Βαθμονόμηση οργάνου μέτρησης επιπέδου: Ένας πλήρης οδηγός

Τα περισσότερα εργοστάσια λειτουργούν με περισσότερους από έναν τύπους οργάνων επιπέδου. Ο ίδιος ιστότοπος μπορεί να έχειαισθητήρες υπερήχων σε ανοιχτές δεξαμενές, πομπούς ραντάρσε δοχεία υπό πίεση καιμαγνητικούς μετρητές στάθμης σε εφαρμογές διεπαφής- και το καθένα βαθμονομείται λίγο διαφορετικά. Αυτό είναι εντάξει στα χαρτιά, αλλά στην πράξη είναι συχνά ο λόγος που η βαθμονόμηση γίνεται ασυνεπής: οι τεχνικοί προεπιλέγουν όποια διαδικασία θυμούνται καλύτερα και το όργανο που δεν τραβάει πολύ την προσοχή είναι συνήθως αυτό που παρασύρεται περισσότερο πριν το προσέξει κανείς.

Αυτός ο οδηγός συγκεντρώνει τις τρεις πιο κοινές τεχνολογίες μέτρησης επιπέδου - υπερήχων, ραντάρ και μαγνητικής - σε μία αναφορά. Καλύπτει τα κοινά σημεία του καθενός, τα στάδια βαθμονόμησης που αποκλίνουν και πώς να δημιουργήσετε μια ρουτίνα συντήρησης που δεν εξαρτάται από τη μνήμη ενός τεχνικού. Εάν χρειάζεστε την πλήρη διαδικασία-βήμα προς-βήμα για έναν συγκεκριμένο τύπο οργάνου, έχουμε συνδέσει τους λεπτομερείς οδηγούς σε κάθε ενότητα.

Γιατί έχει σημασία μια στρατηγική βαθμονόμησης, όχι απλώς μια διαδικασία βαθμονόμησης

Μεμονωμένα, η βαθμονόμηση ενός αισθητήρα είναι απλή. Το πιο δύσκολο πρόβλημα εμφανίζεται σε επίπεδο εγκατάστασης: με μια ντουζίνα ή περισσότερα όργανα σε τρεις διαφορετικές τεχνολογίες, τα ασυνεπή διαστήματα βαθμονόμησης και οι μη τεκμηριωμένες διαδικασίες είναι αυτά που προκαλούν στην πραγματικότητα αποκλίσεις αποθέματος, ψευδείς συναγερμούς και απρογραμμάτιστες επιθεωρήσεις. Μια στρατηγική - τυπικά διαστήματα κατά κρισιμότητα, μια κοινή μορφή τεκμηρίωσης και μια κοινή αντίληψη για το πώς φαίνεται το "καλό" για κάθε τεχνολογία - έχει μεγαλύτερη σημασία από οποιαδήποτε μεμονωμένη βαθμονόμηση που γίνεται τέλεια.

Τεχνολογίες μέτρησης επιπέδου με μια ματιά

Πριν ξεκινήσετε τις λεπτομέρειες της βαθμονόμησης, βοηθάτε να γνωρίζετε τι πραγματικά μετράται και γιατί διαφέρει η διαδικασία.

Το κοινό νήμα: κάθε μία από αυτές τις τεχνολογίες χρειάζεται μια καθορισμένη μηδενική αναφορά και μια καθορισμένη αναφορά πλήρους κλίμακας-. Η διαφορά έγκειται στο τι παράγει το σήμα και τι μπορεί να παρέμβει σε αυτό.

Βαθμονόμηση μετρητή στάθμης υπερήχων

Η βαθμονόμηση υπερήχων επικεντρώνεται στη ρύθμιση των αποστάσεων μηδέν (κενό) και εύρος (πλήρης) και στη συνέχεια επαληθεύει με ανεξάρτητη αναφορά σε μερικά ενδιάμεσα σημεία. Η κύρια μεταβλητή που πρέπει να διαχειριστείτε είναι η ακουστική διαδρομή - οτιδήποτε ενοχλεί την επιφάνεια (αφρός, αναταράξεις) ή εμποδίζει τη δέσμη (εσωτερικά εμπόδια) θα εκτοξεύσει τις ενδείξεις ακόμη και όταν το μηδέν και το άνοιγμα έχουν ρυθμιστεί σωστά.

