SN61.XXAGHKNAX/VEGA: یک مخزن دسته‌ای که از خرابی متر سطح اولتراسونیک جلوگیری می‌کند

اهداف طراحی

• الزامات اصلی: حل مشکلات سطح سنج های فوق صوتی که در شرایط کار پیچیده در معرض تداخل و اندازه گیری نادرست هستند از طریق بهینه سازی ساختاری و طراحی محافظ.
• سناریوهای قابل استفاده: فرآیند های دسته بندی با الزامات بالا برای دقت نظارت بر سطح، مانند پردازش مواد غذایی و تولید مواد شیمیایی.

II. ماژول های کلیدی طراحی

1طراحی ساختاری ضد تداخل

• بدن مخزن خم شده
  • اصول طراحی: دیواره جانبی مخزن زاویه 5°-10° را با هواپیما افقی تشکیل می دهد تا تداخل نوسانات مایع در سیگنال های فوق صوتی را کاهش دهد.
  • پیاده سازی: کف مخزن یک ساختار مخروطی را اتخاذ می کند، همراه با یک لوله راهنما برای کنترل کاهش سطح مایع و جلوگیری از جذب هوا که فوم را تشکیل می دهد.
• نصب لوله های موج هدایت
  • عملکرد: یک لوله هدایت موج عمودی (قطر ≥ 50mm) برای هدایت انتشار عمودی امواج ماوراء الصوت و کاهش تضعیف سیگنال در زیر سنج نصب شده است.
  • انتخاب مواد: فولاد ضد زنگ 316L یا PVDF (پولی وینیلیدن فلوراید) ، که مقاوم به خوردگی است و نفوذ سیگنال قوی دارد.
• نصب نوع فلنج
  • مشخصات: سُند به صورت عمودی در بالای مخزن از طریق یک فلنج ثابت می شود، با انحراف عمودی از سطح مایع ≤ 1° و فاصله از دیواره مخزن ≥ 30cm.
  • کنترل ناحیه کور: یک ناحیه کور ≥ 50 سانتی متر با توجه به محدوده اندازه گیری برای جلوگیری از غوطه ور شدن سُند توسط مایع اختصاص دارد.

2. سیستم ضد فوم و فوم کردن

• لایه کنترل دمای ثابت
  • ساختار: بدن مخزن یک طرح دوگانه با فیلم های گرمایشی الکتریکی و سنسورهای دمایی داخلی را برای حفظ دمای مایع پایدار (± 1 °C) اتخاذ می کند.
  • اصل: نوسانات دمایی ≤2°C می تواند مهاجرت مواد فعال سطحی و تولید فوم را کاهش دهد.
• دستگاه تخلیه فوم
  • پاکسازی مکانیکی: یک پاک کننده نوع تیغه چرخش بر روی بالای مخزن نصب شده است، با سرعت چرخش 50-100rpm، برای شکستن کف بر روی سطح مایع.
  • پاکسازی شیمیایی: یک پورت تزریق پاک کننده برای پشتیبانی از قطره زدن خودکار (به عنوان مثال، پاک کننده های مبتنی بر سیلیکون، دوز 0.1-0.5ppm) اختصاص دارد.
• بهینه سازی نرخ جریان
  • طراحی لوله تغذیه: یک پورت تغذیه لمسی برای کاهش ضربه مایع اتخاذ شده است؛ قطر لوله DN25-DN50 است و سرعت جریان ≤ 1.5m/s است.
  • کنترل سطح مایع: سرعت جریان توسط یک پمپ فرکانس متغیر تنظیم می شود تا از نوسانات شدید در سطح مایع جلوگیری شود.

3سیستم حفاظت و کالیبراسیون

• طراحی حفاظت
  • پوشش محافظ: پوشش ضد آب و ضد گرد و غبار IP68 با خشک کننده داخلی برای جلوگیری از نفوذ رطوبت.
  • محافظ الکترومغناطیسی: سطح بیرونی مخزن با یک پوشش رسانا برای کاهش تداخل الکترومغناطیسی (به عنوان مثال، از تبدیل کننده های فرکانس، موتورها و غیره) اسپری می شود.
• عملکرد کالیبراسیون خودکار
  • جبران دمای: یک سنسور دمای داخلی برای اصلاح سرعت صدا در زمان واقعی (سرعت صدا = 331.5 + 0.6 × دمای).
  • کالیبراسیون صفر: مایع استاندارد (مانند آب) به طور خودکار برای کالیبراسیون محدوده قبل از تولید روزانه تزریق می شود و اگر خطای بیش از 5٪ باشد، یک آژیر فعال می شود.
• سیستم هشدار زودهنگام خطا
  • پارامترهای نظارت: قدرت سیگنال، کیفیت اکو، دمای هوا، خروجی جریان.
  • مکانیسم هشدار زودهنگام: هنگامی که داده ها غیرطبیعی هستند، به یک اندازه گیری سطح پشتیبان تغییر دهید و از طریق رابط HMI تعمیر و نگهداری سریع انجام دهید.

III. مشخصات مواد و نصب

• انتخاب مواد
  • سناریوهای عمومی: بدن مخزن از فولاد ضد زنگ 304 ساخته شده است و حلقه مهر و موم از سیلیکون ساخته شده است.
  • سناریوهای درجه شیمیایی: بدن مخزن با PTFE (polytetrafluoroethylene) پوشانده شده است و ماده ی سُند PVDF است.
• مشخصات نصب
  • کالیبراسیون عمودی: از سطح لیزر استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که سُند عمودی به سطح مایع است.
  • الزامات زمین گیری: مقاومت زمین گیری بدن مخزن ≤ 4Ω برای جلوگیری از تداخل های الکترواستاتیک.
  • حفاظت از خط: خطوط سیگنال از جفت های پیچیده محافظت شده استفاده می کنند، در لوله های جداگانه قرار می گیرند و از موازی با خطوط برق اجتناب می کنند.

IV. اثرات اجرای

• دقت اندازه گیری: خطای سطح مایع ≤ ±5mm؛ عملکرد پایدار حتی زمانی که پوشش فوم بیش از 40٪ باشد.
• نرخ شکست: طراحی ضد تداخل میزان خرابی سطح سنج را بیش از 80٪ کاهش می دهد.
• چرخه نگهداری: دستگاه پاک کننده هر 3 ماه یکبار تمیز می شود و سطح سنج هر 6 ماه یکبار کالیبر می شود.

V. پرونده های درخواست

• یک مخزن دسته بندی آبمیوه در یک کارخانه مواد غذایی: پس از اتخاذ بدن مخزن شیب دار + طراحی لوله موج، خطای اندازه گیری ناشی از نوسانات سطح مایع از ±20mm به ±3mm کاهش یافت.
• یک مخزن تکه بندی مایعات اسیدی در یک کارخانه شیمیایی: با تحقیقات PVDF و کنترل دمای ثابت، آن را به طور مداوم برای 12 ماه در یک محیط بسیار خوردنی کار می کرد.