Háþróaður úthljóðstigsskynjari vinnslutanks reiðir sig á hreint, óbrenglað bergmál til að mæla vökvahæðina. Stór, lóðréttur PTFE-dýfihitari, sem stendur beint í braut hljóðbylgjunnar, getur virkað sem öflugur, falskur endurspegill, sem veldur því að skynjarinn les rangt um stigið og getur hugsanlega kallað fram hættulegan þurrelda eða yfirfall. Eðlisfræðilega staðsetningu hitarans og stefnu hans verður að velja ekki bara vegna hitauppstreymis heldur til að gera hann hljóðrænan ósýnilegan skynjaranum.

Að skilja truflunarkerfið

Úthljóðstigsskynjarar gefa frá sér hátíðni hljóðpúlsa (venjulega 20–200 kHz) í þröngri keilu. Hljóðið berst niður, endurkastast af vökvayfirborðinu og fer aftur til skynjarans. Mælingum á flugtíma er breytt í fjarlægðarlestur. Sérhver fastur hlutur innan þessarar keilu-þar á meðal hitaslíður, festingar eða tengikassa-framleiðir sitt eigið bergmál. Ef þetta falska bergmál er nógu sterkt gæti skynjarinn læst sig á það í stað hins raunverulega vökvayfirborðs.

Lóðréttur PTFE-dýfihitari sem settur er upp nálægt miðju tanksins sýnir stórt flatt yfirborð sem snýr hornrétt á hljóðbylgjuleiðina. Þessi rúmfræði skapar sterka spegilmynd. Skynjarinn gæti túlkað þessa endurspeglun sem vökvastig á kafdýpt hitarans, sem leiðir til undirfyllingar (ef falskt bergmál er yfir raunverulegu stigi) eða offyllingar (ef toppur hitarans er túlkaður sem nánast fullt ástand). Í öfgafullum tilfellum gæti skynjarinn ekki greint vökvann að öllu leyti, sem gerir tankinum kleift að þorna á meðan hitarinn er áfram spenntur-ástand sem eyðileggur PTFE slíður hratt.

Lykilvalsregla: Hljóðræn ósýnileiki

Markmiðið meðPTFE hitari ultrasonic stigskynjari tankur valer að gera ofninn hljóðrænan ósýnilegan. Þetta er náð með því að staðsetja upphitaða þáttinn alfarið utan úthljóðsgeisla skynjarans og með því að forðast stóra, flata fleti sem gætu virkað sem speglar. PTFE-efnið sjálft er ekki vandamálið-PTFE hefur hljóðviðnám svipað og vatn og dregur í raun minna úr hljóði en margir málmar. Vandamálið er rúmfræði og staðsetning.

Æskilegar hitastillingar

Lóðréttur hitari á hlið

Lóðréttur PTFE hitari festur á hlið tanksins, eins nálægt veggnum og hægt er, heldur hitaranum utan miðlægs geislabrautar. Úthljóðsskynjarinn er venjulega staðsettur í miðju tanktoppsins. Hliðarhitarinn situr nálægt jaðrinum, þar sem hljóðbylgjustyrkurinn er minnstur. Þessi uppsetning virkar vel fyrir þrönga tanka (þvermál < 1 m) eða þegar geislahorn skynjarans er þröngt (td 5–10 gráður). Hins vegar, fyrir breið geyma eða skynjara með breiðan geisla (15–30 gráður), geta jafnvel hliðarveggir verið upplýstir.

Hyrndur eða L-laga hitari (ákjósanleg lausn)

Fyrir flestar uppsetningar er áreiðanlegasta lausnin horn- eða L-laga PTFE dýfahitari. Slíkur hitari er settur í gegnum hliðarstút en beygir sig síðan niður eða á ská inn í tankinn. Hiti hluti liggur samsíða hliðarveggnum og er staðsettur mjög nálægt honum -venjulega innan við 50–100 mm frá veggnum. Geisli skynjarans, sem beinist niður að miðju, lendir aldrei í þessum hitara vegna þess að hljóðbylgjur víkja aðeins smám saman út á við.

L-laga hitari býður upp á tvo kosti til viðbótar:

Hægt er að gera hitunarlengdina langa (þekja mestan hluta vökvadýptarinnar) á meðan hún er utan geislans.

Uppsetningarflansinn er staðsettur á hliðarveggnum, fjarri efstu miðjunni þar sem skynjarinn er settur upp, sem auðveldar aðgengi.

Hitarinn verður að vera hljóðlaus, ósýnileg nærvera í tankinum, falin fyrir hljóðbylgjunum sem eru augu stigstýringarinnar.

Ská eða lárétt uppsett hitari

Fyrir grunna tanka (hæð < 500 mm) gæti lóðréttur hitari ekki passað án þess að skaga út fyrir vökvann. Lárétt uppsettur hitari, settur í gegnum hliðarport og liggur meðfram botninum, helst undir sjónlínu úthljóðsnemans. Hins vegar verður að gæta þess að hitarinn liggi ekki beint undir skynjaranum -láréttur hitari beint fyrir neðan getur samt framkallað endurkast ef hljóðbylgjan fer í gegnum vökvann og lendir á yfirborði hans. Besta aðferðin er að staðsetja láréttan hitara í að minnsta kosti 200 mm fjarlægð frá lóðréttum ás skynjarans.

