لول ترانسمیتر راداری هدایت شونده روزمونت ۳۳۰۰

لول ترانسمیتر Rosemount 3300 یک ترانسمیتر سطح رادار هدایت شونده یا Guided Wave Radar – GWR است که برای اندازه گیری پیوسته سطح مایعات و، در پیکربندی مناسب، سطح مشترک میان دو مایع استفاده می شود. این تجهیز از یک پراب میله ای، کابلی یا کواکسیال برای هدایت پالس های مایکروویو داخل مخزن استفاده می کند. وجود پراب باعث می شود سری ۳۳۰۰ برخلاف رادارهای غیرتماسی، یک تجهیز اندازه گیری تماسی محسوب شود.

تنوع پراب، قابلیت اندازه گیری سطح مشترک، عدم وجود قطعات متحرک و امکان استفاده در مخازن کوچک، محفظه های جانبی و هندسه های پیچیده از مزایای این سری است. ترانسمیتر سطح راداری ۳۳۰۰ فاقد قطعات متحرک است بنابراین نیازی به کالیبراسیون ندارد و عملا تحت تاثیر شرایط فرآیندی قرار نمی گیرد. روش راداری یکی از روش های پرکاربرد اندازه گیری سطح است که توسط امواج الکترومغناطیسی میزان سطح را محاسبه می کند.

برای خرید یا استعلام قیمت Rosemount ۳۳۰۰ باید مدل دقیق ۳۳۰۱ یا ۳۳۰۲، نوع و طول پراب، اتصال فرایندی، متریال، فشار، دما و خروجی مورد نیاز مشخص شود.

معرفی کوتاه محصول

• فناوری اندازه گیری: رادار هدایت شونده
• کاربرد: اندازه گیری سطح مایعات و مواد نیمه مایع
• مدل ها: Rosemount ۳۳۰۱ و Rosemount ۳۳۰۲
• دقت مرجع: ±۵ میلی متر برای پراب های حداکثر ۵ متر
• حداکثر طول پراب: تا ۲۳.۵ متر، بسته به نوع پراب
• فشار فرایندی: در برخی پیکربندی ها از خلأ کامل تا ۴۰ بار
• دمای فرایندی: در برخی پیکربندی ها از ۴۰- تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد
• خروجی: ۴ تا ۲۰ میلی آمپر HART یا RS-۴۸۵ Modbus
• انواع پراب: تک میله، تک کابل، دو میله، دوکابل و کواکسیال
• اتصالات: رزوه ای، فلنجی و Tri-Clamp
• کاربرد ویژه مدل ۳۳۰۲: اندازه گیری هم زمان سطح کل و سطح مشترک

مقادیر فشار، دما، برد و ثابت دی الکتریک به کد سفارش، نوع پراب، اتصال فرایندی و متریال آب بندی وابسته اند.

Rosemount ۳۳۰۰ چگونه کار می کند؟

این ترانسمیتر بر مبنای روش بازتاب سنجی حوزه زمان یا TDR کار می کند. بخش الکترونیکی دستگاه پالس های مایکروویو کم توان و کوتاهی را در امتداد پراب به داخل مخزن ارسال می کند.

زمانی که پالس به سطح ماده ای با ثابت دی الکتریک متفاوت می رسد، بخشی از انرژی آن بازتاب پیدا می کند. دستگاه زمان میان ارسال و دریافت پالس را اندازه می گیرد و آن را به فاصله و سپس مقدار سطح تبدیل می کند.

در اندازه گیری سطح مشترک، بخشی از موج از سطح مایع بالایی بازتاب می شود و بخش باقی مانده به حرکت خود در امتداد پراب ادامه می دهد. بازتاب دوم در مرز میان مایع بالایی و مایع پایینی ایجاد می شود. ترانسمیتر با پردازش این دو بازتاب می تواند سطح کل و محل سطح مشترک را محاسبه کند.

