Системы контроля уровня в резервуарах отлично подходят для промышленных компаний, которые хотят смягчить проблемы, автоматизировать процессы и многое другое. Однако, чтобы увеличить ценность, мониторы уровня в резервуарах должны предоставлять точные и надежные данные. И одним из наиболее важных факторов в достижении этого является правильная установка.
Правильная установка настроит ваши интеллектуальные датчики резервуара для создания достоверных данных в течение многих лет. Плохая установка, с другой стороны, может серьезно испортить вашу работу.
К счастью, мы потратили много времени на настройку мониторов уровня в резервуарах, и мы здесь, чтобы поделиться некоторыми важными моментами для успешной установки.
Ключ № 1 — Беспроводная связь
До того, как беспроводные технологии действительно стали популярными, люди подключали датчики уровня в резервуарах непосредственно к своим программируемым логическим контроллерам (ПЛК) или распределенным системам управления (РСУ). Устройства будут подключаться к локальной интрасети или, в некоторых случаях, к шлюзу или маршрутизатору. Эти времена давно прошли.
Если вы сегодня устанавливаете датчики уровня в баке, почти нет причин не идти беспроводной. Беспроводные датчики уровня в резервуарах значительно сокращают время установки и затраты на материалы, поскольку вам не нужно никуда прокладывать кабели!
Те, кто против беспроводной связи, иногда заявляют, что она не так надежна и безопасна, как проводная технология. Это может быть правдой, но только если установка не выполнена должным образом. При правильном подходе беспроводная инфраструктура более рентабельна, эффективна и часто более надежна, чем проводная инфраструктура. Также важно отметить, что безопасность больше зависит от КАК вы настраиваете свою сеть — проводную или беспроводную — и меньше зависит от того, выбираете ли вы беспроводные датчики уровня.
К счастью, существует множество способов защиты беспроводных сетей (например, шифрование, виртуальные частные сети, проприетарные протоколы, аутентификация и т. д.). Обязательно сделайте свою домашнюю работу и предпримите все необходимые шаги для правильной защиты ваших мониторов уровня в резервуаре. Мы не будем вдаваться в подробности о том, что еще связано с инфраструктурой мониторинга резервуаров, но вы можете прочитать больше в нашем блоге, посвященном этой теме, здесь.
Ключ № 2 — Знай свой датчик
Второй способ обеспечить успешную установку — знать датчик уровня в резервуаре и область применения, для которой вы его используете, как внутри, так и снаружи. Мы посвятили целую публикацию тому, как выбрать датчик уровня в баке для сбора достоверных данных, поэтому не будем касаться этого здесь. Вместо этого мы больше сосредоточимся на том, что вам нужно знать, в частности, об установке.
Сенсорные материалы на смачиваемых частях
Как мы упоминали ранее, датчики контроля уровня в баке измеряют жидкости в баке. Очевидно, что жидкости сильно различаются по своему составу, химическому составу и т. д. Если ваши датчики материалы несовместимы с вашими жидкостями, вы столкнетесь с множеством проблем, таких как коррозия, растрескивание или попадание жидкости в будущем.
Обеспечение совместимости жидкости с материалами, контактирующими с датчиком, имеет решающее значение. Этот датчик имеет корпус и диафрагму из нержавеющей стали 316L с кабельным сальником и оболочкой с покрытием Kynar.
Вы можете избежать этих проблем, получив паспорт материала и безопасности (MSDS) для ваших жидкостей и сопоставив его с любыми датчиками, которые вы рассматриваете. Например, мы могли бы использовать эту таблицу совместимости материалов и увидеть, что датчик из нержавеющей стали 316L будет совместим с дизельным топливом, но не со 100% серной кислотой. Вы должны знать этот тип информации заранее!
Также не забывайте учитывать все материалы, которые останутся в ваших жидкостях, такие как корпуса датчиков, кабели и поплавки. Производители датчиков обычно называют эти другие компоненты «смачиваемыми частями», поэтому при проверке совместимости обратите внимание на этот язык.
