Radarowa sonda poziomu VEGAPULS 21 chroni przed przepełnieniem

Belgijskie przedsiębiorstwo ENGIE Solutions specjalizuje się w uzdatnianiu wody (pitnej i ścieków) dla zakładów przemysłowych. O pomoc w tej sprawie zwróciła się do niego duża fabryka maszyn w regionie Liège, zatrudniająca 2800 pracowników. W tym zakładzie ENGIE zajmuje się uzdatnianiem ścieków i innych cieczy z różnych procesów technologicznych. Szczególnym wyzwaniem były ścieki pochodzące z linii produkcyjnej do obróbki części metalowych. Zawarty w nich chrom musiał być najpierw odseparowany i następnie przetworzony.

Niezbędna ochrona przed przepełnieniem

Praca z chromem nie jest łatwa ze względu na jego właściwości niebezpieczne dla zdrowia i środowiska naturalnego. Żeby uniknąć zanieczyszczenia środowiska, zgromadzony roztwór kwasu chromowego jest przechowywany w zbiornikach HDPE o podwójnych ściankach. Operatorzy szukali rozwiązania do wiarygodnego pomiaru poziomu napełnienia, aby dokładnie śledzić poziom agresywnego roztworu chromu w zbiorniku. Wprawdzie pojemność zbiornika powinna być jak najlepiej wykorzystana, ale w żadnym wypadku nie może dojść do jego przepełnienia.

Do niedawna w oczyszczalniach ścieków do pomiaru poziomu stosowano technologię ultradźwiękową, głównie z przyczyn ekonomicznych. Gdy na początku 2020 r. firma VEGA wprowadziła na rynek nową serię sond na bazie technologii radarowej, otworzyły się zupełnie nowe perspektywy. Kompaktowe sondy radarowe VEGAPULS (serie 10/20/30) pod względem kosztów są porównywalne z urządzeniami ultradźwiękowymi, jednak przekonują znacznie wyższą niezawodnością i łatwością obsługi.

Proste rozwiązanie chroni pracowników

"Szukałem rozwiązania do pomiaru poziomu napełnienia, które nie wiązałoby się z ryzykiem dla moich pracowników", mówi Laurent Roumieux, kierownik działu w firmie ENGIE. "Dotąd stosowaliśmy pomiar ultradźwiękowy konkurencyjnego producenta. Ostatnio jednak, dzięki mojemu kontaktowi z firmą VEGA, zainstalowaliśmy bezkontaktowy pomiar radarowy na zbiorniku HDPE wypełnionym kwasem solnym (HCI). Przy przechodzeniu przez dach zbiornika HDPE mogłem kontrolować poziom napełnienia. To rozwiązanie było bardzo proste i przede wszystkim bezpieczne. Od czasu uruchomienia sonda niezawodnie dostarcza wartości pomiarowe".

Ze względu na te pozytywne doświadczenia Laurent Roumieux rozważał, czy można zainstalować taką sondę także na zbiorniku z agresywnym kwasem chromowym. To zastosowanie nie jest identyczne i pozostaje znacznie bardziej kompleksowe, ponieważ chodzi tu o leżący zbiornik walcowy z podwójną ścianką.

"W międzyczasie zebrałem jednak doświadczenia z nowymi sondami radarowymi VEGA i zdecydowałem się na zainstalowanie VEGAPULS 21", tłumaczy Roumieux.

Dobre skupienie wiązki sygnału oznacza dokładniejsze wyniki pomiarów

VEGAPULS 21 stanowi część kompaktowej serii sond radarowych do pomiaru poziomu, firmy VEGA. Centralnym elementem tych sond jest mikrochip radarowy, opracowany przez VEGA specjalnie pod kątem wymagań pomiaru poziomu. Dzięki jego niewielkiej konstrukcji możliwe było stworzenie bardzo kompaktowych czujników.

Technologia 80 GHz umożliwia precyzyjne skierowanie wiązki radaru na wybrany punkt mierzonego medium. Ułatwia to rozgraniczenie sygnałów pomiarowych i zakłócających – pomiary stają się o wiele prostsze i dokładniejsze w porównaniu z innymi technologiami. Nie ma sygnałów zakłócających w instalacjach takich jak rury czy pompy, w wąskich szybach lub przy zbiornikach o podwójnych ściankach. Tym samym – w przeciwieństwie do sond ultradźwiękowych – nie jest potrzebne tłumienie sygnału zakłócającego. Sondy radarowe – obok odporności na wahania temperatury, podciśnienie lub wysokie ciśnienie – odznaczają się przede wszystkim brakiem wrażliwości na zanieczyszczenia.

