Katı Madde Seviyesinin Doğru Ölçümü - Yaygın Yöntemler ve Zorluklar Türkiye

Granüler bir katı, kar, kum, pirinç veya kömür gibi parçacıkların toplamıdır. Granüler katıların formunun açıklanması kolay olmasına rağmen davranışları karmaşıktır ve sıvılardan ve gazlardan farklıdır. Tanklar veya silolardaki katı madde miktarının doğru şekilde ölçülmesi, ürün yönetimi ve depo yönetimi kontrolü ve aktarımı açısından çok önemlidir.
Sensör tipi
Sıvı seviye ölçümü gibi katı madde seviye ölçüm ekipmanları da temassız ve temaslı olmak üzere iki kategoriye ayrılır. Bu kategorilerde ekipmanlar ayrıca nokta seviyesi ve sürekli seviye izleme olarak alt bölümlere ayrılabilir. Bu makale, bu cihazların ve bazı uygulamaların arkasındaki ilkeleri tanıtmaktadır.
Katı seviye ölçümü, sıvı seviye ölçümü kadar temiz ve hassas değildir. Sıvıların ağırlık özellikleri, bir statik basınç cihazı kullanılarak sıvı seviyesi ağırlığına dönüştürülebilir; Katılar aynı parti içinde önemli değişikliklere uğrayabilir. Sıvılar ayrıca kendi kendini dengeleme özelliklerine sahiptir ve ölçüm cihazları için karışmadan veya başka bir müdahale olmadan düzgün bir yüzey sağlayabilir. Bu, katı malzeme seviyesi ölçümünün karşılaştığı zorluklardan biridir.

Katılar genellikle ölçüm cihazlarına yalnızca düzgün olmayan yüzeyler sağlayabilir ve depolandıkları kaplara eşit olmayan şekilde yüklenir veya yerleşir. Sinyalleri yansıtacak yatay bir yüzey bulmak katı malzemeler için belirli bir zorluk teşkil eder.
Katı hal ölçümü için kullanılan temassız ekipman, sıvı seviyesi ölçümü için kullanılan temassız ekipmana benzer şekilde ultrason, radar ve lazer dahil olmak üzere en yaygın ekipmandır. Ultrasonik cihazlar düşük maliyet avantajına sahiptir ve onların davranış kalıplarını çok net bir şekilde anlıyoruz. Ne yazık ki bazen yanlış kullanıma yol açarak tutarsız sonuçlara yol açabilir. Aynı durum radar ekipmanı için de geçerlidir.
Katıların düzgün ve yatay bir yüzeye yerleşmeleri genellikle zordur. Daha yaygın bir senaryo, katıların bir konveyör yoluyla bir su tankına veya siloya taşınmasıdır; bu konveyör, katıları, katının "durma açısı" ile belirlenen bir koni oluşturacak şekilde belirli bir konuma döker. Açı aşıldığında kütlesel oturma veya kopma meydana gelir. Temassız cihaz koninin tepesini izliyorsa bu ayrılma malzeme seviyesinde ani bir değişime neden olacaktır. Genellikle ekipman teslimat alanının yakınına yerleştirildiğinde gerçek malzeme seviyesini ölçmek zordur ve herhangi bir ayrılma, malzeme seviyesinde tekrar ani bir değişikliğe neden olur.
Katı Hal Ölçümünün Zorlukları
Sorun eğimli yüzeylerin yansımasıdır. Ultrasonik, kılavuzlu dalga radarı (GWR) ve lazer cihazları, test edilen malzemenin yüzeyindeki sinyal yansımasına dayanır. Sıvı yüzeyi tekdüzedir ve sinyal yansıması için iyi bir yansıtıcı yüzey sağlar. Kıvam, parçacık boyutu ve elbette katıların durma açısı değişir. Durma açısı, bir katının düzgün ve tutarlı bir akış hızında taşındığında doğal olarak yerleştiği açıdır. Her katının kendine özgü bir dinlenme açısı vardır. Bu, malzeme noktalarının ölçülmesi uygulamasında kullanılabilir.
Yüksek seviye alarmı gibi katı koninin kontrol noktasına ne zaman ulaştığını belirlemek için temassız bir ölçüm cihazı sensörü bir dinlenme açısına monte edilebilir. Sürekli seviye ölçümü kolay değildir. Düzgün bir yüzeyin olmaması, tutarlı yansımanın vericiye geri dönmesini önleyecek ve değişen parçacık boyutu, her ikisi de güvenilmez sinyallere yol açabilecek saçılma etkileri üretecektir. Lazer, malzeme noktalarını ölçmek için daha güvenilir bir cihazdır ve kontrol noktalarında katı maddelerin varlığını belirlemede daha doğrudur.

Lazerin cihaz konteynerine takılması pratik değilse cihazın omzuna monte edilebilir. Örneğin çamurun kamyonlara yüklenmesi uygulamasında, malzeme taşıma ve taşıma ekipmanları nedeniyle kamyonlara sıvı seviyesi izleme cihazlarının takılması pratik değildir.
Konteynerlerdeki toz, katı genleşme ve eşit olmayan yükler, temassız ekipmanı etkileyebilir. Lütfen tozun yanabileceğini unutmayın. Güvenlik prosedürlerini uygulamadan önce sıklıkla kömür tozu ve tahıl silosu patlamaları meydana geliyordu. Sistem tasarlanırken bu özellik dikkate alınmalıdır. Yakıtın yanması için gerekli olan yakıt, oksijen ve tutuşmanın yanı sıra tozun da yanıcı hale gelebilmesi için dağıtılması ve kapalı kaplarda tutulması gerekir. Dağılım, temassız malzeme seviyesi ekipmanının çalışmasını etkileyebilir.
Sistemde uygun korumayı sağlayacak uygun ekipman muhafazaları tasarlanmalıdır. Bir katı "topaklaştığında" ve silodaki dolgu malzemesinin geri kalanından ayrı bir nesne oluşturacak şekilde ayrıldığında, silonun bir tarafında biriken katı gibi katı genleşme meydana gelir. Bu durum seviye ile temas edememe veya seviyenin malzeme ile temas edememesi ile sonuçlanabilmektedir. Yaygın bir çözüm yolu, düzgün bir dağılım sağlamak amacıyla katıyı "akışkanlaştırmak" için titreşim veya hava kullanmaktır. Çeşitli sebeplerden dolayı dengesiz yüklemeler meydana gelebilir. Bazı durumlarda, sistem tasarımı ve işletme personelinin deneyimi mekanik çalkalamayla birleştiğinde bu sorunun hafifletilmesine yardımcı olabilir.
Bu uygulama için kullanılan temas ölçüm cihazı, katı hal ölçümüne özgüdür. Bu cihazlar malzeme ile doğrudan temasa veya ağırlığa bağlıdır. Katıların boyutu, yoğunluğu, nem içeriği ve ağırlığı farklılık gösterir. Bu özellikler malzeme seviyelerini tespit etmek veya çıkarmak için kullanılabilir. Ortak nokta malzeme seviyesi tespit cihazı, titreşimli bir yay veya ayar çatalı tipi bir sensördür. Bir diğer yaygın ölçüm yöntemi ise ağırlık ve halat sistemlerinin kullanılmasıdır. Cihaz mekaniktir ve yere doğru hareket etmek için mekanik mekanizmayı takip edebilen bir kayan çizgi sensörü içerir. Gerinim ölçerler, konteynerin içindeki katı yükü gösterecek şekilde mevcut konteynerleri veya siloları değiştirmek için kullanılır.