Precyzyjne pomiary poziomu w technologii radarowej 80 GHz

Seria Micropilot z modelami, takimi jak FMR62B czy FMR67B, wyznacza dziś standard dla radarowych pomiarów poziomu w cieczach agresywnych i w otwartych silosach surowców. Antena o częstotliwości 80 GHz zapewnia wiązkę tak wąską, że niezawodnie „omija” wewnętrzne elementy zbiornika, a zasięg do 125 m pozwala obsłużyć nawet najwyższe wieże homogenizacji czy inne silosy. Dokładność ±1 mm, konstrukcja zgodna z normą niezawodnościową IEC 61508 (SIL 3 w układach redundancji) oraz odporność na temperaturę do +450 °C to tylko niektóre cechy najnowszych rozwiązań pomiarowych. Prawdziwym wyróżnikiem jest Heartbeat Technology: ciągła autodiagnostyka (ang. Heartbeat Diagnostics) i testy weryfikacyjne wykonywane in situ w mniej niż minutę (ang. Heartbeat Verification), bez konieczności otwierania zbiornika czy jego wychładzania. 

Pomiar poziomu cieczy w zbiornikach, osadnikach i rzekach jest kluczowym aspektem monitorowania gospodarki wodnej w przemyśle wydobywczym. Radary bezkontaktowe Micropilot FMR10B, FMR20B i FMR30B firmy Endress+Hauser zapewniają dokładne i stabilne pomiary poziomu w trudnych warunkach środowiskowych, takich jak zapylenie, wilgotność i zmienne temperatury. Dzięki kompaktowej budowie i wysokiej odporności na zakłócenia elektromagnetyczne urządzenia te sprawdzają się w monitorowaniu poziomu wód kopalnianych i zbiorników retencyjnych.

Dodatkowo, za pomocą radarów Micropilot można realizować pomiar przepływu w kanałach otwartych, stosując metody hydrometryczne oparte na relacji poziomu wody do przepływu. To rozwiązanie jest szczególnie przydatne w monitorowaniu odpływu ścieków oraz kontrolowaniu ilości wody odprowadzanej do środowiska, co pozwala na spełnienie wymogów regulacyjnych i optymalizację gospodarki wodnej.

Korzyści w praktyce

• brak przestojów na „mokre” kalibracje – raport z weryfikacji w formie pliku PDF generuje się automatycznie;
• obniżenie ryzyka przepełnienia i strat produktu – diagnostyka obejmuje do 94 % możliwych usterek;
• bezpieczeństwo procesu, instalacji oraz obsługi – pomiar bezkontaktowy o wysokiej niezawodności minimalizuje ryzyko zagrożeń zarówno dla procesu, jak i ludzi odpowiedzialnych za utrzymanie ruchu.

Sygnalizacja poziomu cieczy – czujnik wibracyjny Liquiphant

Od wprowadzenia technologii wibracyjnej na rynek przez Endress+Hauser minęło ponad 40 lat, a sygnalizatory te cieszą się zaufaniem użytkowników, czego dowodem są miliony tego typu czujników zainstalowanych na całym świecie. Metoda wibracyjna pozwala na wykrywanie poziomu cieczy, niezależnie od jej parametrów fizyko-chemicznych. Nowa generacja sygnalizatorów Liquiphant (w tym modele FTL51B, FTL62 i FTL64) zachowała legendarną wytrzymałość widełkowego czujnika, a jednocześnie dostępna jest z najnowszymi rozwiązaniami, takimi jak moduł autodiagnostyki i weryfikacji Heartbeat. Dostęp do urządzenia możliwy jest dzięki łączności Bluetooth, a przez dedykowaną aplikację SmartBlue możemy przeprowadzić test diagnostyczny czy test sprawdzający SIL. Czujnik charakteryzuje się wysokim stopniem niezawodności zadziałania λ_DU = 19 FIT, co przekłada się na realną długość okresów międzyobsługowych, redukcję dokumentacji, ale przede wszystkim realne zwiększenie bezpieczeństwa instalacji, z uwagi na minimalne ryzyko nieprawidłowego zadziałania. W branży cementowej, przy magazynowaniu olejów opałowych czy dodatków płynnych, Liquiphant stanowi niezawodne zabezpieczenie przed przepełnieniem i suchobiegiem pomp. 

