Radarový snímač výšky hladiny pre vodohospodárske aplikácie VEGAPULS WL61

VEGAPLUS WL 61 je nový radarový senzor uvedený na trh spoločnosťou VEGA v roku 2010. Bol špeciálne vyvinutý pre aplikácie vo vodnom/odpadovom hospodárstve. Je to ideálny snímač výšky hladiny v mnohých aplikáciách.



V súčasnosti sú používane v sektore vodného/odpadového hospodárstva ultrazvukové alebo hydrostatické snímače. Radar však ponúka podstatne viac predností ako existujúce meracie princípy. Na prvom mieste je, že radarový snímač nie je ovplyvňovaný zmenami teploty, pohybom vetra, hmly alebo dažďom. Vďaka svojej vysokej citlivosti možno radarové snímače použiť dokonca aj na detekciu vodnej hladiny pod vrstvou peny. To však nie je všetko. Pri meraní prietoku v otvorenom kanály je radarový snímač podstatne presnejší ako ultra-zvukový, pretože zmeny teploty majú značný vplyv v malom meracom rozsahu ultrazvukových snímačov. V prípade ultrazvukových snímačov môžu byť chyby merania väčšie ako 20 % z dôvodu rýchleho stúpnutia teploty snímača vplyvom slnečného žiarenia na prevodník.

 

Vývoj s ohľadom na použitie v špecifickom priemysle
Novadarový snímač VEGAPULS WL 61 bol pripravovaný špeciálne pre použitie vo vodnom/odpadovom hospodárstve a distribučných systémoch a je reálnou alternatívou voči ultrazvukovým snímačom vďaka porovnateľnej cene. Tesne uzatvorený prívodný kábel a robustný kryt snímača sa vyznačuje krytím IP 66/68 (1 bar)! Vďaka rozličným možnostiam montáže sa dá senzor jednoducho inštalovať do existujúcej infraštruktúry.
Merané údaje sa dajú jednoducho prenášať buď priamo do existujúceho riadiaceho systému alebo cez vyhodnocovací prístroj VEGA s releovými výs-tupmi aj na riadenie čerpadiel. Linearizačné krivky zásobníkov je možné uložiť priamo do snímača a tak je možné pohodlne riešiť, napr. meranie prietoku v otvorenom kanály alebo žľabe (charakteristiky vybraných typov meracích kanálov a žľabov sú uložené v nastavovacom programe PACTWARE).

 

Radarový snímač VEGAPUSL Wl61

 

Technické údaje:
Meracia frekvencia: pásmo K (26 GHz)
Merací rozsah: 0 ... 15 m
Presnosť merania: ± 2 mm
Montážne uchytenie: montážna slučka a príruba DN80
Elektronické verzie: 4 ... 20 mA /HART, Profibus PA, Foundation Fieldbus FF
Prevádzkový tlak: -1...+2 bar (-100 ... +200 kPa)
Prevádzkové teploty: -40 ... +80 °C
Krytie: IP66/68 (2 bar)
Výstup: 4 ... 20 mA/HART, PA, FF
Displej: PLICSCOM, zobrazova-cia jednotka VEGADIS 62
Nastavovanie: PLICSCOM alebo PACTWARE pomocou proto-kolu DTM uspôsobený pre vodné hodpodárstvo
Meranie prietoku: do snímača je možné zadať linearizačné krivky a tak je možne priamo na displeji zobraziť prietok na otvorených žľaboch.
Napájanie: 9.6 ... 36 V DC
Dĺžka kábla: štandardne 5 m alebo iná na požiadanie, kábel je s tienením a zosilnený s kevlarovými vláknami, alebo PUR
Certifikáty: ATEX II 1G, 1/2G, 2G EEx ia IIC T6.

 

Konštrukcia zapuzdrenej antény


Merací princíp
Radarový senzor vysiela cez anténu krátke impulzy s trvaním asi 1 ns. Tieto sa odrážajú od meraného média a sú prijímané anténou ako odrazy. Z doby medzi vyslaním a prijatím impulzu je možné priamoúmerne zistiť meranú výšku hladiny. Radarové snímače VEGAPULS WL61 využívajú osvedčenú zapuzdrenú anténu:
Radarový signál je z oscilátora vedený cez signálnu spojku na impedančný kužeľ ECCOLIGHT. Z impedančného kužeľa sa signál cez pokovený povrchu (vákuovo nanášaná vrstva nehrdzavejúcej ocele na vnútornom povrchu plastovej kužeľovej antény - plast VALOX zosilnený skleným vláknom) koncentruje smerom ku meranému povrchu. Kužeľ antény je ukončený šošovkovým plastovým PP krytom, ktorý rovnako koncentruje radarové signály a zároveň chráni anténu pred vlhkosťou a prachom.

