Enhver, der har brugt tid omkring en spildevandsbehandlingslinje, har en historie om en niveausensor, der holdt op med at give mening. Aflæsningen springer uden grund, alarmen stopper ikke med at kvidre, eller tanken ser halvfuld ud på HMI'et, mens operatøren, der står ved siden af, kan se, at den næsten er overfyldt.Ultralyds niveaumålereer stadig et af de mere fornuftige valg til denne form for miljø - ingen våde dele, anstændig nøjagtighed til prisen, nem at skifte ud. Men de har fejlmønstre, der gentager sig på tværs af planter, og de fleste af dem sporer tilbage til den samme håndfuld årsager.
Dette er en gennemgang af de problemer, der oftest dukker op, hvad der faktisk sker bag dem, og hvad der har en tendens til at løse dem for godt i stedet for blot en uge.
Hvorfor planter bliver ved med at vælge ultralyds over kontakt-typesensorer
Logikken er simpel nok. Rå tilstrømning, primært slam, kornslam - intet af det er venligt over for noget, der rører det. Flyder marmelade med klude og fedt. Kapacitanssonderne kager over og driver. Ultralydssensorer sidder over væsken og kommer aldrig i kontakt, så i mange applikationer holder de virkelig længere med mindre opmærksomhed.
Når det er sagt, er afvejningen, at de måler gennem fri luft over en tank, der ofte er fuld af damp, skum og bevægelige dele -, hvilket er præcis det miljø, der forstyrrer dem. Teknologien løser et problem (tilsmudsning) og arver et andet (interferens). Værd at vide at gå ind, især hvis du sammenligner tilbud, og en leverandørs enhed er mærkbart billigere - er det normalt billigere, fordi det springer de funktioner over, der håndterer dette andet problem.
Problemerne, der faktisk dukker op på webstedet
1. Skum, der spiser signalet
Dette er den klage, vi hører mest, og det er næsten altid i beluftningsbassiner eller hvor som helst med mekanisk blanding. Skum reflekterer ikke lyd, som en flad væskeoverflade gør - det spreder den, så sensoren mister enten ekkoet helt eller fanger en delvis refleksion et sted inde i skumlaget, ikke den faktiske vandoverflade nedenunder.
Vi havde et tilfælde, hvor en plante blev ved med at få alarmer på højt-niveau under den maksimale biologiske belastning, selvom tanken ikke var nær fuld. Det viste sig, at skumlaget i den periode var tykt nok til, at sensoren aflæste toppen af skummet som væskeniveauet. Rettelsen var ikke en ny sensor -, den flyttede den væk fra diffusorzonen og tilføjede en kort stillesektion for at reducere direkte skumeksponering. Aflæsningen stabiliserede sig i løbet af et døgn.
Hvis repositionering ikke er praktisk, så se på enheder med justerbar ekkotærskelfølsomhed. Det vil ikke eliminere problemet med tungt skum, men det reducerer falske udløsere på en meningsfuld måde.
2. Falske ekkoer fra tankens indre
En stige, en omrøreraksel, en støttebjælke, der sidder inde i sensorens strålekegle -, kan kaste lyd tilbage og blive aflæst som overfladen. Dette har en tendens til at ligne pludselige, fysisk umulige hop i trendlinjen: niveauet falder ti centimeter i én scanningscyklus, og vender derefter tilbage.
Købere overser ofte strålevinklen, når de sammenligner sensorer, mest fordi den er begravet i dataarket, og hver model "ser ens ud" på papiret. Det burde ikke være en eftertanke - en bred strålevinkel i en tank fuld af strukturelt rod beder om netop dette problem. Under idriftsættelse løser kørsel af en korrekt falsk-ekkokortlægningsrutine i stedet for at springe direkte til standardindstillingerne en stor del af disse sager, før de nogensinde bliver et servicekald.
3. Blind zone, der fanger dig rigtigt, når nøjagtigheden betyder mest
Hver ultralydstransducer har en død zone tæt på ansigtet, hvor aflæsningen ikke er pålidelig - bølgen er ikke stabiliseret endnu. Hvis din tanks maksimale fyldningsniveau er i nærheden af den zone, mister du nøjagtigheden præcis i det øjeblik, du har mest brug for det: nær overløb.