 

Fot. 1. Pomiar poziomu napełnienia przez ściankę zbiornika z tworzywa sztucznego? To nie problem, jeśli dysponujemy skupioną wiązką radarową. W rezultacie wzrasta bezpieczeństwo przy nadzorowaniu zbiorników z kwasem chromowym

Są to czynniki, które często powodują zakłócenia przy pomiarach z użyciem sond ultradźwiękowych. Ponadto sondy radarowe mają duży zakres dynamiki, który gwarantuje pewność pomiaru poziomu nawet przy silnym tłumieniu sygnału.

Te właściwości przeważyły na korzyść zastosowania VEGAPULS 21.

"Instalacja nie wymagała przewiercania się przez ścianki zbiornika", tłumaczy Roumieux. "Jest to interesujące z kilku powodów. Po pierwsze, pomiar jest bardzo bezpieczny, ponieważ moi pracownicy podczas pracy nigdy nie mają kontaktu z roztworem kwasu chromowego i nie występuje ryzyko wypadku podczas instalacji. Po drugie, nie trzeba wykonywać otworów w zbiorniku, żeby zainstalować kołnierz montażowy dla sondy. Pozwala to uniknąć uszkodzeń, a także eliminuje koszty instalacji odpowiedniego kołnierza".

Inną zaletę kompaktowych sond stanowi prowadzenie pomiarów aż do brzegu zbiornika. W przypadku sond ultradźwiękowych optymalne dopasowanie pomiaru jest utrudnione, ponieważ mamy do czynienia z większym zakresem niekontrolowanym przez sondę. W przypadku sond radarowych nie ma to znaczenia – zakres poza kontrolą sondy jest mniejszy i nawet mocno zabrudzone czujniki nadal dostarczają dokładnych wartości pomiarowych. Dzięki temu można w pełni wykorzystać pojemność zbiorników.

Wgląd od zbiornika poprzez aplikację

Dla zespołu ENGIE nowa sonda oznacza nie tylko poprawę bezpieczeństwa, ale także szybszy montaż. Za pomocą aplikacji VEGA Tools i funkcji umożliwiającej pozycjonowanie sondy można w łatwy sposób optymalnie ukierunkować sondę radarową przy zbiorniku walcowym. Jest to aplikacja, którą Yannick Crouquet, technik odpowiedzialny za instalację i uruchomienie, uznał za niezwykle praktyczną.

 

Fot. 2. Bezpłatna aplikacja VEGA Tools umożliwia zdalny odczyt pomiarów i wprowadzanie parametrów

 

Fot. 3. Krzywa echa radarowych sond poziomu przedstawiona w aplikacji

"Dzięki temu nie muszę zabierać poziomnicy ani rusztowania na zbiornik, żeby odpowiednio ukierunkować sondę", ocenił.

Yannick Crouquet jest zachwycony aplikacją również z innych względów. "Mogę łączyć się bezpośrednio przez smartfon i bezpłatną aplikację VEGA Tools", mówi.

Sondy wyposażone w moduł wyświetlający i obsługowy PLICSCOM z Bluetooth mogą być obsługiwane bezprzewodowo z poziomu aplikacji. Prosta struktura menu i intuicyjna obsługa sprzyjają łatwemu uruchomieniu każdej sondy. Dzięki temu wartości pomiarowe lub status sondy są od razu widoczne. Wszystkie istotne informacje o urządzeniu VEGA można wyświetlić, wprowadzając jego numer seryjny. Ułatwia to późniejsze czynności serwisowe.

Jest to idealne rozwiązanie dla sondy zamontowanej na walcowym zbiorniku kwasu chromowego, który stanowi wyzwanie w zakresie dostępu i montażu.

"Dzięki aplikacji VEGA Tools, w pierwszych dniach byłem w stanie zdalnie śledzić wyniki pomiarów i jakość sygnału sondy pomiarowej", wyjaśnia Yannick Crouquet. Po kilku dniach obserwacji nabrałem przekonania, że VEGAPULS 21 działa prawidłowo i mogłem znów skoncentrować się na innych zadaniach. Późniejszy dostęp do parametrów i oprogramowania moich nowych sond poziomu był również o wiele łatwiejszy. To prawdziwa oszczędność czasu i mniej ograniczeń".

Jürgen Skowaisa
Product Manager VEGA