کالیبراسیون ابزار اندازه گیری سطح: یک راهنمای کامل

اکثر کارخانه ها بیش از یک نوع ابزار سطح را اجرا می کنند. همین سایت ممکن است داشته باشدسنسورهای اولتراسونیک در مخازن باز, فرستنده های رادارروی رگ های تحت فشار وسطح سنج مغناطیسی در برنامه های رابط- و هر کدام کمی متفاوت کالیبره می شوند. این روی کاغذ خوب است، اما در عمل اغلب به این دلیل است که کالیبراسیون ناسازگار می شود: تکنسین ها از هر رویه ای که به خوبی به خاطر می آورند پیش فرض می گیرند، و ابزاری که توجه زیادی به آن نمی شود معمولاً ابزاری است که قبل از اینکه کسی متوجه شود دورتر می شود.

این راهنما سه فناوری رایج اندازه‌گیری سطح - اولتراسونیک، رادار، و مغناطیسی - را در یک مرجع جمع‌آوری می‌کند. این شامل موارد مشترک هر یک، محل واگرایی مراحل کالیبراسیون و نحوه ایجاد یک روال تعمیر و نگهداری است که به حافظه یک تکنسین بستگی ندارد. اگر به روش کامل گام به گام برای یک نوع ابزار خاص نیاز دارید، ما به راهنمای دقیق هر بخش پیوند داده ایم.

چرا یک استراتژی کالیبراسیون مهم است، نه فقط یک روش کالیبراسیون؟

به صورت جداگانه، کالیبراسیون یک سنسور ساده است. مشکل سخت‌تر در سطح کارخانه خود را نشان می‌دهد: با وجود یک دوجین یا بیشتر ابزار در سه فناوری مختلف، فواصل کالیبراسیون متناقض و رویه‌های غیرمستند آن چیزی است که در واقع باعث اختلاف موجودی، هشدارهای نادرست و بازرسی‌های برنامه‌ریزی نشده می‌شود. یک استراتژی - فواصل استاندارد بر اساس بحرانی بودن، یک قالب مستندات مشترک، و یک درک مشترک از آنچه "خوب" برای هر فناوری به نظر می رسد - بیش از هر کالیبراسیون منفردی که به طور کامل انجام شود اهمیت دارد.

فن آوری های اندازه گیری سطح در یک نگاه

قبل از پرداختن به جزئیات کالیبراسیون، دانستن اینکه واقعاً چه چیزی اندازه‌گیری می‌شود و چرا روش متفاوت است، کمک می‌کند.

موضوع مشترک: هر یک از این فناوری‌ها به یک مرجع صفر و یک مرجع کامل-مقیاس تعریف شده نیاز دارند. تفاوت در این است که چه چیزی سیگنال را تولید می کند و چه چیزی می تواند با آن تداخل داشته باشد.

کالیبراسیون سطح سنج اولتراسونیک

کالیبراسیون اولتراسونیک بر روی تنظیم فاصله صفر (خالی) و دهانه (کامل) متمرکز است، سپس در چند نقطه میانی با یک مرجع مستقل تأیید می کند. متغیر اصلی برای مدیریت مسیر آکوستیک است - هر چیزی که سطح را مختل کند (فوم، آشفتگی) یا پرتو را مسدود کند (انسدادهای داخلی) حتی زمانی که صفر و دهانه به درستی تنظیم شده باشند، خوانش ها را از بین می برد.

روال کامل را بخوانید: نحوه کالیبره کردن سطح سنج اولتراسونیک- کالیبراسیون خشک در مقابل مرطوب، ملاحظات باند مرده-، جبران زیست محیطی، و یک مثال میدانی از یک مشکل رانش مربوط به فوم- را پوشش می‌دهد که به نظر مشکل کالیبراسیون به نظر می‌رسید اما اینطور نبود.

کالیبراسیون سنسور سطح رادار

کالیبراسیون رادار از همان منطق صفر/فن فراصوت پیروی می کند، اما با یک متغیر اضافه شده: ثابت دی الکتریک محیط فرآیند. از آنجایی که رادار از طریق بازتاب الکترومغناطیسی به جای صدا اندازه گیری می کند، رسانه های بازتاب ضعیف - هیدروکربن های سبک، گازهای مایع،-مایعات با رسانایی پایین - پژواک ضعیف تری برمی گردند، و فرستنده باید ارزش دی الکتریک محیط را بداند تا آن پژواک را به درستی تفسیر کند.