Dette er en af de ting, der er billige at forebygge og irriterende at rette efter installationen. Tjek blindzonespecifikationen i forhold til dit faktiske maksimale forventede niveau, med margen, før du monterer - ikke det generiske "måleområde"-nummer, som sælgere fører med, hvilket normalt antager ideelle åbne-tankforhold, der ikke matcher et rigtigt spildevandsbassin.
4. Afdrift fra temperatur- og luftfugtighedssvingninger
Lydhastigheden ændrer sig med lufttemperaturen, så en tank, der varmes op under direkte sol og afkøles natten over, kan vise en langsom afdrift i aflæsningen, som ikke har noget at gøre med det faktiske væskeniveau. Det er subtilt nok til, at operatører nogle gange jagter det som et kalibreringsproblem i uger, før de indser, at det sporer den daglige temperaturkurve.
Sensorer med en indbygget- temperatursonde og automatisk kompensation klarer dette uden operatørindblanding. Hvis den allerede installerede enhed ikke har det, vil en manuel krydstjek- mod en personalemåler på et par forskellige tidspunkter af dagen i det mindste kvantificere, hvor meget drift der sker, hvilket hjælper med at afgøre, om en opgradering er det værd.
5. Opbygning på transducerfladen
Ikke-kontakt betyder ikke nul vedligeholdelse. Fedttåge og kondens sætter sig over tid på sensorfladen, især i nærheden af primær behandling eller industriel udledning med højt fedtindhold. Et belagt ansigt svækker den udgående puls, og retursignalet bliver mere støjende, før nogen bemærker en fuld fejl - det nedbrydes gradvist, hvilket er en del af grunden til, at det er nemt at gå glip af under et hurtigt visuelt tjek.
En sletning-ned på et bestemt interval forhindrer det meste. For linjer, hvor dette er en tilbagevendende hovedpine, er det værd at være opmærksom på transducerbelægningsmateriale, når du køber - PTFE- eller PVDF--beklædte enheder, der fjerner fedtet langt bedre end ubelagt plast, og prisforskellen er lille ved siden af arbejdsomkostningerne ved rengøring af en tilsmudset sensor med få ugers mellemrum.
6. Turbulens forvrængning af retursignalet
Kornkanaler, strømningsopdelingskasser, alt i nærheden af en mixer - overfladeturbulens bryder reflektionen op til et inkonsekvent, støjende retur i stedet for ét rent ekko. Sensoren er ikke gået i stykker, den får bare ikke et signal, den kan stole på.
Placering over den roligste tilgængelige del af flowet hjælper mere, end folk forventer. Hvor det ikke er muligt, er senderens dæmpnings- eller gennemsnitsindstillinger et kig værd. Det er en indstilling, folk sjældent berører efter idriftsættelse, hvilket er uheldigt, for det er ofte hele løsningen.
7. Installationsgenveje, der ligner hardwarefejl
Denne er uglamorøs, men det er en virkelig almindelig årsag. Sensor monteret for tæt på tankvæggen, signalkabel ført parallelt med en motorforsyningsledning uden afskærmning, enhed ikke helt lodret - nogen af disse vil producere aflæsninger, der ligner en defekt sensor, når selve sensoren er i orden.
Værd at kontrollere vægafstanden i forhold til producentens minimum (typisk 20-30 cm, varierer afhængigt af model), dirigere signalkablet adskilt fra strømmen, hvor det er muligt, og bekræfte, at monteringen er i vater, før du giver instrumentet skylden. Det er en fem-minutters kontrol, der redder en lastbilrulle.
Hvad det betyder, hvis du vælger en sensor, ikke bare reparerer en
For købere, der sammenligner muligheder i stedet for at fejlfinde det, der allerede er installeret, er nogle få ting vigtigere i praksis, end specifikationerne normalt antyder:
- Hus og kabelforskruningsmaterialebetyder mere i et spildevandsanlæg end næsten noget andet sted, fordi svovlbrinte tærer billige indhegninger hurtigere end de fleste købere forventer. Rustfrit eller høj-PBT-hus koster mere på forhånd, men ændrer udskiftningscyklussen mærkbart.
