У більшості парків приладів магнітні вимірювачі рівня розглядаються як-необслуговуваний варіант, і ця репутація здебільшого заслужена - в основному візуальному індикації не використовується електронна обробка сигналу, тому немає нічого в традиційному розумінні, щоб «калібрувати» так, як ви зробили б ультразвуковий або радарний передавач. Однак ця репутація створює окрему проблему: оскільки ніщо не потребує регулярного електронного калібрування, ці датчики часто повністю пропускаються під час планового технічного обслуговування, доки хтось не помітить, що показання не відповідають дійсності, і ніхто не може сказати, як довго це було правдою.
У цьому посібнику розповідається про те, що насправді потребує перевірки магнітного рівнеміра, чому слово «калібрування» тут означає дещо інше значення, ніж для ультразвукових або радарних інструментів, і що робити, коли під’єднаний передавач -, якщо він є -, потребує стандартного налаштування нуля/діапазону.
Як насправді працює магнітний рівень
Магнітний рівнемір використовує поплавок, обладнаний постійним магнітом, який піднімається та опускається всередині герметичної камери, з’єднаної з технологічною ємністю. Коли поплавок рухається, його магнітне поле проходить через стінку камери до зовнішнього індикатора -, як правило, стовпчика маленьких прапорців або човників, які перевертаються з одного кольору на інший, коли магнітне поле поплавця проходить повз них. Видима межа між перевернутими та не перевернутими прапорцями позначає рівень рідини, який зчитується безпосередньо на фіксованій шкалі.
Оскільки носій ніколи не контактує з самим індикатором - лише поплавок, і він герметично закритий у камері -, ця конструкція популярна там, де ризик забруднення або сумісність середовища виключають контакт-альтернативи. Він також досить простий з механічної точки зору, що після правильного встановлення сама візуальна індикація не дрейфує так, як це може зробити електронний датчик.
Проблеми з точністю насправді виникають перед індикатором: розмір поплавця, вирівнювання шкали та механічний стан камери. Якщо передавач приєднаний для електронного ретрансляції рівня - зазвичай це магнітострикційний або герконовий-тип -, цей компонент потребує стандартного калібрування нуля/діапазону, як і будь-який інший передавач.
Дві речі, які насправді потребують уваги
Специфікація Float (не регулюється в полі)
Розмір і вага поплавця повинні відповідати питомій вазі технологічного середовища. Поплавок, розрахований на неправильну щільність, знаходитиметься в неправильній позиції в камері незалежно від того, наскільки добре все інше налаштовано - це не те, що можна виправити калібруванням, оскільки це фізична невідповідність плавучості, а не зміщення-обробки сигналу. Це має найбільше значення після заміни поплавця, коли легко встановити механічно сумісну, але неправильно номінальну деталь.
Вирівнювання шкали (фактичний крок «калібрування»)
Зовнішня шкала налаштована на заводі відповідно до центральної лінії магніту поплавця з поправкою, застосованою для зсуву між положенням магніту поплавця та його фізичною основою. З часом або після технічного обслуговування камери це вирівнювання може дещо змінитися, і його потрібно повторно -перевірити відносно відомого контрольного рівня.
Покрокова-процедура-калібрування та перевірки
1. Переконайтеся, що значення Float вказано правильно
Перш ніж перевіряти будь-що інше, переконайтеся, що поплавок, встановлений у камері, відповідає питомій вазі та номінальному тиску/температурі, указаним для вашого технологічного середовища - перевірте травлення на самому поплавку відповідно до оригінальної таблиці даних або замовлення на придбання. Це особливо варто підтверджувати після будь-якої заміни поплавця, оскільки невідповідна деталь є однією з найпоширеніших причин постійних неправильних показань, які неможливо виправити жодним налаштуванням шкали.
2. Ізолюйте та огляньте камеру
Закрийте запірні клапани між камерою та посудиною, дотримуючись належних процедур блокування, і переконайтеся, що немає витоків або закупорок. Переконайтеся, що поплавець вільно рухається вздовж повного діапазону ходу без налипання - сміття, корозія чи погнута напрямна можуть обмежувати рух і видавати показання, які відстають від фактичного рівня.