مراحل معمول کالیبراسیون:

• فاصله های مرجع خالی و کامل را تأیید کنیداز نقشه کشتی، مانند اولتراسونیک - اندازه گیری شده از سطح آنتن تا پایین ترین و بالاترین نقطه در محدوده اندازه گیری.
• ثابت دی الکتریک را وارد کنیدبرای محیط فرآیند، اگر فرستنده آن را پشتیبانی کند. اکثر تولید کنندگان جداول مرجع را منتشر می کنند. حدس زدن این مقدار یکی از رایج‌ترین دلایل دقت ضعیف در رسانه‌های دی الکتریک پایین-است.
• کالیبراسیون خشکاز یک هدف مرجع (صفحه فلزی مسطح، معمولاً حداقل یک متر مربع) استفاده می کند که در فواصل خالی و کامل شناخته شده قرار دارد و آنتن عمود بر آن نگه داشته می شود.
• کالیبراسیون مرطوبظرف را تا سطوح شناخته شده پر می کند و خروجی را برای مطابقت با - تنظیم می کند که وقتی موانع داخلی پژواک های نادرستی ایجاد می کنند که باید نقشه برداری و فیلتر شوند.
• نگاشت پژواک نادرستکه گاهی اوقات «منحنی اکو» یا «منحنی خالی» نامیده می‌شود، بازتاب‌های ساختارهای داخلی ثابت (همزن، نازل، نردبان) را ثبت می‌کند تا نرم‌افزار فرستنده بتواند آنها را در حین کار عادی نادیده بگیرد.
• در سطوح متوسط ​​تأیید کنیدنه فقط نقاط انتهایی - به ویژه در کشتی‌هایی با سقف غیر مسطح یا قسمت‌های داخلی زاویه‌دار، که می‌توانند قرائت تقریباً کامل را مخدوش کنند.

رادار در طول زمان نیاز به کالیبراسیون مجدد کمتری نسبت به امواج مافوق صوت دارد، زیرا تحت تأثیر تغییرات دما{0}}در سرعت صوت قرار نمی‌گیرد. این یک مسیر ارتقای متداول برای برنامه‌هایی است که در آن امواج مافوق صوت با - بخار سنگین، فوم یا گرد و غبار - مبارزه می‌کند، زیرا امواج الکترومغناطیسی مانند امواج صوتی توسط آن شرایط ضعیف نمی‌شوند.

کالیبراسیون سطح سنج مغناطیسی

گیج های سطح مغناطیسی متفاوت از دو دستگاه دیگر عمل می کنند. نشانگر بصری - ستونی از پرچم‌های مغناطیسی برگردانده شده - موقعیت فیزیکی شناور را ردیابی می‌کند و عموماً به کالیبراسیون به همان معنا نیاز ندارد. هیچ پردازش سیگنالی برای تنظیم وجود ندارد. آنچه نیاز به توجه دارد این استتراز مقیاسو در جایی که یک فرستنده به گیج متصل است، کالیبراسیون خروجی آن فرستنده.

بررسی های معمول و روش:

• بررسی کنید که وزن مخصوص شناور با محیط فرآیند مطابقت دارد.شناوری با اندازه تراکم اشتباه در موقعیت اشتباهی حرکت می کند حتی اگر همه چیز به درستی نصب شده باشد - این یک مشکل مشخصات است، چیزی نیست که بتوانید با تنظیم مقیاس آن را برطرف کنید.
• حرکت آزاد شناور را بررسی کنیددر اتاق راهنما هر گونه چسبندگی، ناشی از زباله، خوردگی یا یک محفظه خمیده، به عنوان یک سطح نشان داده می شود که عقب مانده یا اصلاً حرکت نمی کند.
• ترازو را تراز کنیدبا استفاده از روش تصحیح سازنده، که معمولاً برای جبران بین خط مرکزی آهنربای شناور و پایه شناور محاسبه می‌شود.
• اگر یک فرستنده زنجیره مغناطیسی یا نی{0}} وصل شده باشد، یک کالیبراسیون استاندارد صفر/فاصله روی آن فرستنده انجام دهید: شناور را به مرجع 0٪ منتقل کنید، خروجی را تأیید یا کوتاه کنید، سپس در 100٪ تکرار کنید.
• ستون بصری را در مقابل خروجی فرستنده علامت بزنیدبه طور دوره ای - عدم تطابق بین این دو معمولاً به جای یک مشکل شناور مکانیکی، به یک دریفت کالیبراسیون فرستنده اشاره می کند، زیرا خود نشانگر بصری هیچ وسیله الکترونیکی برای جابجایی ندارد.
• تداخل مغناطیسی را بررسی کنیداگر خوانش‌ها به‌طور پیوسته خاموش به نظر می‌رسند - میدان‌های مغناطیسی خارجی قوی در نزدیکی محفظه می‌تواند بر پاسخ پرچم تأثیر بگذارد، اگرچه این در تأسیسات معمولی غیرمعمول است.

