Robustno in zanesljivo merjenje nivoja v zahtevnih okoljih

Robustno in zanesljivo merjenje nivoja v zahtevnih okoljih

Radarska tehnologija postaja vse dostopnejša in s tem tudi uporabnejša v procesni merilni tehniki.

Radarska tehnologija postaja vse dostopnejša in s tem tudi uporabnejša v procesni merilni tehniki. Vse to in marsikaj več je tudi Siemensova kompaktna serija radarskih merilnikov nivoja Sitrans LR1x0 z 80 GHz radarskim oddajnikom in izredno ozkim snopom, primernim tudi za uporabo v odprtinah obstoječih procesnih posod ali celo pri merjenju preko plastike.

Avtor: Aljoša Doberšek, Siemens Slovenija

Sitrans LR1x0 radarski pretvornik za merjenje nivoja je hermetično zaprt v PVDF ohišju za brezskrbno merjenje. Pretvorniki z 80 GHz visoko-frekvenčno tehnologijo prinašajo robustno in zanesljivo merjenje tudi v zahtevnih okoljih, kakršna so tista, v katerih so prisotni hlapljive tekočine, kondenzat, turbulenca ali prašne trdne snovi. Izredno zmogljiv, na novo razvit mikročip nudi hiter odziv in izredno visoko občutljivost za zaznavanje zelo šibkih signalov.

Slika 1: Družina radarskih merilnikov nivoja Sitrans LR1x0

Enostavna nastavitev

S pomočjo Bluetooth® brezžične tehnologije v kombinaciji z brezplačno aplikacijo za mobilne telefone ali tablične računalnike Sitrans Mobile IQ je napravo mogoče enostavno nastaviti. V mnogih aplikacijah se lahko merjenje izvede že z nastavitvijo dveh parametrov. Pri modelih Sitrans LR110 in LR120 se lahko nastavitev naprave izvede tudi preko oddaljeno nameščenega prikazovalnika RD150.

Družina Sitrans LR1x0

Družina Sitrans LR1x0 obsega tri produkte: Sitrans LR100 za osnovno merjenje do 8 metrov, Sitrans LR110 s komunikacijskim vmesnikom in možnostjo za uporabo v Ex conah za merjenje do 15 metrov ter Sitrans LR120 s komunikacijskim vmesnikom in možnostjo za uporabo v Ex conah za merjenje do 30 metrov. Slednja imata tudi opcijsko potopno zaščito pred poplavljenjem. 2-žično napajanje preko zanke s HART ali (opcijsko) 4-žično Modbus povezavo porablja zelo malo energije in ima izredno nizek zagonski tok. Hitra pripravljenost za merjenje pa je uporabna v okoljskih aplikacijah, kjer je možnost preliva odpadnih vod.

Varnost (vzdrževalcev) in natančnost (meritev)

Enostavno in zanesljivo odčitavanje ter enostavna nastavitev naprave zmanjšujejo izpostavljenost vzdrževalcev nevarnim situacijam: ni jim potrebno plezati na procesne posode (silose), se nagibati čez ograje ali se jim zaradi vzdrževanja naprav plaziti v težko dostopne prostore. Merilniki nimajo mrtve cone merjenja, zato dovoljujejo meritve do samega senzorja, s čimer se izognemo prelivanju pri polnjenju rezervoarjev. Sitrans LR110 in Sitrans LR120 imata 2-milimetrsko točnost, kar povečuje varnost delovanja z natančnim merjenjem skozi celotno področje uporabe. Kot radarskega signala je pri LR100 in LR110 8°, pri LR120 pa le 4° in pomeni odlično izbiro pri merjenju nivoja v ozkih prostorih in daljših razdaljah. Vsa ta robustna zmogljivost je zajeta v IP66/68 korozijsko odpornem PVDF ohišju.

Odlična izbira tudi za oddaljena področja

Na oddaljenih področjih, kjer je potreba po merjenju nivoja in ni možnosti napajanja, je odlična kombinacija merilnika nivoja Sitrans LR1x0 in oddaljenega terminala serije Simatic RTU3030C. Zahvaljujoč optimizirani porabi energije, SIMATIC RTU ne potrebuje zunanjega napajanja. Napaja se iz baterij ali akumulatorja v kombinaciji s solarnim panelom. Zanesljivo deluje pri zahtevnih pogojih med - 40°C pa vse do + 70°C. Komunikacija lahko poteka preko zunanjega usmerjevalnika, kot je SCALANCE M, ali notranjega UMTS modema.

Slika 2: Oddaljeni terminal SIMATIC RTU3030C

Takojšen odziv na nepričakovane dogodke

SIMATIC RTU zapisuje merilne podatke priključenih senzorjev in jih pošilja preko mobilnega omrežja posameznim uporabnikom ali nadzornemu centru. Če merjena vrednost preseže nastavljene mejne vrednosti RTU, preko SMS-a ali elektronske pošte takoj pošlje alarm. To dežurnim službam omogoča takojšen odziv na nepričakovane dogodke. 

 

Oddaljeni terminali lahko sami pred-obdelajo podatke ter s tem zmanjšajo obseg podatkov in poenostavijo njihovo obdelavo v nadzornem centru. Za ta namen je na voljo vrsta različnih tipov programskih modulov, kot so na primer nadzor nivoja silosa, izračun pretočnih količin v bazenih ter logične in časovne funkcije. Nastavitve, naknadne prilagoditve konfiguracije ter nadgradnjo programske opreme se lahko s pomočjo spletnega brskalnika izvede preko nadzornega centra.

 

Vključitev kritičnih odčitkov nivoja ali procesnih podatkov v nadzorni sistem povečuje varnost ter omogoča nove priložnosti za analizo procesa in identifikacijo izboljšav. Uporabniki lahko nadzirajo meritve nivoja, pridobivajo diagnostične podatke naprave iz nadzorne sobe ali se povežejo z odprtim Siemens Mindsphere IoT operacijskim sistemom v oblaku.

Slika 3: Merjenje nivoja v plastični posodi z zunanje strani

Vsestranska uporabnost

Družina merilnikov nivoja Sitrans LR1x0 je namenjena merjenju nivoja tekočin, gošč in trdnih snovi v različnih aplikacijah, kot so npr. merjenje nivoja v rezervoarjih, merjenje nivoja skozi plastične posode, merjenje nivoja pelet, merjenje nivoja vodohramov in rek, merjenje nivoja v dozirnih posodah za mline ter upravljanje zalog surovin. Potrebo po takšnem merjenju pa najdemo praktično v vseh industrijah in panogah, kot so npr. proizvodnja energije, kemična, prehrambena in avtomobilska industrija, upravljanje pitnih in odpadnih vod, kamnolomi in predelava kamnin.