سطح سنج راداری در حال حاضر یکی از محبوب ترین روش های اندازه گیری سطح است که در صنعت ذخیره سوخت (بنزین) مورد استفاده قرار می گیرد. اندازه گیری سطح رادار در ابتدا برای استفاده در حامل های نفت خام توسعه یافته بود زیرا نیاز به اندازه گیری مقدار روغن با استفاده از وسایل غیر تهاجمی وجود داشت. اشکال اساسی در سیستم های راداری “مسدود کردن مسافت” است.(کاربرد سطح سنج راداری )
این اصطلاح به این مثال گفته می شود که در آن سطح محفظه مخزن به دستگاه رادار بسیار نزدیک می شود به طوری که دیگر امکان انتقال سیگنال رادار منتقل شده از سطح مایع به آشکارساز به روشی معنی دار وجود ندارد. سیستم های راداری هیچ قسمت متحرک ندارند و به همین ترتیب در مقایسه با فناوری سنجش سروو دستگاه ، ساییدگی مکانیکی کمی دارند.
اما به دلیل اینكه این سیستم ها دارای یك شركت الكترونیكی هستند ، پیری اجزای مدار می تواند به دلیل احتمالی خرابی سیستم تبدیل شود. سیستم های اندازه گیری سطح رادار نسل اول هنوز از زمان نصب اولیه ، اندازه گیری دقیق تا 30 سال را ارائه می دهند. مزیتی که سیستمهای راداری نسبت به سیستمهای سنجش سروو ارائه می دهند این است که با افزایش سن در طی کار ، تعمیر سیستم های راداری در مقایسه با هزینه های تعمیراتی که انتظار می رود برای یک سیستم اندازه گیری سروو سنسور مشابه انجام شود مقرون به صرفه تر می شود. همان فعالیت دو نوع از سیستم های اندازه گیری سطح رادار وجود دارد که در صنعت ذخیره بنزین استفاده می شود.
آن ها هستند:
-
تماس با سنج مخزن رادار
-
سنجهای مخزن بدون تماس با رادار
تماس با رادار مخزن سنج
همانطور که از نام این محصول پیداست ، این روش برای اندازه گیری مخزن رادار ، نیاز دارد تا سیستم با مایعات ذخیره شده در تماس باشد.
شکل: نمودار ساده برای نشان دادن یک سیستم اندازه گیری سطح رادار در حال تماس
تماس با سنج های راداری یک کاوشگر دارد ، به عنوان “موجبر” شناخته شده در مخزن ، که برای انتقال اندازه گیری از طریق انتقال یک پالس دوره ای استفاده می شود. پالس منتقل شده سطح بنزین ذخیره شده را منعکس می کند ، که به نوبه خود توسط یک سنسور با استفاده از یکی از روش های زیر شناسایی می شود:
- بازتاب زمان سنج دامنه (TDR)
- روش های سنجش DC کم کارآمد و کم مصرف این شامل
-
رادار موج هدایت شده (GWR) مبتنی بر TDR
- سنسور اختلاف فاز (PDS) ، میزان تغییر در زاویه فاز مواد در ظرف را تعیین می کند.
عدم تماس با ردیف مخزن رادار
برای اندازه گیری سطح رادار غیر تماسی ، از موجپی برای انتقال سیگنال رادار به سطح مایع ذخیره شده استفاده نمی شود. این سیگنال رادار را مستقیماً به فضای آزاد مخزن ذخیره انتقال می دهد. سیگنال سپس به آشکارسازهای سوار شده در مخزن ، دور از دسترس مواد ذخیره شده بازتاب می یابد.
شکل: نمودار ساده برای نشان دادن یک سیستم اندازه گیری سطح رادار بدون تماس
این روش سنج مخزن اغلب در یک چاه ثابت قرار دارد. یک چاه ثابت یک محیط کنترل شده تر است که در آن می توان اندازه گیری سطح را انجام داد. این رادار از چاههای ثابت در مخزن اصلی عمیق تر پخش می شود. با این کار احتمال سوءاستفاده به دلیل اکو کاذب ناشی از موانع مخزن داخلی از بین می رود.
آزمایش سیستم های اندازه گیری سطح رادار
روشی برای آزمایش سیستم اندازه گیری سطح رادار ، که توسط یک تولید کننده معتبر پیشنهاد شده است ، قرار دادن صفحه فولادی با فاصله مشخص از فرستنده است. سپس سیگنال منتقل شده از صفحه فلزی به جای سطح مایع منعکس می شود. این یک وسیله ارجح برای تست سیستم است زیرا می تواند درجا انجام شود ، اما اپراتور را مجبور به تعامل با مواد ذخیره شده و پیامدهای ایمنی مرتبط نمی کند.
