लगभग किसी भी संयंत्र के फर्श पर एक रखरखाव लॉग खींचें और अंततः आपको एक स्तर की रीडिंग मिलेगी जो वास्तव में टैंक में क्या है उससे मेल नहीं खाती है। दस में से नौ बार, यह एक खराब सेंसर नहीं है - यह एक ऐसा सेंसर है जिसे कभी भी ठीक से कैलिब्रेट नहीं किया गया था, या जो सहनशीलता से बाहर हो गया था और किसी ने भी इसे समय पर नहीं पकड़ा था।अल्ट्रासोनिक स्तर गेजसंकल्पनात्मक रूप से सरल हैं: एक पल्स भेजें, प्रतिध्वनि का समय, दूरी की गणना करें। सटीकता की समस्याएँ कुछ छोटे-छोटे विवरणों के कारण आती हैं जो सेटअप के दौरान छूट जाते हैं और महीनों के संचालन के दौरान चुपचाप जुड़ जाते हैं।
यह मार्गदर्शिका अंशांकन को कवर करती है जिस तरह से हम टैंक के सामने खड़े होकर एक तकनीशियन को इसमें से गुजारते हैं - कॉन्फ़िगरेशन मेनू को छूने से पहले क्या जांचना है, शून्य और स्पैन को सही ढंग से कैसे सेट करना है, और कौन सी गलतियाँ सबसे अधिक सेवा कॉल उत्पन्न करती हैं।
अधिकांश लोगों की सोच से अधिक अंशांकन क्यों मायने रखता है?
एक अल्ट्रासोनिक लेवल गेज अप्रत्यक्ष रूप से स्तर मापता है। ट्रांसड्यूसर तरल या ठोस सतह की ओर एक ध्वनिक पल्स भेजता है, और ऑनबोर्ड इलेक्ट्रॉनिक्स हवा में ध्वनि की गति के आधार पर, प्रतिध्वनि को वापस लौटने में लगने वाले समय से दूरी की गणना करता है। ध्वनि की गति निश्चित नहीं है - यह तापमान, आर्द्रता और बर्तन के अंदर गैस संरचना के साथ बदलती रहती है। एक सेंसर जिसे इंस्टालेशन के समय एक बार कैलिब्रेट किया गया और दोबारा कभी नहीं छुआ गया, वह बह जाएगा, कभी-कभी कुछ मिलीमीटर तक, कभी-कभी कई सेंटीमीटर तक, यह इस बात पर निर्भर करता है कि प्रक्रिया की स्थिति मूल सेटअप से कितनी दूर चली गई है।
वर्षा जल संग्रहण टैंक के गैर-{0}}महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों - के लिए, उदाहरण के लिए - एक छोटा सा बहाव मुश्किल से ही मायने रखता है। लेकिन रासायनिक खुराक, हिरासत हस्तांतरण, या किसी भी प्रक्रिया में जहां स्तर डेटा स्वचालित नियंत्रण लूप में फ़ीड होता है, वह बहाव ओवरफिल्ड टैंक, ट्रिप्ड अलार्म या गलत इन्वेंट्री गिनती में तब्दील हो सकता है। नियमित अंशांकन वह है जो स्क्रीन पर नंबर को टैंक में नंबर से मेल खाता रहता है।
दो संदर्भ बिंदुओं को समझना: शून्य और विस्तार
प्रत्येक अल्ट्रासोनिक स्तर का अंशांकन दो संदर्भ बिंदुओं को सही ढंग से सेट करने के लिए आता है।
शून्य बिंदु (खाली दूरी)
शून्य बिंदु ट्रांसड्यूसर के चेहरे से सबसे निचले बिंदु तक की दूरी है जिसे सेंसर को आम तौर पर टैंक तल को मापने के लिए आवश्यक होता है, या यदि टैंक में एक नाबदान या आउटलेट फिटिंग होती है जो एक मृत क्षेत्र बनाता है तो एक परिभाषित निम्न स्तर का संदर्भ होता है। इसे गलत समझें, और इसके ऊपर की प्रत्येक रीडिंग एक निरंतर ऑफसेट द्वारा बंद हो जाएगी, भले ही सेंसर की कच्ची इको टाइमिंग सही हो।
स्पैन प्वाइंट (पूर्ण दूरी)