 

Výhody zapuzdrenej antény
- Ľahká a kompaktný tvar
- Veľmi dobré zaostrenie meracieho lúča s uhlom 10 °
- Optimálna ochrana proti kondenzácii a prachu
- Jednoduchá montáž
- Veľmi krátka blokovacia vzdialenosť
- Prevádzkový tlak do 2 bar


Montážne možnosti VEGAPULS WL 61
Osobitnou prednosťou radarových snímačov VEGAPULS WL 61 sú viaceré možnosti inštalácie sondy. Vzhľadom na malé rozmery, nízku hmotnosť sondy a bezdotykový princíp merania sú požiadavky na mechanické upevnenie rozmanité. Jednou z možnosti je sondu jednoducho nechať visieť nad hladinou na signálnom kábli (pomocou montážnej matice alebo cez závesné oko), ako napr. pri meraní výšky hladiny v studni.

 

Kontrola hladiny v studni a riadenie čerpadla


Na zaistenie spoľahlivého merania počas silného vetra je potrebné sondu pevne prichytiť, aby sa nekývala. Jednou z možnosti je použitie montážnej matice so závitom G1½" a upevnenie na konzole.

 

Meranie prietoku v otvorenom meracom žľabe


Inou možnosťou je využitie montážnej slučky a upevnenie sondy na strop alebo stenu zásobníka, napr.

 

Meranie výšky hladiny vody v riekach a potokoch


V niektorých prípadoch, napr. pri uzatvorených bazénoch na dažďovú vodu s úzkym priestorom medzi stropom a vodnou hladinou sa odporúča inštalovať snímač horizontálne. Výhodné je využiť montážnu slučku 170 mm a radarový signál odrážať pomocou kovovej platne - odrazového terčíka umiestneného s uhlom 45° voči vodnej hladine. V ponuke sú rozličné dĺžky montážnych slučiek pre optimálne uchytenie a polohovanie sondy.

 

Kontrola preplnenia bazéna


Samozrejme ďalšou možnosťou je použitie kompresnej príruby DN80 alebo redukčnej príruby na DN 100. Takéto pripojenie je vhodné na uzatvorené zásob-níky s prírubami a nadstavcami.

 

Montážna príruba DN80 a redukčná príruba Dn100


Použitie radarového snímača VEGAPULS WL61 vo vodnom hospodárstve
V porovnaní s klasickými mera-cími technikami, jeho prelo-mová technológia ponúka množstvo výhod:

 

Meranie výšky hladiny


Skrutkové čerpadlo v ČOV


VEGAPULS WL 61 sa dá jednoducho inštalovať na spoľahlivé riadenie skrutkového čerpadla aj pri vysokom podiele pevnej frakcie vo vode. Prednosti: riadenie čerpadla prostredníctvom vyhodnocovacej jednot-ky VEGA alebo cez PLC, jedno-duché oživenie a nastavenie, bezúdržbová prevádzka.

 

Meranie výšky v čerpacej šachte


Použitie radarového snímača pri meraní hladiny vody v úzkej čerpacej šachte sa vďaka úzkemu zaostreniu signálu VEGAPULS WL 61 prejavuje výhodami: Senzor dokáže spoľahlivo merať výšku aj pri tvorbe peny na stenách šachty, široké možnosti upevnenia snímača, riadenie čerpadla cez VEGAMET 391 a ne-citlivosť na nalepovanie.

 

Kontrola pretečenia bazénov


Na optimálne využívanie kapa-city bazénov počas záplav je možné merať výšku hladiny po-mocou VEGAPULS WL 61 s po-mocou odrazovej kovovej platne. Senzor je odolný aj voči ponoreniu s krytím IP 66/68 (2 bar), meria s veľmi malou mŕtvou zónou, bezdotykovo a bez nárokov na údržbu.

