Co sprawdzić w Radarowy miernik poziomu.
Radarowy miernik poziomu siedzi na stropie zbiornika i wysyła sygnał mikrofalowy w dół przez przestrzeń parową do powierzchni cieczy, po czym mierzy albo czas powrotu odbicia — radar impulsowy — albo przesunięcie częstotliwości sygnału przestrajanego w sposób ciągły — radar FMCW — i z tego wylicza odległość, a więc poziom. W odróżnieniu od wskaźnika pływakowego czy taśmy serwo nic nie porusza się w zbiorniku: nie ma mechanizmu, który się zatnie, taśmy, która się zerwie, ani pływaka, który utonie w gęstym lub lepkim ładunku. W odróżnieniu od sondy pojemnościowej odczyt nie…
Co wyróżnia pomiar radarowy
Radarowy miernik poziomu siedzi na stropie zbiornika i wysyła sygnał mikrofalowy w dół przez przestrzeń parową do powierzchni cieczy, po czym mierzy albo czas powrotu odbicia — radar impulsowy — albo przesunięcie częstotliwości sygnału przestrajanego w sposób ciągły — radar FMCW — i z tego wylicza odległość, a więc poziom. W odróżnieniu od wskaźnika pływakowego czy taśmy serwo nic nie porusza się w zbiorniku: nie ma mechanizmu, który się zatnie, taśmy, która się zerwie, ani pływaka, który utonie w gęstym lub lepkim ładunku. W odróżnieniu od sondy pojemnościowej odczyt nie zależy od tego, czy stała dielektryczna ładunku mieści się w wąskim paśmie — choć ładunek o bardzo słabym odbiciu wciąż może osłabić sygnał powrotny.
Główne elementy
Antena i przetwornik
Antena — tubowa, paraboliczna lub prętowa, zależnie od wielkości zbiornika i ładunku — nadaje i odbiera sygnał mikrofalowy. Osadzona jest w przyłączu procesowym o wytrzymałości na ciśnienie zbiornika i pary ładunku; na gazowcach to przyłącze musi pozostać gazoszczelne przy pełnym ciśnieniu projektowym.
Rura uspokajająca
Wiele instalacji prowadzi antenę w rurze uspokajającej sięgającej w głąb zbiornika: tłumi ona falowanie i chlupot powierzchni i daje sygnałowi czystą drogę, wolną od odbić od elementów wewnętrznych, jak wężownice grzewcze czy grodzie przelewowe.
Moduł elektroniki
Zamienia surowe echo na wartość poziomu, nakłada kompensację temperatury i gęstości i podaje wynik na wskaźnik miejscowy i do centrali ładunkowej. Na tankowcach zasila wprost komputer ładunkowy.
Punkt odniesienia i kalibracji
Stały cel odniesienia albo punkt pomiaru ręcznego pozwala sprawdzić miernik względem pomiaru fizycznego — to jedyny sposób wychwycenia dryfu elektroniki między przeglądami klasy.
Dobór i wymiarowanie
O wyborze decydują zakres wysokości zbiornika, własności dielektryczne ładunku i spodziewany stan par nad nim, bo i gaz obojętny, i pary węglowodorów nieznacznie zmieniają czas przebiegu sygnału, a dobra instalacja to kompensuje. Pomiar do rozliczeń handlowych wymaga najściślejszej klasy dokładności, jaką system oferuje; zwykły pomiar eksploatacyjny zniesie grubszą.
- Pasmo częstotliwości dobrane do wysokości zbiornika i wymaganej rozdzielczości, bo wyższa częstotliwość zawęża wiązkę i poprawia dokładność na dużych zasięgach
- Wytrzymałość przyłącza procesowego dobrana do ciśnienia projektowego zbiornika i prężności par ładunku
- Materiał anteny zgodny z ładunkiem, bo chemikaliowce przechodzą przez bardzo różne produkty
- Klasa dokładności wykazana względem uznanego standardu pomiarów rozliczeniowych, jeśli odczyt służy do ilości handlowych
Przepisy i klasa
Kodeks IGC wymaga na gazowcach systemu pomiaru poziomu niezależnego od alarmu wysokiego poziomu i oba bada się osobno. Chemikaliowce i zbiornikowce olejowe pod MARPOL coraz częściej muszą używać pomiaru zamkniętego, by przy sprawdzaniu poziomu nie uwalniać par ładunku — co radar wspiera z natury, bo zbiornika nigdy się nie otwiera. Towarzystwa klasyfikacyjne badają działanie i kalibrację systemu w odstępach ustalonych w schemacie przeglądów statku, a instalację rozliczeniową sprawdza się dodatkowo względem krajowych wymagań metrologicznych lub odniesionych do OIML tam, gdzie ładunek sprzedaje się według odczytu.
Typowe usterki
| Przyczyna | Skutek |
|---|---|
| Piana lub silne falowanie na powierzchni ładunku | Rozproszone lub utracone echo, wskazanie zamiera albo skacze na fałszywy poziom |
| Osady lub kondensat na czole anteny | Osłabiony sygnał, narastający błąd łatwy do przeoczenia, aż pomiar ręczny się nie zgodzi |
| Fałszywe echa od elementów wewnętrznych zbiornika | Błędny odczyt, gdy elektronika zaczepi się o odbicie od wężownicy lub drabiny zamiast od powierzchni |
| Ładunek słabo odbijający, o bardzo niskiej stałej dielektrycznej | Słaby sygnał powrotny, gorsza dokładność lub utrata odczytu przy dnie zbiornika |
| Nieskorygowany dryf elektroniki między przeglądami | Rosnąca rozbieżność z pomiarem ręcznym, ryzyko przy ładunku rozliczeniowym |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Homologacja dla konkretnej strefy zagrożenia wybuchem i grupy gazowej, jakiej wymaga zbiornik
- Wykazana klasa dokładności z danymi z prób, a nie tylko deklaracja producenta
- Oprogramowanie kompensacyjne uwzględniające rzeczywisty skład par ładunków, które statek wozi, a nie tylko powietrze
- Serwis umiejący przekalibrować lub wymienić moduł elektroniki w miarę możliwości bez odgazowania zbiornika
Odczyt radaru sprawdzajcie pomiarem ręcznym na początku każdego ładunku, którego statek dawno nie woził — zmiana stałej dielektrycznej między produktami to najczęstszy powód, dla którego dotąd dokładny miernik zaczyna dryfować.