Установка датчика уровня в резервуаре
Как ты монтировать ваши мониторы уровня в резервуарах могут значительно повлиять на точность, надежность и стоимость. Некоторые резервуары имеют предварительно изготовленные резьбовые порты, в которые можно легко вкрутить беспроводные датчики. Если ваши резервуары это делают, вам может понадобиться только переходная втулка, подобная этой, для установки.
Но если у ваших танков нет доступных портов, вам придется создать свой собственный. Есть несколько способов сделать это. Если ваши резервуары изготовлены из пластика или стекловолокна, вы можете использовать кольцевую пилу, резьбовой штуцер и прокладку. Наша команда использует эти специальные крепления для установки датчиков на пластиковые баки для химикатов. Следите за тем, чтобы кусочки пластика не попали в резервуар, когда вы будете сверлить отверстие. Вы можете собрать их с большой торцевой крышкой из ПВХ или аналогичной.
К сожалению, вы не всегда можете использовать этот подход для добавления портов к металлическим резервуарам, особенно в опасных средах, где образование искр может создать риск взрыва (подробнее об этом позже). Однако вы можете установить тройник или аналогичный, чтобы преобразовать один порт в два и обойти монтажный блокпост.
При установке датчиков уровня в стальных резервуарах может потребоваться изменить или разделить существующие отверстия, чтобы освободить место для крепления датчика.
Размещение датчика резервуара
Размещение датчика в правильном месте решающий для получения хорошей калибровки и точных данных. И то, где вы разместите, зависит от конкретных датчиков, которые вам нужны.
Например, вы хотите разместить гидростатический датчики на дне бака. Если вы в конечном итоге погрузите свои датчики в воду, мы рекомендуем использовать какой-либо груз, чтобы удерживать их на дне вашего резервуара. Иногда кабели могут расширяться и сжиматься при изменении температуры, в результате чего датчики «поднимаются». Это может повлиять на показания уровня, поэтому многие производители датчиков также продают гири.
Если вы размещаете датчики на внешнем фитинге, они должны располагаться как можно ближе ко дну резервуара. Конечно, если вы монтируете устройства на линии слива жидкости, вы можете рассматривать это место как «дно» резервуара, так как жидкость под ним будет недоступна. Просто имейте в виду, что под вашим датчиком все еще будет жидкость, которая не будет отображаться при измерениях.
Для того, чтобы получить ультразвуковые и радарные датчики, необходимо убедиться, что после установки датчики идеально перпендикулярны поверхности жидкости. Таким образом, звуковые и радарные волны могут отражаться прямо на ваш чувствительный элемент. Мы также рекомендуем не размещать эти датчики слишком близко к стенкам резервуара, так как это может вызвать помехи.
Кроме того, вы должны поддерживать «глухую зону» между чувствительными элементами и верхней частью жидкости. Если вы планируете заполнить бак до краев, вам необходимо увеличить высоту датчика с помощью ниппеля с резьбой или удлинителя трубы.
Поплавковые датчики требуется немного больше работы на переднем конце, чтобы обеспечить правильную установку. Датчики, как правило, должны быть изготовлены точно по размерам вашего резервуара и установлены так, чтобы положения поплавкового датчика совпадали с истинными измерениями уровня. В зависимости от производителя длина некоторых поплавковых датчиков должна быть больше фактической высоты резервуара, поэтому имейте в виду, что 10-футовый поплавок может не подойти для 10-футового резервуара. Просто попросите подтверждения у вашего поставщика.
Помимо этих руководящих принципов, есть особые соображения, о которых следует помнить.
Если вам необходимо разместить датчики в мобильных или турбулентных резервуарах, мы рекомендуем установить успокоительный колодец, трубу, которая проходит вниз в резервуары, чтобы предотвратить выплескивание и улучшить показания.
Если вы используете гидростатические датчики, ваши резервуары должны быть вентилированы. В чистых условиях вы можете просто просверлить небольшое отверстие в своем резервуаре или использовать подобные вентиляционные отверстия, чтобы предотвратить повышение давления, которое в противном случае могло бы вызвать ошибочные показания. Это очень важно даже в резервуарах, которые не предназначены для удержания давления.
Вентиляционные отверстия, такие как этот от Bud Industries, могут позволить сбросить давление в резервуарах, предотвращая попадание влаги, пыли и насекомых в резервуар.
