Pomiary poziomu w przemyśle ciężkim: co oferują nowoczesne czujniki radarowe?

Współczesne procesy przemysłowe wymagają niezawodnych i precyzyjnych metod monitorowania poziomu surowców i produktów.

W sektorach przemysłu ciężkiego, a w szczególności w przemyśle metalowym, cementowym i wydobywczym, gdzie warunki pracy są szczególnie wymagające, doskonale sprawdzają się radarowe systemy pomiarowe. Przykładem są tu urządzenia z serii Micropilot od Endress+Hauser, zapewniające w tych trudnych warunkach wysoką niezawodność, bezpieczeństwo i zgodność z wymaganiami środowiskowymi.

Wybór odpowiedniego urządzenia radarowego zależy przede wszystkim od zastosowania, warunków pracy oraz zakresu pomiarowego. Poszczególne rozwiązania charakteryzują się wyborem wielu różnych funkcji i zakresem zastosowania.

W zależności od tych wymogów, użytkownik ma do wyboru urządzenia proste i ekonomiczne oraz bardziej zaawansowane, dedykowane do najtrudniejszych procesów. Jakie i dla kogo oferuje światowy lider branży automatyki pomiarowej?

Micropilot FMR20B

Jest to kompaktowy radarowy czujnik poziomu przeznaczony do prostych aplikacji zarówno do cieczy, jak i materiałów sypkich. Wykorzystuje on technologię 80 GHz, zapewniającą precyzyjne pomiary w zbiornikach o różnych kształtach. Pomiar odbywa się w sposób bezkontaktowy, co eliminuje wpływ medium na czujnik. Intuicyjna konfiguracja dostępna jest poprzez Bluetooth i aplikację mobilną SmartBlue. Micropilot FMR20B to pierwszy wybór dla użytkowników poszukujących ekonomicznego i kompaktowego rozwiązania do niewymagających zastosowań.

Micropilot FMR30B

Model ten charakteryzuje się wyższą od FMR20B precyzją i możliwością pracy w trudniejszych warunkach. Zachowuje przy tym kompaktowe rozmiary oraz dostęp za pomocą dotykowego wyświetlacza i/lub łączności Bluetooth. Dodatkowo, radar ten oferuje opcje zaawansowanej diagnostyki i autoweryfikacji. Charakteryzuje się też wysoką odpornością na pył i temperatury ekstremalne. Do wyboru mamy możliwości sygnału komunikacyjnego HART lub Profibus.

Micropilot FMR67B

Jest to radar dedykowany dla aplikacji w najtrudniejszych zastosowaniach, np. w wysokich silosach o zakresie nawet do 100 m. Wyposażone w złącze do podłączenia przedmuchu anteny sprężonym powietrzem, urządzenie doskonale radzi sobie w środowisku silnie zapylonym czy o dużym parowaniu. Radar analizuje jakość sygnału pomiarowego i w przypadku jego osłabnięcia złącze bezstykowe może uruchomić okresowe czyszczenie powietrzem, aby poprawić warunki pracy.

Urządzenie posiada również zabudowany wewnętrznie mechanizm weryfikacji oraz autodiagnostyki Heartbeat, który w sposób ciągły monitoruje kondycję przyrządu oraz warunki w procesie. W przypadku jakichkolwiek odchyleń, użytkownik otrzymuje odpowiedni komunikat diagnostyczny. Sprawia to, że wiarygodność punktu pomiarowego staje się dużo wyższa i cały czas mamy potwierdzenie, że pomiar odbywa się w sposób prawidłowy. Funkcjonalność ta pozwala na wykrycie i zdiagnozowanie wielu różnych nieprawidłowości.

Użytkownik może również przeprowadzić test diagnostyczny, zakończony raportem w formacie pdf. Dokument ten może stanowić potwierdzenie wykonania okresowego sprawdzenia dla służb audytorskich. Samą obsługę, uruchomienie i zmianę ustawień można wykonać bez konieczności odkręcania obudowy czy podłączenia specjalnego programatora. Pomocna jest w tym bezprzewodowa komunikacja Bluetooth, umożliwiająca obsługę z poziomu smartfona czy tabletu z aplikacją SmartBlue.