3. Встановіть відомий контрольний рівень
Якщо посудину можна безпечно перевести на відомий рівень - порожній, заповнений або певну проміжну точку перевірити незалежно -, використовуйте це як орієнтир. Якщо це непрактично, деякі технічні спеціалісти розбирають пристрій і вручну переміщують поплавок у межах його діапазону, щоб підтвердити реакцію індикатора в певних точках.
4. Перевірте та, якщо потрібно, виправте вирівнювання масштабу
Порівняйте показання зовнішньої шкали з відомим еталонним рівнем. Якщо відхилення перевищує прийнятний допуск, дотримуйтеся процедури корекції шкали виробника -, яка зазвичай включає врахування зсуву між центральною лінією магніту поплавця та його основою, а потім відповідно відрегулюйте кріплення шкали.
5. Відкалібруйте приєднаний передавач, якщо він встановлений
Якщо вимірювальний прилад має магнітострикційний або герконовий передавач із-ланцюгом, що забезпечує електронний вихід, відкалібруйте його, використовуючи ту саму логіку нуля/діапазону, що й будь-який інший передавач рівня: перемістіть поплавок у контрольне положення 0%, підтвердьте або скорегуйте вихід за допомогою комунікатора HART або локального інтерфейсу, а потім повторіть у 100% контрольному положенні. Якщо можливо, використовуйте сам візуальний індикатор як еталон для цього етапу, а не окреме вимірювання, оскільки це усуває одне джерело еталонної помилки.
6. Перехресна-перевірка візуального індикатора на вихідному сигналі передавача
Коли обидва встановлені, порівняйте їх пліч-о-пліч. Невідповідність між стовпчиком візуального прапора та електронним виходом передавача майже завжди вказує на проблему калібрування передавача, а не на проблему механічного поплавка, оскільки візуальна індикація не має електроніки, яка могла б вийти з вирівнювання.
7. Задокументуйте перевірку
Запишіть дату, підтверджену специфікацію з плаваючою точкою, будь-яку застосовану корекцію масштабу та -, якщо встановлено передавач - до/після нуля та значення діапазону. Оскільки ці вимірювальні прилади перевіряються рідше, ніж електронні датчики, чіткий запис має ще більше значення для виявлення повільної механічної деградації між перевірками.
Польовий приклад: корінною причиною був поплавок, а не масштаб
Підприємство з переробки позначило магнітний рівень, який постійно показував кілька сантиметрів нижче фактичного рівня рідини, підтвердженого незалежною перевіркою занурення. Початковою реакцією команди технічного обслуговування було-перевирівнювання шкали -, що було розумним першим кроком, оскільки відхилення шкали є найпоширенішою причиною такого роду помилок. Корекція трималася недовго, потім знову з'явилася така ж невідповідність.
Фактичною причиною був сам поплавок. Під час нещодавнього ремонту використовувався замінний поплавок, який був механічно сумісний із камерою, але розрахований на іншу питому вагу, ніж технологічне середовище, яке фактично використовувалося. Поплавок опускався в рідині нижче, ніж мав бути, що не можна було виправити жодним налаштуванням шкали, оскільки ваги точно зчитували положення поплавця - саме положення поплавця було неправильним. Встановлення правильно визначеного поплавця миттєво вирішило невідповідність без необхідності подальшого коригування масштабу.
Загальний урок застосовний і за межами цього випадку: на магнітних рівнях постійне зміщення, яке знову з’являється після корекції, є сильним сигналом для перевірки специфікації поплавця, перш ніж вважати, що масштаб потребує повторного налаштування.
Що це означає, коли ви обираєте калібр
Кілька речей, які варто підтвердити на етапі покупки, оскільки вони безпосередньо впливають на те, скільки уваги знадобиться вимірювальному приладу пізніше:
Переконайтеся, що значення питомої ваги поплавця відповідає вашому фактичному технологічному середовищупід час замовлення, а не лише для загальної категорії продукту - варто ще раз-перевірити будь-яке замовлення запасних частин, а не лише оригінальну покупку.
Конструкції поплавця з подвійним-магнітом або кільцевим{1}}магнітомзазвичай забезпечують більш послідовну реакцію індикатора, ніж конструкції з одним-магнітом, оскільки напруженість поля рівномірніше розподіляється вздовж ходу поплавця.
Приєднаний передавач із HART або цифровим виходомварто розглянути, якщо віддалений моніторинг має значення для програми - він додає компонент, який потребує стандартного електронного калібрування, але усуває потребу в тому, щоб хтось фізично зчитував датчик за розкладом.