Например, повышение температуры в невентилируемом сосуде объемом 500 галлонов на 20 градусов может увеличить давление на 0.2 фунта на квадратный дюйм. Хотя это может показаться не таким уж большим, это будет соответствовать погрешности примерно в 5 дюймов в показаниях уровня в баке!
Ключ № 3 — помните о безопасности
Последнее, что нужно помнить, чтобы максимизировать успех установки, это безопасность. Правильная установка датчиков уровня в резервуаре будет соответствовать культуре безопасности вашей компании и снизит количество несчастных случаев. При установке датчика уровня в резервуаре следует помнить о двух вещах: рейтингах опасных зон и заземлении.
Сертификаты для опасных зон для датчиков уровня в резервуарах
Определенные промышленные среды имеют рейтинги опасности, которые ограничивают типы оборудования, которое может быть установлено внутри них. Эти рейтинги обычно предоставляются национальными или международными органами по стандартизации, такими как OSHA в США и ЕС в Европе.
Для установки датчиков уровня в резервуарах в опасных зонах, например на нефтяных месторождениях, требуется сертификация датчиков, обеспечивающая безопасность в этой среде.
В большинстве случаев классы опасности предназначены для предотвращения взрывов в местах, где существуют легковоспламеняющиеся материалы, такие как газы, пары или пыль. Эти рейтинги помогают операторам понять, что они могут безопасно установить в своей физической среде.
Кроме того, производители датчиков уровня в резервуарах должны представить свои устройства в независимые испытательные лаборатории для сертификации для использования в этих опасных зонах. Датчики сертифицированы и отмечены значками, указывающими, где операторы могут безопасно их устанавливать. Например, резервуар с сырой нефтью может находиться на производственной скважине, которая по определению OSHA может считаться классом I, разделом 1. Вы хотели бы убедиться, что ваш датчик уровня в резервуаре прошел независимую сертификацию для работы в этой конкретной среде.
На этом изображении от Underwriters Laboratories (UL), крупной независимой группы тестирования, показаны типы сертификатов для опасных зон. При покупке датчика уровня в резервуаре для опасной среды ищите логотип сертифицирующей лаборатории, например UL, и последующие рейтинги сертификации. UL и логотип UL являются товарными знаками UL LLC © 2020.
Некоторые резервуары необходимо заземлить.
Далее необходимо обеспечить правильное заземление перед установкой любых новых устройств. Резервуары должны быть заземлены, чтобы избежать нежелательных электрических разрядов, которые могут создать проблемы как с безопасностью, так и с качеством датчика. Например, если в резервуарах есть проводящие жидкости, а датчики погружены в резервуары, статическое электричество может накапливаться на стенках резервуара и разряжаться в датчиках, если нет другого пути к земле.
Риск еще выше для пластиковых резервуаров, установленных на пластиковых защитных кожухах. Пластик является отличным изолятором, а это означает, что пластиковые баки могут накапливать статический заряд, особенно в сухих условиях. Мы видели много накоплений статического электричества на удаленных нефтяных месторождениях в Западном Техасе, где сухо и ветрено. Еще более тревожным является то, что накопление статического электричества может разрядиться в люди и создать искру, которая не только причинит боль человеку, но и может создать дополнительный риск взрыва в опасных средах.
Итак, заземлите свои резервуары, если они еще не заземлены. Мы рекомендуем изолированный медный провод калибра 6 с заземляющим стержнем или пластиной для использования вне помещений. Вы также можете использовать существующие электрические заземления на вашем объекте.
При установке датчиков уровня в резервуарах на пластиковых резервуарах, установленных на пластиковых контейнерах, мы настоятельно рекомендуем создать путь заземления для безопасного разряда статического электричества.
Отличные установки настраивают компании на успех IoT
То, как вы устанавливаете систему удаленного контроля уровня в резервуаре, на первый взгляд может показаться тривиальной. В конце концов, ваша главная забота — это то, что произойдет, когда ваши датчики IoT будут запущены и запущены. НО, безопасная и хорошо спланированная установка может иметь большое значение для обеспечения того, чтобы вы могли собирать надежные и достоверные данные в долгосрочной перспективе и защищать своих людей от опасности.