Materiały sypkie pod kontrolą – Soliwave i Soliphant
Bariery mikrofalowe Soliwave to urządzenia bezkontaktowe, wykorzystywane do detekcji obecności materiałów sypkich lub stałych w przestrzeni między nadajnikiem a odbiornikiem mikrofal. Ich podstawowym zadaniem jest wykrywanie obecności medium – bez względu na jego właściwości fizyczne, gęstość czy kształt cząstek – co sprawia, że doskonale sprawdzają się w trudnych warunkach panujących w górnictwie oraz w transporcie materiałów, takich jak węgiel, kruszywo, sól czy różnego rodzaju urobki. Doskonale nadaje się także do wielu innych branż – wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z transportem materiałów sypkich oraz kontrolą ich poziomu w zbiornikach, zasobnikach czy innych punktach instalacji.

Przykłady zastosowania:

• Kontrola zasypów: bariera mikrofalowa Soliwave może być instalowana przy wlotach i wylotach zsypów, silosów czy lejów, gdzie kluczowe jest monitorowanie obecności materiału – zarówno by zapobiegać zapchaniom, jak i niedoborom w ciągu technologicznym.

• Wykrywanie zatorów na taśmociągach: bariery mogą monitorować przestrzeń nad taśmociągami lub w tunelach transportowych – w przypadku, gdy materiał przestaje się przemieszczać (np. z powodu zatoru lub awarii przenośnika), system natychmiast sygnalizuje problem operatorowi.
• Zabezpieczenie systemów pneumatycznych: w pneumatycznym transporcie proszków i granulatów mikrofalowe bariery mogą wykrywać przepływ lub jego brak w rurach transportowych – co pozwala na szybką reakcję w razie awarii.

• Wykrywanie ruchu i zablokowania pneumatycznych ciągów transportowych – bariery mikrofalowe – oprócz wykrywania zapchania –  są w stanie także monitorować, czy materiał się przemieszcza oraz czy na ściankach tworzy się osad

Monitoring przepływu w czasie rzeczywistym – Solimotion FTR20

Sygnalizator przepływu Solimotion FTR20 to kolejne innowacyjne rozwiązanie Endress+Hauser, dedykowane do detekcji ruchu i przepływu materiałów sypkich w kanałach, rurach czy na taśmach. Urządzenie działa wykorzystując efekt Dopplera  – rejestrując siłę odbitego sygnału mikrofalowego przesuniętego fazowo. Dzięki temu jest w stanie bardzo dokładnie określić, czy materiał rzeczywiście się przemieszcza.

Przykłady zastosowania:

• Nadzór nad transportem pneumatycznym: w instalacjach transportu pneumatycznego (np. popiołów, pyłów, granulatów) FTR20 może wykrywać rzeczywisty przepływ materiału, a także jego zanik, co może świadczyć o awarii dmuchawy, zatorze w przewodzie lub opróżnieniu zbiornika.

• Kontrola ruchu materiałów w zsypach: Solimotion FTR20 jest montowany na zewnątrz rurociągów lub zsypów, co ułatwia montaż i eliminuje konieczność ingerencji w ciąg technologiczny. W momencie, gdy materiał przestaje się przemieszczać, urządzenie sygnalizuje to w czasie rzeczywistym.

• Ochrona taśmociągów i urządzeń pomocniczych: FTR20 może współpracować z automatyką sterującą, wstrzymując działanie taśmociągów w przypadku braku przepływu materiału. Zmniejsza to zużycie energii i zapobiega awariom mechanicznym wynikającym z pracy "na sucho".

Doskonałym uzupełnieniem sygnalizatorów do materiałów sypkich w przypadku prostszych zastosowań jest także sygnalizator wibracyjny Soliphant FTM51, dostosowany do pyłów abrazyjnych, temperatur do +280 °C i ciśnień 25 bar. Detekcja oblepiania lub wytarcia widełek pozwala zapobiec fałszywym alarmom w silosach klinkieru, popiołów lotnych czy mąki surowcowej. SIL 2 i brak ruchomych elementów gwarantują długoletnią eksploatację. 