از آنجایی که نشانه بصری هسته به جای الکترونیکی مکانیکی است، گیج‌های سطح مغناطیسی دقت خود را در دوره‌های طولانی با حداقل مداخله حفظ می‌کنند - بار اصلی تعمیر و نگهداری بر روی محفظه شناور و در صورت نصب، فرستنده است.

کالیبراسیون خشک در مقابل کالیبراسیون مرطوب: انتخاب یکسان، هر فناوری

صرف نظر از اینکه با چه ابزاری کار می کنید، همان تصمیم اساسی اعمال می شود: کالیبراسیون با استفاده از فواصل مرجع شناخته شده (خشک) یا کالیبره کردن در برابر یک ظرف پر شده واقعی (مرطوب).

• کالیبراسیون خشکسریعتر است و نیازی به آفلاین کردن کشتی یا پر کردن آن به سطوح خاصی ندارد. این پیش‌فرض برای نظارت عمومی فرآیند است که در آن حاشیه خطای کوچکی قابل قبول است.
• کالیبراسیون مرطوبرفتار واقعی درون آن کشتی خاص - موانع داخلی،-هندسه غیر استاندارد، ویژگی‌های متوسط ​​واقعی - را در بر می‌گیرد و برای انتقال حضانت، گزارش‌دهی نظارتی، یا هر برنامه‌ای که هزینه اشتباه بیش از هزینه زمان اضافی راه‌اندازی است، انتخاب مناسبی است.

حد وسط معقول، که اغلب در عمل استفاده می‌شود: در هنگام راه‌اندازی با استفاده از نقشه‌های دقیق، کالیبره کنید-، سپس قبل از اینکه دستگاه وارد سرویس کامل شود، با یک بررسی مرطوب نسبت به نوار شیب دار یا قرائت شیشه بینایی تأیید کنید.

یک مثال میدانی: یک علامت، سه علت ریشه ای متفاوت

یک مرکز پردازشی که هر سه نوع ابزار را در کشتی‌های مختلف اجرا می‌کرد، یک بار شکایت تکراری "خوانش سطح با مخزن مطابقت ندارد" را به سه دلیل نامربوط در سه سنسور مختلف ردیابی کرد که همه در یک هفته گزارش شدند.

در حسگر اولتراسونیک، علت یک لایه فوم بود که اکو - را که قبلاً در راهنمای اولتراسونیک پیوند داده شده در بالا گیج می‌کرد. در واحد رادار، علت عدم تنظیم ثابت دی الکتریک بود. آن را در یک مقدار پیش فرض مناسب برای آب رها کرده بودند، اما محیط واقعی یک حلال بسیار کمتر بازتابنده بود، که اکو را ضعیف می کرد و نویز را در نزدیکی انتهای محدوده ایجاد می کرد. در سطح سنج مغناطیسی، مشکل خود شناور بود - شناور جایگزینی که در تعمیر قبلی نصب شده بود دارای درجه وزن مخصوص اشتباه برای محیط فرآیند بود، بنابراین بدون توجه به اینکه مقیاس چقدر خوب تراز شده بود، کمتر از آنچه که باید بود، حرکت می کرد.

هیچ یک از این سه مورد با "تجدید کالیبره کردن" به معنای عام برطرف نشد. در وهله اول، هر کدام نیاز به درک این موضوع داشتند که آن فناوری خاص به چه چیزی بستگی دارد تا خواندن دقیقی را ایجاد کند. این استدلال عملی برای تلقی کالیبراسیون به‌عنوان دانشی{2}}به‌جای یک چک لیست جهانی واحد است.

هر نوع ابزار هر چند وقت یکبار باید دوباره کالیبره شود؟

فواصل زمانی مشخص‌شده سازنده همیشه باید دستورالعمل‌های کلی را در جایی که محافظه‌کارانه‌تر هستند، نادیده بگیرد، به‌ویژه برای هر ابزاری که یک سیستم ابزار دقیق ایمنی{1}} تغذیه می‌کند.

اشتباهات رایجی که هر سه فناوری را کاهش می دهند

در نظر گرفتن هر ناهماهنگی به عنوان یک مشکل کالیبراسیون.همانطور که مثال فیلد نشان می دهد، اصلاح اغلب یک تنظیمات پیکربندی، یک جزء مکانیکی، یا یک شرایط فرآیندی - است نه خود مقادیر صفر/span.

رد شدن از اسنادهر فناوری که درگیر باشد، یک رکورد کالیبراسیون که فقط می‌گوید "مرجع شده، خوب" برای تشخیص روندهای رانش تقریباً بی فایده است. روش مرجع، شرایط محیطی و مقادیر قبل/بعد را هر بار ثبت کنید.