Hvað á að forðast: Miðlægur lóðréttur hitari

Miðlægur, lóðrétt uppsettur PTFE hitari er versta mögulega staðsetning fyrir tank sem búinn er úthljóðstigsskynjara. Hitarinn virkar sem stórt, sívalur skotmark beint í geislabrautinni. Jafnvel þótt vélbúnaðar skynjarans innihaldi bergmálsbælingaralgrím, er sterkt, stöðugt falskt bergmál frá miðstöðvarhitara oft rangtúlkað. Margar bilanir á sviði úthljóðsstigsstýringar á upphituðum tönkum hafa verið raktar til þessarar nákvæmu hönnunareftirlits.

Tæknilegar forsendur fyrir samþættingu

Ultrasonic Sensor Parameters

Áður en hitari er valinn verður að fá eftirfarandi skynjaraforskriftir:

Geislahorn(venjulega 5–30 gráður). Þetta skilgreinir hljóðkeiluna. Í tiltekinni fjarlægð frá skynjaranum er hægt að reikna út þvermál geisla: Þvermál geisla=2 × fjarlægð × tan(geislahorn/2).

Dauð hljómsveit: Svæðið beint fyrir framan skynjarann ​​(venjulega 0,1–0,5 m) þar sem mælingar eru ómögulegar. Enginn hitarihluti (þar á meðal festingar eða tengiboxar) ætti að brjótast inn í þetta svæði.

Lágmarks skynjunarfjarlægð: Virkt svið skynjarans byrjar eftir dauða bandið.

Staðfesting hitari staðsetningar

Eftir að hafa valið umsækjandi gerð hitara og uppsetningarstað er einfaltkortlagningarprófætti að framkvæma fyrir lokauppsetningu. Prófunaraðferðin:

Settu úthljóðsskynjarann ​​í fyrirhugaða stöðu.

Settu PTFE hitara (eða líkingu af sömu lögun og stærð) í tankinn á fyrirhuguðum stað.

Fylltu tankinn af vatni að þekktu magni.

Fylgstu með útgangi skynjarans þegar hitari er færður í skrefum. Sérhver skyndileg stökk í tilkynntu stigi gefur til kynna falskt bergmál frá hitaranum.

Stilltu stöðu hitara eða stefnu þar til ekkert falskt bergmál greinist á öllu rekstrarstigi.

Þessi prófun er sérstaklega mikilvæg fyrir geyma með flókna innri uppbyggingu (skífur, blöndunartæki, spólur) ​​sem geta skapað frekari endurspeglun.

Festingarfesting og staðsetning tengikassa

Uppsetningarfesting hitarans og rafmagns tengibox eru oft málmíhlutir sem festir eru við tankinn eða hliðarvegginn. Þessum verður einnig að halda utan við úthljóðsgeislann. Málmfesting staðsett nálægt skynjaranum getur framkallað sterkt bergmál, jafnvel þótt PTFE-húðin sjálf sé vel falin. Tengiboxið ætti að vera komið fyrir neðan geislabrautar skynjarans eða á tankhliðinni langt frá skynjaranum. Ef tankurinn er með flötum toppi ætti skynjarinn að vera staðsettur á stað þar sem engar aðrar festingar sem ganga að ofan (þar á meðal hitaraflansar, hitaholur eða dýfingarrör) liggja innan geislakeilunnar.

Hagnýtur gátlisti fyrir val

Eftirfarandi gátlisti leiðbeinir vali á PTFE hitara fyrir tank með úthljóðstigsskynjara:

Fáðu skynjaragögn:Geislahorn, fjarlægð frá dauðu bandi og uppsetningarstaður.

Reiknaðu geislafótsporá dæmigerðu vökvadýpi.

Forðastu miðlæga staðsetningu:Enginn hitari eða festing inni í geislakeilunni.

Kjósið hliðarfesta L-laga eða halla hitarasem halda upphitaða hlutanum nálægt tankveggnum.

Íhugaðu lárétta uppsetningufyrir grunna tanka (passaðu að hitari sé ekki beint undir skynjara).

Framkvæma kortlagningarprófmeð vatni fyrir efnaþjónustu.

Skjala lokastöðuá uppsetningarteikningunni.

Lestarstjórarað viðurkenna að skyndileg breyting á stigi lestrar gæti bent til hreyfingar hitara (td vegna titrings) inn í geislabrautina.

Ályktun: Hljóðræn ósýnileg upphitun

Rétt val á PTFE hitara fyrir tank með ultrasonic stigskynjara er rannsókn á hljóðeinangrun. Það tryggir að endurgjöf á mikilvægu stigi-bergmáls skynjarans- haldist hreint, nákvæmt og ótruflað af fölskum endurspeglum frá hitaeiningunni. Besta upphitunarhönnunin er sú sem blindar ekki aðra skynjara í tankinum. Með því að velja hliðarfestan L-laga hitara, sannreyna staðsetningu hans með kortlagningarprófi og halda öllum festingum og tengiboxum frá úthljóðsgeislanum, er hægt að ná áreiðanlegri og öruggri stjórn á tankstigi. Það að horfa framhjá þessum einföldu samþættingaratriðum hefur valdið óteljandi þurrkunarbilunum og yfirfallsatvikum. Nokkrum mínútum sem varið er í hljóðeinangrun á hönnunarstigi kemur í veg fyrir margra mánaða bilanaleit síðar.