स्पैन, जिसे कभी-कभी पूर्ण {{0} स्केल या उच्च - स्तर बिंदु कहा जाता है, उस न्यूनतम दूरी को परिभाषित करता है जिसे सेंसर आमतौर पर मापने की सीमा के शीर्ष के पास - पढ़ेगा। साथ में, शून्य और स्पैन उस कार्यशील विंडो को स्थापित करते हैं जिसका उपयोग ट्रांसमीटर इको समय को प्रतिशत या इंजीनियरिंग इकाई आउटपुट (4-20 एमए, एचएआरटी, या डिजिटल) में परिवर्तित करने के लिए करता है।
दोनों बिंदुओं को सही से प्राप्त करें, और उनके बीच की संपूर्ण माप सीमा सही ढंग से मापी जाए। कोई भी गलत हो, और आपको एक सेंसर मिल जाएगा जो 50% पर तो ठीक से पढ़ सकता है, लेकिन खाली या भरा होने पर ध्यान देने योग्य हो जाता है।
चरण-दर-चरण अंशांकन प्रक्रिया
1. सबसे पहले इंस्टालेशन ज्योमेट्री की पुष्टि करें
किसी भी अंशांकन मेनू को छूने से पहले, भौतिक सेटअप को सत्यापित करें। ट्रांसड्यूसर चेहरे से बर्तन में सबसे कम मापने योग्य बिंदु तक वास्तविक दूरी को मापें, और अवरुद्ध दूरी (ट्रांसड्यूसर बजने के कारण ट्रांसड्यूसर द्वारा नहीं पढ़ी जा सकने वाली न्यूनतम सीमा) पर ध्यान दें। निर्माता डेटाशीट - में इस डेड{3}बैंड आंकड़े को प्रकाशित करते हैं, इसे नजरअंदाज करते हुए यह अनियमित निम्नस्तरीय रीडिंग के सबसे आम स्रोतों में से एक है।
यह भी जांचें कि बीम कोण का सतह तक जाने का रास्ता स्पष्ट है। शंकु के अंदर सीढ़ी, आंदोलनकारी शाफ्ट, या इनलेट नोजल जैसी बाधाएं झूठी गूँज उत्पन्न करेंगी जिन्हें सेंसर वास्तविक सतह के बजाय लॉक कर सकता है।
2. ड्राई कैलिब्रेशन या वेट कैलिब्रेशन चुनें
संदर्भ बिंदु निर्धारित करने के दो व्यावहारिक तरीके हैं, और चुनाव आवेदन पर निर्भर करता है और सटीकता की आवश्यकता कितनी महत्वपूर्ण है।
शुष्क अंशांकनवास्तविक तरल स्तर के बजाय ज्ञात दूरियों का उपयोग करता है। आप पोत के यांत्रिक ड्राइंग के आधार पर, स्थानीय कीपैड या कॉन्फ़िगरेशन सॉफ़्टवेयर के माध्यम से सीधे खाली दूरी (टैंक के नीचे से ट्रांसड्यूसर तक) और पूरी दूरी (या अवधि) दर्ज करते हैं। यह तेज़ तरीका है और आम तौर पर सामान्य प्रयोजन वाले टैंकों के लिए पर्याप्त है जहां त्रुटि का एक छोटा सा मार्जिन स्वीकार्य है।
गीला अंशांकनइसमें टैंक को दो या अधिक ज्ञात स्तरों तक भरना शामिल है - जिसे डिप टेप, साइट ग्लास या कैलिब्रेटेड रेफरेंस - के साथ स्वतंत्र रूप से सत्यापित किया गया है और ट्रांसमीटर आउटपुट को मिलान के लिए समायोजित किया गया है। यह विधि टैंक ज्यामिति से किसी भी मामूली सिग्नल प्रभाव सहित वास्तविक पोत के अंदर वास्तविक ध्वनिक व्यवहार को ध्यान में रखती है, और हिरासत हस्तांतरण, नियामक रिपोर्टिंग, या किसी भी प्रक्रिया के लिए पसंदीदा दृष्टिकोण है जहां गलत रीडिंग की लागत अधिक है।
3. शून्य बिंदु सेट करें