قدرت بازتاب به ثابت دی الکتریک ماده، نوع پراب، طول اندازه گیری، ضخامت لایه بالایی و شرایط نصب وابسته است.

عملکرد لول ترانسمیتر راداری رزمونت مدل ۳۳۰۰

لول ترانسمیتر راداری رزمونت مدل ۳۳۰۰ یکی از انواع ترانسمیترهای تماسی (Guided Wave Radar) است. پالس‌های مایکروویو نانوثانیه با توان کم به سمت پایین یک پراب  غوطه‌ور در سیال فرآیندی هدایت می‌شوند. هنگامی که یک پالس مایکروویو به سیال با ثابت دی الکتریک متفاوت می رسد، بخشی از انرژی به ترانسمیتر منعکس می شود.

ترانسمیتر از موج باقیمانده اولین بازتاب برای اندازه گیری سطح رابط استفاده می کند. بخشی از موج که در سطح سیال فوقانی منعکس نشده است، ادامه می یابد تا زمانی که در پایین سطح سیال منعکس شود.

سرعت این موج کاملاً به ثابت دی الکتریک سیال بستگی دارد. اختلاف زمانی بین پالس ارسالی و منعکس شده به فاصله تبدیل می شود و سپس سطح کل سیال محاسبه می شود. شدت انعکاس امواج به ثابت دی الکتریک سیال بستگی دارد و هر چه مقدار ثابت دی الکتریک بالاتر باشد، بازتاب قوی تر است.

هنگام نصب توجه نمایید اگر پراب نزدیک به دیوار، نازل یا سایر موانع مخزن نصب شود، ممکن است نویز در سیگنال سطح ظاهر شود. بنابراین حداقل فاصله ای باید هنگام نصب در نظر گرفته شود.

مشخصات فنی لول ترانسمیتر راداری رزمونت مدل ۳۳۰۰

در جدول زیر مهمترین مشخصات فنی ترانسمیتر سطح راداری رزمونت مدل ۳۳۰۰ ذکر شده است. برای کسب اطلاعات فنی بیشتر و جزئی تر به کاتالوگ محصول مراجعه نمایید.

مزایای لول ترانسمیتر Rosemount ۳۳۰۰

• اندازه گیری مستقیم سطح بدون وابستگی به چگالی یا فشار هیدرواستاتیک
• قابلیت اندازه گیری سطح مشترک در مدل ۳۳۰۲
• نداشتن قطعات مکانیکی متحرک
• نیاز نگهداری کمتر نسبت به بسیاری از فناوری های مکانیکی
• تنوع پراب برای مخازن کوتاه و بلند
• قابلیت استفاده در Chamber و Stilling Well
• خروجی استاندارد ۴ تا ۲۰ میلی آمپر HART
• امکان ارائه نسخه Modbus
• قابلیت جداسازی هد ترانسمیتر بدون بازکردن اتصال فرایندی در طراحی مناسب
• امکان بررسی Echo و عیب یابی از طریق نرم افزار

عبارت «عدم نیاز به کالیبراسیون» به معنی بی نیازی از پیکربندی نیست. طول پراب، ارتفاع مخزن، نقاط ۴ و ۲۰ میلی آمپر، نوع اندازه گیری و شرایط کاربرد باید هنگام راه اندازی تنظیم شوند.

تفاوت Rosemount ۳۳۰۱ و Rosemount ۳۳۰۲

Rosemount 3301

مدل ۳۳۰۱ برای اندازه گیری سطح مایعات طراحی شده است. این مدل در شرایط خاص می تواند سطح مشترک را نیز اندازه گیری کند، مشروط بر اینکه پراب کاملاً در سیال غوطه ور باشد.

خروجی های قابل ارائه در مدل ۳۳۰۱ شامل موارد زیر هستند:

• سطح مایع
• فاصله تا سطح
• حجم محاسبه شده
• دمای داخلی دستگاه
• سطح مشترک در حالت پراب کاملاً غوطه ور

مدل ۳۳۰۱ برای کاربردهایی مناسب است که متغیر اصلی مورد نیاز، سطح یک مایع در مخزن باشد.