Przykłady zastosowań czujników radarowych

Wraz z rozwojem technologii radarowej pojawia się co raz więcej możliwości zastosowania tej metody pomiarowej – począwszy od niewielkich zbiorniczków, poprzez pomiar na pryzmach, aż po kilkudziesięciometrowe silosy. Nie stanowią problemu trudne warunki procesowe, konstrukcja zbiornika czy duża ilość znajdujących się w nim przeszkód.

Wśród przykładów zastosowania radarowych czujników Endress+Hauser w przemyśle ciężkim wyróżnić można m.in.:

• monitorowanie poziomu rudy żelaza w silosach: czujnik FMR67B umożliwia precyzyjne pomiary, eliminując błędy wynikające z zapylenia;

• kontrolę poziomu ciekłego metalu w piecach hutniczych: bezkontaktowe pomiary zapobiegają zużyciu czujników i zwiększają bezpieczeństwo;

• pomiar poziomu w zbiornikach na szlam górniczy: Micropilot FMR30B zapewnia stabilne odczyty mimo trudnych warunków;

• monitorowanie poziomu kruszywa na taśmociągach: FMR20B pozwala na ciągłą kontrolę procesu załadunku i transportu.

Zaawansowana diagnostyka i Heartbeat Technology

Nowoczesne czujniki radarowe Endress+Hauser oferują zaawansowane funkcje diagnostyczne, które umożliwiają bieżącą kontrolę pracy czujnika i minimalizują ryzyko awarii. Jednym z kluczowych rozwiązań jest Heartbeat Technology, która pozwala na wykonywanie cyklicznych autotestów – urządzenie nieprzerwanie monitoruje własny stan i informuje o wszelkich odchyleniach od normy. Wczesne wykrywanie anomalii pozwala na wdrożenie konserwacji predykcyjnej, która umożliwia przewidywanie awarii przed ich wystąpieniem.

Pomiary są sprawdzane pod kątem spójności, co pozwala uniknąć błędów wynikających z czynników zewnętrznych, a przeprowadzenie weryfikacji odbywa się w czasie rzeczywistym.

Operator może jednocześnie przeprowadzić diagnostykę online bez konieczności wstrzymywania produkcji i odkręcania obudowy urządzenia. Dzięki technologii Heartbeat, firmy zyskują szansę by obniżyć koszty konserwacji, zwiększyć czas pracy instalacji i podnieść poziom bezpieczeństwa procesów.

Fot. dostarczone przez Endress+Hauser

Przemysł 4.0, usługi chmurowe Netilion i zdalny dostęp

Rozwiązania radarowe Endress+Hauser wspierają ideę Przemysłu 4.0, umożliwiając integrację danych pomiarowych z systemami zarządzania produkcją. Platforma Netilion zapewnia zdalne monitorowanie i analizę danych, dzięki czemu użytkownicy mogą na bieżąco śledzić parametry pomiarowe z dowolnego miejsca na świecie. Ponadto, system informuje operatorów o wszelkich nieprawidłowościach, co przyspiesza ewentualne reakcje i skraca czas przestojów. Taki pełny wgląd w proces oraz zbieranie i analiza danych historycznych pomagają w lepszym planowaniu konserwacji, optymalizacji zarządzania zasobami, szybszym wykrywaniu i rozwiązywaniu problemów oraz w efekcie – minimalizowaniu strat i maksymalizacji efektywności operacyjnej.

Warto również pamiętać, że dzięki wyższej precyzji pomiarowej, systemy radarowe zmniejszają odpady i optymalizują zużycie surowców, przyczyniając się do bardziej ekologicznej i bezpiecznej produkcji. Zwłaszcza w przemyśle metalowym i wydobywczym kluczowe jest spełnianie norm takich jak ATEX dla stref zagrożonych wybuchem, ISO 14001 dla ochrony środowiska czy IEC 61508 dotyczących funkcji bezpieczeństwa.

Podsumowując, radarowe czujniki poziomu Endress+Hauser takie jak Micropilot FMR20B, FMR30B i FMR67B, stanowią niezawodne i bezpieczne rozwiązanie dla różnych gałęzi przemysłu ciężkiego. Zapewniają one wysoką precyzję, odporność na trudne warunki oraz zaawansowane możliwości diagnostyczne, umożliwiając optymalizację procesów i zgodność z wymaganiami ekologicznymi.