Основне разлике између вођеног таласног радара и бесконтактног радарског мерења нивоа – Росемоунт 5300 наспрам. 5400 Водич за избор индустрије

Радарски предајници нивоа су главни уређаји за континуирано мерење нивоа у нафтној, хемијској, енергетској, воденој и финој фармацеутској индустрији. Емерсон Росемоунт-ов радар са вођеним таласом 5300 и радар без контакта 5400 представљају два различита технолошка приступа, која се значајно разликују у принципима мерења, компатибилности средњег нивоа, захтевима за инсталацију и могућностима перформанси. Многе инжењерске грешке у избору потичу од недостатка јасноће у погледу граница примене ове две радарске технологије. Овај чланак на свеобухватан начин анализира основне разлике између 5300 и 5400 у пет димензија – принципа, перформанси, услова рада, одржавања и стандардизованих критеријума избора за инжињере инструментације, ЕПЦ извођаче и професионалце за набавку.

Росемоунт 5300 вођени таласни радар (ТДР технологија временске рефлектометрије)

Користећи контактно мерење, инструмент емитује микроталасне импулсе наносекундног нивоа који путују дуж таласоводне шипке или кабла уроњеног у медијум. Када пулс достигне површину течности или интерфејс уље-вода, рефлектује се назад. Висина нивоа течности се израчунава на основу временске разлике између преноса и еха.

• Микроталасна пећница је ограничена и вођена шипком таласовода, што резултира изузетно малим губитком енергије и јачином ехо сигнала 2 до 5 пута већом од оне код радара у слободном простору.

• Патентирана ДСТ технологија директног пребацивања побољшава јачину сигнала, у комбинацији са ПЕП алгоритмом за детекцију краја штапа таласовода, омогућавајући истовремено хватање двоструких одјека и са горње површине течности и са доњег интерфејса медијума.

• На брзину таласа утиче само диелектрична константа медијума, уз минималне сметње паре, магле и турбуленције на путу ширења.

Росемоунт 5400 Бесконтактни радар (микроталасни радар са слободним простором)

Користећи бесконтактно мерење, антена емитује високофреквентне микроталасе у ваздух унутар резервоара. Микроталаси се слободно шире кроз ваздушни медијум, одбијају се од површине течности и враћају се на антену, омогућавајући мерење удаљености.

• Микроталаси се шире у потпуности кроз гасовити простор, без компоненти у контакту са медијумом;

• Може да открије само горњи ниво течности у резервоару и не може да направи разлику између интерфејса више слојева медија;

Пара, пена, унутрашње мешање и метални носачи унутар резервоара могу распршити микроталасне пећнице, узрокујући сметње, што захтева ручно потискивање лажних одјека.

5300 вођени таласни радар

1. Опремљен са заменљивим сондама: једноструки штап, флексибилни кабл, двоструки штап, коаксијални и ПТФЕ отпорни на корозију обложене вођене таласне шипке;

2. Сонда је потпуно уроњена у медијум, долази у директан контакт са течностима, муљом и чврстим материјама;

3. Предности: Стабилно мерење је могуће постићи чак иу уским обилазним цевима, реакторима и контејнерима малог пречника;

4. Недостаци: Лепљиви медијуми или медији склони каменцу могу да се залепе за вођицу, што захтева периодично чишћење сонде током дуготрајног рада.

5400 Бесконтактни радар

1. Опремљен антеном звучника и процесно запечаћеном антеном, без сонде која се протеже у резервоар;

2. Цела јединица је повезана са резервоаром само преко прирубнице, без компоненти у контакту са процесним медијумом;

3. Предности: Хигијена за храну, висок вискозитет са лаким пријањањем на зид, без ризика од контаминације сонде у условима високе корозије и јаког лепљења;

4. Недостаци: Мали капацитет резервоара, уска обилазница и озбиљно слабљење сигнала у сценаријима са вишеструким унутрашњим препрекама, што доводи до нестабилних мерења.

