SN61.XXAGHKNAX/VEGA: Un réservoir de batch qui empêche le dysfonctionnement du compteur de niveau ultrasonique

I. Objectifs de conception

• Exigence de base: résoudre les problèmes de la sensibilité des détecteurs de niveau ultrasoniques aux interférences et aux mesures inexactes dans des conditions de travail complexes grâce à l'optimisation structurelle et à la conception de protection.
• Scénarios applicables: Processus de mise en lots exigeant une grande précision de contrôle du niveau, tels que la transformation alimentaire et la production chimique.

II. Modules de conception clés

1. Conception structurelle anti-interférences

• Corps incliné du réservoir
  • Principe de conception: la paroi latérale du réservoir forme un angle de 5° à 10° par rapport au plan horizontal pour réduire l'interférence des fluctuations du liquide sur les signaux ultrasoniques.
  • Mise en œuvre: le fond du réservoir adopte une structure conique, combinée à un tuyau de guidage pour contrôler la chute du niveau du liquide et éviter l'entraînement de l'air qui forme de la mousse.
• Installation de tuyaux à guidage d'ondes
  • Fonction: un tuyau à guide d'onde vertical (diamètre ≥ 50 mm) est installé sous la sonde pour guider l'émission verticale d'ondes ultrasoniques et réduire l'atténuation du signal.
  • Sélection du matériau: acier inoxydable 316L ou PVDF (polyvinylidène fluorure), résistant à la corrosion et présentant une forte pénétration du signal.
• Installation de type bride
  • Spécification: la sonde est fixée verticalement sur le plafond du réservoir par une bride, avec une déviation de perpendicularité de la surface du liquide ≤ 1° et une distance de la paroi du réservoir ≥ 30 cm.
  • Contrôle de la zone aveugle: une zone aveugle de ≥ 50 cm est réservée en fonction de la plage de mesure afin d'éviter que la sonde ne soit immergée dans le liquide.

2Système anti-écume et défoumage

• Couche de contrôle de température constante
  • Structure: la carrosserie du réservoir adopte une conception à double jaquette avec des films électriques de chauffage intégrés et des capteurs de température pour maintenir une température stable du liquide (± 1 °C).
  • Principe: les fluctuations de température ≤ 2°C peuvent réduire la migration des substances actives en surface et la production de mousse.
• Dispositif de démoussage
  • Défoumage mécanique: un défoumant à lame tournante est installé sur le plafond du réservoir, avec une vitesse de rotation de 50 à 100 tr/min, pour briser la mousse sur la surface du liquide.
  • Défoumage chimique: un port d'injection du défoumant est réservé pour supporter le goutte-à-goutte automatique (par exemple, défoumants à base de silicone, dosage 0,1-0,5 ppm).
• Optimisation du débit
  • Conception du tuyau d'alimentation: un port d'alimentation tangentiel est adopté pour réduire l'impact du liquide; le diamètre du tuyau est de DN25 à DN50 et le débit est ≤ 1,5 m/s.
  • Contrôle du niveau du liquide: le débit est réglé par une pompe à fréquence variable pour éviter de fortes fluctuations du niveau du liquide.

3Système de protection et d' étalonnage

• Projet de protection
  • Couverture protectrice: couverture imperméable à l'eau et à la poussière IP68 avec sécheur intégré pour empêcher l'intrusion d'humidité.
  • Écran électromagnétique: la surface extérieure du réservoir est revêtue d'un revêtement conducteur pour réduire les interférences électromagnétiques (par exemple, des convertisseurs de fréquence, des moteurs, etc.).
• Fonction d'étalonnage automatique
  • Compensation de température: un capteur de température intégré pour corriger en temps réel la vitesse du son (vitesse du son = 331,5 + 0,6 × température).
  • Étalonnage zéro: un liquide standard (comme de l'eau) est automatiquement injecté pour étalonner la plage avant la production quotidienne, et une alarme est déclenchée si l'erreur dépasse 5%.
• Système d'alerte précoce de défaut
  • Paramètres de surveillance: force du signal, qualité de l'écho, température, sortie de courant.
  • Mécanisme d'alerte précoce: passer à un compteur de niveau de secours lorsque les données sont anormales et effectuer une maintenance rapide via l'interface HMI.

III. Caractéristiques du matériau et de l'installation

• Sélection du matériel
  • Scénarios généraux: le corps du réservoir est en acier inoxydable 304 et l'anneau d'étanchéité en silicone.
  • Scénarios de qualité chimique: le corps du réservoir est revêtu de PTFE (polytétrafluoroéthylène) et le matériau de la sonde est PVDF.
• Caractéristiques d'installation
  • Étalonnage vertical: utiliser un niveau laser pour s'assurer que la sonde est perpendiculaire à la surface du liquide.
  • Exigences de mise à la terre: la résistance de mise à la terre du corps du réservoir ≤ 4Ω pour éviter les interférences électrostatiques.
  • Protection des lignes: Les lignes de signalisation utilisent des paires tordues protégées, posées dans des tuyaux séparés et évitent d'être parallèles aux lignes électriques.

IV. Effets de la mise en œuvre

• Précision de mesure: erreur de niveau de liquide ≤ ±5 mm; fonctionnement stable même lorsque la couverture par mousse dépasse 40%.
• Taux d'échec: La conception anti-interférence réduit le taux de dysfonctionnement du compteur de niveau de plus de 80%.
• Cycle de maintenance: Le dispositif de déshumidification est nettoyé tous les 3 mois et le compteur de niveau est calibré tous les 6 mois.

V. Cas de requête

• Un réservoir de battage de sirop dans une usine alimentaire: après avoir adopté la conception du réservoir incliné + du tuyau à guide d'onde, l'erreur de mesure causée par les fluctuations du niveau du liquide a été réduite de ± 20 mm à ± 3 mm.
• Un réservoir de battage acide liquide dans une usine chimique: avec des sondes PVDF et un contrôle de température constant, il fonctionnait en continu pendant 12 mois dans un environnement hautement corrosif.