معايرة أداة قياس المستوى: دليل كامل

تعمل معظم المصانع على تشغيل أكثر من نوع واحد من أدوات المستوى. قد يكون نفس الموقعأجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية على الخزانات المفتوحة, أجهزة إرسال الرادارعلى السفن المضغوطة، ومقاييس المستوى المغناطيسي على تطبيقات الواجهة- ويتم معايرة كل منها بطريقة مختلفة قليلاً. هذا أمر جيد على الورق، ولكن من الناحية العملية غالبًا ما يكون السبب وراء عدم اتساق المعايرة: يتخلف الفنيون عن أي إجراء يتذكرونه بشكل أفضل، والأداة التي لا تحظى بالكثير من الاهتمام هي عادةً الأداة التي تنجرف إلى أبعد مسافة قبل أن يلاحظها أحد.

يجمع هذا الدليل تقنيات قياس المستوى الثلاث الأكثر شيوعًا - بالموجات فوق الصوتية والرادار والمغناطيسي - في مرجع واحد. ويغطي ما هو مشترك بين كل جهاز، وأين تتباعد خطوات المعايرة، وكيفية إنشاء روتين صيانة لا يعتمد على ذاكرة فني واحد. إذا كنت بحاجة إلى الإجراء الكامل-بواسطة-خطوة لنوع معين من الأدوات، فقد قمنا بربط الأدلة التفصيلية في كل قسم.

لماذا تعتبر استراتيجية المعايرة مهمة، وليس مجرد إجراء معايرة

بشكل فردي، تعد معايرة جهاز استشعار واحد أمرًا بسيطًا. تظهر المشكلة الأصعب على مستوى المصنع: مع وجود أكثر من عشرة أدوات أو أكثر عبر ثلاث تقنيات مختلفة، فإن فترات المعايرة غير المتسقة والإجراءات غير الموثقة هي التي تسبب في الواقع تناقضات في المخزون، وإنذارات كاذبة، وعمليات تفتيش غير مخطط لها. الإستراتيجية - الفواصل الزمنية القياسية حسب الأهمية، وتنسيق التوثيق المشترك، والفهم المشترك لما يبدو عليه "الجيد" لكل تقنية - أكثر أهمية من إجراء أي معايرة فردية بشكل مثالي.

لمحة سريعة عن تقنيات قياس المستوى

قبل الدخول في تفاصيل المعايرة، من المفيد معرفة ما يتم قياسه بالفعل وسبب اختلاف الإجراء.

الخيط المشترك: تحتاج كل واحدة من هذه التقنيات إلى مرجع صفري محدد ومرجع مقياس كامل محدد-. الفرق هو ما يولد الإشارة وما يمكن أن يتداخل معها.

معايرة مقياس المستوى بالموجات فوق الصوتية

تركز المعايرة بالموجات فوق الصوتية على تحديد مسافات الصفر (الفارغة) والامتداد (الكامل)، ثم التحقق من مرجع مستقل في بضع نقاط وسيطة. المتغير الرئيسي الذي يجب إدارته هو المسار الصوتي - أي شيء يزعج السطح (الرغوة، الاضطراب) أو يحجب الشعاع (العوائق الداخلية) سيؤدي إلى التخلص من القراءات حتى عند ضبط الصفر والامتداد بشكل صحيح.

اقرأ الإجراء كاملاً: كيفية معايرة مقياس مستوى الموجات فوق الصوتيةيغطي - المعايرة الجافة مقابل الرطبة، واعتبارات النطاق-الميت، والتعويض البيئي، ومثال ميداني لمشكلة الانجراف المتعلقة بالرغوة-والتي بدت وكأنها مشكلة معايرة ولكنها لم تكن كذلك.

معايرة مستشعر مستوى الرادار

تتبع معايرة الرادار نفس منطق الصفر/الامتداد مثل الموجات فوق الصوتية، ولكن مع متغير واحد مضاف: ثابت العزل الكهربائي لوسط العملية. نظرًا لأن الرادار يقيس عبر الانعكاس الكهرومغناطيسي بدلاً من الصوت، فإن الوسائط العاكسة الضعيفة - الهيدروكربونات الخفيفة والغازات المسالة والسوائل ذات التوصيلية المنخفضة - - تُرجع صدى أضعف، ويحتاج المرسل إلى معرفة قيمة العزل الكهربائي للوسيط لتفسير هذا الصدى بشكل صحيح.