Rosemount 3302

مدل ۳۳۰۲ برای اندازه گیری سطح کل و سطح مشترک دو مایع طراحی شده است. این مدل علاوه بر سطح مایع بالایی، محل مرز میان دو مایع و ضخامت لایه بالایی را نیز محاسبه می کند.

متغیرهای قابل اندازه گیری در مدل ۳۳۰۲ عبارت اند از:

• سطح کل مایع
• فاصله تا سطح
• سطح مشترک
• فاصله تا سطح مشترک
• ضخامت لایه مایع بالایی
• حجم
• دمای داخلی دستگاه

Rosemount ۳۳۰۲ برای مخازن حاوی دو مایع غیرقابل امتزاج، مانند لایه هیدروکربنی روی آب، انتخاب مناسب تری است.

شرایط اندازه گیری سطح مشترک

برای اندازه گیری صحیح Interface باید دو مایع دارای اختلاف ثابت دی الکتریک کافی باشند. کاربرد متداول شامل یک مایع بالایی با ثابت دی الکتریک کم، مانند روغن یا هیدروکربن، و یک مایع پایینی با ثابت دی الکتریک زیاد، مانند آب است.

در کاربردهای رایج:

• ثابت دی الکتریک مایع بالایی معمولاً کمتر از ۳ است.
• ثابت دی الکتریک مایع پایینی معمولاً بیشتر از ۲۰ است.
• ضخامت بیش از حد لایه بالایی می تواند قدرت بازتاب Interface را کاهش دهد.
• امولسیون ضخیم بین دو سیال ممکن است تشخیص سطح مشترک را دشوار کند.
• برای اندازه گیری هم زمان سطح و Interface باید نوع پراب مناسب انتخاب شود.
• مدل ۳۳۰۲ برای اندازه گیری مستقل و هم زمان این دو متغیر طراحی شده است.

به کاربردن واژه «تداخل سیالات» برای Interface صحیح نیست؛ اصطلاح مناسب سطح مشترک، فصل مشترک یا مرز بین دو مایع است.

برد اندازه گیری و طول پراب

حداکثر محدوده قابل اندازه گیری در Rosemount ۳۳۰۰ به نوع پراب وابسته است:

طول فیزیکی پراب لزوماً با محدوده مفید اندازه گیری برابر نیست. ناحیه گذار بالایی و پایینی، وزنه انتهای کابل، دیسک سنترینگ و ثابت دی الکتریک سیال می توانند بخش قابل استفاده پراب را کاهش دهند.

ثابت دی الکتریک مورد نیاز

حداقل ثابت دی الکتریک به نوع پراب و طول اندازه گیری وابسته است. بنابراین عدد ثابت ۱.۸ را نمی توان برای تمام پیکربندی های Rosemount ۳۳۰۰ اعلام کرد.

مقادیر راهنما عبارت اند از:

• پراب کواکسیال: حدود ۱.۵
• پراب دومیله صلب: حدود ۱.۹
• پراب تک میله صلب: حدود ۲.۵
• پراب تک میله داخل محفظه یا لوله فلزی مناسب: حدود ۱.۷
• پراب دوکابل انعطاف پذیر: از حدود ۱.۶ در بردهای کوتاه
• پراب تک کابل انعطاف پذیر: از حدود ۲.۵ در بردهای کوتاه

با افزایش طول پراب انعطاف پذیر، ممکن است برای دریافت بازتاب قابل اعتماد به ثابت دی الکتریک بیشتری نیاز باشد.

انواع پراب Rosemount ۳۳۰۰

پراب تک میله صلب

پراب Single Rigid برای مخازن کوتاه و کاربردهای دارای احتمال رسوب مناسب است. ساختار تک میله ای خطر ایجاد پل رسوبی میان دو هادی را کاهش می دهد.

