مقياس مستوى الرادار المستخدم في المشاكل والحلول الشائعة

يُعدّ مقياس مستوى الرادار من أكثر أدوات قياس المستوى شيوعًا، إذ يتميز بدقة القياس وسهولة الصيانة وتعدد الاستخدامات، ما يجعله شائعًا جدًا. مع ذلك، قد تحدث أعطال أثناء الاستخدام الفعلي، نتيجةً لظروف التشغيل المعقدة أو سوء الاستخدام أو لأسباب أخرى. تتناول هذه الورقة البحثية المشكلات الشائعة وحلولها في استخدام مقياس مستوى الرادار.

بشكل عام، فشل مقياس مستوى الرادار غالباً ما يحدث ذلك في عملية تشغيل الأجهزة واستخدامها.

أ- غالبًا ما تحدث عملية تشغيل الأجهزة في حالة العطل

أثناء عملية تشغيل جهاز قياس مستوى الرادار، غالباً ما تظهر أعطال مثل ارتفاع القيمة المقاسة بشكل مفرط، أو قفز القيمة المقاسة بشكل متكرر إلى الحد الأقصى وثباتها، أو توقف عرض القيمة عند الصفر، وغيرها. فيما يلي بعض الأمثلة على هذه الحالات.

1- الاختيار غير المناسب للفشل الناجم عن

يوجد نوعان من أجهزة إرسال مستوى الرادار ، وذلك بحسب مبادئ القياس المختلفة: العادي والدقيق. يعتمد النوع العادي على مبدأ قياس زمن انتقال النبضة (PTO)، ويتميز بدقة متوسطة، وزاوية إرسال واسعة، وقدرة ضعيفة على مقاومة صدى التداخل، وسعر منخفض، مما يجعله مناسبًا للاستخدامات العامة.

يعتمد النوع الدقيق على تقنية الموجة المستمرة لتحويل التردد FMF، والتي تتميز بزاوية انبعاث صغيرة، وطاقة مركزة، وقدرة قوية على مقاومة التداخل، ودقة عالية، ويمكنها قياس بعض المواد الصلبة، وتستخدم بشكل عام في البيئات المعقدة مثل البخار والاضطراب والخلط والرغوة وما إلى ذلك.

إذا لم يتم اختيار النوع المناسب، على سبيل المثال، في بيئة معقدة، أو عند اختيار مقياس مستوى راداري عادي ذي قدرة ضعيفة على مقاومة التداخل، أو بمدى قياس ضيق جدًا، فلن يُسمح بإجراء القياس. لذا، يُنصح بتجنب استخدام مقياس مستوى راداري دقيق.

2- عطل ناتج عن تركيب غير صحيح

إذا لم يتم تركيب مقياس مستوى الرادار بشكل صحيح، فسيؤدي ذلك إلى حدوث تداخلات صدى. في التطبيقات العملية، غالباً ما تُركّب أجهزة الرادار بشكل غير عمودي على مستوى السائل، أو فوق منفذ التغذية، أو فوق المحرك، أو يمتد هوائي الرادار خارج جهاز الاستقبال بمقدار 10 مم، مما يؤدي إلى عدم استقرار قياس الرادار.

(1) يتم تركيب الجهاز فوق منفذ التغذية المعطل

إذا تم تركيب مقياس مستوى الرادار في مكان قريب جدًا من فتحة التغذية، فسيتذبذب مستوى المادة بشكل متكرر، أو قد تتوقف قيمة القياس عند أعلى مستوى لها أثناء التغذية. بعد إعادة اختيار موضع التركيب وتجنب فتحة التغذية، سيتمكن المقياس من القياس بثبات.

(2) يتم تركيب الجهاز فوق مكان عطل المحرك

يُقاس مستوى السائل في الخزان المزود بمحرك تقليب عادةً باستخدام جهاز دقيق مزود ببرنامج معالجة الموجات. يجب مراعاة جانبين في التطبيق:

أولًا، يجب ضبط المعايير بشكل صحيح، فبالإضافة إلى ضبط حالة الخزان (فارغ أو ممتلئ)، يلزم أيضًا ضبط معايير أخرى مثل ظروف التشغيل لاختيار خيار التحريك أو استخدام الرغوة. ثانيًا، تخزين الصدى الزائف، وهو مخصص للتعامل مع صدى التداخل الناتج عن وجود عوائق في الخزان. عادةً ما يتم تخزين الصدى الواضح الناتج عن هذه العوائق فقط. بالنسبة للصدى الزائف الذي تم قياسه فوق مستوى المادة، يتم تخزينه تلقائيًا في قائمة الصدى الزائف بعد التأكد من كونه صدى زائفًا. أما بالنسبة للصدى الزائف الذي سيحدث أسفل مستوى المادة، فإذا كنت تعرف الموقع الدقيق للعائق، يمكنك إدخال قيمة يدويًا وتخزينها في قائمة الصدى الزائف.

3- بعض الأعطال التي يمكن حلها باستخدام ضبط المعلمات

أثناء عملية تشغيل الجهاز، وبعد التعرف على ظروف التشغيل، يجب التحقق من معايير ضبطه. تشمل هذه المعايير الأساسية نوع الهوائي وحجمه ومادته، وارتفاع الخزان وشكله ونوعه، ونوع قاع الخزان، والبيئة داخله، وغيرها. أما المعايير المتقدمة فتشمل قيمة عتبة سعة الإشارة، والمنطقة العمياء العلوية، والمنطقة العمياء السفلية، وحالة الخزان الممتلئ، وحالة الخزان الفارغ، ووضوح قاع الخزان، وإعدادات تتبع صدى السطح، وغيرها. في حال حدوث عطل سواء كان الخزان ممتلئًا أو فارغًا، يمكن تعديل المعايير المناسبة لمعالجته وفقًا للظروف.

