Măsurarea precisă a nivelului materialului solid - Metode comune și dificultăți România

Un solid granular este o colecție de particule, cum ar fi zăpadă, nisip, orez sau cărbune. Deși forma solidelor granulare este ușor de explicat, comportamentul lor este complex și diferit de lichide și gaze. Măsurarea cu precizie a cantității de solide din rezervoare sau silozuri este crucială pentru managementul produselor și controlul și transferul managementului depozitului.
Tipul senzorului
La fel ca măsurarea nivelului de lichid, echipamentele de măsurare a nivelului de material solide sunt, de asemenea, împărțite în două categorii: fără contact și cu contact. În aceste categorii, echipamentele pot fi împărțite în continuare în nivel de punct și monitorizare continuă a nivelului. Acest articol prezintă principiile care stau la baza acestor dispozitive și a unor aplicații.
Măsurarea nivelului solidului nu este la fel de curată și precisă ca măsurarea nivelului de lichid. Caracteristicile de greutate ale lichidelor pot fi convertite în greutate la nivel de lichid folosind un dispozitiv de presiune statică; Solidele pot suferi modificări semnificative în cadrul aceluiași lot. Lichidele au, de asemenea, proprietăți de autonivelare și pot oferi o suprafață uniformă pentru dispozitivele de măsurare fără amestecare sau alte interferențe. Aceasta este una dintre provocările cu care se confruntă măsurarea nivelului materialului solid.

Solidele pot oferi, în general, numai suprafețe neuniforme dispozitivelor de măsurare și sunt încărcate sau depuse neuniform în containerele în care sunt depozitate. Găsirea unei suprafețe orizontale care să reflecte semnalele reprezintă o anumită provocare pentru materialele solide.
Echipamentul fără contact utilizat pentru măsurarea stării solide, similar cu echipamentul fără contact utilizat pentru măsurarea nivelului lichidului, este cel mai comun echipament, inclusiv ultrasunete, radar și laser. Dispozitivele cu ultrasunete au avantajul unui cost redus și avem o înțelegere foarte clară a tiparelor lor de comportament. Din păcate, uneori poate duce la o utilizare greșită, rezultând rezultate inconsecvente. Același lucru este valabil și pentru echipamentele radar.
Solidele sunt în general dificil de așezat într-o suprafață uniformă și orizontală. Un scenariu mai comun este că solidele sunt transportate într-un rezervor de apă sau într-un siloz printr-un transportor, care toarnă solidele într-o poziție, formând un con determinat de „unghiul de repaus” al solidului. Când unghiul este depășit, există o tasare sau detașare în masă. Dacă dispozitivul fără contact monitorizează partea superioară a conului, această detașare va provoca o schimbare bruscă a nivelului materialului. De obicei, atunci când echipamentul este aranjat în apropierea zonei de livrare, este dificil să se măsoare nivelul real al materialului și orice detașare va provoca din nou o schimbare bruscă a nivelului materialului.
Dificultățile de măsurare a stării solide
Problema este reflectarea suprafețelor înclinate. Dispozitivele radar cu undă ghidată cu ultrasunete (GWR) și laser se bazează pe reflectarea semnalului pe suprafața materialului testat. Suprafața lichidului este uniformă și oferă o suprafață de reflexie bună pentru reflectarea semnalului. Consistența, dimensiunea particulelor și, desigur, unghiul de repaus al solidelor variază. Unghiul de repaus este unghiul la care un solid se stabilește în mod natural atunci când este transportat la un debit uniform și constant. Fiecare solid are un unghi unic de repaus. Acesta poate fi utilizat în aplicarea punctelor de măsurare a materialelor.
Un senzor de dispozitiv de măsurare fără contact poate fi instalat la un unghi de repaus pentru a determina când conul solid ajunge la punctul de control, cum ar fi o alarmă de nivel înalt. Măsurarea continuă a nivelului nu este ușoară. Lipsa unei suprafețe uniforme va împiedica reflexia coerentă să revină la transmițător, iar dimensiunea variată a particulei va produce efecte de împrăștiere, ambele putând duce la semnale nesigure. Laserul este un dispozitiv mai fiabil pentru măsurarea punctelor materiale și este mai precis în determinarea prezenței solidelor la punctele de control.

Dacă nu este practic să instalați laserul pe containerul dispozitivului, acesta poate fi instalat pe umărul dispozitivului. De exemplu, în aplicarea încărcării nămolului pe camioane, nu este practic să se instaleze dispozitive de monitorizare a nivelului lichidului pe camioane din cauza echipamentelor de manipulare și transport a materialelor.
Praful, expansiunea solidă și încărcăturile neuniforme din containere pot afecta echipamentele fără contact. Vă rugăm să rețineți că praful poate arde. Înainte de implementarea procedurilor de siguranță, au avut loc adesea explozii de praf de cărbune și de cereale. Această caracteristică trebuie luată în considerare la proiectarea sistemului. În plus față de combustibil, oxigen și aprindere necesare pentru arderea combustibilului, praful trebuie să fie dispersat și închis în recipiente închise pentru a deveni combustibil. Dispersarea poate interfera cu funcționarea echipamentelor de nivel de material fără contact.
Carcasele echipamentelor adecvate trebuie proiectate în sistem pentru a oferi o protecție adecvată. Când un solid „se adună” și se separă de restul materialului de umplere din siloz pentru a forma un obiect separat, are loc o expansiune solidă, cum ar fi solidul îngrămădit pe o parte a silozului. Acest lucru poate duce la incapacitatea de a intra în contact cu nivelul sau nivelul de a nu putea intra în contact cu materialul. O măsură de remediere comună este utilizarea vibrațiilor sau a aerului pentru a „fluidiza” solidul pentru a asigura o distribuție uniformă. Din diverse motive, poate apărea încărcare neuniformă. În unele cazuri, experiența personalului de proiectare și operare a sistemului, combinată cu agitarea mecanică, poate ajuta la atenuarea acestei probleme.
Dispozitivul de măsurare prin contact utilizat pentru această aplicație este unic pentru măsurarea în stare solidă. Aceste dispozitive depind de contactul direct sau greutatea cu materialul. Dimensiunea, densitatea, conținutul de umiditate și greutatea solidelor variază. Aceste caracteristici pot fi utilizate pentru a detecta sau deduce niveluri de material. Dispozitivul de detectare a nivelului materialului punct comun este un senzor de tip arc vibrator sau diapazon. O altă metodă obișnuită de măsurare este utilizarea sistemelor de greutate și cabluri. Dispozitivul este mecanic și include un senzor de linie de alunecare care poate urmări mecanismul mecanic pentru a se deplasa în jos spre sol. Tensometrele sunt folosite pentru a modifica containerele sau silozurile existente pentru a indica încărcătura solidă din interiorul containerului.