टैंक खाली होने पर (या इसके निम्नतम परिभाषित स्तर पर), ट्रांसमीटर के कॉन्फ़िगरेशन मेनू - तक या तो स्थानीय डिस्प्ले, हैंडहेल्ड HART कम्युनिकेटर, या मॉडल के आधार पर कॉन्फ़िगरेशन सॉफ़्टवेयर के माध्यम से पहुंचें। रिक्त दूरी मान दर्ज करें या पुष्टि करें। अधिकांश आधुनिक ट्रांसमीटरों पर, यह या तो प्रत्यक्ष संख्यात्मक प्रविष्टि द्वारा या "ऑटो शून्य" फ़ंक्शन द्वारा किया जा सकता है जो वर्तमान प्रतिध्वनि को पढ़ता है और इसे संदर्भ के रूप में संग्रहीत करता है।
4. स्पैन पॉइंट सेट करें
सीमा के ऊपरी सिरे पर प्रक्रिया को दोहराएँ। यदि आप गीला अंशांकन कर रहे हैं, तो टैंक को उसके ज्ञात उच्च स्तर पर लाएँ और ट्रांसमीटर आउटपुट के मेल खाने की पुष्टि करें। यदि सूखा है, तो बर्तन के चित्र से पूर्ण पैमाने की दूरी का मान दर्ज करें।
5. एक स्वतंत्र संदर्भ के विरुद्ध सत्यापन करें
यह चरण आवश्यकता से अधिक बार छूट जाता है। शून्य और स्पैन सेट करने के बाद, केवल अंतिम बिंदुओं पर ही नहीं, बल्कि दो या तीन मध्यवर्ती स्तरों पर एक स्वतंत्र विधि - एक डिप टेप रीडिंग, एक दृष्टि ग्लास, या एक दूसरे कैलिब्रेटेड उपकरण - के विरुद्ध ट्रांसमीटर की रीडिंग की जांच करें। यदि इको प्रोसेसिंग एल्गोरिदम एक कठिन सतह (फोम, अशांति, या मजबूत दीवार प्रतिबिंब के साथ एक संकीर्ण पोत) के साथ संघर्ष कर रहा है, तो एक सेंसर जो खाली और पूर्ण पर लाइन करता है, फिर भी रेंज के बीच में एक धनुष आकार की त्रुटि दिखा सकता है।
6. पर्यावरणीय मुआवज़े के लिए समायोजन करें
यदि अनुप्रयोग में महत्वपूर्ण तापमान उतार-चढ़ाव शामिल है - सीधे सूर्य के संपर्क में आने वाला टैंक, या गर्म सामग्री वाला कोई बर्तन - तो जांचें कि क्या ट्रांसमीटर में तापमान क्षतिपूर्ति इनपुट या अंतर्निर्मित सेंसर है। हवा में ध्वनि की गति लगभग 0.17% प्रति डिग्री बदलती है, जो प्रति डिग्री छोटी है लेकिन व्यापक मौसमी या प्रक्रिया तापमान रेंज वाले अनुप्रयोगों में बढ़ जाती है।
7. अंशांकन का दस्तावेजीकरण करें
तारीख, उपयोग की गई संदर्भ विधि, परिवेश की स्थिति, तकनीशियन का नाम और पढ़ने से पहले/बाद में रिकॉर्ड करें। यह केवल कागजी कार्रवाई नहीं है - यह डेटा ट्रेल है जो अगले तकनीशियन को हर बार कुछ गड़बड़ दिखने पर शून्य से शुरू करने के बजाय समय के साथ बहाव के रुझान को पहचानने देता है।
सामान्य अंशांकन गलतियाँ जिनसे बचना चाहिए
मृत क्षेत्र की अनदेखी.निर्माता की न्यूनतम अवरोधक दूरी के अंदर शून्य बिंदु सेट करने से खाली के पास अस्थिर या गायब रीडिंग उत्पन्न होती है, जिसे अक्सर दोषपूर्ण सेंसर के रूप में गलत निदान किया जाता है।
अशांत सतह के साथ अंशांकन।फोम, भारी अशांति, या अंशांकन के दौरान चलने वाला एक आंदोलनकारी सेंसर को झूठी प्रतिध्वनि पर लॉक कर सकता है। जहां संभव हो, स्थिर, शांत सतह स्थितियों में अंशांकन करें।
मध्य सीमा की जांच को छोड़ना।जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, केवल दो समापन बिंदुओं को सत्यापित करने से त्रुटियाँ छिप जाती हैं जो सीमा में कहीं और दिखाई देती हैं।
प्रक्रिया परिवर्तन के बाद पुनः अंशांकन भूल जाना।एक अलग वाष्प घनत्व के साथ एक अलग उत्पाद पर स्विच करना, या टैंक की आंतरिक फिटिंग को संशोधित करना, ध्वनिक व्यवहार को इतना बदल सकता है कि केवल फर्मवेयर रीसेट ही नहीं, बल्कि नए अंशांकन की गारंटी भी दे सकता है।