Διαβάστε την πλήρη διαδικασία: Πώς να βαθμονομήσετε έναν μετρητή στάθμης υπερήχωνΤο - καλύπτει τη βαθμονόμηση ξηρού έναντι υγρού, ζητήματα νεκρής ζώνης-, περιβαλλοντική αντιστάθμιση και ένα παράδειγμα πεδίου ενός ζητήματος μετατόπισης που σχετίζεται με τον αφρό- που έμοιαζε με πρόβλημα βαθμονόμησης αλλά δεν ήταν.

Βαθμονόμηση αισθητήρα στάθμης ραντάρ

Η βαθμονόμηση ραντάρ ακολουθεί την ίδια λογική μηδέν/περιοχής με τους υπερήχους, αλλά με μια προστιθέμενη μεταβλητή: τη διηλεκτρική σταθερά του μέσου διεργασίας. Επειδή τα μέτρα ραντάρ μέσω ηλεκτρομαγνητικής ανάκλασης και όχι ήχου, τα ασθενώς ανακλαστικά μέσα - ελαφροί υδρογονάνθρακες, τα υγροποιημένα αέρια, τα υγρά χαμηλής-αγωγιμότητας - επιστρέφουν ασθενέστερη ηχώ και ο πομπός πρέπει να γνωρίζει τη διηλεκτρική τιμή του μέσου για να ερμηνεύσει σωστά αυτήν την ηχώ.

Τυπικά βήματα βαθμονόμησης:

• Επιβεβαιώστε τις κενές και πλήρεις αποστάσεις αναφοράςαπό το σχέδιο του σκάφους, το ίδιο με το υπερηχητικό - που μετράται από την επιφάνεια της κεραίας έως τα χαμηλότερα και υψηλότερα σημεία στο εύρος μέτρησης.
• Εισαγάγετε τη διηλεκτρική σταθεράγια το μέσο διεργασίας, εάν το υποστηρίζει ο πομπός. Οι περισσότεροι κατασκευαστές δημοσιεύουν πίνακες αναφοράς. Η εικασία αυτής της τιμής είναι μία από τις πιο κοινές αιτίες χαμηλής ακρίβειας σε χαμηλά-διηλεκτρικά μέσα.
• Ξηρή βαθμονόμησηχρησιμοποιεί έναν στόχο αναφοράς (μια επίπεδη μεταλλική πλάκα, τυπικά τουλάχιστον ένα τετραγωνικό μέτρο) τοποθετημένο στις γνωστές κενές και πλήρεις αποστάσεις, με την κεραία να διατηρείται κάθετα σε αυτόν.
• Υγρή βαθμονόμησηγεμίζει το σκάφος σε γνωστά επίπεδα και προσαρμόζει την έξοδο ώστε να ταιριάζει με το - που είναι απαραίτητο όταν εσωτερικά εμπόδια δημιουργούν ψευδείς ηχώ που πρέπει να χαρτογραφηθούν και να φιλτραριστούν.
• Εσφαλμένη-χαρτογράφηση ηχούς, που μερικές φορές ονομάζεται "καμπύλη ηχούς" ή "κενή καμπύλη", καταγράφει τις αντανακλάσεις από σταθερές εσωτερικές δομές (αναδευτήρες, ακροφύσια, σκάλες), ώστε το λογισμικό του πομπού να μπορεί να τις αγνοήσει κατά την κανονική λειτουργία.
• Επαλήθευση σε ενδιάμεσα επίπεδα, όχι μόνο τα τελικά σημεία - ιδιαίτερα σημαντικά σε πλοία με μη-επίπεδη οροφή ή εσωτερικά με γωνία, που μπορεί να παραμορφώσουν την ένδειξη σχεδόν πλήρη.