پراب تک میله سگمنتی

این پراب از چند قطعه متصل شونده تشکیل شده و حمل ونقل و نصب آن در فضاهای محدود آسان تر است. طول و استحکام اتصال قطعات باید در زمان سفارش بررسی شود.

پراب تک کابل انعطاف پذیر

این پراب برای مخازن بلند استفاده می شود و می تواند تا حدود ۲۳.۵ متر طول داشته باشد. در انتهای آن معمولاً از وزنه یا اتصال مهاری استفاده می شود.

پراب دومیله صلب

پراب Twin Rigid بازتاب مناسبی در سیالات با ثابت دی الکتریک پایین ایجاد می کند، اما در سیالات رسوب زا احتمال تشکیل پل میان دو میله وجود دارد.

پراب دوکابل انعطاف پذیر

این مدل برای ارتفاع های زیاد و سیالات با ثابت دی الکتریک پایین تر قابل استفاده است. حرکت کابل ها، تماس آن ها با سازه های داخلی و رسوب میان دو کابل باید کنترل شود.

پراب کواکسیال

در پراب کواکسیال، موج در فضای میان هادی مرکزی و لوله بیرونی هدایت می شود. این ساختار بازتاب قوی و عملکرد مناسبی در مواد با ثابت دی الکتریک پایین دارد، اما برای سیالات بسیار چسبناک یا رسوب زا انتخاب مناسبی نیست.

پراب با پوشش PTFE

برای بعضی سیالات خورنده یا چسبناک می توان از پراب دارای پوشش PTFE استفاده کرد. محدوده فشار و دمای این نسخه با پیکربندی فلزی استاندارد یکسان نیست و باید جداگانه بررسی شود.

انتخاب پراب بر اساس ویسکوزیته و رسوب

نوع پراب در سیالات چسبناک و دارای رسوب اهمیت زیادی دارد:

• پراب تک میله برای سیالات دارای احتمال رسوب، انتخاب مناسب تری است.
• برای سیالات چسبناک می توان پراب دارای پوشش PTFE را بررسی کرد.
• در پراب دوتایی، رسوب نباید میان دو هادی پل ایجاد کند.
• در پراب کواکسیال، رسوب میان میله مرکزی و لوله بیرونی می تواند خطای اندازه گیری ایجاد کند.
• کواکسیال معمولاً برای سیالات بسیار چسبناک توصیه نمی شود.
• تمیزکاری دوره ای ممکن است در کاربردهای آلوده ضروری باشد.

براساس دیتاشیت، ویسکوزیته راهنمای قابل قبول برای پراب تک میله تا حدود ۸۰۰۰ cP، پراب دوتایی تا ۱۵۰۰ cP و کواکسیال تا حدود ۵۰۰ cP اعلام شده است. این مقادیر جایگزین بررسی دقیق کاربرد نیستند.

فشار و دمای کاری

پیکربندی های استاندارد Rosemount ۳۳۰۰ می توانند در شرایط مشخص تا فشار ۴۰ بار و دمای ۱۵۰ درجه سانتی گراد استفاده شوند. مقدار نهایی به موارد زیر وابسته است:

• استاندارد و کلاس فلنج
• نوع اتصال فرایندی
• متریال پراب
• متریال O-ring
• پوشش PTFE
• سایز اتصال Tri-Clamp
• نوع تأییدیه دستگاه

برای نمونه، اتصال های Tri-Clamp بسته به سایز ممکن است حداکثر فشار ۱۰ یا ۱۶ بار داشته باشند. نسخه دارای صفحه محافظ PTFE نیز می تواند به فشار کمتری نسبت به اتصال فلزی استاندارد محدود شود.

دمای مجاز O-ring نیز متفاوت است؛ بنابراین عبارت «۴۰- تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد» فقط برای پیکربندی های سازگار معتبر است.