ثانيًا، بعض الأعطال التي تحدث غالبًا أثناء تشغيل الجهاز

1- تأثير البخار

أداء العطل: يكون تأثير البخار على هوائي القضيب أكبر قليلاً، وغالبًا ما تظهر قفزة في قيمة القياس لأعلى ولأسفل أو خطأ في قيمة القياس، وما إلى ذلك.

الحل: امسح الهوائي لإزالة التكثيف أو أعد ضبط معلمات الجهاز بعد انتهاء العملية.

2- تأثير ندبة المسبار

أداء العطل: عادةً ما يكون سبب خدش المسبار هو هوائي البوق، حيث يعمل الجهاز لفترة من الوقت بعد قياس مستوى الرادار ، ولا يؤثر الغبار اللزج على المسبار، وثابت العزل الكهربائي للمواد المعلقة الصغيرة جدًا في الحالة الجافة على القياس، بينما يؤثر ثابت العزل الكهربائي العالي جدًا للمواد المعلقة على القياس.

الحل: إذا أثر ذلك على القياس الطبيعي، فيجب تنظيف الهوائي، وعادة ما يكون ذلك عن طريق نفخ الهواء المضغوط (أو الشطف بالماء)، ولكن يتوفر أيضًا محلول تنظيف حمضي لإزالة الندوب القلوية.

بعد تنظيف الغبار والندوب، يعود الجهاز للعمل بشكل طبيعي، ولكن خلال فترة التنظيف لا يمكن قياس المستوى.

3- ظاهرة انقطاع كابل جهاز قياس مستوى الرادار

سبب الفشل: السبب الرئيسي لانقطاع الكابل الفولاذي المتصل بمسبار الهوائي هو ارتفاع درجة الحرارة وفرق الضغط في الخزان، والذي ينتج عن التمدد والانحناء المتبادل للكابل الفولاذي.

الحل: إذا كان طول الكابل الفولاذي كافيًا، يمكن إعادة تركيب المجس وتعديل موضع مغناطيس الإشارة العلوي، ثم يمكن مواصلة الاستخدام. أما إذا كان طول الكابل الفولاذي غير كافٍ، فيمكنك اتباع الطرق التالية.

(1) تركيب كابل فولاذي جديد. يُدخل أحد طرفي الكابل في الفتحة الدائرية أسفل البكرة، ثم يُربط طرف الكابل برأس ربط فولاذي، ويُلفّ الكابل حول البكرة عكس اتجاه عقارب الساعة. يجب لف الكابل بإحكام وترتيبه بدقة، وإلا سيتسبب ذلك في قطع الحبل.

(2) عند فصل مصدر الطاقة عن الجهاز المراد قياسه، يمكن استخدام لاصق معدني ومشابك حلقية لتثبيت وصلة كابل الصلب وجهاز الإرسال. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا لحام كابل الصلب بصامولة وتثبيته بمسامير. جهاز إرسال مستوى من نوع الرادار .

4- لا يشير الجهاز إلى

الحل: في حالة حدوث هذا العطل، تحقق مما إذا كان مصدر الطاقة وكابل الاتصال يعملان بشكل طبيعي لتحديد المشكلة وإصلاحها.

5- الجهاز به رمز عطل

الحل: امسح رمز الخطأ، وإذا تعذر مسحه، فارجع إلى قائمة رموز الأعطال للحصول على العلاج المناسب أو اتصل بالشركة المصنعة لجهاز إرسال مستوى الرادار.

يُعدّ مقياس مستوى الرادار الأكثر استخدامًا ودقةً وسهولةً بين جميع أنواع أجهزة قياس المستوى. أثناء استخدام مستشعر مستوى الرادار ، قد تحدث أحيانًا ظواهر عدم استقرار أو عدم دقة في قراءة الصدى أو انعدامها، وغالبًا ما يكون سببها صدى التداخل. بالإضافة إلى اختيار مقياس مستوى رادار قوي أو رادار موجة موجهة، وموقع تركيب مثالي، ونوع هوائي مناسب، وحجم أكبر قليلًا، يُمكن أيضًا اختيار جهاز مزود ببرنامج قوي لمعالجة صدى التداخل المتعدد، وذلك لكبح الصدى الزائف وعزله، وبالتالي فصل صدى التداخل عن صدى السطح الحقيقي.

جهاز قياس مستوى الرادار النبضي عالي التردد KD-FMF21 هو جهاز قياس مستوى راداري نبضي عالي التردد بتردد 123 جيجاهرتز مع تعديل تردد مستمر، مصمم خصيصًا لقياس مستوى المواد الصلبة بمدى يتراوح بين 0.3 و150 مترًا. يتميز بتصميم فريد لجهاز التوجيه (المحور الدوار) يسمح بضبط زاوية انبعاث الهوائي وفقًا لظروف الموقع، مما يحسن بشكل فعال موثوقية قياس مستوى المواد الصلبة المائلة. يمكن استخدام هذا المنتج في بيئات ذات غبار كثيف ودرجات حرارة عالية، مما يجعله شائعًا جدًا بين المستخدمين.