Το ραντάρ τείνει να απαιτεί λιγότερη αναβαθμονόμηση με την πάροδο του χρόνου σε σχέση με τους υπερήχους, καθώς δεν επηρεάζεται από τις αλλαγές που προκαλούνται από τη θερμοκρασία- στην ταχύτητα του ήχου. Είναι μια κοινή διαδρομή αναβάθμισης για εφαρμογές όπου οι υπερήχοι αντιμετωπίζουν - βαρύ ατμό, αφρό ή σκόνη - καθώς τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα δεν εξασθενούν από αυτές τις συνθήκες όπως τα ηχητικά κύματα.

Βαθμονόμηση μαγνητικού μετρητή στάθμης

Οι μετρητές μαγνητικού επιπέδου λειτουργούν διαφορετικά από τους άλλους δύο. Η οπτική ένδειξη - μια στήλη με αναποδογυρισμένες μαγνητικές σημαίες - παρακολουθεί τη φυσική θέση ενός πλωτήρα και γενικά δεν απαιτεί βαθμονόμηση με την ίδια έννοια. δεν υπάρχει επεξεργασία σήματος για προσαρμογή. Αυτό που θέλει προσοχή είναι τοευθυγράμμιση κλίμακαςκαι, όπου ένας πομπός είναι συνδεδεμένος στο μετρητή, βαθμονόμηση της εξόδου αυτού του πομπού.

Τυπικοί έλεγχοι και διαδικασία:

• Βεβαιωθείτε ότι το ειδικό βάρος του πλωτήρα ταιριάζει με το μέσο διεργασίας.Ένας πλωτήρας με λανθασμένη πυκνότητα θα οδηγήσει σε λάθος θέση, ακόμα κι αν όλα τα άλλα έχουν εγκατασταθεί σωστά - αυτό είναι ένα πρόβλημα προδιαγραφών, όχι κάτι που μπορείτε να διορθώσετε προσαρμόζοντας την κλίμακα.
• Ελέγξτε την ελεύθερη κίνηση του πλωτήραστον θάλαμο οδηγών. Οποιοδήποτε κόλλημα, που προκαλείται από συντρίμμια, διάβρωση ή λυγισμένο θάλαμο, θα εμφανιστεί ως ένδειξη επιπέδου που υστερεί ή δεν κινείται καθόλου.
• Ευθυγραμμίστε την κλίμακαχρησιμοποιώντας τη διαδικασία διόρθωσης του κατασκευαστή, η οποία συνήθως αντιπροσωπεύει τη μετατόπιση μεταξύ της κεντρικής γραμμής μαγνήτη του πλωτήρα και της βάσης του πλωτήρα.
• Εάν έχει προσαρτηθεί ένας πομπός με μαγνητοσυστολή ή αλυσιδωτής-καλαμιού, εκτελέστε μια τυπική βαθμονόμηση μηδέν/περιοχής σε αυτόν τον πομπό: μετακινήστε τον πλωτήρα στο σημείο αναφοράς 0%, επιβεβαιώστε ή περικόψτε την έξοδο και, στη συνέχεια, επαναλάβετε στο 100%.
• Διασταυρώστε-την οπτική στήλη με την έξοδο του πομπούπεριοδικά - μια αναντιστοιχία μεταξύ των δύο υποδηλώνει συνήθως μια μετατόπιση βαθμονόμησης πομπού και όχι μηχανικό πρόβλημα πλωτήρα, καθώς η ίδια η οπτική ένδειξη δεν έχει ηλεκτρονικά για μετατόπιση.
• Επιθεωρήστε για μαγνητικές παρεμβολέςεάν οι ενδείξεις φαίνονται σταθερά εκτός - ισχυρά εξωτερικά μαγνητικά πεδία κοντά στον θάλαμο μπορεί να επηρεάσουν την απόκριση της σημαίας, αν και αυτό είναι ασυνήθιστο σε τυπικές εγκαταστάσεις.

Επειδή η οπτική ένδειξη του πυρήνα είναι μηχανική παρά ηλεκτρονική, οι μαγνητικές μετρητές στάθμης τείνουν να διατηρούν την ακρίβειά τους για μεγάλες περιόδους με ελάχιστη παρέμβαση - το κύριο βάρος συντήρησης βαρύνει τον θάλαμο πλωτήρα και, όπου υπάρχει, τον πομπό.

