Merilnik nivoja materiala z metodo TDR
KROHNE – OPTIFLEX1300c
Seminarska naloga
Tanja Lavrih
Zakaj je meritev nivoja materiala v posodi pomembna?
Predvsem za avtomatizacijo procesov.
Grozdni
sladkor
Premog
Zmleta sol
Pesek
CO2
Moka
Pregled metod merjenja nivoja
Hidrostatična metoda
Vzgonska metoda
Kapacitivna metoda
Uporovna metoda
Radioaktivna metoda
Laserska metoda
Ultrazvočna metoda
Radarska metoda
TDR metoda
+nizki stroški
-odvisnost od gostote medija
+relativno nizki stroški
-le za tekočine, gibljivi deli
+natančna, lahka izvedba
-zahtevna kalibracija,le za tekočine
-posoda mora biti kovinska
+brezkontaktna meritev
-sevanje, zahtevna kalibracija
+visoka natančnost, hitra meritev
-cena
+brezkontaktna meritev
-počasno potovanje valov –> velika občutljivost
+brezkontaktna meritev
-odboj žarkov, zahtevan visok εr
+neobčutljiva na vrsto medija, na obliko posode
-kontaktna meritev
+neobčutljiva na vrsto medija, na obliko posode
-kontaktna meritev
Pri zadnjih petih metodah se izkorišča odbijanje izvornega signala od medija in meri se čas
potovanja izvornega in odbitega signala (žarka).
Radioaktiva metoda → Ultrazvočna metoda → Radarska metoda→
Lasarska metoda → TDR metoda
Merilna metoda TDR (Time Domain Reflectometry)
•
•
•
•
•
•
Je najuporabnejša metoda;
Uporablja se tudi v druge namene (odkrivanje poškodb na kablu, za
izračun izgub v kablu, v geodetskih meritvah…);
Za merjenje nivoja se uporablja od sredine 90-ih let;
Za razliko od podobnih metod tu valovi ne potujejo po zraku ampak
po vodilu;
Meri se čas potovanja signala (izvornega in odbitega);
Je neodvisna od oblike posode, pene, prahu, vrele tekočine,
spremembe tlaka, spremembe temperature.
Blok shema meritve:
Časovni potek meritve:
Intenzivnost odbitega signala
εr
1+
εr
odboj [%]
R=
1−
Intenzivnost odboja
90,0
80,0
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
0
20
40
60
dielektrična konstanta
80
100
VRSTE VODIL
•
•
Enojno
vodilo
Ko signal potuje po vodilu se pojavi
elektromagnetno polje s pomočjo
katerega zaznavamo medij v različnih
radijih okoli vodila;
Oblika polja je odvisna od vrste vodila.
•
•
Krog premera 60cm;
Najuporabnejše.
Dvojno
vodilo
Koaksialno
vodilo
•
•
•
•
•
•
Oblika elipse 5x20cm;
Za ozke posode.
Vodilo je v cevi;
Polje je znotraj cevi;
Le za tekoče medije;
Primerno za posode z ovirami.
OPTIFLEX1300c
•
•
•
•
•
•
Razvili so ga v podjetju KROHNE leta 2005;
Meri na principu TDR merilne metode;
Omogoča merjenje tekočin, paste, granulatov, praškov…
do εr=1.05;
Če je εr<1.6 samodejno preklopi na TBF (Time Bottom
Following);
Kalibracija na mestu uporabe ni potrebna;
Meri celo mejne plasti.
Montaža merilnika
Priključitev merilnika OPTIFLEX1300c
Omejitve merilnika OPTIFLEX1300c
1 Zgornja mrtva cona
2+3 Spodnja mrtva cona
4 Zrak v posodi
5 Medij v posodi
6 Dolžina vodila
7 Višina posode
Uporaba merilnika
Merjenje
nivoja
tekočin
Merjenje
mejne
plasti
Merjenje
nivoja
trdih
snovi
Merjenje
tekočin v
obvodni
cevi
Merjenje
tekočin v
posodi z
ovirami
Ločena
izvedba
prikaza
Prikaz rezultatov na osebnem računalniku
HART vmesnik
Računalniški program: PACTware
Računalniški podprogram: DTM (Device Type Manager)
Nastavljanje parametrov in prikaz merilnih rezultatov
Priključitev merilnika za uporabo osebnega računalnika:
Primer nastavitve parametrov in izpis rezultatov na računalniku
Parameters
Nastavljeni parametri
Installation Type
Oblika montaže
Socket
Tank Height
Višina tanka
9,300 m
Probe Lenght
Dolžina vodila
8,200 m
Blocking Distance
Zaprto območje
0,400 m
Delection Delay
Zakasnitev meritve
0,400 m
Mesuring Mode
Način meritve
Direct
Level Treshold
Občutljivost meritve
0,349 V
Output Function
Funkcija izhoda
Level
Level 4mA
Nivo 4mA
1,100m
Level 20mA
Nivo 20mA
8,900m
Error Handling
Signal v primeru napake
22 mA
Vi
HVALA!