خطوات المعايرة النموذجية:

• تأكيد المسافات المرجعية الفارغة والكاملةمن رسم الوعاء، مثل الموجات فوق الصوتية - المقاسة من وجه الهوائي إلى أدنى وأعلى نقطة في نطاق القياس.
• أدخل ثابت العزل الكهربائيلوسط العملية، إذا كان جهاز الإرسال يدعمها. تقوم معظم الشركات المصنعة بنشر الجداول المرجعية؛ يعد تخمين هذه القيمة أحد الأسباب الأكثر شيوعًا لضعف الدقة في الوسائط ذات العزل الكهربائي المنخفض-.
• المعايرة الجافةيستخدم هدفًا مرجعيًا (لوحة معدنية مسطحة، تبلغ مساحتها عادةً مترًا مربعًا على الأقل) يتم وضعها على مسافات فارغة وكاملة معروفة، مع إبقاء الهوائي عموديًا عليها.
• المعايرة الرطبةيملأ الوعاء إلى مستويات معروفة ويضبط الإخراج ليتوافق مع - الضروري عندما تولد العوائق الداخلية أصداء كاذبة تحتاج إلى تعيينها وتصفيتها.
• تعيين صدى-خطأ، يُسمى أحيانًا "منحنى الصدى" أو "المنحنى الفارغ"، يسجل الانعكاسات من الهياكل الداخلية الثابتة (المحرضات، الفوهات، السلالم) بحيث يمكن لبرنامج جهاز الإرسال تجاهلها أثناء التشغيل العادي.
• التحقق على المستويات المتوسطة، وليس فقط نقاط النهاية - ذات أهمية خاصة في السفن ذات السقف غير المسطح- أو الأجزاء الداخلية ذات الزوايا، والتي يمكن أن تشوه القراءة بشكل شبه كامل.

يتطلب الرادار عملية إعادة معايرة أقل مع مرور الوقت مقارنة بالموجات فوق الصوتية، لأنه لا يتأثر بتغيرات درجة الحرارة-في سرعة الصوت. إنه مسار ترقية شائع للتطبيقات حيث تكافح الموجات فوق الصوتية - البخار الثقيل أو الرغوة أو الغبار - نظرًا لأن الموجات الكهرومغناطيسية لا يتم تخفيفها بهذه الظروف بنفس طريقة الموجات الصوتية.

معايرة مقياس المستوى المغناطيسي

تعمل مقاييس المستوى المغناطيسي بشكل مختلف عن المقياسين الآخرين. المؤشر المرئي - عمود من الأعلام المغناطيسية المقلوبة - يتتبع الوضع المادي للطفو ولا يتطلب عمومًا معايرة بنفس المعنى؛ لا توجد معالجة للإشارات لضبطها. ما يتطلب الاهتمام هومحاذاة النطاقوفي حالة توصيل جهاز إرسال بالمقياس، تتم معايرة خرج جهاز الإرسال هذا.

الفحوصات والإجراءات النموذجية:

• تحقق من أن الجاذبية النوعية للطفو تتطابق مع وسط العملية.سوف يتحرك حجم العوامة ذو الكثافة الخاطئة في الموضع الخاطئ حتى إذا تم تثبيت كل شيء آخر بشكل صحيح - فهذه مشكلة في المواصفات، وليست شيئًا يمكنك إصلاحه عن طريق ضبط المقياس.
• تحقق من حرية حركة العوامةفي غرفة الدليل. أي التصاق ناتج عن الحطام أو التآكل أو الحجرة المنحنية سيظهر كقراءة مستوية متخلفة أو لا تتحرك على الإطلاق.
• محاذاة المقياسباستخدام إجراء التصحيح الخاص بالشركة المصنعة، والذي يمثل عادةً الإزاحة بين خط مركز مغناطيس العوامة وقاعدة العوامة.
• في حالة توصيل جهاز إرسال متسلسل -مغنطيسي أو قصبي، قم بإجراء معايرة صفر/امتداد قياسية على جهاز الإرسال هذا: انقل التعويم إلى المرجع 0%، وقم بتأكيد الإخراج أو قصه، ثم كرر ذلك بنسبة 100%.
• قم بمراجعة-التحقق من العمود المرئي مقابل مخرجات جهاز الإرسالبشكل دوري - يشير عدم التطابق بين الاثنين عادةً إلى انحراف في معايرة جهاز الإرسال بدلاً من مشكلة التعويم الميكانيكي، نظرًا لأن الإشارة المرئية نفسها لا تحتوي على إلكترونيات لتنحرف.
• فحص التداخل المغناطيسيإذا كانت القراءات تبدو متسقة قبالة -، فإن المجالات المغناطيسية الخارجية القوية بالقرب من الحجرة يمكن أن تؤثر على استجابة العلم، على الرغم من أن هذا غير شائع في التركيبات النموذجية.