बढ़ते कोण का हिसाब नहीं।एक ट्रांसड्यूसर जो तरल सतह पर लंबवत नहीं लगाया जाता है, वह नाड़ी को वापस रिसीवर के बजाय रिसीवर से दूर प्रतिबिंबित करता है, जो सिग्नल की शक्ति को कमजोर करता है और जब यह वास्तव में एक यांत्रिक होता है तो अंशांकन समस्या की तरह दिख सकता है।
एक फ़ील्ड उदाहरण: जब "पुनः अंशांकन" वास्तविक समस्या नहीं थी
एक मध्यम आकार के रासायनिक सम्मिश्रण ऑपरेशन ने एक बार आवर्ती समस्या को चिह्नित किया: मिक्सिंग टैंक पर उनका अल्ट्रासोनिक स्तर गेज शिफ्ट परिवर्तन पर ऑपरेटरों द्वारा मैन्युअल रूप से पुष्टि की गई तुलना में लगभग 8% अधिक स्तर दिखाता रहा। रखरखाव टीम का पहला कदम - को दो बार पुनः कैलिब्रेट करना था। दोनों बार अंशांकन के तुरंत बाद रीडिंग सही दिखी, फिर कुछ दिनों के भीतर वापस चली गई।
असल वजह झाग निकली। सम्मिश्रण प्रक्रिया ने कुछ सेंटीमीटर मोटी एक स्थायी फोम परत उत्पन्न की, और सेंसर नीचे की वास्तविक तरल सतह के बजाय फोम के शीर्ष पर लॉक हो रहा था। शून्य/स्पैन समायोजन की कोई भी मात्रा इसे ठीक नहीं करती है, क्योंकि शून्य और स्पैन बिंदु कभी भी गलत नहीं थे - प्रतिध्वनि लक्ष्य था। सेंसर की इको प्रोसेसिंग सेटिंग्स को फोम प्रोन सतहों के लिए ट्यून किए गए मोड पर स्विच करना, और झूठी निकट इको को फ़िल्टर करने के लिए एक छोटी भिगोना देरी जोड़ने से, अंशांकन को छूने के बिना बहाव को हल किया गया।
पाठ अच्छी तरह से सामान्यीकरण करता है: हर स्तर की विसंगति एक अंशांकन मुद्दा नहीं है। शून्य और स्पैन को समायोजित करने से पहले, सतह की स्थिति, बढ़ते ज्यामिति और सिग्नल हस्तक्षेप - को खारिज करना उचित है अन्यथा आप एक सेंसर को पुन: कैलिब्रेट कर रहे हैं जो पूरे समय अपने वास्तविक लक्ष्य को सही ढंग से पढ़ रहा था।
आपको कितनी बार पुन: अंशांकन करना चाहिए?
ऐसा कोई एक अंतराल नहीं है जो प्रत्येक एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त हो - यह इस बात पर निर्भर करता है कि माप कितना महत्वपूर्ण है और प्रक्रिया की स्थितियाँ कितनी स्थिर हैं। एक सामान्य दिशानिर्देश के रूप में:
- अभिरक्षा हस्तांतरण या विनियामक रिपोर्टिंग अनुप्रयोग: त्रैमासिक आधार पर पता लगाने योग्य संदर्भों के विरुद्ध सत्यापन करें।
- स्थिर स्थितियों में मानक प्रक्रिया निगरानी: एक वार्षिक जांच आमतौर पर पर्याप्त होती है।
- कठोर या परिवर्तनशील वातावरण(तापमान में व्यापक उतार-चढ़ाव, धूल भरा या वाष्पयुक्त -भारी वातावरण): अधिक बार स्पॉट जांच अतिरिक्त प्रयास के लायक है, क्योंकि ये स्थितियां बहाव को तेज करती हैं।
निर्माता की सिफ़ारिशों को हमेशा प्राथमिकता दी जानी चाहिए जहां वे उपरोक्त की तुलना में अधिक रूढ़िवादी हों, विशेष रूप से सुरक्षा उपकरण प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले ट्रांसमीटरों के लिए।
जब आप सेंसर चुन रहे हों तो इसका क्या मतलब है