Способност прилагођавања диелектричне константе

• Радар са вођеним таласом 5300: способан да мери диелектричне константе до 1,4 (пластичне пелете, лако уље, нискодиелектрични органски растварачи), пружа јасне одјеке чак и у медијумима са ниским диелектриком, са стабилним мерењима под условима пене, турбулентног тока и засићене паре;

• 5400 бесконтактни радар: Ехо је слаб када је диелектрична константа медијума испод 1,8; губитак сигнала је врло вероватан у окружењима са густом пеном или густом паром, и погодан је само за медијуме са високим диелектриком, без пене, као што су чиста вода и метанол.

Могућност мерења интерфејса (Цоре Ватерсхед)

• 5300 јединствених предности: подржава мерење интерфејса за уље-вода, чврста-течност и слојевиту суспензију, способну да разреши интерфејс танке и до 25 мм, што га чини стандардним инструментом за резервоаре за одсољавање сирове нафте и резервоаре уље-вода;

• 5400 не нуди никакву подршку: микроталасна пећница се потпуно рефлектује након контакта са првим слојем течности, не може да продре у горњи део течности да би открио интерфејс испод.

Границе толеранције опсега, температуре и притиска

1. Горња граница опсега мерења: Оба имају максималну мерну удаљеност до 50 метара;

2. Температурне границе: 5300 покрива -196 степени до 400 степени (ЛНГ ниска температура/висока температура пара), док је горња граница толеранције високе температуре од 5400 нижа од оне од 5300;

3. Опсег притиска: 5300 подржава пун вакуум до 345 бара под високим притиском, погодан за хидрогенацију и реакторе високог притиска; 5400 има ограничене могућности за решења за заптивање под високим притиском.

Прецизност мерења

• 5300: ±3мм висока прецизност, поновљивост ±1мм, СИЛ2 безбедносни сертификат, компатибилан са СИС сигурносном петљом за закључавање нивоа;

• 5400: Основна тачност од ±5 мм, без ограничења таласоводне шипке; грешка мерења за апликације резервоара на великим удаљеностима је нешто већа од оне код радара са вођеним таласима.

Деадбанд Ранге

• 5300: Мање горње и доње мртве зоне, омогућавајући већи ефективни опсег мерења погодан за кратке резервоаре и мале реакторе;

• 5400: Постоји значајна слепа тачка за мерење у горњој антени, што онемогућава добијање тачних очитавања у горњем делу резервоара.

(1) Дајте приоритет коришћењу радарских сценарија 5300 вођених таласа

1. Услови слојевитог средњег стања: резервоари за одслађивање рафинерије, резервоари за сепарацију нафте и воде, и базени на интерфејсу муљ-вода отпадне воде;

2. Ниски диелектрични медији: бензин, дизел, растварач уља, пластични пелети, силоси праха;

3. Оштра гасовита средина: засићена пара, прекомерна пена, снажно мешани турбулентни контејнери;

4. Компактан простор за инсталацију: бајпас цеви малог пречника, реактори са омотачем и посуде за померање;

5. Екстремни услови високог притиска/криогених услова: резервоари за складиштење ЛНГ, јединице за хидрогенацију, високотемпературни котлови;

6. Систем са сигурносним инструментима (СИС): Захтева СИЛ2 сертификоване уређаје за блокаду нивоа и заштиту од преливања;

7. Муљ и вискозни медији: премази, смоле, минералне суспензије, резервоари за муљ.

(2) Дајте приоритет коришћењу 5400 сценарија радара без контакта

1. Примене високе хигијене: стерилни резервоари за складиштење лекова, чисти резервоари за храну и пиће, без ризика од контаминације сонде;

2. Јако лепљив и веома подложан стварању каменца: смоле високог вискозитета, асфалт, латекс спречавају накупљање материјала сонде;

3. Изузетно дуги атмосферски резервоари за складиштење: велики резервоари за сирову нафту и резервоари за складиштење на отвореном, елиминишући потешкоће у инсталацији узроковане дугим кабловима;

4. Медијум је веома корозиван и није доступан одговарајући материјал сонде: јаки оксиданти, концентроване јаке киселине - избегавају корозију и хабање штапа таласовода;

5. Често чишћење резервоара и честа промена медија у производним линијама: Нема потребе за растављањем сонде за чишћење, смањење времена застоја и одржавања;

6. Постоји цевоводна опрема са кугличним вентилима који служе као баријере, што онемогућава постављање сонди кроз њих.