نظرًا لأن المؤشر المرئي الأساسي ميكانيكي وليس إلكترونيًا، تميل أجهزة قياس المستوى المغناطيسي إلى الحفاظ على دقتها على مدار فترات طويلة مع الحد الأدنى من التدخل -، يقع عبء الصيانة الرئيسي على الحجرة العائمة، وجهاز الإرسال، حيثما تم تركيبها.

المعايرة الجافة مقابل المعايرة الرطبة: نفس الاختيار، لكل تقنية

بغض النظر عن الأداة التي تعمل بها، ينطبق نفس القرار الأساسي: المعايرة باستخدام مسافات مرجعية معروفة (جافة) أو المعايرة مقابل وعاء مملوء فعليًا (رطب).

• المعايرة الجافةأسرع ولا يتطلب إيقاف السفينة أو ملئها إلى مستويات محددة. إنه الإعداد الافتراضي لمراقبة العملية العامة حيث يكون هامش الخطأ الصغير مقبولاً.
• المعايرة الرطبةيمثل السلوك الحقيقي داخل تلك السفينة المحددة - العوائق الداخلية، والهندسة غير القياسية، والخصائص المتوسطة الفعلية - وهو الاختيار الصحيح لنقل الرعاية، أو التقارير التنظيمية، أو أي تطبيق حيث تكلفة الخطأ تفوق تكلفة وقت الإعداد الإضافي.

هناك حل وسط معقول، يتم استخدامه غالبًا في الممارسة العملية: المعايرة الجافة-عند التشغيل باستخدام رسومات دقيقة، ثم التحقق من خلال فحص رطب واحد مقابل شريط غمس أو قراءة زجاجية قبل دخول الجهاز إلى الخدمة الكاملة.

مثال ميداني: نفس الأعراض، وثلاثة أسباب جذرية مختلفة

قامت منشأة معالجة تقوم بتشغيل جميع أنواع الأدوات الثلاثة عبر سفن مختلفة بتتبع شكوى متكررة "قراءة المستوى لا تتطابق مع الخزان" تعود إلى ثلاثة أسباب غير مرتبطة على ثلاثة أجهزة استشعار مختلفة، تم الإبلاغ عنها جميعها في نفس الأسبوع.

في مستشعر الموجات فوق الصوتية، كان السبب هو وجود طبقة رغوية تربك الصدى - المغطى بالفعل في دليل الموجات فوق الصوتية المرتبط أعلاه. في وحدة الرادار، كان السبب هو فقدان إعداد ثابت العزل الكهربائي؛ لقد تم تركه عند قيمة افتراضية مناسبة للمياه، لكن الوسيط الفعلي كان مذيبًا أقل انعكاسًا بكثير، مما أدى إلى إضعاف الصدى وإحداث ضوضاء بالقرب من الطرف المنخفض للنطاق. على مقياس المستوى المغناطيسي، كانت المشكلة في العوامة نفسها - حيث كانت العوامة البديلة التي تم تركيبها أثناء عملية إصلاح سابقة لها معدل جاذبية محدد خاطئ لوسط العملية، لذلك كانت تسير على مستوى أقل مما ينبغي، بغض النظر عن مدى محاذاة المقياس.

لم يتم إصلاح أي من الثلاثة عن طريق "إعادة المعايرة" بالمعنى العام. يتطلب كل منها فهم ما تعتمد عليه هذه التقنية المحددة لإنتاج قراءة دقيقة في المقام الأول. هذه هي الحجة العملية للتعامل مع المعايرة كمعرفة خاصة بالأداة-وليست قائمة تحقق عالمية واحدة.

كم مرة يجب إعادة معايرة كل نوع من الأجهزة؟

يجب أن تتجاوز الفترات الزمنية المحددة من قبل الشركة المصنعة دائمًا الإرشادات العامة عندما تكون أكثر تحفظًا، خاصة بالنسبة لأي أداة تغذي نظامًا مزودًا بأجهزة الأمان-.

الأخطاء الشائعة التي تتداخل مع التقنيات الثلاث

التعامل مع كل تناقض باعتباره مشكلة معايرة.كما يوضح المثال الميداني، غالبًا ما يكون الإصلاح عبارة عن إعداد تكوين، أو مكون ميكانيكي، أو حالة عملية - وليس قيم الصفر/الامتداد نفسها.

تخطي الوثائق.ومهما كانت التكنولوجيا المستخدمة، فإن سجل المعايرة الذي يقول فقط "تمت المعايرة، حسنًا" يكون عديم الفائدة تقريبًا في اكتشاف اتجاهات الانجراف. قم بتسجيل الطريقة المرجعية والظروف المحيطة والقيم قبل/بعد في كل مرة.