Ξηρή βαθμονόμηση έναντι υγρής βαθμονόμησης: Η ίδια επιλογή, κάθε τεχνολογία

Ανεξάρτητα από το όργανο με το οποίο εργάζεστε, ισχύει η ίδια θεμελιώδης απόφαση: βαθμονόμηση χρησιμοποιώντας γνωστές αποστάσεις αναφοράς (στεγνό) ή βαθμονόμηση σε ένα πραγματικό γεμάτο δοχείο (υγρό).

• Ξηρή βαθμονόμησηείναι ταχύτερο και δεν απαιτεί τη λήψη ενός σκάφους εκτός σύνδεσης ή την πλήρωσή του σε συγκεκριμένα επίπεδα. Είναι η προεπιλογή για τη γενική παρακολούθηση της διαδικασίας όπου ένα μικρό περιθώριο σφάλματος είναι αποδεκτό.
• Υγρή βαθμονόμησηαντιπροσωπεύει την πραγματική συμπεριφορά εντός του συγκεκριμένου σκάφους - εσωτερικά εμπόδια, μη-τυπική γεωμετρία, πραγματικές ιδιότητες μέσου - και είναι η σωστή επιλογή για μεταφορά φύλαξης, ρυθμιστική αναφορά ή οποιαδήποτε εφαρμογή όπου το κόστος του λάθους υπερβαίνει το κόστος του επιπλέον χρόνου εγκατάστασης.

Μια λογική μέση λύση, που χρησιμοποιείται συχνά στην πράξη: στεγνώστε-βαθμονομήστε κατά τη θέση σε λειτουργία χρησιμοποιώντας ακριβή σχέδια και, στη συνέχεια, επαληθεύστε με έναν μόνο υγρό έλεγχο έναντι μιας ταινίας εμβάπτισης ή μέτρησης του υαλοπίνακα προτού το όργανο τεθεί σε πλήρη λειτουργία.

Παράδειγμα πεδίου: Ίδιο σύμπτωμα, τρεις διαφορετικές βασικές αιτίες

Μια εγκατάσταση επεξεργασίας που εκτελούσε και τους τρεις τύπους οργάνων σε διαφορετικά πλοία κάποτε εντόπισε μια επαναλαμβανόμενη καταγγελία "η ένδειξη στάθμης δεν ταιριάζει με τη δεξαμενή" σε τρεις άσχετες αιτίες σε τρεις διαφορετικούς αισθητήρες, όλοι αναφέρθηκαν την ίδια εβδομάδα.

Στον αισθητήρα υπερήχων, η αιτία ήταν ένα στρώμα αφρού που μπερδεύει την ηχώ - που καλύπτεται ήδη στον οδηγό υπερήχων που αναφέρεται παραπάνω. Στη μονάδα ραντάρ, η αιτία ήταν η έλλειψη ρύθμισης της διηλεκτρικής σταθεράς. Είχε αφεθεί σε μια προεπιλεγμένη τιμή κατάλληλη για το νερό, αλλά το πραγματικό μέσο ήταν ένας πολύ λιγότερο ανακλαστικός διαλύτης, εξασθενώντας την ηχώ και εισάγοντας θόρυβο κοντά στο χαμηλό άκρο της περιοχής. Στο μαγνητικό μετρητή στάθμης, το πρόβλημα ήταν ο ίδιος ο πλωτήρας - ένας ανταλλακτικός πλωτήρας που είχε εγκατασταθεί κατά τη διάρκεια μιας προηγούμενης επισκευής είχε λανθασμένη βαθμολογία ειδικού βάρους για το μέσο διεργασίας, επομένως οδηγούσε χαμηλότερα από ό,τι θα έπρεπε, ανεξάρτητα από το πόσο καλά ήταν ευθυγραμμισμένη η κλίμακα.

