يتطلب اختيار جهاز قياس مستوى الموجات فوق الصوتية المناسب من Endress+Hauser (E+H) تقييمًا شاملاً لعوامل مختلفة لضمان التشغيل الموثوق والدقيق في تطبيقك المحدد. فيما يلي اعتبارات وخطوات الاختيار الرئيسية:
1. فهم خصائص الوسط:
- نوع الوسط: هل هو سائل (ماء، مياه الصرف الصحي، أحماض، قلويات، إلخ)، أو ملاط، أو حمأة، أو مادة صلبة سائبة (حبيبات، مساحيق، كتل)؟ تعتمد تقنية الموجات فوق الصوتية على انتشار الموجات الصوتية، ويمكن أن تتأثر فعاليتها بشكل كبير بالوسط. على سبيل المثال، يمكن للمساحيق السائبة أو البيئات التي تحتوي على رغوة كبيرة أو بخار كثيف أو غبار أن تضعف إشارة الموجات فوق الصوتية بشكل كبير.
- الكثافة، اللزوجة: في حين أن الموجات فوق الصوتية تتأثر في المقام الأول بسرعة الصوت في الطور الغازي فوق الوسط، يمكن أن تؤثر كثافة ولزوجة الوسط على ظروف سطحه، مما يؤثر بدوره على القياس.
- التآكل/التآكل: إذا كان الوسط قابلاً للتآكل أو التآكل، فأنت بحاجة إلى تحديد مواد مسبار المستشعر (مثل PVDF، PTFE) التي توفر مقاومة جيدة لهذه الظروف.
2. تحديد ظروف العملية:
- درجة الحرارة: تتأثر سرعة الصوت في الهواء بدرجة الحرارة. عادةً ما تحتوي أجهزة قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية عالية الجودة على تعويض مدمج لدرجة الحرارة. ومع ذلك، يجب عليك التأكد من أن نطاق درجة حرارة التشغيل للجهاز يغطي درجة حرارة عمليتك.
- الضغط: قياس الموجات فوق الصوتية غير تلامسي، لذا فهو غير حساس لضغط الوعاء الداخلي. ومع ذلك، في الأوعية المفتوحة، قد تؤثر تغيرات الضغط الجوي بشكل طفيف على الدقة (عادةً ما تكون ضئيلة).
- الفراغ/الضغط العالي: بشكل عام، أجهزة استشعار الموجات فوق الصوتية غير مناسبة للقياسات داخل الأوعية تحت الفراغ أو الضغط العالي (يجب مراعاة الرادار أو الرادار الموجي الموجه في مثل هذه الحالات).
- البخار، الرغوة، الغبار: هذه تمثل تحديات رئيسية لقياس الموجات فوق الصوتية. يمكنها امتصاص أو تشتيت إشارة الموجات فوق الصوتية، مما يؤدي إلى قياسات غير مستقرة أو فاشلة. في مثل هذه الظروف، يجب إعطاء الأولوية لأجهزة قياس مستوى الرادار.
- المحرضات، العوائق: هل توجد محرضات أو ملفات أو دعامات أو عوائق أخرى داخل الوعاء؟ يمكن أن تتداخل هذه مع مسار انتشار إشارة الموجات فوق الصوتية. ستحتاج إلى اختيار موقع تركيب مناسب أو جهاز مزود بوظائف إخماد الإشارة.
3. تحديد متطلبات القياس:
- نطاق القياس (المدى): ما هي مستويات السائل أو المواد الصلبة السائبة القصوى والدنيا التي تحتاج إلى قياسها؟ تحتوي أجهزة قياس مستوى الموجات فوق الصوتية E+H على إمكانات نطاق مختلفة (على سبيل المثال، يمكن أن يصل Prosonic FMU90 إلى 45 مترًا). يضمن تحديد النطاق المناسب الدقة ويتجنب التكاليف غير الضرورية.
- دقة القياس: ما هو مستوى دقة القياس المطلوبة؟ يمكن لأجهزة قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية أن توفر عادةً دقة على مستوى المليمتر، ولكنها قد تنخفض في الظروف القاسية.
- المنطقة العمياء والمسافة الآمنة: تتطلب أجهزة استشعار الموجات فوق الصوتية قدرًا معينًا من الوقت لإرسال الإشارات واستقبالها، مما يؤدي إلى إنشاء "منطقة عمياء" بالقرب من المستشعر حيث لا يمكن إجراء قياس فعال. يجب أن يكون أدنى مستوى للسائل فوق هذه المنطقة العمياء أثناء التثبيت.
