Ультразвуковые уровнемеры для сыпучих материалов
Почему важно точно измерять уровень сыпучих материалов?
Ультразвуковые уровнемеры, разработанные NIVELCO для твердых материалов, уже долгие десятилетия надежно используются на предприятиях для измерения уровня в зернохранилищах. До сих пор оставалось сложной задачей точно определить количество хранимого материала в силосах большого диаметра, поскольку поверхность загруженного материала неровная.
Это может происходить из-за загрузки в нескольких точках (с нескольких конвейеров) или выгрузки из нескольких мест, например, с помощью транспортных шнеков или выпускных клапанов. В результате внутри резервуаров могут формироваться как конусы загрузки, так и конусы выгрузки, а иногда оба одновременно. Из-за этого измерение уровня и расчет объема с использованием единственной точки измерения не давали точных результатов. До сих пор такие измерения можно было выполнять только с помощью специализированных измерительных приборов или лазерного сканера поверхности, но такие решения были весьма дорогостоящими.
История нашего заказчика. Ультразвуковой проект для силосов большого диаметра
Наш заказчик – предприятие, на котором эксплуатируются крупные силосы (диаметр — 28 м, высота цилиндрической части — 26 м, а общая высота — 32 м). Перед ними стояла задача точного и экономически эффективного измерения уровня в этих силосах. Для решения этой задачи они обратились к нам. Под этот проект была разработана персонализированная система измерений.
В основе тестовой системы лежал ПК, на который установлена специально разработанная версия программного обеспечения NIVISION для визуализации и отображения технологических процессов. Этот ПК, вместе с дополнительными модулями, размещен в общем управляющем шкафу. Упомянутое программное обеспечение использует специальный алгоритм для вычисления окончательных измерительных данных на основе входящих сигналов уровня.
Помимо промышленного ПК и стандартных компонентов (блоки питания, автоматические выключатели, соединительные элементы, реле и т. д.), в шкаф также установлены два модуля UNICOMM SAK-305 HART и изолирующий модуль для передачи измерительных данных по протоколу HART через интерфейс RS485 на ПК. Кроме того, шкаф содержит один модуль MOXA E1212 с Ethernet-интерфейсом, который управляет изолирующими реле в зависимости от заданного программного режима.
Конфигурация измерительных приборов включала 4 ультразвуковых датчика уровня EasyTREK SCD-31J-8. Поскольку загрузка в силосы осуществляется по центру, приборы были равномерно размещены по окружности. Количество датчиков и их расположение зависят от размеров силоса и места подачи материала, и в каждом случае определяется индивидуально.
Система поддерживает 2 режима измерения. В 1-ом режиме все 4 датчика работают одновременно и непрерывно. Во 2-ом режиме измерения выполняются последовательно: в заданное время включается один датчик, измеряет уровень, затем отключается и активируется следующий. Когда все 4 датчика завершат измерение, программа усредняет данные и рассчитывает текущий объем и массу материала, затем с заданной периодичностью повторяет цикл измерений. Выбор режима зависит от расположения датчиков и расстояния между ними. Если приборы установлены ближе 10 м друг к другу, необходимо использовать пошаговый режим измерения, поскольку их рабочая частота совпадает.
Управляющий шкаф оснащен GSM-модулем, что позволяет удаленно отслеживать измеренные и обработанные данные на компьютере, а также получать доступ к измерительным приборам. Благодаря двусторонней связи в период тестирования можно было дистанционно изменять настройки уровнемеров с помощью конфигурационного программного обеспечения EView2 HART, без необходимости посещения объекта или подъема на силосы.
Цель измерительной системы — суммировать данные от уровнемеров и рассчитывать интегрированное значение с достаточной точностью с помощью программного обеспечения NIVISION. Эти значения сохраняются и могут отображаться в виде различных трендов. Двусторонняя связь обеспечивает не только доступ к приборам, но и к программному обеспечению на промышленном ПК. В ходе тестирования постоянно отслеживали загруженные и выгруженные объемы, что позволило проверять точность расчетов и оперативно корректировать параметры программного обеспечения. Все изменения загружались удаленно в работающий на объекте ПК. Визуализационное ПО отображает все измеренные параметры как по отдельности, так и в совокупности.
Тестовая система была разработана с учетом возможности выполнения различных измерительных задач. Управляющий шкаф можно перенести и использовать с другими измерительными приборами, включая уровнемеры на основе других принципов измерения, а также датчики температуры и т. д. Любое другое HART-совместимое устройство можно подключить к системе в качестве источника входного сигнала, с возможностью удаленной настройки и тестирования. При наличии мобильного интернета система может быть свободно установлена в любом месте с покрытием.
Ранее клиент измерял уровень вручную в одной точке, оценивая на глаз, виден ли конус загрузки или выгрузки, а затем рассчитывал объем с помощью таблицы Excel. Учитывая размеры силосов, этот метод был очень неточным и проблематичным. По сравнению с ним тестовая система показала значительно более точные результаты: согласно расчетам, точность оставалась в пределах 10%.
Результат работы
Мы гордимся достигнутыми результатами клиента, а пользователь остался доволен точностью системы и нашей работой. В ближайшем будущем ожидается оснащение всей группы силосов этой измерительной системой.
Резюмируем чем мы помогли клиенту:
· Установлены 4 датчика EasyTREK SCD-31J-8 по окружности силоса для решения его задач.
· Интеграция с промышленным ПК и ПО NIVISION усредняет данные и рассчитывает точные показатели.
· Удаленный доступ через GSM-модуль позволяет инженерам вносить изменения без необходимости посещения объекта.
· Двухрежимная работа: одновременные или пошаговые измерения для предотвращения перекрытия сигналов.
Все это дает нашему клиенту в результате:
· Уменьшение ошибок в расчетах объема и веса материалов.
· Полный контроль загрузки и выгрузки.
· Экономически эффективное решение, которое было ему доступно сразу, без долгого ожидания поставок.
Преимущества ультразвуковых уровнемеров для сыпучих материалов.
Современные ультразвуковые датчики уровня предназначены для работы в сложных условиях и имеют ряд преимуществ перед другими типами приборов:
· Бесконтактный принцип работы – исключает износ оборудования и механическое воздействие на измеряемый материал.
· Высокая точность измерений даже при неровной поверхности загрузки.
· Гибкость в установке – уровнемеры можно монтировать в различных точках, оптимизируя процесс измерения.
· Наличие на складе – в отличие от других типов уровнемеров, которые могут поставляться в течение нескольких месяцев, в кампании Анкорн ультразвуковые устройства всегда в наличии.
Почему стоит выбрать уровнемеры EasyTREK?
Среди множества вариантов измерительных приборов ультразвуковые уровнемеры EasyTREK – это специализированное решение для твердых и сыпучих материалов. В отличие от универсальных датчиков, которые подходят и для жидкостей, EasyTREK разрабатывались именно для сложных условий работы с зерном, цементом, углем и другими веществами. Это обеспечивает повышенную точность измерений и надежность в эксплуатации.
Подробнее ознакомиться с характеристиками уровнемеров EasyTREK можно тут.
Бесплатная консультация от инженеров Анкорн
Не знаете, какой датчик выбрать для вашего производства? Специалисты Анкорн помогут подобрать устройство с учетом ваших условий эксплуатации, чтобы ваше производство работало с точностью швейцарских часов.
Оставьте заявку на бесплатную консультацию по кнопке ниже, и мы предложим лучшее решение для точного измерения уровня и массы ваших сыпучих материалов.
Заказать звонок инженера