Κανένα από τα τρία δεν διορθώθηκε με "εκ νέου βαθμονόμηση" με τη γενική έννοια. Ο καθένας απαίτησε να κατανοήσει από τι εξαρτάται η συγκεκριμένη τεχνολογία για να παράγει μια ακριβή ανάγνωση στην πρώτη θέση. Αυτό είναι το πρακτικό επιχείρημα για την αντιμετώπιση της βαθμονόμησης ως-συγκεκριμένης γνώσης του οργάνου και όχι ως ενιαίας καθολικής λίστας ελέγχου.

Πόσο συχνά πρέπει να βαθμονομείται εκ νέου κάθε τύπος οργάνου;

Τα διαστήματα που καθορίζονται από τον κατασκευαστή-θα πρέπει πάντα να παρακάμπτουν τις γενικές οδηγίες όπου είναι πιο συντηρητικά, ιδιαίτερα για κάθε όργανο που τροφοδοτεί ένα σύστημα οργάνων ασφαλείας-.

Συνήθη λάθη που περιορίζουν και τις τρεις τεχνολογίες

Αντιμετώπιση κάθε ασυμφωνίας ως πρόβλημα βαθμονόμησης.Όπως δείχνει το παράδειγμα πεδίου, η επιδιόρθωση είναι συχνά μια ρύθμιση διαμόρφωσης, ένα μηχανικό στοιχείο ή μια συνθήκη διεργασίας - και όχι οι ίδιες οι τιμές μηδέν/περιοχής.

Παράλειψη τεκμηρίωσης.Όποια τεχνολογία και αν εμπλέκεται, ένα αρχείο βαθμονόμησης που λέει μόνο "βαθμονομημένο, ΟΚ" είναι σχεδόν άχρηστο για τον εντοπισμό τάσεων drift. Καταγράψτε τη μέθοδο αναφοράς, τις συνθήκες περιβάλλοντος και τις τιμές πριν/μετά κάθε φορά.

Υποθέτοντας ότι οι εργοστασιακές ρυθμίσεις είναι τελικές.Κάθε όργανο αποστέλλεται με μια προεπιλεγμένη διαμόρφωση που μπορεί να μην ταιριάζει με τη συγκεκριμένη γεωμετρία του σκάφους ή το μέσο επεξεργασίας σας. Η επαλήθευση αυτής της διαμόρφωσης κατά τη θέση σε λειτουργία του - όχι μόνο μετά την εμφάνιση ενός προβλήματος - αποτρέπει τα περισσότερα από τα ζητήματα που καλύπτονται σε αυτόν τον οδηγό.

Ασυνεπή διαστήματα μεταξύ παρόμοιων επιπέδων κινδύνου.Εάν μια αίτηση φύλαξης-μεταφοράς μιας τεχνολογίας ελέγχεται ανά τρίμηνο, μια εξίσου κρίσιμη εφαρμογή σε διαφορετική τεχνολογία στον ίδιο ιστότοπο θα πρέπει να είναι σε συγκρίσιμο χρονοδιάγραμμα, και να μην αφήνεται σε ό,τι έτυχε να ορίσει ο αρχικός ανάδοχος.

Δημιουργία απλού προγράμματος βαθμονόμησης

Για έναν ιστότοπο που εκτελεί μεικτούς τύπους οργάνων, ένα εφαρμόσιμο πρόγραμμα έχει συνήθως τρία μέρη:

• Ένα επίπεδο κρισιμότητας για κάθε όργανο επιπέδου- μεταφορά/ασφάλεια, τυπική διαδικασία και μη{1}}κρίσιμη - με καθορισμένο διάστημα για κάθε επίπεδο, που εφαρμόζεται με συνέπεια ανεξάρτητα από την τεχνολογία.
• Μια κοινή μορφή εγγραφής βαθμονόμησης, έτσι ώστε όποιος τραβήξει το ιστορικό συντήρησης αργότερα να μπορεί να συγκρίνει τα όργανα δίπλα-δίπλα αντί να ερμηνεύει τρεις διαφορετικές συμβάσεις καταγραφής.
• Μια σύντομη λίστα ελέγχου-συγκεκριμένης τεχνολογίαςγια κάθε τύπο οργάνου - που τραβιέται από τα παραπάνω τμήματα -, ώστε οι τεχνικοί να μην βασίζονται στη μνήμη ή να εφαρμόζουν μια νοοτροπία υπερήχων σε ένα μαγνητικό μετρητή.