4. النظر في ظروف التركيب والبيئة:
- موضع التركيب: هل هناك مساحة كافية في الجزء العلوي من الوعاء لتركيب المستشعر؟ هل يمكن تركيب المستشعر عموديًا على سطح الوسط؟
- شكل الوعاء: يمكن أن يؤثر شكل الوعاء (مثل الأسطواني، الكروي، الخزان الأفقي، الخزان ذو القاع المخروطي) على انعكاس الإشارة والتحويل الخطي. تدعم أجهزة E+H عادةً التحويل الخطي لأشكال الخزانات المختلفة.
- متطلبات المنطقة الخطرة: إذا كان الجهاز سيتم تركيبه في منطقة خطرة، فيجب عليك تحديد نموذج يتوافق مع شهادات الحماية من الانفجار ذات الصلة (مثل ATEX، IECEx).
- حماية الدخول (تصنيف IP): هل يحتاج الجهاز إلى الحماية من الغبار والماء؟ عادةً، يتم اختيار تصنيفات IP65 أو IP66 أو أعلى.
- مصدر الطاقة وإشارة الإخراج: ما نوع مصدر الطاقة الذي يتطلبه الجهاز (مثل 24 فولت تيار مستمر، 220 فولت تيار متردد)؟ ما نوع إشارة الإخراج المطلوبة (مثل 4-20mA، HART، Profibus DP، Modbus)؟
- العرض والتشغيل: هل يلزم وجود شاشة عرض محلية وتشغيل بزر ضغط؟ هل يدعم التكوين والتشخيص عن بعد (مثل عبر برنامج FieldCare)؟
5. اختيار سلسلة منتجات E+H (مثال Prosonic):
تندرج أجهزة قياس مستوى الموجات فوق الصوتية من E+H بشكل أساسي ضمن سلسلة Prosonic، مثل:
- Prosonic FMU90: جهاز قياس مستوى منفصل قوي ومرن يمكن استخدامه مع مجسات مختلفة (مثل سلسلة FDU9x). إنه مناسب لقياس مستوى السوائل والملاط والحمأة والمواد الصلبة السائبة، ويمكن استخدامه أيضًا لقياس تدفق القناة المفتوحة والتحكم في المضخة. يتميز بواجهات اتصال ووظائف تشخيصية مختلفة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات المعقدة.
- Prosonic FMU30 (مدمج): تصميم أكثر إحكاما، الكل في واحد حيث يتم دمج المستشعر وجهاز الإرسال. إنه أسهل في التثبيت وأكثر فعالية من حيث التكلفة، ومناسب لمعالجة المياه العامة وقياسات مستوى المرافق.
عملية الاختيار الموصى بها:
- الفحص الأولي: بناءً على نوع الوسط ونطاق القياس ودرجة حرارة العملية والضغط، حدد ما إذا كانت تقنية الموجات فوق الصوتية مناسبة. إذا كان لسطح الوسط رغوة كبيرة أو غبار أو بخار كثيف، أو إذا كان هناك فراغ/ضغط مرتفع، فمن الأفضل غالبًا إعطاء الأولوية لأجهزة قياس مستوى الرادار.
- تحديد الاحتياجات الأساسية: حدد بوضوح متطلباتك المحددة للدقة والوظائف (مثل التحكم في المضخة وحساب التدفق) وطرق الاتصال وتصنيفات المناطق الخطرة.
- تحديد سلسلة الأجهزة: اختر بين سلسلة مضغوطة (مثل FMU30) أو منفصلة (مثل FMU90 + مسبار FDU) بناءً على تعقيد التطبيق والميزانية. توفر الأجهزة المنفصلة مزيدًا من المرونة للظروف الصعبة.
- تكوين المعلمات التفصيلية: ارجع إلى دليل الاختيار لتكوين معلمات مثل نوع المسبار ونطاق القياس وتوصيل العملية ومادة الغلاف وتصنيف المنطقة الخطرة والتوصيل الكهربائي وإشارة الإخراج، وفقًا لأبعاد الخزان المحددة وموقع التركيب وخصائص الوسط.
- استشر E+H أو الموزعين المعتمدين: توفر Endress+Hauser دعمًا فنيًا احترافيًا قبل البيع. قبل اتخاذ القرار النهائي، يوصى بشدة بالاتصال بمهندسي المبيعات أو الموزعين المعتمدين. قم بتزويدهم بمعلومات تفصيلية حول ظروف التشغيل الخاصة بك، ويمكنهم تقديم التوصيات الأكثر ملاءمة وتكوينات النماذج المحددة بناءً على خبرتهم.