Захтеви за инсталацију

• 5300: Једноставан за инсталацију, компатибилан са бајпас цевима, малим резервоарима и ексцентричним отворима цеви; флексибилне кабловске сонде дугог домета захтевају доњу тежину за исправљање, што резултира нешто већим трошковима инсталације и подизања за високе резервоаре.

• 5400: Захтева строге услове за инсталацију – никакви ослонци, улази за напајање или лопатице радног кола не би требало да ометају директно испод антене; значајне сметње због нереда се јављају у уским цевима, што захтева употребу водеће цеви великог пречника.

Рутинско одржавање

• 5300 Проблем: Дуготрајан рад са вискозним медијима узрокује накупљање материјала и љуштење на водилици, слабљење ехо сигнала, што захтева уклањање сонде и чишћење током годишњег одржавања;

• 5400 предности: Бесконтактни медијум, захтева само периодично пражњење кондензата антене, практично без одржавања адхезије медијума;

• Могућност дијагностике: Оба модела су опремљена ХАРТ/АМС даљинском дијагностиком. 5300 може предвидети нивое загађења сонде на основу индикатора квалитета сигнала, омогућавајући проактивно заказивање одржавања.

Цена замене резервних делова

• 5300: Сонда је потрошни део и мора се у потпуности заменити када дође до корозије или истрошености, што резултира већим дугорочним трошковима резервних делова.

• 5400: Само антена је опциона и заменљива, без потрошног материјала који захтева урањање, што резултира нижим трошковима одржавања током животног века.

1. Комуникациони протоколи: И 5300 и 5400 подржавају 4–20мА ХАРТ, ВирелессХАРТ, ФФ фиелдбус и Модбус, и компатибилни су са Трек ручним комуникаторима и АМС системом за управљање уређајима;

2. Безбедносни ниво: Стандардно опремљен СИЛ2 ИЕЦ61508 сертификатом за целу серију, испуњавајући захтеве система за безбедносне инструменте за хемијску и нафтну и гасну индустрију;

3. Сертификација отпорности на експлозију: Сви производи долазе са АТЕКС, ИЕЦЕк и ФМ сертификатима о интринзично безбедним/отпорним на експлозију, који покривају глобална опасна подручја Зона 0/1/2.

1. Заблуда: Ако резервоар има пену, директно изаберите бесконтактни радар

Одговор: Пена распршује микроталасне пећнице у слободном простору, због чега 5400 лако прескаче очитавања; за пенасте услове, преферирајте радар са вођеним таласима 5300, чији сигнал путује дуж сонде и није блокиран пеном.

2. Заблуда: 5400 се може користити за мерење интерфејса уље-вода.

Одговор: Микроталасна пећница 5400 не може да продре у горњи слој течности и самим тим не може да открије слојевитост; стога је само серија 5300 погодна за мерење интерфејса.

3. Заблуда: Дуги резервоари за складиштење морају да користе 5400

Одговор: Сонда меког кабла 5300 има максимални домет од 50 м; за велике резервоаре, може се изабрати кабловски вођени таласни радар. Само када је медијум изузетно вискозан и употреба сонде је немогућа, треба изабрати 5400.

4. Заблуда: Радар са вођеним таласима се не може користити у чистим просторијама

Одговор: 5300 може да користи полирану санитарну сонду од 316Л или ПТФЕ обложену; међутим, за честе промене материјала и стерилна окружења високе чистоће, бесконтактно решење 5400 је погодније.

За комплетан избор узорака Росемоунт 5300/5400, графиконе компатибилности медијских материјала и СИЛ решења за сигурносне петље, молимо контактирајте наше инструментационе инжењере за бесплатан приступ оригиналним фабричким техничким приручницима и прилагођеним препорукама на основу ваших радних услова. Такође пружамо техничку подршку за даљинско конфигурисање и пуштање у рад преко Трек ручних оператера.