پیشنهاد شده است که سیستم های راداری خصوصاً برای اندازه گیری سطح محصولاتی که دارای ثابت دی الکتریک پایین هستند ، به عنوان مثال ، محصولاتی مانند LNG و LPG مناسب هستند. سیستم های اندازه گیری سطح رادار هدایت شده اگر درست تنظیم شوند ، می توانند برای اندازه گیری سطح فرآیند به دقت اندازه گیری حداکثر 2 میلی متر دست یابند.
در صورت لزوم می توان دقت بیشتری را برای اندازه گیری های مالی بدست آورد. یکپارچه سازندگان سیستم که در برنامه های اندازه گیری سطح بنزین تخصص دارند ، نشان می دهند که سیستم های راداری یکی از مطلوب ترین روش های اندازه گیری سطح است که در حال حاضر در صنعت ذخیره سازی بنزین مورد استفاده قرار می گیرد. برای مخازن که فقط یک نوع محصول را ذخیره می کنند (که به آن «سرویس ثابت» گفته می شود) بهتر است. مزیت آن این است که هیچ قسمت متحرک وجود ندارد و نسبتاً کم هزینه است.
یک نقطه ضعف سیستم های راداری این است که در نصب و راه اندازی صحیح آنها می تواند مشکل ساز باشد. مشکلات سیستم های راداری معمولاً در مرحله نصب چرخه عمر تجربه می شوند. اینها می تواند به دلیل وجود بخار یا انسداد در مخزن باشد که باعث پژواک می شود. بنابراین ، طراحی سیستم اندازه گیری سطح رادار بسیار مهم است و طراحان سیستم ها باید توجه داشته باشند که فرستنده ها و گیرنده ها در کجا قرار می گیرند تا تأثیر عواملی مانند لرزش و پژواک ها به حداقل برسد.
نصب موفق يك سيستم راداري براي تعيين دقت اندازه گيري سطح نياز به پر كردن و تخليه مخزن دارد. با این حال ، در عمل ، این به ندرت عملی است زیرا مخازن به طور کلی حاوی برخی مواد هستند ، بنابراین ممکن است نشانه های تاخیر در مشکلات اندازه گیری سطح رخ دهد. هنگامی که مخازن بسیار پر یا خیلی نزدیک به خالی هستند ، دقت به دلیل بازتاب مخزن کاهش می یابد.
انعکاس مخزن جایی است که سیگنال برگشتی از سطح دیگری غیر از سطح محصول در نظر گرفته می شود. انعکاسها می توانند از دیوارهای مخزن ، محفظه های ابزار دقیق که به مخزن تهاجمی یا معمولاً مبلمان مخزن / اتصالات مانند پله های داخلی وارد می شود ، حاصل شود. عدم اطمینان در اندازه گیری همچنین می تواند در صورت موجد بودن محصول در مخزن را تجربه کند زیرا باعث پراکندگی و پراکندگی سیگنال برگشتی یا رسیدن بیشتر به گیرنده می شود.
اگرچه این یک موضوع قابل توجه است ، اما نسخه های جدیدتر از این نوع سیستم راداری اثر موج دار بودن محصول را جبران می کنند. مخازن باریک بلند یک مشکل برای سیستم های راداری است و بنابراین گسترش / پهنای پرتوی انتقال رادار بسیار مهم است. با این وجود ، دقت در ترتیب 1 میلی متر with با سیستم های اندازه گیری سطح رادار به درستی نصب شده و به خوبی حفظ شده ، که قابل مقایسه با دقت اندازه گیری سیستم های سرو سنج می باشد. یکپارچه سازندگان سیستم تأکید کرده اند که دلایل عمده تخریب در دقت اندازه گیری در طول زمان می تواند به دلایل زیر نسبت داده شود. با این حال ، باید توجه داشت که این علل نامگذاری شده معمولاً با ذخیره بنزین همراه نیست.
-
نسبت سیگنال به نویز (SNR) به دلیل تبلور محصول ذخیره شده می تواند با گذشت زمان افزایش یابد. این مسئله برای ذخیره بنزین موضوعی نیست اما باید برای این نوع سیستم تصدیق شود.
-
محصول ذخیره شده ، دوباره بنزین مسئله ای نیست ، می تواند آنتن را خراب کند و منجر به تخریب دقت اندازه گیری شود.
این روش اندازه گیری سطح نشان داده شده است که در صورت وجود مواد هیدروکربن سبک ، نادرست تا 10 میلی متر در متر را اندازه گیری می کنید. اندازه گیری سطح رادار با استفاده از مواد هیدروکربن سنگین ، خطاهای این بزرگی را تجربه نمی کند با فرض اینکه طراحی شده و به درستی برای برنامه تنظیم شده است. به عنوان یک یادداشت جدا ، اگرچه مخازن ذخیره بنزین (سوخت) دارای چنین تجهیزات نیستند ، اما منبع دیگر عدم دقت در اندازه گیری با سیستم های راداری ، مداخله در تجهیزات فرآیندی مانند همزن های مخزن است.