Τίποτα από αυτά δεν απαιτεί ειδικό λογισμικό ή μεγάλο προϋπολογισμό. Ένα κοινόχρηστο υπολογιστικό φύλλο με τις τρεις συνημμένες λίστες ελέγχου καλύπτει επαρκώς τις περισσότερες-πράξεις μικρού έως-μεσαίου-μεγέθους. Οι μεγαλύτερες τοποθεσίες με δεκάδες όργανα το διπλώνουν συνήθως στο υπάρχον CMMS τους.

Τελικές Σκέψεις

Οι μετρητές υπερήχων, ραντάρ και μαγνητικής στάθμης λύνουν το ίδιο βασικό πρόβλημα με τρεις διαφορετικούς τρόπους και αυτή η διαφορά έχει μεγαλύτερη σημασία στο χρόνο βαθμονόμησης από ό,τι υπολογίζουν τα περισσότερα προγράμματα συντήρησης. Η τυποποίηση των διαστημάτων και της τεκμηρίωσης σε έναν ιστότοπο είναι χρήσιμη, αλλά δεν θα πρέπει να αναφέρεται στο γεγονός ότι κάθε τεχνολογία έχει τους δικούς της τρόπους αστοχίας - αφρού σε υπερήχους, διηλεκτρικές αναντιστοιχίες στο ραντάρ, σφάλματα προδιαγραφών πλωτήρα σε μαγνητικούς μετρητές. Το να γνωρίζετε με ποιο από αυτά έχετε να κάνετε και από τι εξαρτάται πραγματικά το συγκεκριμένο όργανο για την ακρίβεια, είναι αυτό που διαχωρίζει τη γρήγορη επιδιόρθωση από μια επαναλαμβανόμενη κλήση σέρβις.

Αναφορές

• Instrument Society of America (ISA) - γενικές οδηγίες σχετικά με τα όργανα μέτρησης επιπέδου και τις πρακτικές βαθμονόμησης.
• Αμερικανικό Ινστιτούτο Πετρελαίου,Εγχειρίδιο Προτύπων Μέτρησης Πετρελαίου, Κεφάλαιο 3 - μέτρηση δεξαμενής και αρχές μέτρησης στάθμης.
• Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) - δεδομένα αναφοράς σχετικά με την ταχύτητα του ήχου στον αέρα και την εξάρτησή του από τη θερμοκρασία.
• Τεχνική τεκμηρίωση κατασκευαστή για όργανα υπερήχων, ραντάρ και μαγνητικού επιπέδου - αναφοράς προδιαγραφών νεκρής-ζώνης, διηλεκτρικής σταθεράς και πλωτήρα.
• Δεν είστε σίγουροι ποια τεχνολογία μέτρησης επιπέδου ταιριάζει στην εφαρμογή σας ή χρειάζεστε βοήθεια για τον έλεγχο των πρακτικών βαθμονόμησης σε έναν στόλο μικτών οργάνων; Στείλτε μας τα στοιχεία του σκάφους σας και τις συνθήκες διαδικασίας - θα χαρούμε να σας βοηθήσουμε να το αντιμετωπίσετε.

Μπορεί επίσης να σας αρέσει

• Πώς να βαθμονομήσετε ένα μετρητή στάθμης υπερήχων: Ένας-βήμα προς-Οδηγός για την ακριβή παρακολούθηση δεξαμενής
• Πώς να βαθμονομήσετε ένα μαγνητικό μετρητή στάθμης: Ένας-βήμα-Οδηγός για την ακριβή παρακολούθηση δεξαμενής
• Πώς να βαθμονομήσετε έναν αισθητήρα στάθμης ραντάρ: Ένας-βήμα προς-Οδηγός βήμα για την ακριβή παρακολούθηση δεξαμενής