Радиолокационная технологического уровня до рынка

уровень-измерительная аппаратура сегодня способна передавать измерений "с точностью до миллиметра"

Многие технологии, используемые для измерения уровня жидкостей и твердых веществ при хранении и обработке судов едва ли изменили на протяжении десятилетий. Для таких основных измерений, это, пожалуй, удивительное, пока вы не помните, как вы поднимите капот, чтобы проверить уровень масла в своем автомобиле. Но, как автомобилестроение, с ее растущим числом электронных датчиков для мониторинга практически все, что на транспортном средстве, технологических процессов в настоящее время быстро внедрение новых технологий, которые предлагают универсальные измерения уровня.

По данным консалтинговой компании рынка Мороза

Еще более крупные производители не застрахованы от этих тенденций рынка. В феврале, Emerson Process Management (ранее Fisher-Rosemount, Austin, TX), объявила о приобретении Saab морской электроники (Гетеборг, Швеция), лидера в радар-замера. После того как уляжется пыль по сделке, все радар-уровня, связанных с добычей станет Saab ответственности, в том числе Emerson Process Management существующие APEX и APEX калибров Сентри РЛС.

Радиолокационные методы уровне измерительная все чаще обнаруживают на берегу приложениям в масштабе всего процесса химической промышленности (ИПЦ). Saab TankRadar REX системы, например, был разработан специально для нефтеперерабатывающих производств, резервуарных терминалов и нефтехимической промышленности, где он может измерять уровни с точностью / - 0,5 мм.

Типичное применение можно найти на НПЗ Citgo в Лейк-Чарльзе, штат Луизиана. Здесь высокого содержания серы в тяжелых венесуэльской сырой уточняются возникли серьезные проблемы обслуживания в связи с H2Sinduced коррозии в традиционных механических датчиков уровня в резервуарах. "До 70% времени нашего инструмента техников в области движения нефти в настоящее время расходуется на содержание механических залог", говорит Citgo управления процессами аналитик Кевин Мазершед. Но после установки 10 единиц TankRadar, ситуация улучшилась быстро.

"Экономия для нас", объясняет Мазершед ", лежат в измерительная система бесконтактного, отсутствие движущихся частей, надежность и чрезвычайно низкие эксплуатационные расходы. Расходы, связанные с танка из эксплуатации для ремонта залог около 2:58 раз стоимость установки залог танк РЛС. Никогда прежде такого измерительного прибора решить так много проблем. "

Модернизация Saab REX датчиков является простым, поскольку они совместимы с, а также может эмулировать несколько типов механических калибров, но и других калибров РЛС. Подключить к существующей шины, с точки зрения передачи данных залог REX действует именно так, как предыдущие механические залог, с "существенным установки и кабели экономии", говорит Saab.

Эти соображения, несомненно, установка дополнительных преимуществ, но главной достопримечательностью радиолокационной измерения уровня оставаться основополагающим принципом, лежащим в технике. Проще говоря, микроволновая печь излучение от источника - антенна в залог - по направлению к поверхности материала, уровень которой должен быть определен. Радиационная отраженный от поверхности (или скрытых интерфейсов с другими материалами) получения залог, а разница между излучаемого и принимаемого сигнала используется для вычисления расстояния до отражающей поверхности. Добавьте к этому то преимущество, что радиолокационных сигналов, не влияют на изменения температуры, давления, концентрации газа, и что залог радиолокационной и антенной не имеют движущихся частей, то вы можете понять причины роста интереса к технике.

Но путь к широкое признание не всегда гладко. Майкл Хайм, системы измерения уровня менеджер по продукции Endress Hauser (EH, Maulburg, Германии и Гринвуд, IN), говорит: "Радиолокационная станция измерения уровня зарекомендовала себя в высокоточном танк замер приложение, предсказуемых условий процесса. Но ситуация была другой в процессе измерений, где большие надежды не оправдались исполнением и позитивного имиджа техники начали исчезать. " Он предлагает различные факторы были на работе, неправильное указание, плохое понимание ограничений радара, и некоторые переоценки потенциальных техники в по поставщиками оборудования.

Конечным результатом было снижение доверия пользователей. Но теперь он считает, что инвестиции в развитие продукции производителями привела явные улучшения в производительности и эксплуатации. В высокоточных области применения, он видит тенденцию к меньшим и более экономически эффективных систем с импульсным методам в настоящее время, способных доставлять измерений "с точностью до миллиметра" в первый раз.

Конкурирующие технологии

Все радиолокационных систем на рынке, либо основаны на частоту модуляции непрерывного волны (FMCW) или импульсным время пролета (PTOF) технологий. В FMCW, уровень залог генерирует постоянно прокатилась СВЧ сигнала с разной частотой. Передаваемый сигнал сравнивается с отражены / принимаемого сигнала в СВЧ смесителя и различие в частоте прямо пропорциональна расстоянию. Импульсные методы радар, с другой стороны, не выделяют непрерывного сигнала и основные измерения, как следует из названия, это "время полета" излучения импульсов между излучателем и приемником, по ровной поверхности.

