{{{sourceTextContent.title}}}

Anwendung eines Ultraschall-Füllstandmessumformers zur Füllstandmessung von Kalksteinschlamm

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Manchmal kann der Ultraschall-Füllstandmessumformer nicht normal arbeiten, je nachdem, wo und wie der Ultraschall-Füllstandmessumformer installiert ist. Um diese Frage zu klären, nehmen wir die Anwendung des Ultraschall-Füllstandmessgeräts für Kalkstein.

{{{sourceTextContent.description}}}

Der Ultraschall-Füllstandstransmitter ist ein berührungsloser Flüssigkeitsstandmesser mit einfacher Struktur. Er ist einfach zu installieren und zu warten und kann zur Echtzeit-Füllstandsüberwachung in der Leitstelle oder vor Ort eingesetzt werden. Er wird in der Füllstandmessung für verschiedene Flüssigkeiten häufig eingesetzt. Der Messumformer (Sonde) des Ultraschall-Füllstandmessers sendet hochfrequente Ultraschallimpulse aus. Wenn der Impuls auf die Oberfläche des Mediums trifft, wird er teilweise zurückreflektiert und vom Schallwandler empfangen und in ein elektronisches Signal umgewandelt. Der Füllstand des Mediums oder der Abstand vom Wandler zur Oberfläche des Mediums wird anhand der Zeitdifferenz zwischen Sendeimpuls und Empfangsimpuls und der Geschwindigkeit der Schallwelle berechnet. In der Praxis kann der Ultraschall-Füllstandmessumformer manchmal nicht normal arbeiten, je nachdem, wo und wie der Ultraschall-Füllstandmessumformer installiert ist. Um diese Frage zu klären, nehmen wir die Anwendung des Ultraschall-Füllstandmessgeräts für Kalksteinschlamm als Beispiel.

1. Hintergrund der Anwendung:

Ein großes staatliches Chemieunternehmen in Nordchina kaufte im Mai letzten Jahres eine Charge des Ultraschall-Füllstandmessgeräts Jiwei Uson-11, um den Füllstand von Abwasser und Kalksteinschlamm zu messen und zu überwachen. Das Feedback des Kunden war, dass der Uson-11 für Abwasser seit der Installation genau und zuverlässig wie spezifiziert arbeitet, aber zwei Uson-11 zur Messung des Niveaus von Kalksteinschlamm nicht gut funktionierten und eine ungenaue Niveaumessung zeigten. Manchmal variierten die Messdaten und es kam zu falschen Füllstandsalarmen.

Jiwei schickte sofort seinen erfahrenen Ingenieur, um die Situation vor Ort zu untersuchen und technische Unterstützung zu leisten, sobald das Feedback des Kunden eintraf. Der Ingenieur stellte fest, dass das Problem wiederholt vor Ort auftrat. Nachdem er das Problem untersucht und analysiert hatte, erkannte er, dass es nicht auf die Produktqualität, sondern auf die Anwendungsbedingungen vor Ort zurückzuführen war.

2. Problemanalyse

Durch Untersuchungen und Analysen vor Ort stellte der Ingenieur aus Jiwei fest, dass ein Versagen des Geräts bei der Füllstandmessung von Kalksteinschlamm drei Hauptursachen hatte:

1) In dem Behälter befand sich eine Mischvorrichtung.

Bei dieser Anwendung befand sich ein Rührer oder ein Mischer im Behälter, und die Flüssigkeitsoberfläche schwankte stark. Da der Flüssigkeitspegel mit Unsicherheit dynamisch schwankte, war das vom Messwertaufnehmer empfangene Signal gestört und die Messgenauigkeit des Geräts wurde beeinträchtigt.

2) Die Uson-11 wurde sehr nahe an der Wand des Schiffes installiert.

Der Abstrahlwinkel der installierten Uson-11 ist 8～12º. Wenn das Gerät zu nahe an der Behälterwand installiert wird, gibt es mehr Störechosignale, die vom Messwertaufnehmer empfangen werden, da der Strahlsendewinkel und Mehrfachreflexionen auftreten. Die Messgenauigkeit wird dadurch verringert.

3) Die Uson-11 mit Problemen wurde ohne Unterstand installiert.

Für einen Ultraschall-Füllstandmessumformer wird der Flüssigkeitsstand durch die Formel S=C×T/2 berechnet, die auf der Beziehung zwischen dem Abstand S und der Schallwellen-Sendegeschwindigkeit C und der Laufzeit der Welle T beruht. aus der Formel geht hervor, dass wir die Ultraschallwellen-Ausbreitungsgeschwindigkeit C in der Luft finden müssen. Die Genauigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit C der Ultraschallwelle wird die Pegelmessgenauigkeit des Geräts stark beeinflussen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit C der Ultraschallwelle ändert sich mit der Temperatur, und die Beziehung zwischen C und Temperatur wird ausgedrückt als C＝（331.45＋0.61t/）, t ist in℃and C ist in m/s. Der Temperatursensor ist innerhalb der Sonde von Uson-11 angeordnet. Er ist in der Sonde mit Dichtungskleber geschützt und verpackt. Aus der obigen Formel wissen wir, dass die Temperatur ein Hauptfaktor ist, der die Geschwindigkeit der Ultraschallwellen beeinflusst. Wenn das Gerät ohne Schutz im Freien unter der Sonne installiert wird, steigt die Temperatur des Elektronikgehäuses und der Sonde kontinuierlich an, während sich die Umgebungstemperatur nicht wesentlich ändert. Die gemessene Temperatur unterscheidet sich also sehr stark von der Umgebungstemperatur und führt daher zu einer falschen Ultraschall-Schallgeschwindigkeit und einer ungenauen Füllstandsmessung. Genau das passierte damals bei dieser Anwendung.