با فرض نهایی بودن تنظیمات کارخانه.هر ابزاری با یک پیکربندی پیش‌فرض ارسال می‌شود که ممکن است با هندسه کشتی یا محیط پردازش خاص شما مطابقت نداشته باشد. تأیید این پیکربندی در حین راه اندازی - نه فقط پس از نمایان شدن مشکل - از بسیاری از مشکلات پوشش داده شده در این راهنما جلوگیری می کند.

فواصل متناقض در سطوح خطر مشابه.اگر یک برنامه انتقال{0} بر روی یک فناوری هر سه ماه بررسی می‌شود، یک برنامه کاربردی به همان اندازه حیاتی در یک فناوری متفاوت در همان سایت باید در یک برنامه زمانی قابل مقایسه باشد، نه اینکه به هر آنچه که پیمانکار راه‌اندازی اولیه تنظیم کرده است، واگذار شود.

ساخت یک برنامه کالیبراسیون ساده

برای سایتی که انواع سازهای ترکیبی را اجرا می کند، یک برنامه کاربردی معمولاً دارای سه بخش است:

• یک ردیف بحرانی برای هر ابزار سطحی- انتقال/ایمنی، فرآیند استاندارد، و غیر{1}}بحرانی - با فاصله زمانی مشخص برای هر سطح، بدون توجه به فناوری به طور مداوم اعمال می‌شود.
• فرمت ثبت کالیبراسیون مشترک، به طوری که هر کسی که تاریخچه تعمیر و نگهداری را بعداً می کشد می تواند ابزارها را در کنار یکدیگر به جای تفسیر سه قرارداد مختلف گزارش گیری مقایسه کند.
• یک چک لیست کوتاه{0}}فناوری{0}}برای هر نوع ابزار - که از بخش‌های بالا - کشیده می‌شود، بنابراین تکنسین‌ها به حافظه تکیه نمی‌کنند یا ذهنیت اولتراسونیک را برای یک سنج مغناطیسی به کار نمی‌برند.

هیچ کدام از اینها نیاز به نرم افزار خاص یا بودجه زیادی ندارند. یک صفحه‌گسترده مشترک با سه چک لیست پیوست شده، اکثر عملیات‌های کوچک-تا-متوسط- را به اندازه کافی پوشش می‌دهد. سایت های بزرگتر با ده ها ابزار معمولاً این را در CMMS موجود خود قرار می دهند.

افکار نهایی

سطح سنج های اولتراسونیک، رادار و مغناطیسی یک مشکل اساسی یکسان را به سه روش مختلف حل می کنند و این تفاوت در زمان کالیبراسیون بیشتر از آنچه که اکثر برنامه های تعمیر و نگهداری در نظر می گیرند اهمیت دارد. استانداردسازی فواصل و اسناد در سراسر یک سایت مفید است، اما نباید این واقعیت را مد نظر قرار داد که هر فناوری حالت‌های خرابی خاص خود را دارد - فوم در اولتراسونیک، عدم تطابق دی الکتریک در رادار، خطاهای مشخصات شناور در گیج‌های مغناطیسی. دانستن اینکه با کدام یک سر و کار دارید، و اینکه آن ابزار خاص واقعاً از نظر دقت به چه چیزی بستگی دارد، چیزی است که یک تعمیر سریع را از تماس مجدد سرویس جدا می کند.

مراجع

• انجمن ابزار آمریکا (ISA) - راهنمایی کلی در مورد ابزار اندازه‌گیری سطح و شیوه‌های کالیبراسیون.
• موسسه نفت آمریکا،راهنمای استانداردهای اندازه گیری نفت، فصل 3 - اصول اندازه گیری مخزن و اندازه گیری سطح.
• مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) - داده‌های مرجع در مورد سرعت صوت در هوا و وابستگی به دمای آن.
• مستندات فنی سازنده برای ابزارهای سطح اولتراسونیک، رادار و مغناطیسی - باند مرده-، ثابت دی الکتریک، و مرجع مشخصات شناور.
• مطمئن نیستید که کدام فناوری اندازه‌گیری سطح با برنامه شما مطابقت دارد، یا به کمک برای ممیزی شیوه‌های کالیبراسیون در یک ناوگان ابزار ترکیبی نیاز دارید؟ جزئیات کشتی و شرایط فرآیند خود را برای ما ارسال کنید - ما خوشحالیم که به شما کمک کنیم تا آن را حل کنید.

شما همچنین ممکن است دوست داشته باشید

• نحوه کالیبره کردن سطح سنج اولتراسونیک: راهنمای گام به گام--برای نظارت دقیق مخزن
• نحوه کالیبره کردن یک گیج سطح مغناطیسی: راهنمای گام به گام--برای نظارت دقیق مخزن
• نحوه کالیبره کردن سنسور سطح رادار: راهنمای گام به گام-برای نظارت دقیق مخزن