باتباع هذه الخطوات، يمكنك تقييم احتياجاتك بشكل منهجي واختيار جهاز قياس مستوى الموجات فوق الصوتية E+H الأكثر ملاءمة لتطبيقك. يتطلب اختيار جهاز قياس مستوى الموجات فوق الصوتية المناسب من Endress+Hauser (E+H) اتباع نهج منهجي، مع مراعاة عوامل مختلفة لضمان الأداء الأمثل في تطبيقك المحدد. إليك دليل لمساعدتك في اتخاذ قرار مستنير:
1. فهم خصائص الوسط:
- نوع الوسط: هل هو سائل (مثل الماء ومياه الصرف الصحي والأحماض والقلويات) أو ملاط أو حمأة أو مادة صلبة سائبة (مثل الحبيبات والمساحيق والمواد الخشنة)؟ تعتمد تقنية الموجات فوق الصوتية على انتشار الموجات الصوتية؛ يمكن للمساحيق السائبة أو الرغوة الكثيفة أو الأبخرة القوية أو الغبار أن يضعف إشارة الموجات فوق الصوتية بشكل كبير.
- الكثافة واللزوجة: في حين أن قياس الموجات فوق الصوتية يتأثر في المقام الأول بسرعة الصوت، يمكن أن تؤثر كثافة ولزوجة الوسط على ظروف سطحه، وبالتالي التأثير على القياس.
- التآكل/التآكل: إذا كان الوسط قابلاً للتآكل أو التآكل، فحدد مستشعرًا بمواد مسبار (مثل PVDF، PTFE) توفر مقاومة جيدة.
2. تحديد ظروف العملية:
- درجة الحرارة: تتأثر سرعة الصوت في الهواء بدرجة الحرارة. عادةً ما تحتوي أجهزة قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية عالية الجودة من E+H على تعويض مدمج لدرجة الحرارة. تأكد من أن نطاق درجة حرارة تشغيل الجهاز يغطي درجات حرارة عمليتك.
- الضغط: قياس الموجات فوق الصوتية غير تلامسي وغير متأثر بشكل عام بالضغط داخل الوعاء. ومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات التي تتضمن فراغًا أو ضغطًا عاليًا داخل الأوعية المغلقة، فإن الموجات فوق الصوتية غير مناسبة؛ سيكون الرادار أو الرادار الموجي الموجه خيارات أفضل.
- البخار، الرغوة، الغبار: هذه تمثل تحديات كبيرة لقياس الموجات فوق الصوتية. يمكنها امتصاص أو تشتيت إشارة الموجات فوق الصوتية، مما يؤدي إلى قراءات غير مستقرة أو فاشلة. في مثل هذه الظروف، يجب إعطاء الأولوية لأجهزة قياس مستوى الرادار.
- المحرضات، العوائق: هل توجد محرضات أو ملفات أو دعامات أو عوائق داخلية أخرى في الخزان؟ يمكن أن تتداخل هذه مع مسار إشارة الموجات فوق الصوتية. قد تحتاج إلى تحديد موضع تركيب مناسب أو جهاز مزود بإمكانيات رسم الخرائط/القمع الصوتي.
3. تحديد متطلبات القياس:
- نطاق القياس (المدى): ما هي المستويات القصوى والدنيا التي تحتاج إلى قياسها؟ توفر أجهزة قياس مستوى الموجات فوق الصوتية E+H (مثل Prosonic FMU90) نطاقات مختلفة (تصل إلى 45 مترًا). يضمن تحديد النطاق الصحيح الدقة ويتجنب التكاليف غير الضرورية.
- الدقة: ما هو مستوى دقة القياس المطلوبة؟ توفر أجهزة قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية عادةً دقة على مستوى المليمتر، ولكن هذا يمكن أن يتدهور في ظل الظروف القاسية.
- المنطقة العمياء (مسافة الحجب): تحتوي أجهزة استشعار الموجات فوق الصوتية على "منطقة عمياء" بالقرب من المستشعر حيث لا يمكن إجراء قياس فعال. تأكد من أن أدنى مستوى لعمليتك يقع خارج هذه المنطقة العمياء.