- Ekkobehandlingskvaliteter den reelle differentiator mellem budget- og mellem{0}}enheder, mere end råt interval eller nøjagtighedstal på papir. To sensorer med identisk offentliggjort nøjagtighed kan opføre sig helt forskelligt i en skumfyldt tank afhængig af hvor godt den interne filtrering håndterer et støjende retursignal.
- Lokal support og tilgængelighed af reservedeleende med at betyde lige så meget som selve hardwaren, når en enhed har været i brug i et stykke tid - en sensor, der er lidt billigere, men som tager uger at få en reservedel, er faktisk ikke billigere.
Vedligeholdelsesvaner, der forlænger levetiden
- Tør transducerfladen ren efter en fastlagt tidsplan i stedet for reaktivt - månedligt er en rimelig standard for fedt-tunge linjer
- Tjek hustætninger og kabelforskruninger for korrosion et par gange om året
- Gen-bekræft mod en manuel aflæsning efter enhver tankrensning eller strukturændring i nærheden
- Kontroller monteringsbeslagene igen efter store sæsonbestemte temperaturudsving
- Gennemgå og opdater det falske-ekkokort, hvis noget ændrer sig inde i tanken - nyt udstyr, tilføjede stiger, alt, der ændrer strålegangen
Når det er tid til at overveje radar i stedet
Ultralydssensorer er en solid standard for mange spildevandstanke, men de er ikke altid det rigtige kald. Vedvarende tungt skum, tætte dampe eller smalle tanke fyldt med forhindringer har en tendens til at favorisere en guidet bølge eller ikke-{1}}kontakt radarniveaumåler, da radaren er langt mindre følsom over for damp, skum og temperaturlag. Det koster mere at købe, men for en tank, der aldrig har opført sig godt med ultralyds -, den slags, der genererer en supportbillet hver anden måned -, regner de samlede omkostninger normalt frem inden for et par år, når fejlfindingstiden er indregnet.
FAQ
Kan skuminterferens løses gennem indstillinger alene uden at flytte sensoren?
Delvist. Justering af ekkotærskel og dæmpning reducerer falske triggere fra moderat skum, men et tykt, vedvarende skumlag har normalt behov for en fysisk ændring for - omplacering, en stillebrønd eller en helt anden teknologi.
Hvor ofte skal disse sensorer rekalibreres i et spildevandsanlæg?
En gang om året er en rimelig baseline for de fleste planter. Hvor luften er særligt ætsende, eller tankens indre ændres ofte, har kontrol hver sjette måned en tendens til at fange afdrift, før det bliver et driftsproblem.
Giver det faktisk færre problemer at betale mere for en sensor?
I denne kategori, ja, - har prisforskellen normalt en tendens til at afspejle virkelige ting som belægningsmateriale, ekkobehandlingskvalitet og husets holdbarhed, ikke kun branding. Specifikt til hårde spildevandsforhold ender den billigere løsning ofte med at koste mere i servicebesøg.
Kan disse sensorer installeres i forseglede, gastætte- tanke?
De fleste modeller understøtter det, men trykforskelle inde i en forseglet beholder kan stadig påvirke lydens rejsetid lidt. Værd at kontrollere trykklassificeringen og kompensationsområdet, før du angiver en sensor til en lukket tank.
Hvor længe holder disse enheder typisk i et spildevandsmiljø, før de skal udskiftes?
Med fornuftige rengøringsvaner og den rigtige boligvurdering er flere års pålidelig service typisk. Udsættelse for ætsende gas eller mangel på vedligeholdelse forkorter dette vindue betydeligt.
Referencer
US Environmental Protection Agency - vejledningsdokumentation om instrumentering, kontrol og automatisering til spildevandsbehandlingsanlæg.
Water Environment Federation (WEF) - Manual of Practice on plant instrumentation and control systems.
International Society of Automation (ISA) - tekniske referencer om principper for måling af ultralyd og radarniveau.
Arbejder du gennem en bestemt tank, der ikke vil opføre sig? Send os konfigurationen, og vi kan hjælpe med at finde ud af, om det er et indstillingsproblem, et placeringsproblem eller en sag om at skifte teknologi.