خروجی HART و Modbus

نسخه ۴ تا ۲۰ میلی آمپر HART

این نسخه یک ترانسمیتر دو سیمه Loop-Powered است. سیگنال دیجیتال HART روی خروجی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر قرار می گیرد و برای پیکربندی، عیب یابی و دریافت متغیرهای دیجیتال استفاده می شود.

در لوپ HART وجود حداقل مقاومت مناسب برای برقراری ارتباط ضروری است.

نسخه RS-485 Modbus

نسخه Modbus از پروتکل های Modbus RTU، Modbus ASCII و Levelmaster پشتیبانی می کند. تغذیه این نسخه با نسخه دو سیمه HART متفاوت است و باید مطابق نقشه سیم کشی همان کد سفارش اجرا شود.

یک دستگاه مشخص، HART و Modbus را به عنوان دو خروجی مستقل هم زمان ندارد؛ نوع خروجی هنگام سفارش تعیین می شود.

اتصال WirelessHART

امکان افزودن ارتباط WirelessHART به نسخه سازگار با استفاده از آداپتور Emerson ۷۷۵ THUM وجود دارد. این قابلیت به معنی WirelessHART داخلی در Rosemount ۳۳۰۰ نیست.

کاربردهای Rosemount ۳۳۰۰

• مخازن ذخیره آب، روغن و مواد شیمیایی
• اندازه گیری سطح هیدروکربن ها
• اندازه گیری سطح مشترک روغن و آب
• مخازن کوچک و باریک
• مخازن دارای بخار یا تلاطم
• محفظه های جانبی و Bypass Chamber
• جایگزینی بعضی دیسپلیسرهای مکانیکی
• مخازن دارای هندسه پیچیده یا موانع داخلی
• کاربردهای دارای فشار و دمای متغیر
• سیالات خورنده با متریال یا پوشش مناسب
• اندازه گیری مواد نیمه مایع و بعضی سیالات ویسکوز

این سری عمدتاً برای کاربردهای مایع طراحی شده است و نباید بدون بررسی فنی به عنوان راهکار عمومی اندازه گیری جامدات معرفی شود.

نکات نصب Rosemount ۳۳۰۰

• پراب باید تا حد امکان مستقیم و بدون تماس با دیواره، همزن یا سازه های داخلی نصب شود.
• حداقل فاصله پراب از دیواره به نوع پراب و شرایط مخزن بستگی دارد.
• پراب انعطاف پذیر نباید آزادانه با تجهیزات داخل مخزن برخورد کند.
• در مخازن دارای جریان شدید ممکن است مهارکردن انتهای پراب لازم باشد.
• مهار پراب نباید نیروی کششی اضافی یا تنش حرارتی ایجاد کند.
• در نصب داخل Chamber، قطر محفظه و دیسک سنترینگ باید متناسب انتخاب شوند.
• نازل نباید به شکلی باشد که بازتاب کاذب شدید ایجاد کند.
• نواحی گذار بالا و پایین در تعیین نقاط ۴ و ۲۰ میلی آمپر لحاظ شوند.
• در سیالات چسبناک، امکان رسوب روی پراب بررسی شود.
• طول پراب بدون بررسی دستورالعمل سازنده تغییر داده نشود.
• سازگاری O-ring و متریال پراب با سیال کنترل شود.
• در مناطق خطرناک، نصب مطابق تأییدیه درج شده روی پلاک انجام شود.

عوامل مؤثر بر قیمت Rosemount ۳۳۰۰

قیمت لول ترانسمیتر رادار هدایت شونده Rosemount ۳۳۰۰ به پیکربندی محصول بستگی دارد:

• مدل ۳۳۰۱ یا ۳۳۰۲
• نوع و طول پراب
• پراب صلب، انعطاف پذیر، دوتایی یا کواکسیال
• متریال استنلس استیل، Alloy C-۲۷۶ یا Alloy ۴۰۰
• وجود پوشش PTFE
• اتصال رزوه ای، فلنجی یا Tri-Clamp
• استاندارد و کلاس فلنج
• خروجی HART یا Modbus
• وجود نمایشگر
• تأییدیه ضدانفجار
• نصب مستقیم یا Remote Housing
• دیسک سنترینگ، وزنه و تجهیزات جانبی
• گواهی متریال و کالیبراسیون
• نرخ ارز و شرایط تأمین

برای اعلام قیمت دقیق باید کد کامل سفارش یا مشخصات فرایندی ارائه شود.