Ищете надежный, простой в установке датчик уровня в баке? Нажмите здесь, чтобы узнать больше о нашей сертифицированной для взрывоопасных зон беспроводной системе контроля уровня в резервуарах.
Блог WellAware
Как настроить уровнемер в резервуаре ГРП: 3 совета по мониторингу резервуара ГРП
В крайнем случае? Воспользуйтесь нашим калькулятором объема резервуара для гидроразрыва пласта, чтобы быстро получить показания датчика уровня в резервуаре для гидроразрыва пласта.
Резервуары ГРП необходимы в процессе бурения нефтяных и газовых скважин, и, как вы прочтете ниже, датчики уровня в резервуарах ГРП и мониторинг уровня в резервуарах ГРП имеют решающее значение для поддержки операций в резервуарах ГРП.
Мы полагаемся на эти переносные металлические резервуары для временного хранения жидкостей на месте для использования в процессе бурения. Резервуары для гидроразрыва большие, и нам нужно их много, так как для большинства работ по гидроразрыву пласта требуется ТОННА воды — по данным Американского института нефти, в среднем на операцию по гидроразрыву уходит около 4 миллионов галлонов.
Таким образом, чтобы бурение продолжалось, резервуары для гидроразрыва пласта должны оставаться максимально заполненными. Лучший способ убедиться, что это происходит, — предоставить буровым операторам постоянный обзор уровня воды в резервуаре для гидроразрыва пласта, а также данные для прогнозирования того, когда вода может закончиться (или перелиться).
Вот почему так много нефтегазовых компаний сегодня ищут способы контролировать уровни в резервуарах для гидроразрыва пласта с помощью манометров или индикаторов в резервуарах для гидроразрыва пласта. Но в этой истории есть нечто большее, чем просто установка манометра в резервуаре для гидроразрыва, а затем забвение об этом.
Имея это в виду, вот несколько советов о том, как успешно настроить мониторинг уровня резервуара гидроразрыва пласта для вашего бизнеса.
Совет № 1: правильно закрепите резервуар ГРП
Вот что касается указателей уровня в резервуарах гидроразрыва: без особых усилий они скажут вам только уровень воды в аквариуме, а не объема.
Но если вы перемещаете тысячи галлонов воды в минуту, вам нужно знать объем жидкости, которая у вас есть под рукой. Для этого вам нужно знать, как правильно связать резервуар для гидроразрыва.
«Обвязка» просто означает проверку и преобразование уровней резервуара гидроразрыва в измерения объема. Операторы обычно делают это одним из двух способов: они либо используют таблицу обвязок, либо калькулятор объема резервуара для гидроразрыва пласта.
Вы действительно хотите таскать с собой кучу столов для обвязки бумаги, как этот?
Большинство компаний по аренде резервуаров для гидроразрыва или производители могут предоставить вам таблицу обвязки для вашего конкретного резервуара. Если нет, вы можете использовать наш калькулятор объема резервуара для гидроразрыва пласта, чтобы рассчитать объем исходя из текущего уровня стержня.
Однако реальность такова, что ни один из этих методов не идеален. Если вы перемещаете тонну воды в резервуары гидроразрыва и из них, вам лучше установить автоматические датчики уровня резервуара гидроразрыва, которые сделают обвязку за вас. Они могут отображать объем воды в режиме реального времени на вашем телефоне, так что вам не придется носить с собой книгу таблиц для обвязки!
Наш калькулятор объема резервуара для гидроразрыва пласта упрощает обвязку резервуаров для гидроразрыва пласта.
И это прекрасно подводит нас к следующему разделу – выбору правильного уровнемера в резервуаре гидроразрыва.
Совет № 2: Выберите правильный уровнемер в резервуаре ГРП
Мониторинг уровня воды в резервуаре гидроразрыва пласта с помощью уровнемеров в резервуаре гидроразрыва пласта не является слишком сложным. Это похоже на мониторинг уровня воды в любом другом аквариуме. Вам просто нужно выбрать правильный индикатор уровня резервуара гидроразрыва, который зависит от нескольких важных факторов.
