Process Automation Technologies, Laser-Füllstandmessung.

Process Automation Technologies, Laser-Füllstandmessung.

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NON-CONTACT. Niveau-Messsensoren, wie zum Beispiel Laser, berührungslose Radar und Ultraschall-Technologien wurden für Anwendungen entwickelt, bei denen Kontakt mit Sensoren als Probleme gesehen wurden, entweder durch falsche Messwerte oder hohe Wartung. Berührungslose Sensoren sind in der Regel über dem Material angeordnet sind und nicht direkt mit dem Material ausgesetzt. Diese Sensoren sind an die Umgebung des Materials im Normalbetrieb ausgesetzt ist, und kann in Kontakt mit dem Material kommen, wenn der Pegel des Materials zu hoch ist. Füllstandsensoren montiert außen an dem Behälter, wie nukleare, Ultraschall (bottom-up) und Laser (Schauglas) Technologien, kommen nicht mit dem Material in Kontakt.

Alle berührungslosen Pegelmesssysteme bestehen aus einem Füllstandssensor über der Materialoberfläche befindet, der ein Signal aussendet und verarbeitet die Erträge (Reflexionen) dieses Signals. Diese Technologien messen Ebene kontinuierlich, aber sie tun dies im wesentlichen einen Punkt im Gefäß. Dies im Allgemeinen kein Problem für flüssige Anwendungen darstellen, wo das Gas / Flüssigkeits-Grenzfläche horizontal ist. Flüssigkeitsanwendungen mit mehreren Schnittstellen beeinflussen die Leistung der Ultraschall-Geräte, während niedrige Dielektrizitätskonstante Schnittstellen, um die Leistung von Radar-Füllstand Geräte beeinflussen.

Zusätzlich sind in Feststoffanwendungen, Material Eingabe und Verlassen des Schiffes wirkt sich auf die Feststoff / Gas-Schnittstelle. Zum Beispiel kann ein Rattenloch kann als festes Material verlässt den Behälter bilden. Wenn die Füllstandmessung auf einen Punkt im Rattenloch reflektiert, verringert sich der gemessene Pegel (wie erwartet). Wenn jedoch das Material an den Seiten des Schiffes verbleibende fällt und füllt das Rattenloch, wird der Pegel abrupt (und unerwartet) zu erhöhen. Wenn möglich, Sensoren sollten so angeordnet sein, dass der gemessene Pegel den tatsächlichen Pegel entspricht, bei gleichzeitiger Vermeidung Rattenloch wirkt. Mehrere Sensoren oder Scan-Sensoren können nicht gefunden werden, wenn ein geeigneter Ort benötigt werden.

Auf ähnliche Weise emittieren Messlaserebene Sensoren einen Laserstrahl auf das Material, und messen die Reste des Strahls von dem Material reflektiert wird. Diese Systeme bestimmen den Pegel des Materials durch Messung der Zeit, die der Laserstrahl auf die Reise nimmt und zurück aus dem Material. Der Abstand zwischen dem Sensor und dem Material kann durch die Geschwindigkeit des Laserstrahls, multipliziert als die Hälfte der gemessenen Time-of-flight berechnet werden. Mechanischen Abmessungen können dann die prozentuale Füllstand im Behälter zu bestimmen.

Laser-Level-Technologie wird durch die Dielektrizitätskonstante des Materials (wie Radar-Level-Technologie) noch ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit im Dampfraum nicht begrenzt (wie Ultraschall-Level-Technologie). Außerdem divergieren wird der Laserstrahl durch den Sensor emittiert nicht viel, so kann es kleinere Bereiche als Radar- und Ultraschall-Level Technologien zielen. Weiterhin kann in einigen Anwendungen Laserebene Sender ausgerichtet werden, um die Ebene an Stellen abzutasten, die schwierig sein kann mit anderen Technologien, wie beispielsweise in der Rutsche von einem Behälter zu messen.

Allerdings Verschlechterung der Stärke des Laserstrahls zwischen den Sensoren und dem Material kann Laser-Level-Messsysteme führen zu scheitern. Degradation kann am Sensor auftreten, bei dem Transport zu / von dem Material, und an der Oberfläche des Materials. Schmutz, Staub oder andere Beschichtungen auf einem Laser-Sender / Empfänger kann bewirken, dass das empfangene Lasersignal schwach. Da Ansammlungen im Laufe der Zeit normal sind für den Prozess, kann die routinemäßige Wartung erforderlich werden, um den Sender / Empfänger zu halten einwandfrei funktioniert. In vielen Anwendungen kann der Sensor in einem Rohr und / oder kontinuierlich gespült mit Schutzgas, damit es funktioniert. Ähnliche Bedenken bestehen, wenn der Laserstrahl ein Schauglas bewegt sich durch die schmutzig und bewirken eine Dämpfung des Strahls werden kann.

Die Genauigkeit kann ebenfalls auf der Basis der Oberfläche abgebaut werden, auf dem der Laserstrahl reflektiert wird. Zum Beispiel wird der Laserstrahl wahrscheinlich die Oberseite einer Schaumstoffschicht messen, indem von der Oberseite des Schaums reflektiert. Wenn der Schaum auf die Laserenergie durchlässig ist, kann der Strahl von der Schaum- / Flüssigkeitsgrenzfläche zu reflektieren und um den Flüssigkeitspegel zu messen. Durchlässiger Schaum könnte bewirken, dass der Füllstandmessung eine Position innerhalb des Schaums zu vertreten. Ferner kann Schaum Bedingungen im Laufe der Zeit variieren und unberechenbar Pegelmessungen führen.

Abbildung 1: Laser-Nivelliergerät ANWENDUNGEN

Laser können in vielen berührungslosen Anwendungen eingesetzt werden, wo Radar- und Ultraschalltechnik nicht funktionieren.

Viele Laser-Level-Messsensoren verwenden Klasse 1 Laser, die im Allgemeinen keine Gefahr unter normalen Betriebsbedingungen darstellen (Siehe Abbildung 1). Andere Sensoren verwenden Laser der Klasse 3, die eine Gefahr von Augenverletzungen darstellen können, wenn sie mit dem bloßen Auge für mehr als einen Moment gesehen.

Jim Van Rems, Vice President von Riegl Laser Measurement Systems sagt: «Laser-Niveau-Messsysteme gehören zu den teuersten Niveau-Messtechnik zur Verfügung, so dass sie dazu neigen, Nischenmärkte zu dienen, wenn keine andere Füllstandsmesstechnik ist machbar.» Die Vermessung der Höhe der geschmolzenes Glas und Metalle so hoch wie 2000, C, ist eine solche Anwendung, nach van Rems bei Temperaturen.

Weitere typische Anwendungen sind das Niveau der nassen oder trockenen Material in hohen Tanks messen, die Probleme für Radar und Ultraschall-Technologien darstellen. Van Rems warnt vor Installationen, bei denen der Dampfraum lichtundurchlässig ist und / oder feine Teilchen enthält, reflektierende Oberflächen und / oder elektrische Ladungen. Zum Beispiel ist das Niveau von Mehl schwierig unter Verwendung von Laser Level-Technologie zu messen, weil es feine Partikel enthält, die Licht und enthalten eine elektrische Ladung reflektieren das Licht behindert werden verursacht, reflektiert und auf dem Sensor zu sammeln. Dampf ist ein weiteres Beispiel für ein Dampf, der Licht reflektiert.

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lt; PGT; Vielen Dank für die gute Informationen über Laser-Flüssigkeitsstand measurement.lt; / PGT;

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