راهنمای خرید Rosemount ۳۳۰۰

برای انتخاب صحیح، اطلاعات زیر را ارسال کنید:

1. اندازه گیری سطح یا سطح مشترک
2. مدل مورد نظر؛ ۳۳۰۱ یا ۳۳۰۲
3. نوع و ثابت دی الکتریک سیال
4. مشخصات هر دو مایع در کاربرد Interface
5. ارتفاع و قطر مخزن
6. طول مورد نیاز پراب
7. فشار و دمای فرایند
8. ویسکوزیته و احتمال رسوب
9. وجود کف، بخار یا تلاطم
10. نوع اتصال و سایز فلنج
11. متریال پراب و آب بندی
12. خروجی HART یا Modbus
13. تأییدیه ضدانفجار
14. وجود Chamber یا Stilling Well

کارشناسان تجهیز صنعت پس از بررسی این اطلاعات، نوع پراب، طول، متریال و کد سفارش مناسب را پیشنهاد می کنند.

سوالات متداول

آیا Rosemount ۳۳۰۰ رادار غیرتماسی است؟

خیر. این مدل رادار هدایت شونده است و امواج از طریق پرابی که داخل سیال قرار می گیرد هدایت می شوند.

تفاوت Rosemount ۳۳۰۱ و ۳۳۰۲ چیست؟

مدل ۳۳۰۱ عمدتاً برای اندازه گیری سطح استفاده می شود. مدل ۳۳۰۲ می تواند سطح کل، سطح مشترک و ضخامت لایه مایع بالایی را اندازه گیری کند.

حداکثر برد Rosemount ۳۳۰۰ چقدر است؟

با پراب های انعطاف پذیر، طول اندازه گیری می تواند تا حدود ۲۳.۵ متر باشد. پراب های صلب و کواکسیال معمولاً به طول کمتری محدود هستند.

آیا این ترانسمیتر برای سیالات چسبناک مناسب است؟

با انتخاب پراب مناسب امکان استفاده وجود دارد. پراب تک میله یا دارای پوشش PTFE معمولاً برای سیالات چسبناک مناسب تر از پراب کواکسیال است.

آیا فشار کاری تمام مدل ها ۴۰ بار است؟

خیر. ۴۰ بار حداکثر بعضی پیکربندی های استاندارد است. اتصال Tri-Clamp، صفحه PTFE، فلنج، O-ring و متریال می توانند فشار مجاز را کاهش دهند.

آیا Rosemount ۳۳۰۰ نیاز به کالیبراسیون دارد؟

فناوری GWR معمولاً به کالیبراسیون مرجع با پرکردن مخزن نیاز ندارد؛ اما طول پراب، ارتفاع مخزن، نقاط خروجی و تنظیمات کاربرد باید هنگام راه اندازی وارد شوند.

آیا گردوغبار و بخار هیچ اثری روی اندازه گیری ندارند؟

بخار و ذرات موجود در فضای مخزن معمولاً اثر کمتری بر GWR نسبت به روش های صوتی دارند؛ بااین حال کف، رسوب روی پراب و شرایط نامناسب نصب می توانند عملکرد را تحت تأثیر قرار دهند.

برای سفارش چه اطلاعاتی لازم است؟

نوع اندازه گیری، مشخصات سیال، ارتفاع مخزن، نوع و طول پراب، فشار، دما، اتصال فرایندی، خروجی و تأییدیه مورد نیاز باید اعلام شود.

لول ترانسمیتر راداری بورکرت ۸۱۳۶