Используйте эту таблицу выбора датчиков, чтобы подобрать правильную технологию для уровнемера в резервуаре гидроразрыва пласта.
Совместимость материалов датчика уровня резервуара ГРП
Во-первых, нужно помнить о совместимости материалов. Если вы планируете установить датчики внутри резервуаров для гидроразрыва, убедитесь, что их внешние покрытия совместимы с жидкостями в резервуаре для гидроразрыва. Если вы храните воду в своих резервуарах для гидроразрыва, эта часть проста. Почти каждый датчик совместим с водой.
Если вы храните химикаты или буровой раствор в резервуарах для гидроразрыва, все становится немного сложнее. Химические вещества могут быть коррозионными или едкими и могут повредить датчик. Выбор датчиков уровня в резервуарах гидроразрыва, несовместимых с вашими химическими веществами, может привести к их отказу или, что еще хуже, к плохим показаниям.
Если у вас возникли проблемы с выбором сенсорной технологии, ознакомьтесь с нашим блогом о лучших датчиках уровня в резервуарах для вашего приложения.
Турбулентность и давление в резервуарах ГРП
Следующим фактором, о котором следует помнить, является турбулентность и давление. Операторы бурения постоянно наполняют и снова наполняют резервуары для гидроразрыва пласта, создавая турбулентность, которая может повлиять на срок службы датчика. Например, пузырьки и пена могут испортить работу ультразвуковых уровнемеров. Гидростатика может быть повреждена, если позволить ей свободно плавать в резервуарах, которые постоянно перемещаются, например, в резервуарах для гидроразрыва пласта.
Кроме того, некоторые датчики не будут работать, если резервуары гидроразрыва должны быть герметизированы под давлением. В этих случаях вам нужно будет использовать эталонные давления (т. е. «дифференциальные давления»), что немного усложнит настройку. Вы также можете рассмотреть возможность добавления устройства контроля давления, чтобы убедиться, что вы не создаете избыточное давление в паронепроницаемых резервуарах.
Как и при любой форме удаленного мониторинга уровня в резервуарах, при мониторинге уровня в резервуарах для гидроразрыва следует помнить об этих вещах.
Потребляемая мощность датчика уровня резервуара ГРП
Еще один фактор, который следует учитывать, — это мощность. Некоторым датчикам требуется больше энергии, чем другим, причем наиболее энергоемким нужны большие батареи или солнечные батареи для их поддержания. А если вы хотите внедрить автоматизацию, вам также понадобится оборудование для беспроводного мониторинга, для которого также требуется питание.
Лучшее решение — найти полностью автономные датчики с батарейным питанием. Эти датчики упрощают настройку и позволяют сосредоточиться на части автоматизации вашего решения по мониторингу (подробнее об этом в следующем разделе).
Некоторые беспроводные индикаторы уровня в резервуарах гидроразрыва пласта потребляют больше энергии, чем другие, поэтому вам может понадобиться внешний источник питания, если вы не будете тщательно выбирать свои датчики.
Точность уровнемера в резервуаре ГРП
Наконец, вы должны учитывать точность датчика. Правильный выбор для вашего бизнеса будет зависеть от того, сколько жидкости вы храните в своих резервуарах для гидроразрыва пласта и какой уровень детализации данных вам нужен.
Например, если вы планируете использовать мониторинг уровня резервуара гидроразрыва пласта для коммерческого учета, вам может понадобиться расходомер вместо уровнемера в резервуаре. С другой стороны, если вы аппроксимируете использование или скорость потока, датчик уровня в резервуаре гидроразрыва может помочь, при условии, что у вас достаточное разрешение данных.
После того, как вы найдете подходящий для вашего бизнеса уровнемер в резервуаре гидроразрыва пласта, вы можете приступить к работе над забавной вещью, которая сделает вашу жизнь проще – автоматизацией!
Совет № 3. Настройте автоматизированный мониторинг уровня в резервуаре ГРП
Может показаться заманчивым пойти по простому пути и использовать смотровое стекло резервуара гидроразрыва или другой ручной манометр резервуара гидроразрыва, но это оставляет много возможностей на столе. Мы бы предпочли, чтобы вы установили дистанционно контролируемый датчик уровня в резервуаре гидроразрыва. Эти устройства позволяют вам видеть уровни резервуара гидроразрыва пласта на месте. и удаленно.
