SN61.XXAGHKNAX/VEGA: Een batchtank die storingen van ultrasone niveaumeters voorkomt

I. Ontwerpdoelstellingen

• Kernvereiste: Het oplossen van de problemen van ultrasone niveaumeters die onder complexe werkomstandigheden gevoelig zijn voor interferentie en onnauwkeurige metingen door structurele optimalisatie en beschermend ontwerp.
• Toepasselijke scenario's: Batchprocessen met hoge eisen aan de nauwkeurigheid van de controle van het niveau, zoals voedselverwerking en chemische productie.

II. Belangrijkste ontwerpmodules

1. Anti-interferentie structuurontwerp

• Neigend tankkoers
  • Ontwerpbeginsel: De zijwand van de tank vormt een hoek van 5°-10° met het horizontale vlak om de interferentie van vloeistoffluctuaties op ultrasone signalen te verminderen.
  • Implementatie: De bodem van de tank heeft een kegelvormige structuur, gecombineerd met een geleidingspijp om de vloeistofspiegelslag te beheersen en luchtinvoer die schuim vormt te voorkomen.
• Installatie van golfgeleiderbuizen
  • Functie: Onder de sonde is een verticale golfgeleiderbuis (diameter ≥ 50 mm) geïnstalleerd om de verticale uitstoot van ultrasone golven te sturen en de signaalafzwakking te verminderen.
  • Materiaalkeuze: 316L roestvrij staal of PVDF (polyvinylideenfluoride), dat bestand is tegen corrosie en een sterke signaalpenetratie heeft.
• Installatie met flenstypes
  • Specificatie: de sonde wordt verticaal bevestigd op de tanktop door een flenst, met een loodrecht afwijking van het vloeistofoppervlak ≤ 1° en een afstand van de tankwand ≥ 30 cm.
  • Controle van de blinde zone: een blinde zone van ≥ 50 cm wordt volgens het meetbereik gereserveerd om te voorkomen dat de sonde onder water wordt gebracht door vloeistof.

2. Anti-schuim- en ontfooningssysteem

• Constante temperatuurbeheerslaag
  • Structuur: De tankcarrosserie heeft een dubbele jas met ingebouwde elektrische verwarmingsfilms en temperatuursensoren om de vloeistoftemperatuur stabiel te houden (± 1 °C).
  • Beginsel: Temperatuurschommelingen ≤ 2°C kunnen de migratie van oppervlakteactieve stoffen en de vorming van schuim verminderen.
• Ontfooningsapparaat
  • Mechanische ontfoonning: op de tanktop is een roterende blad-type ontfoonering geïnstalleerd, met een rotatiesnelheid van 50-100 rpm, om schuim op het vloeibare oppervlak te breken.
  • Chemische ontfoonning: een ontfooningsinjectiepoort is gereserveerd om automatisch te laten druppen (bijv. siliconen ontfooningsmiddelen, dosering 0,1-0,5 ppm).
• Optimalisatie van de doorstroming
  • Ontwerp van voedingsbuis: een tangentiële voedingspoort wordt gebruikt om de vloeistofinslag te verminderen; de buisdiameter is DN25-DN50 en de doorstroming ≤ 1,5 m/s.
  • Beheersing van het vloeistofniveau: de stroom wordt geregeld door een pomp met variabele frequentie om ernstige schommelingen van het vloeistofniveau te voorkomen.

3Beschermings- en kalibratie-systeem

• Bescherming
  • Beschermende dekking: IP68 waterdicht en stofdicht dekking met ingebouwd droogmiddel om vochtinvloeiing te voorkomen.
  • Elektromagnetische afscherming: het buitenste oppervlak van de tank wordt besproeid met een geleidende coating om elektromagnetische interferentie te verminderen (bijv. van frequentieomzetters, motoren, enz.).
• Automatische kalibratiefunctie
  • Temperatuurcompensatie: een ingebouwde temperatuursensor om de geluidssnelheid in realtime te corrigeren (geluidssnelheid = 331,5 + 0,6 × temperatuur).
  • Nul kalibratie: standaardvloeistof (zoals water) wordt automatisch geïnjecteerd om het bereik voor de dagelijkse productie te kalibreren, en een alarm wordt geactiveerd als de fout meer dan 5% bedraagt.
• Fout vroegtijdig waarschuwingssysteem
  • Monitoringparameters: signaalsterkte, echokwaliteit, temperatuur, stroomuitgang.
  • Vroegtijdig waarschuwingsmechanisme: wanneer de gegevens abnormaal zijn, schakel over op een back-up-niveaumeter en zorg voor snel onderhoud via de HMI-interface.

III. Specificaties voor materiaal en installatie

• Materiaalkeuze
  • Algemene scenario's: De tank is gemaakt van 304 roestvrij staal en de afdichtingsring is gemaakt van siliconen.
  • Chemische scenario's: De tank is bekleed met PTFE (polytetrafluorethyleen) en het proefmateriaal is PVDF.
• Installatiespecificaties
  • Verticale kalibratie: gebruik een laserniveau om ervoor te zorgen dat de sonde loodrecht op het vloeistofoppervlak staat.
  • Aardingsvereisten: de aardingsweerstand van de tank ≤ 4Ω om elektrostatische interferentie te voorkomen.
  • Lijnbescherming: Signalleidingen gebruiken afgeschermde gedraaide paren, in afzonderlijke buizen gelegd en vermijden parallel te zijn aan elektriciteitsleidingen.

IV. Effecten van de tenuitvoerlegging

• Meetsnauwkeurigheid: Liquid level error ≤ ±5 mm; stabiel functioneren, zelfs wanneer de schuimbedekking meer dan 40% bedraagt.
• Versuimpercentage: Het anti-interferentiedesign vermindert het storingspercentage van de niveaumeter met meer dan 80%.
• Onderhoudscyclus: Het ontfooningsapparaat wordt om de 3 maanden schoongemaakt en de niveaumeter wordt om de 6 maanden gekalibreerd.

V. Gerechtelijke verzoekschriften

• Een sirupbatchentank in een levensmiddelenfabriek: na het aannemen van de hellende tankcarosserie + golfgeleiderbuisontwerp is de meetfout veroorzaakt door fluctuaties van het vloeistofniveau verminderd van ±20 mm tot ±3 mm.
• Een zuurvloeistofbatchentank in een chemische fabriek: met PVDF-sonden en constante temperatuurregeling werkte hij 12 maanden continu in een zeer corrosieve omgeving.