अंशांकन प्रयास आपके खरीदने से पहले ध्यान देने योग्य है, न कि केवल इंस्टालेशन के बाद। विचार करने योग्य कुछ व्यावहारिक बिंदु:
ऑटो-शून्य और एक-बटन स्पैन फ़ंक्शनमल्टी-टैंक इंस्टॉलेशन पर सेटअप समय में उल्लेखनीय रूप से कटौती करें, खासकर जब एक ठेकेदार को एक तय समय पर दर्जनों सेंसर चालू करने की आवश्यकता होती है।
तापमान क्षतिपूर्ति में निर्मितयह डेटाशीट पर दिखने से कहीं अधिक मायने रखता है यदि सेंसर बाहर या गर्म उपकरण के पास होगा - यह बिना किसी तकनीशियन की भागीदारी के बहाव की एक पूरी श्रेणी को हटा देता है।
कॉन्फ़िगर करने योग्य इको-प्रसंस्करण प्रोफ़ाइल(फोम, हलचल, कम ढांकता हुआ सतह) लाइन के नीचे एक सेवा यात्रा को बचा सकते हैं, जैसा कि ऊपर दिए गए फ़ील्ड उदाहरण से पता चलता है। महीनों बाद "भूत" अंशांकन समस्या का निदान करने की तुलना में कमीशनिंग के दौरान सही प्रोफ़ाइल का चयन करना आसान है।
रिमोट कॉन्फ़िगरेशन के साथ HART या डिजिटल आउटपुटएक तकनीशियन को नियंत्रण कक्ष से अंशांकन को सत्यापित और समायोजित करने की सुविधा देता है, जो उन टैंकों के लिए महत्वपूर्ण है जिन तक भौतिक रूप से पहुंचना कठिन है। यदि आपकी प्रक्रिया की स्थिति में भारी वाष्प, फोम या धूल शामिल है जो अल्ट्रासोनिक माप को कम विश्वसनीय बनाती है,a रडार स्तर सेंसरसमान दूरस्थ {{0}कॉन्फ़िगरेशन वर्कफ़्लो के लिए बेहतर उपयुक्त हो सकता है।
इनमें से कोई भी अच्छे अंशांकन अभ्यास को प्रतिस्थापित नहीं करता है, लेकिन सही ट्रांसमीटर उस अभ्यास को तेज़ और कम त्रुटि वाला बनाता है।
अंतिम विचार
अल्ट्रासोनिक लेवल गेज अंशांकन जटिल नहीं है, लेकिन यह धैर्य का पुरस्कार देता है। जो तकनीशियन लगातार सटीक रीडिंग प्राप्त करते हैं, जरूरी नहीं कि वे अधिक महंगे उपकरण का उपयोग कर रहे हों - वे वे लोग हैं जो सेंसर को दोष देने से पहले इंस्टॉलेशन ज्यामिति की जांच करते हैं, अकेले दो समापन बिंदुओं पर भरोसा करने के बजाय एक स्वतंत्र संदर्भ के खिलाफ सत्यापन करते हैं, और एक अंशांकन लॉग रखते हैं जो "यह ठीक लगता है" को वास्तविक डेटा प्रवृत्ति में बदल देता है। शून्य और स्पैन बिंदुओं को ठीक से प्राप्त करें, उस वातावरण का ध्यान रखें जिसमें सेंसर वास्तव में काम कर रहा है, और शेष माप सीमा स्वयं का ख्याल रखती है।
संदर्भ
- इंस्ट्रुमेंट सोसाइटी ऑफ अमेरिका (आईएसए) - लेवल माप इंस्ट्रुमेंटेशन और कैलिब्रेशन प्रथाओं पर सामान्य मार्गदर्शन।
- अमेरिकी पेट्रोलियम संस्थान,पेट्रोलियम मापन मानकों का मैनुअल, अध्याय 3 - टैंक गेजिंग और स्तर माप सिद्धांत।
- राष्ट्रीय मानक एवं प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईएसटी) - हवा में ध्वनि की गति और उसके तापमान पर निर्भरता पर संदर्भ डेटा।
- अल्ट्रासोनिक स्तर ट्रांसमीटरों के लिए निर्माता तकनीकी दस्तावेज़ीकरण - मृत-बैंड (अवरुद्ध दूरी) विनिर्देश और कॉन्फ़िगरेशन प्रक्रियाएं।
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