Почему именно это имеет значение? Потому что независимо от того, где находятся ваши буровые операторы, они должны видеть уровни резервуаров гидроразрыва пласта. Истощение воды при гидроразрыве пласта — это кошмарный сценарий, которого следует избегать любой ценой. И переполненные резервуары гидроразрыва могут быть такими же плохими.
Рассмотрим такой сценарий: насос, который вы используете для заполнения резервуаров гидроразрыва пласта, находится в пруду за много миль. Что-то пошло не так во время гидроразрыва, и вам нужно как можно скорее отключить насос. Без удаленного мониторинга кому-то на буровой пришлось бы снять трубку и позвонить на насосную станцию.
Но что, если эти звонки не проходят? Ведь большинство буровых находится в отдаленных районах. Даже малейшая задержка в общении может привести к неприятностям.
Вот почему удаленный мониторинг резервуаров для гидроразрыва пласта так ценен. Вы можете мгновенно обмениваться обновлениями между буровыми площадками и удаленными насосными станциями. Каждый, кто участвует в вашей операции гидроразрыва пласта, также может быть в курсе уровня воды в резервуарах и отслеживать жидкости, когда они приходят и уходят, гарантируя, что у вас никогда не закончится вода и никогда не будет разлива.
Мониторинг уровня в резервуаре гидроразрыва с высоким разрешением может предоставить информацию о производительности резервуара гидроразрыва, которую вы никогда раньше не имели.
Как получить автоматизированный мониторинг уровня резервуара ГРП
За прошедшие годы мы установили сотни наших контрольных устройств на резервуарах гидроразрыва пласта по всей стране. Мы максимально упростили для вас обвязку резервуаров для гидроразрыва пласта и расчет объемов резервуаров для гидроразрыва пласта. Мы также знаем, как правильно выбрать датчик уровня в резервуаре гидроразрыва для различных конечных целей, и даже имеем готовую к работе автоматизированную систему мониторинга.
Да, и еще одно — наше решение очень экономично. Если вы ищете кого-то, кто возьмет на себя грязную работу, не разорившись, мы здесь для вас.
Блог WellAware
Какой датчик уровня в баке лучше? Выбирайте точность и надежность
Если вы следите за техническими инновациями в промышленном мире, вы, несомненно, слышали о Интернет вещей (IoT). Интернет вещей меняет правила игры во многих отношениях, и пришло время вступить в него.
Но с чего начать? Рассмотреть возможность контроль уровня бака.
Независимо от того, отслеживаете ли вы простой резервуар для воды или отслеживаете уровни в резервуарах для гидроразрыва пласта для работы по интенсификации притока, мониторинг уровня в резервуарах (TLM) — это фантастический первый шаг к тому, чтобы освоиться с IoT. И, как и в любом проекте IoT, цель мониторинга уровня резервуара — собрать точный и складская данные, чтобы вы могли действовать и добиваться результатов. Если ваши данные неверны, неполны или запаздывают, ваши люди не будут доверять вашей системе мониторинга резервуаров, и вы не получите ожидаемых бизнес-результатов.
Когда речь идет об удаленном мониторинге резервуаров, датчики уровня в резервуарах являются «основой» вашего решения. Ваше путешествие по данным мониторинга уровня резервуара начинается с ваших датчиков, поскольку они создают данные, которые в конечном итоге информируют о принятии решений. Если ваши датчики уровня в резервуаре не собирают достоверных данных, все остальное не имеет значения. Самые красивые информационные панели и лучшая аналитика не могут заменить плохие датчики резервуара.
Как они сказали, «Мусор на входе, мусор на выходе».
Учитывая, насколько важны датчики уровня в резервуаре для вашего общего решения по мониторингу резервуара, мы хотели поделиться тем, как выбрать лучший датчик уровня в резервуаре для вашего проекта. С небольшим руководством вы можете купить точные и надежные датчики для резервуаров, которые создают отличные полевые данные без больших затрат.