بافتراض أن إعدادات المصنع نهائية.يتم شحن كل أداة بتكوين افتراضي قد لا يتطابق مع هندسة الوعاء أو وسط المعالجة المحدد لديك. التحقق من هذا التكوين أثناء التشغيل - وليس فقط بعد ظهور المشكلة - يمنع معظم المشكلات التي يغطيها هذا الدليل.

فترات زمنية غير متناسقة عبر مستويات مخاطر مماثلة.إذا تم فحص طلب نقل الحضانة-لإحدى التقنيات كل ثلاثة أشهر، فيجب أن يكون التطبيق الذي لا يقل أهمية على تقنية مختلفة في نفس الموقع وفقًا لجدول زمني قابل للمقارنة، ولا يُترك لأي شيء قام مقاول التشغيل الأصلي بتعيينه.

بناء برنامج معايرة بسيط

بالنسبة لموقع يقوم بتشغيل أنواع أدوات مختلطة، عادةً ما يتكون البرنامج العملي من ثلاثة أجزاء:

• مستوى الأهمية لكل أداة مستوى- نقل/سلامة الحضانة، والعملية القياسية، و-الحرجة - مع فاصل زمني محدد لكل طبقة، ويتم تطبيقها بشكل متسق بغض النظر عن التكنولوجيا.
• تنسيق سجل المعايرة المشترك، بحيث يتمكن من يسحب سجل الصيانة لاحقًا من مقارنة الأدوات جنبًا إلى جنب بدلاً من تفسير ثلاث اتفاقيات تسجيل مختلفة.
• قائمة مرجعية قصيرة-مخصصة للتكنولوجيالكل نوع أداة - تم سحبها من الأقسام أعلاه - لذلك لا يعتمد الفنيون على الذاكرة أو يطبقون عقلية الموجات فوق الصوتية على مقياس مغناطيسي.

لا يتطلب أي من هذا برامج خاصة أو ميزانية كبيرة. يغطي جدول البيانات المشترك مع قوائم المراجعة الثلاثة المرفقة معظم العمليات الصغيرة-إلى-المتوسطة-بشكل مناسب؛ عادةً ما تقوم المواقع الأكبر حجمًا التي تحتوي على العشرات من الأدوات بدمج هذا في CMMS الحالي الخاص بها.

الأفكار النهائية

تعمل أجهزة قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية والرادارية والمغناطيسية على حل نفس المشكلة الأساسية بثلاث طرق مختلفة، ويكون هذا الاختلاف أكثر أهمية في وقت المعايرة مما تحسبه معظم جداول الصيانة. يعد توحيد الفواصل الزمنية والتوثيق عبر الموقع أمرًا مفيدًا، ولكن لا ينبغي أن يتجاهل حقيقة أن كل تقنية لها أوضاع فشل خاصة بها - رغوة على الموجات فوق الصوتية، وعدم تطابق العزل الكهربائي على الرادار، وأخطاء المواصفات العائمة على أجهزة القياس المغناطيسية. إن معرفة الجهاز الذي تتعامل معه، وما تعتمد عليه هذه الأداة المحددة فعليًا للتأكد من دقتها، هو ما يفصل بين الإصلاح السريع ومكالمة الخدمة المتكررة.

مراجع

• جمعية الآلات الأمريكية (ISA) - إرشادات عامة حول أدوات قياس المستوى وممارسات المعايرة.
• معهد البترول الأمريكي,دليل معايير قياس البترول، الفصل 3 - مبادئ قياس الخزان وقياس المستوى.
• المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) - بيانات مرجعية عن سرعة الصوت في الهواء واعتمادها على درجة الحرارة.
• الوثائق الفنية للشركة المصنعة لأجهزة الموجات فوق الصوتية والرادار والمستوى المغناطيسي - النطاق الميت-، وثابت العزل الكهربائي، ومراجع مواصفات التعويم.
• هل أنت غير متأكد من تقنية قياس المستوى التي تناسب تطبيقك، أو تحتاج إلى مساعدة في تدقيق ممارسات المعايرة عبر أسطول أدوات مختلط؟ أرسل إلينا تفاصيل سفينتك وشروط العملية - ويسعدنا مساعدتك في حلها.

قد يعجبك أيضًا

• كيفية معايرة مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية: دليل الخطوات-بواسطة-المراقبة الدقيقة للخزان
• كيفية معايرة مقياس المستوى المغناطيسي: دليل الخطوات-بواسطة-المراقبة الدقيقة للخزان
• كيفية معايرة مستشعر مستوى الرادار: دليل خطوات-بواسطة-المراقبة الدقيقة للخزان