4. النظر في ظروف التركيب والبيئة:
- موقع التركيب: هل هناك مساحة كافية في الجزء العلوي من الوعاء لتركيب المستشعر؟ هل يمكن تركيب المستشعر عموديًا على سطح الوسط؟
- شكل الوعاء: يمكن أن يؤثر شكل الوعاء (مثل الأسطواني، الكروي، الخزان الأفقي، القاع المخروطي) على انعكاس الإشارة والتحويل الخطي. غالبًا ما تدعم أجهزة E+H منحنيات التحويل الخطي لأشكال الخزانات المختلفة.
- متطلبات المنطقة الخطرة: إذا كان التثبيت في منطقة خطرة، فحدد نموذج جهاز يتوافق مع شهادات الحماية من الانفجار ذات الصلة (مثل ATEX، IECEx).
- حماية الدخول (تصنيف IP): هل يحتاج الجهاز إلى الحماية من الغبار والماء؟ بشكل عام، يفضل استخدام تصنيفات IP65 أو IP66 أو أعلى للبيئات الخارجية أو بيئات الغسيل.
- مصدر الطاقة وإشارة الإخراج: ما نوع مصدر الطاقة الذي يتطلبه الجهاز (مثل DC 24V، AC 220V)؟ ما هي إشارة الإخراج المطلوبة (مثل 4-20mA، HART، Profibus DP، Modbus)؟
- العرض والتشغيل: هل يلزم وجود شاشة عرض محلية وتشغيل بزر ضغط؟ هل يحتاج إلى دعم التكوين والتشخيص عن بعد (مثل عبر برنامج FieldCare)؟
5. اختيار سلسلة منتجات E+H (مثال Prosonic):
تقدم E+H سلسلة Prosonic لقياس مستوى الموجات فوق الصوتية، مع النماذج الشائعة بما في ذلك:
- Prosonic FMU90: هذا هو إصدار منفصل قوي ومرن (جهاز الإرسال والمستشعر وحدات منفصلة). يمكن دمجه مع أجهزة استشعار مختلفة (مثل سلسلة FDU9x) وهو مناسب لقياس مستوى السوائل والملاط والحمأة والمواد الصلبة السائبة. كما أنه يدعم قياس تدفق القناة المفتوحة والتحكم في المضخة. يتميز بواجهات اتصال ووظائف تشخيصية مختلفة للتطبيقات المعقدة.
- Prosonic FMU30: هذا هو إصدار مضغوط أكثر إحكاما (المستشعر وجهاز الإرسال مدمجان). إنه أسهل في التثبيت وأكثر فعالية من حيث التكلفة، وغالبًا ما يستخدم لمعالجة المياه العامة وتطبيقات المرافق.
عملية الاختيار الموصى بها:
- الفحص الأولي: بناءً على نوع الوسط ونطاق القياس ودرجة حرارة/ضغط العملية، حدد ما إذا كانت تقنية الموجات فوق الصوتية مناسبة. إذا كانت هناك رغوة أو غبار أو بخار كثيف أو فراغ أو ضغط مرتفع، فقم بإعطاء الأولوية لأجهزة قياس مستوى الرادار.
- تحديد الاحتياجات الأساسية: حدد متطلباتك الدقيقة للدقة والوظائف الإضافية (مثل التحكم في المضخة وحساب التدفق) وخيارات الاتصال وشهادات المنطقة الخطرة.
- اختر سلسلة الأجهزة: بناءً على تعقيد التطبيق والميزانية، اختر بين وحدة مدمجة (مثل FMU30) أو وحدة منفصلة (مثل FMU90 + مستشعر FDU). يوفر الإصدار المنفصل مزيدًا من المرونة للظروف الصعبة.
- تكوين المعلمات التفصيلية: باستخدام دليل اختيار E+H أو أداة تكوين المنتج، حدد نوع المستشعر ونطاق القياس وتوصيل العملية ومادة الغلاف والحماية من الانفجار والتوصيل الكهربائي وإشارات الإخراج بناءً على أبعاد الخزان وموقع التركيب وخصائص الوسط.
- استشر E+H أو موزعًا معتمدًا: توفر Endress+Hauser دعمًا فنيًا احترافيًا قبل البيع. قبل اتخاذ قرار نهائي، يوصى بشدة بالاتصال بمهندسي المبيعات أو الموزعين المعتمدين. قم بتزويدهم بظروف ومتطلبات عمليتك التفصيلية، ويمكنهم تقديم توصيات الخبراء والمساعدة في تكوينات النماذج المحددة.