Пять распространенных типов датчиков уровня в резервуарах
Существует пять распространенных типов датчиков уровня в резервуарах:
В этом блоге обсуждаются пять распространенных типов датчиков уровня в резервуарах.
Поиск лучшего датчика уровня в резервуаре зависит от вашего приложения, поэтому мы выделим основные плюсы и минусы каждого датчика, чтобы помочь вам выбрать точность и надежность в вашем проекте мониторинга уровня в резервуаре.
Хотите TL;DR? Перейдите к нашей сводной матрице, чтобы помочь вам выбрать лучший датчик TLM для вашего приложения.
Гидростатические датчики уровня в резервуарах
Гидростатические датчики уровня в резервуарах — это проверенный и надежный способ получения экономичных и точных данных об уровне в резервуарах. Эти датчики измеряют гидростатическое давление столба жидкости над ними. Обычно вы размещаете гидростатики на дне резервуаров, погруженных в жидкость, или вы можете установить их на выпускной трубопровод на дне резервуара.
Гидростатические датчики уровня в резервуарах недороги, точны, потребляют мало энергии и имеют гибкие диапазоны, что означает, что вы можете устанавливать их в различные типы резервуаров без необходимости каждый раз изготавливать новый датчик.
С другой стороны, гидростатические датчики могут иметь более высокую частоту отказов, поскольку они часто полностью погружаются в жидкость. Это может быть большой проблемой, особенно для едких или агрессивных жидкостей. Одной из наиболее распространенных точек отказа в гидростатических датчиках является кабельный сальник, куда жидкости могут попасть и вызвать короткое замыкание чувствительной электроники, питающей датчик.
(Для справки: WellAware использует гидростатические датчики с отлитыми под давлением кабельными вводами, предназначенными для решения этой конкретной проблемы. Подробнее читайте здесь.)
Ультразвуковые датчики уровня в резервуарах
Как следует из названия, ультразвуковые датчики уровня в резервуарах используют звуковые волны для измерения уровня жидкости. Они сидят в верхней части ваших резервуаров, «отражают» ультразвуковые волны от поверхности ваших жидкостей, а затем измеряют уровень в зависимости от того, сколько времени требуется, чтобы услышать «эхо».
Одним из основных преимуществ ультразвуковых датчиков является то, что они являются бесконтактными устройствами; они не касаются жидкости в баке . Вам не нужно так сильно беспокоиться о совместимости с жидкостью, и они могут хорошо работать в резервуарах, в которых есть мешалки или другие движущиеся механические компоненты в жидкости (обратите внимание, что мешалки должны быть выключены для точных показаний уровня, так как выплескивание и турбулентность мешают). ультразвуковые датчики).
Эти датчики также имеют разумную цену: 300-400 долларов за датчик на нижнем уровне. Однако рассчитывайте заплатить около 1,000 долларов, если вам нужны сертификаты для опасных зон или более высокая производительность.
Одним из основных недостатков ультразвуковых датчиков является то, что они потребляют много энергии. Для сравнения, они могут потреблять в 10-100 раз больше энергии, чем гидростатические датчики, а это означает, что они обычно не подходят для установок с батарейным питанием.
Кроме того, ультразвуковые датчики, как правило, требуют большего обслуживания, чем другие датчики. Вы должны установить их точно, поддерживать мертвую зону или «глухую зону» между датчиком и жидкостью, а также время от времени очищать чувствительный элемент (некоторые жидкости могут создавать пленку, которая влияет на производительность).
Наконец, ультразвуковые датчики очень чувствительны к шумовым помехам. Пена и пар могут создавать проблемы для прохождения ультразвуковых волн к датчикам и от них.
Радарные датчики уровня в резервуарах
Радарные датчики аналогичны ультразвуковым датчикам в том, что они измеряют уровень в резервуаре по тому, сколько времени требуется радиоволнам для прохождения между датчиками и поверхностями жидкости. Операторам нравятся радарные датчики, потому что, как и ультразвуковые датчики, они бесконтактны, но по сравнению со своими звуковыми аналогами они более точны и лучше справляются с помехами благодаря более точной электронике.