Dyspozycyjność pomiarów przepływu –  Proline Promag W 

Branża wydobywcza charakteryzuje się intensywnym wykorzystaniem wody do flotacji, transportu hydraulicznego urobku oraz chłodzenia maszyn górniczych. Przepływomierze elektromagnetyczne Promag W10 pozwalają na precyzyjne pomiary ilości wody używanej w różnych etapach produkcji, co umożliwia jej efektywne zarządzanie i ograniczenie strat. Dodatkowo, przepływomierze ultradźwiękowe Prosonic Flow znajdują zastosowanie w kontrolowaniu przepływu wód kopalnianych w trudnych warunkach.

Specjalne funkcje przepływomierzy Endress+Hauser

1. Samoczyszczące elektrody i monitorowanie osadu  – w przepływomierzach elektromagnetycznych Promag zastosowano elektrody o właściwościach samoczyszczących, co minimalizuje ryzyko osadów i zakłóceń pomiarowych. W ciężkich warunkach, gdzie konieczne jest okresowe czyszczenie urządzenia, przepływomierz w sposób ciągły jest w stanie monitorować poziom osadu i informować o tym użytkownika. Dzięki tej funkcji można z wyprzedzeniem zaplanować czynności konserwacyjne i zapobiec sytuacjom awaryjnym oraz utracie pomiaru. Ma to szczególne znaczenie w przypadku wody surowej, która niejednokrotnie zawiera sporą ilość żelaza oraz manganu. 

2. Funkcja Heartbeat Technology – umożliwia ciągłą autodiagnostykę urządzenia i wykrywanie nieprawidłowości, bez konieczności przerywania pracy instalacji. Wykonanie autodiagnostyki jest zgodne z wymogami normy ISO9001 w zakresie okresowej kontroli oraz monitorowania urządzeń pomiarowych. Bez demontowania przepływomierza możemy dowiedzieć się o jego stanie technicznym, upewnić się, że pomiar jest realizowany z deklarowaną przez producenta dokładnością oraz wykryć anomalia procesowe. 

3. Pomiar cieczy z dużą zawartością części stałych  – przepływomierze, takie jak Promag W, potrafią analizować przepływ cieczy o wysokiej zawartości zawiesin, co jest kluczowe w przemyśle wydobywczym, gdzie ścieki mogą zawierać duże ilości ciał stałych. 

4. Kompensacja zakłóceń – systemy, takie jak Prosonic Flow są odporne na zmienne warunki środowiskowe, w tym wahania temperatury i ciśnienia, co zapewnia stabilność pomiarów. Dzięki zastosowaniu dwóch par czujników jesteśmy w stanie uzyskać większą dokładność oraz zredukować niezbędne proste odcinki dolotowe i wylotowe na rurociągu. Daje to większą swobodę instalacji. 

5. Bezprzewodowa transmisja danych – przepływomierze mogą być wyposażone w moduły komunikacji bezprzewodowej, umożliwiając zdalne monitorowanie parametrów przepływu, bez konieczności fizycznej inspekcji urządzeń. Dostępne są także rozwiązania z zasilaniem bateryjnym i zabudowaną kartą SIM, co umożliwia przesyłanie danych nawet z peryferyjnych lokalizacji, bez doprowadzonego zasilania i linii sygnałowych. 

Heartbeat Technology – wspólny mianownik

Diagnostics, Verification, Monitoring – trzy moduły Heartbeat zapewniają wgląd w stan urządzenia w czasie rzeczywistym, raport TÜV attested, a także parametry procesowe (np. stopień zarastania anteny, trend przewodności, indeks gazowania cieczy). Standard NAMUR NE 107 sprawia, że komunikaty są spójne dla operatora, niezależnie od tego, czy patrzy na radar, przepływomierz czy czujnik wibracyjny. Dodatkowo, po podłączeniu do rozwiązania chmurowego Netilion lub systemu DCS raporty weryfikacyjne są archiwizowane automatycznie, co ułatwia audyty ISO 9001 oraz inspekcje środowiskowe. 

Efekt biznesowy dla zakładów wydobywczych i cementowni