 

Meranie výšky hladiny


Meranie výšky hladiny potokov a riek


Vďaka kompaktnému tvaru je VEGAPULS WL 61 obzvlášť vhodný na monitorovanie výšky hladiny v riekach, potokoch, kanáloch a jazerách. Sonda sa môže inštalovať na rozličné existujúce štruktúry, ako mosty, stožiare... Meranie je veľmi presné +/-2 mm a tvar sondy je chránený voči vandalizmu.

 


Meranie prietoku


Meranie prietoku na prívodných kanáloch


VEGAPULS WL 61 umožňuje podstatne prednejšie meranie prietokov, ako sa realizuje v súčasnosti. Merané hodnoty je možné ukladať do senzora a neskôr dokumentovať udalosti pri zmenách hladiny v bazéne. Veľkou prednosťou je potreba len minimálnej vzdialenosti ku meranej hladine, integrované výpočtové charakteristiky kanálov, pamäť až na 100 000 meraných hodnôt.

 

Meranie prietoku v otvorených žľaboch


VEGAPULS WL 61 je ideálny na
meranie prietoku v otvorených
žľaboch rozličných typov a vy-
hotovení a na prepadových hrádzach. Meranie nie je citlivé na teplotu, vietor, penu na hladine. Prenos meraných údajov je možný priamo do existujúcich riadiacich systémov alebo cez vhodnú vyhodnocovaciu jednotku, ktorá aktivuje potrebné relé na riadenie čerpadiel.
Na vyhodnotenie meranej výšky možno použiť základnú vyhodnocovaciu jednotku VEGAMET 381 s analógovým výstupom 4 ... 20 mA/HART a dvoma reléovými výstupmi na jednoduché riadenie.
Pre zložitejšie úlohy je v ponuke vyhodnocovacia jednotka VEGAMET 391, ktorá predstavuje ideálne riešenie pre priame vyhodnotenie signálu na mieste merania alebo s montážou v rozvádzačoch ako náhradný riadiaci systém. Okrem analógového výstupu 4...20 mA/HART obsahuje až do 6 výstupných relé, pomocou ktorých je možno ovládať čerpadlá/alarmy alebo iné funkcie riadenia bez potreby zložitého PLC riadiaceho systému.
Jednotka VEGAMET 391 má integrovaný čítač na meranie pretečeného množstva a dokáže zobrazovať prietok ale aj celkové pretečené množstvo. Rovnako má pamäť na dlhodobý záznam priebehu meranej veličiny s možnosťou dokumentovať zmeny. Takáto zostava snímača VEGAPULS WL61 a jednotky VEGAMET 391 je ideálna pre riešenie väčšiny úloh vovodnom hospodárstve.

 

Záver
Úplne uzatvorený anténny systém snímača VEGAPULS WL61, prijateľný cena, vysoká presnosť merania a možnosť zatopenia snímača otvára nové oblasti používania radarových snímačov VEGA s garanciou veľmi spoľahlivej prevádzky.
Nájde uplatnenie od merania výšky v studniach alebo pri kontrole hladiny vody v retenčných bazénoch s dažďovou vodou, pri meraní prietoku v otvorených kanáloch až po meranie výšky hladiny vody v riekach a jazerách.


Text a foto:
Ing. Dušan Kiseľ, CSc.
K - TEST, s.r.o.
Letná 40, 042 60 Košice
Tel.: 055 6253633,
ktest@iol.sk, ktest@ktest.sk
www.ktest.sk, www.testo.sk

 

 

 

 

 

 

 

Späť

Komentáre k článku | Pridať komentár

martin (25.05.2016)

pozdravujemm.obraciam sa na vas s prosbou či neviete o nejakom zariadení do studne na meranie výšky hladiny vody aby mi nezhorelo ponorne čerpadlo v studni.dosť mam kolísavu hladinu a tak by som chcel predísť zničeniu zariadenia.dakujem

karol lichtner (02.10.2013)

dobry den
prosim o informaciu ci zariadenie na meranie vysky hladiny v sachte-precerpavacka-je vybavene aj systemom na zaslanie spravy-sms-o prekroceni nezelanej vysky hladiny.
s pozdravom
lichtner

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
7 + 6 =
Odoslanie formulára

Priemyselné utierky

MEWA - priemyselne_utierky