По сравнению с двумя другими устройствами, которые мы рассмотрели до сих пор, радарные датчики, как правило, намного дороже. Будьте готовы заплатить более 2,000 долларов за хороший радарный датчик уровня бака. Несмотря на более точную электронику, радар по-прежнему нуждается в длинной зоне гашения между нижней частью датчика и верхней частью бака. Поскольку световые волны распространяются намного быстрее звука, бывает трудно получить точные и подробные показания по мере заполнения резервуаров.
Одним из преимуществ радарных датчиков является то, что некоторые из них способны измерять границы раздела жидкостей, например, нефти в воде. Более продвинутая электроника может даже учитывать некоторую степень эмульсии между интерфейсом и по-прежнему обеспечивать точные показания.
Датчики уровня поплавкового резервуара
Поплавковые датчики удлиняют зонд в жидкости вблизи дна вашего резервуара, а поплавки активируют чувствительные элементы, расположенные вдоль зонда. Благодаря такой конструкции датчики поплавкового резервуара могут быть очень точными. У них нет проблем с шумом или помехами, и они могут даже измерять границы раздела сред, используя несколько поплавков для жидкостей с разной плотностью.
С другой стороны, поплавковые датчики могут быть очень дорогими. Стоимость поплавкового датчика почти прямо пропорциональна высоте резервуара. За более короткие резервуары (менее 5 футов) вы можете заплатить 1,000–2,000 долларов. Но за более крупные резервуары длиной более 25 футов рассчитывайте заплатить до 3,000 долларов и более.
Одной из проблем, которая может повлиять на датчики поплавкового резервуара, является «sтикает». Хотя последние технологические достижения некоторых производителей решили эту проблему в некоторых случаях, она все еще может проявляться в определенных сценариях. Например, в жидкостях, которые выделяют липкие или воскообразные вещества, поплавки могут прилипать к зондам, что приводит к искажению показаний статического уровня. Регулярная очистка или покупка олеофобных датчиков, которые не залипают, могут помочь обеспечить точность поплавковых датчиков.
Емкостные датчики уровня в резервуарах
Последняя категория, которую мы рассмотрим, — это емкостные датчики. С этими датчиками у вас есть два проводящих зонда, называемых электродами, которые входят в ваш резервуар. Эти датчики измеряют количество жидкости в баке, отслеживая изменения емкости по мере увеличения и уменьшения количества жидкости в баке.
Самым большим преимуществом емкостных датчиков уровня в резервуарах является их универсальность. Их можно использовать в широком спектре сред, даже в нежидких материалах, таких как твердые вещества и порошки. Они также относительно экономичны. По сравнению с другими датчиками, которые мы обсуждали, емкостные датчики находятся между гидростатическими датчиками и радарными / поплавковыми датчиками в отношении того, сколько вы должны ожидать потратить.
Прежде чем покупать емкостные датчики, важно отметить, что они чувствительны и восприимчивы к изменяющимся условиям окружающей среды. Температура, влажность и тип жидкости могут влиять на показания емкостного датчика уровня. Емкостные датчики также требуют от операторов калибровки устройств, когда резервуары пусты и полны, что усложняет работу.
Помните о конечной цели
Мы просто много накидали на вас. Но давайте не будем забывать об основной цели: вам нужны более качественные данные об уровне резервуара, чтобы вы могли быстрее принимать лучшие бизнес-решения. Датчики, которые вы выбираете для своих резервуаров, являются важной частью достижения этой цели.
Мы составили эту сводную матрицу, чтобы помочь вам выбрать лучший датчик уровня в резервуаре для вашей области применения. Используйте его, чтобы получить лучший датчик уровня в резервуаре для вашего проекта.
Для любого новичка в IoT сложно найти правильный баланс между точностью, надежностью и стоимостью. К счастью, мы разработали нашу систему контроля уровня в резервуарах таким образом, чтобы вам не приходилось выбирать.
Решения WellAware для мониторинга резервуаров поставляются в комплекте с подходящим беспроводным датчиком уровня в резервуаре для вашего применения, и вы можете получить все — датчики, планы данных и программное обеспечение — с нулевыми капитальными затратами.