Для застосувань із завислими твердими речовинами або кристалізуючими середовищами, підтвердити, що конструкція поплавця та камери розрахована на цю послугу; манометр, обраний для чистішого середовища, може мати залипання, що виглядає як проблема калібрування, але насправді є проблемою забруднення камери. Якщо рух вільного обігу не може бути обґрунтовано забезпеченим, безконтактний варіант, як-отрадарний датчик рівняможе бути надійнішим.
Поширені помилки, яких варто уникати
За умовчанням постійне зміщення розглядається як проблема масштабу.Як показує приклад поля, невідповідність специфікації float викликає той самий симптом і потребує зовсім іншого виправлення.
Пропуск перевірки, тому що «нічого не потрібно калібрувати».Візуальний індикатор не дрейфує в електронному вигляді, але механічні компоненти навколо нього абсолютно можуть погіршити роботу - залипання поплавців і неправильне розташування шкал є реальними, поширеними проблемами.
Встановлення запасного поплавця без перевірки його характеристик.Це найпоширеніша причина неправильного показу магнітного покажчика рівня після ремонту.
Ігнорування прикріпленого передавача під час перевірки вимірювального приладу.Якщо встановлено передавач, йому потрібна власна стандартна перевірка калібрування - лише перевірка візуальної шкали не підтверджує точність електронних вихідних даних.
Швидке підвищення тиску під час введення в експлуатацію або повторного запуску.Занадто швидке заповнення камери поплавця може вдарити поплавок об один кінець, пошкодивши його - повільне, контрольоване заповнення має більше значення для цих вимірювальних приладів, ніж зазвичай думають люди.
Як часто потрібно повторно калібрувати?
Оскільки основний механізм є механічним, а не електронним, магнітні вимірювачі рівня зазвичай потребують меншої уваги, ніж ультразвукові чи радарні передавачі -, але «рідше» не означає «ніколи».
Передача під опіку або додатки-регуляторної звітності: щороку перевіряйте вирівнювання шкали та стан поплавця.
Стандартний моніторинг процесу: перевіряйте через заплановані проміжки часу або приблизно раз на рік, якщо ремонти відбуваються рідше.
Корозійне або забруднене обслуговування: перевіряйте стан поплавця та камери частіше, оскільки ці умови прискорюють механічну деградацію, яка спричиняє більшість проблем з магнітним датчиком.
Будь-який приєднаний передавач: дотримуйтеся стандартних інтервалів електронного передавача незалежно від того, як заплановано сам механічний датчик.
Рекомендації виробника мають бути пріоритетними, якщо вони більш консервативні, особливо щодо вимірювальних приладів, які використовуються-для забезпечення безпеки.
Заключні думки
Магнітні вимірювачі рівня винагороджують іншу увагу, ніж ультразвукові чи радарні інструменти - немає сигналу для налаштування, але є поплавок, камера та шкала, які мають бути механічно правильними, щоб показання щось означало. Техніки, які рано виявляють проблеми, не проводять електронну діагностику; вони звіряють специфікації поплавця з фактичним технологічним середовищем і перевіряють камеру на предмет будь-чого, що може обмежувати вільний рух. Налаштуйте поплавець правильно, тримайте камеру в чистоті, і візуальна індикація, як правило, залишається точною з дуже незначним втручанням.
Список літератури
- Американське товариство приладів (ISA) - загальні вказівки щодо вимірювальних приладів рівня та практики калібрування.
- Американський нафтовий інститут,Посібник з еталонів вимірювання нафти, Розділ 3 - Принципи вимірювання та вимірювання рівня в резервуарах.
- Документація виробника про встановлення, експлуатацію та технічне обслуговування для магнітних вимірювачів рівня - специфікація поплавка, корекція масштабу та процедури підвищення тиску в камері.
- Технічна документація виробника для магнітострикційних і герконових-передавачів рівня - процедури калібрування нуля/діапазону.
Маєте справу з магнітним рівнеміром, який не дає стабільних показань, або вказуєте новий вимірювальний прилад для складного середовища? Надішліть нам свої умови процесу та деталі камери -, ми допоможемо вам підтвердити правильні характеристики поплавця, перш ніж це стане проблемою повторного технічного обслуговування.
