и се одвојува од останатиот материјал за полнење во силосот за да формира посебен предмет, настанува цврсто проширување, како што е цврстото натрупано на едната страна од силосот. Ова може да резултира со неможност да дојде во контакт со нивото или нивото да не може да дојде во контакт со материјалот. Вообичаена поправна мерка е да се користат вибрации или воздух за да се „флуидизира“ цврстото за да се обезбеди рамномерна дистрибуција. Поради различни причини, може да дојде до нерамномерно оптоварување. Во некои случаи, искуството на персоналот за дизајнирање и работа на системот, во комбинација со механичко мешање, може да помогне да се олесни овој проблем.
Уредот за мерење контакти што се користи за оваа апликација е единствен за мерење во цврста состојба. Овие уреди зависат од директен контакт или тежина со материјалот. Големината, густината, содржината на влага и тежината на цврстите материи се разликуваат. Овие карактеристики може да се користат за откривање или заклучување на нивоата на материјалот. Уредот за откривање на нивото на материјалот за заедничка точка е сензор од типот на вибрирачка пружина или камертон. Друг вообичаен метод за мерење е да се користат системи за тежина и кабел. Уредот е механички и вклучува лизгачки сензор кој може да го следи механичкиот механизам за да се движи надолу кон земјата. Мерачите за напрегање се користат за менување на постоечките контејнери или силоси за да се покаже цврстото оптоварување во контејнерот.