In Nordchina ist es im Sommer meist heiß und trocken und im Winter extrem kalt. Der im Freien installierte Ultraschall-Füllstandmessumformer ist anfällig für Temperaturschwankungen. Dies führt zu Fehlern bei der Ultraschall-Reisegeschwindigkeit und zu ungenauen Füllstandmessungen. Installieren Sie in dieser Situation einen zusätzlichen Schutzkasten für den Uson-11, um große Temperaturschwankungen zu vermeiden. Gleichzeitig wäre es besser und notwendig, einen Temperatursensor dort zu installieren, wo die Prozesstemperatur reflektiert wird, und dessen Messwert zur Berechnung der Schallausbreitungsgeschwindigkeit zu verwenden.

3. Lösungen zur Lösung des Problems in dieser Anwendung:

Um die Probleme der ungenauen und instabilen Füllstandmessung bei dieser Anwendung für Kalksteinschlamm auf der Grundlage der obigen Analyse zu lösen, wurden einige detaillierte Vorschläge unterbreitet:

1) Die Installationsposition für den Uson-11 sollte 60 cm von der Behälterwand entfernt sein.

Da der ausgewählte Uson-11-Kunde einen Messbereich von 10 m und einen Abstrahlwinkel von 10º in Betracht zog, empfahlen wir dem Kunden, den Uson-11 60 cm von der Behälterwand entfernt zu installieren.

2) Installieren Sie eine Schutzabdeckung.

Da das Instrument im Freien installiert wurde, könnte eine zusätzliche Schutzabdeckung das Instrument vor Sonne und Regen schützen und den Fehler bei der Schallgeschwindigkeitsberechnung vermeiden, der durch eine falsche Temperaturmessung entsteht, um eine genaue Pegelmessung zu erreichen.

3) Installieren Sie ein Beruhigungsrohr

Durch die Installation eines Rührrohrs kann der vom Ultraschallwandler des Uson-11 ausgesandte Ultraschallimpuls vom Rührbereich ferngehalten werden, so dass die ausgesandten Impulse auf einen kleineren Bereich auf einer relativ ruhigen Flüssigkeitsoberfläche abzielen. Dadurch wird die Störung der Mediumoberfläche auf ein Minimum reduziert und eine genaue Messung gewährleistet.

In der realen Anwendung kann das Gerät auf zwei verschiedene Arten installiert werden, wie in Abb.2 dargestellt: Installation auf einem Bypassrohr außerhalb des Behälters oder Installation auf einem Beruhigungsrohr innerhalb des Behälters. Der Durchmesser des Beruhigungsrohrs muss größer als 100 mm sein.

Nachdem alle oben genannten Empfehlungen befolgt und entsprechende Maßnahmen ergriffen worden waren, konnten die Probleme bei dieser Anwendung erfolgreich gelöst werden. Zwei Uson-11 aus Jiwei funktionieren seit ihrer Wiederinbetriebnahme gut, und Probleme, die zuvor aufgetreten sind, sind nie wieder aufgetreten.

4. Technische Merkmale von Uson-11 aus Jiwei

Im Vergleich zu herkömmlichen Ultraschall-Füllstandmessgeräten hat Jiwei Uson-11 aufgrund seines innovativen Designs und seiner Modifikationen folgende Vorteile:

1) Mit aktualisierter Software und Hardware.

Dramatisch wellende Mediumoberflächen sind in industriellen Anwendungen sehr häufig. Jiwei hat die Software und Hardware für Uson-11 aktualisiert, um die Robustheit und Stabilität zu verbessern. Ein zeitverlängernder Mittelungsalgorithmus wurde in das Programm aufgenommen und verbessert die Anpassungsfähigkeit des Instruments für komplizierte Arbeitsbedingungen. In der Hardware wurde eine effektive und strenge elektronische Filterschaltung hinzugefügt, um das Sekundärwellensignal oder das Störsignal herauszufiltern.

2) Mit Temperaturkompensationsfunktion, anpassbar an den Arbeitsprozess mit größerer Temperaturdifferenz, starker Anpassungsfähigkeit und hoher Messgenauigkeit.

3) Eindringschutzniveau von Uson-11 erreicht IP66/IP67.

4) Mit RS-485-Schnittstelle.

5) Es wird ein spezieller Algorithmus zur Echosignalverarbeitung verwendet, der falsche Echowellen effektiv vermeiden kann.

Der von Uson-11 entwickelte Ultraschall-Füllstandmessumformer Jiwei ist ein äußerst zuverlässiges und genaues Gerät. Es ist weit verbreitet in verschiedenen industriellen Prozessen, im intelligenten Stadtmanagement und in der Abwasserbehandlung. Er wird von unseren Kunden hoch bewertet.

{{medias[139539].title}}

{{medias[139539].description}}

{{medias[139543].title}}

{{medias[139543].description}}