Типичные документов FMCW на рынке APEX Эмерсона калибров упоминал ранее. Они используют выше, чем обычно, сигнал частотой 24 ГГц, что позволяет датчиков, которые будут использоваться в приложениях с большого расстояния, или с низкой диэлектрической жидкости, которые, как правило, отражают слабые сигналы возвращения.

Продавцы литературы 'являются богатым источником дебаты по поводу плюсов и минусов два метода, но это, вероятно, справедливо сказать, что раннее привлечение импульсных радиолокационных систем - по крайней мере операторов технологических процессов - было их более низкой потребляемой мощности. В практическом плане это означает, что документы могут быть цикл питания, с преимуществом не нуждающиеся в более кабелей, чем обычные 2-проводной 4-20 мА контура управления.

Утверждают, что одна из первых компаний, спуститься импульсного маршрут, немецкий инструмент компании VEGA (Schiltach, Германия) была стратегического альянса, в США с 1995 года Омарт Corp (Цинциннати, Огайо). Омарт / VEGA продает продукты обеих компаний в Северной Америке, но это было VEGA в 1992 году представила свой VEGAPULS серии 50, то говорят, что первые бесконтактные устройства уровне радар на основе 5,8 ГГц технологию, а теперь как-то странно известный как " Эрик, профессиональный уровень ". Название может показаться странным, но, как VEGA словам, решающее преимущество 2-проводной технологии является то, что существующую электропроводку может продолжать использоваться. При отсутствии питающего кабеля необходимо, единиц идеально подходят для применения опасных районе, где проходит проводка может быть искробезопасных или с повышенной безопасностью.

Кроме того, используя технологию микроволнового импульса Siemens Milltronics процесса инструменты (Питерборо, Канада) последняя радар-измерительного прибора, IQ радар 300. По данным фирмы, современные обработки эхо-инструмента методы обеспечения надежного измерения, даже в процессе баки с экранов, нагревательные спирали, агитаторов и других obstructors. Она использует запатентованный Sonic компании разведки обработки сигналов, технология, которая различает истинного отражения от материала измеряется, и ложные эхо-сигналы порожденных obstructors или электрических шумов.

Последний цикл мощности радиолокационных датчиков уровня появятся на рынке в EH Micropilot M и S Micropilot моделей, представила в январе. Диапазон M включает в себя два разных частотах в размере около 6 ГГц и 26 ГГц, с учетом конкретных требований приложений. EH говорит надежность прибора была повышена по специальным алгоритмам, которые предоставляют информацию в реальном времени о состоянии датчика. Например, некоторые радиолокационные датчики, если сигнал теряется, выходной сигнал в режим удержания, которые могли бы исказить реальный уровень бак, рискуя перелива.

EH также утверждает, что ряд Micropilot S является единственной высокой точности залог своего типа использовать PTOF технологий, а не принцип FMCW. С точностью / -1 мм, диапазон S может быть использована на тип содержания под стражей передачи данных с нефтяной и газовой промышленности, которые ранее были лучше всего FMCW документов.

Еще одним недавним задержка между компаниями привел два новых 2-проводной уровня серии продуктов на рынок. В частной договоренности ярлык, Krohne (Пибоди, штат Массачусетс, и Дуйсбург, Германия) и Ametek Дрекселбрук (Horsham, PA) объединились, чтобы предлагать как открытые поля радиолокационных и руководствуясь волны домена времени рефлектометрии (ПТБ) технологий.

ТБИ другим импульсного техники, электромагнитными импульсами от электроники в залог, руководствуясь, чтобы и с поверхности материала в сосуде через проводник, в отличие от "свободного поля" режим радиолокационной антенны. Последний продукт в Krohne, Б. 102 Microflex залог, является 2-проводной инструмент подходит для большинства жидкостей, сыпучих материалов и порошков. БМ 102 FM недавно получил одобрение для использования в опасных зонах. Версия Дрекселбрук является DR1200 серии с диапазоном измерения до 80 м и точность / -15 мм, в приложениях к 50 футов

Одним из первых Krohne измерения радар-уровня БМ 702 Gage. Как и в других радиолокационной компании - уровень продукции (а теперь и Дрекселбрук тоже), а это означает, FMCW технологии - но первым сделать это в twowire конфигурации. Krohne говорит, что это означает, что преимущества FMCW - непрерывная обработка сигналов и высокую точность линеаризации - можно быстро и легко интегрируются в интеллектуальных систем сегодняшнего управления технологическими процессами.

С его эквивалент FMCW 2-проводное устройство, DR2200 серии Дрекселбрук требований широкого спектра приложений, чем PTOF радаров в настоящее время на рынке. Дрекселбрук также традиционные линии мощности системы, DR3000 серии, которая называется подходит для всех жидкостей, суспензий, сжиженных газов и сыпучих материалов. Типичные диапазоны пролета до 130 м с рупорной антенной, 66 кв.м с волной-палки антенны и 33 футов с волной наведения установки. Точность во всех случаях / - 0,3% от диапазона с разрешением / -1 мм. Радар-измерения уровня быстро самонаведения в на рынке по-прежнему доминируют навязчивое или контактных устройств. А других методов бесконтактного, таких, как ультразвук, в настоящее время есть серьезная конкуренция.

Том Нобл