การวัดอัตราการไหลของสลัรีพบในอุตสาหกรรมกระบวนการหลายประการ และมักมีความท้าทายในการวัดอัตราการไหลของสลัรีเนื่องจากเหตุผลต่าง ๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในขนาดและปริมาตรของอนุภาคที่ตกค้าง ความหนาแน่นที่แตกต่างกัน การไหลแบบลามินาร์ และความเร็วสูงที่มักจำเป็นในการรักษาอนุภาคที่ตกค้างในสารละลาย
แอปพลิเคชันการวัดสลัรีที่พบบ่อย ความท้าทาย
บางแอปพลิเคชันการวัดสลัรีที่พบบ่อยและความท้าทายรวมถึง:
กระดาษและกระดาษ โดยมีความเข้มข้นปกติของสารละลายที่มีอยู่ที่ปากเครื่องกระดาษในกระบวนการซัลเฟต ซึ่งเป็นวิธีที่สำคัญที่สุดสำหรับการผลิตเซลลูโลสเคมีเนื่องจากมันยังสร้างเซลลูโลสที่แข็งแรงกว่ากระบวนการเซลลูโลสเครื่องกล
โลหะและเหมืองแร่ ด้วยสารละลาย 5% ถึง 8% ในหลายกระแส รวมถึงเนื้อเยื่อสูงกว่า 50% ในเส้นทางของโรงสีทองแดง
การฉีดสารเคมีสำหรับน้ำมันและก๊าซธรรมชาติและปิโตรเคมี ที่มีปฏิกิริยาเพิ่มเติมในสัญญาณการไหลที่มีเสียง
แอปพลิเคชันการฟรักค์ต้องการความแม่นยำของ 0.25% ของส่วนผสมของน้ำและทรายที่ส่งลงในบ่อเพื่อลดความท้าทายของบ่อ
การบำบัดน้ำและน้ำเสียเกลือ ที่ความนำไฟฟ้าสูงของน้ำเกลือ ร่วมกับประมาณ 10% ของสารละลาย สร้างความแปรปรวนสูงในการวัดอัตราการไหล
โชคดีที่สุดสำหรับสลัรีส่วนใหญ่เป็นน้ำและเหลวนำไฟฟ้า ทำให้มันเหมาะสำหรับการวัดอัตราการไหลโดยไม่สร้างความรบกวนโดยใช้เครื่องวัดการไหลแม่เหล็กหรือ magmeters เท่านั้น เทคโนโลยีการวัดนี้เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่สามารถวัดการไหลในแอปพลิเคชันที่เร่าร้อนและการไหลแบบลามินาร์
Magmeters ประกอบด้วยตัวส่งสัญญาณและเซนเซอร์ที่วัดอัตราการไหลร่วมกัน Magmeter ที่เซนเซอร์ถูกวางตามเส้น และวัดแรงดันที่ถูกเกิดขึ้นโดยของเหลวเมื่อมันไหลผ่านท่อ ตัวส่งสัญญาณจะเอาแรงดันที่ถูกเกิดขึ้นโดยเซนเซอร์ แปลงแรงดันเป็นการวัดอัตราการไหลและส่งการวัดอัตราการไหลนั้นไปยังระบบโฮสต์
ไม่ว่าจะเป็นการวัดการไหลจากเนื้อเยื่อเซลลูโลส น้ำเค็ม หรือเหมืองแร่โดยใช้ magmeters—รวมถึงการมีแผ่นชนกันเพื่อป้องกันการทำลายและเซนเซอร์ของมิเตอร์—อนุภาคในกระแสการไหลของสลัรีสามารถทำให้การอ่านไม่เสถียร ปัญหาเหล่านี้และปัญหาอื่น ๆ สามารถแก้ไขได้โดยการเลือก magmeter ที่เหมาะสมสำหรับแต่ละแอปพลิเคชัน
การจัดการสัญญาณที่ไม่เสถียรในการวัดอัตราการไหลของสลัรี
การอ่าน magmeter ที่ไม่เสถียรและไม่แม่นยำ มักเกิดจากสิ่งสกปรกที่ตกค้างในของเหลวที่กระทบต่อเซนเซอร์ของอิเล็กโทรดและทำให้เกิดการกระโดดของมิลลิโวลต์ ซึ่งจากนั้นถูกตีความว่าเป็นการกระโดดของการไหล ท่อไฟเบอร์กลาสมักถูกใช้ในบริการเกลือหรือสารเคมี และมันมักจะสร้างกระแสสถิตในการใช้งาน ซึ่งเช่นปัญหาการกระทบของอนุภาค จะมีผลต่อความสมบูรณ์ของการวัด เมื่อใช้ magmeter มาตรฐาน สัญญาณเสียที่วัดโดยเซนเซอร์จะต้องพยายามแยกจากสัญญาณการไหลอย่างต่อเนื่องและแม่นยำ
วิธีการชดเชยแบบดั้งเดิมสำหรับประเภทของเสียงนี้คือการขยายเวลาการดัมป์ของสัญญาณการไหล ซึ่งทำในตัวส่งสัญญาณ ด้วยลักษณะของสัญญาณสลัรีเหล่านี้ มันไม่แปลกที่จะเห็นเวลาการดัมป์ระหว่าง 30 ถึง 60 วินาที วิธีนี้จะสร้างค่าอัตราการไหลที่เสถียร แต่มันไม่เหมาะสำหรับควบคุมแบบเรียลไทม์ สำหรับกระบวนการการไหลหลายๆ กระบวนการ การตายของกระบวนการมักน้อยกว่าหนึ่งวินาที ดังนั้นการดัมป์ไปยังขนาดใหญ่ขนาดนี้หมายความว่าการควบคุมกำลังตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นก่อนหลายรอบ ซึ่งอาจทำให้การทำงานของระบบควบคุมไม่เสถียร
ประเภทการทำงานที่ไม่เสถียรนี้มักทำให้วาล์วควบคุมเขย่าเบาะเบาะ ลดผลิตภัณฑ์และเวลาหยุดทำงาน แม้จะมีการใช้การดัมป์ทั้งในตัวส่งสัญญาณและระบบควบคุม ในกรณีมากมีเสียงมากเกินไปที่จะควบคุมกระบวนการได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในตัวอย่างโรงกระดาษหนึ่ง เมื่อปัญหามีความรุนแรงที่สุด โรงงานจะต้องปิดการควบคุมอัตโนมัติโดยสมบูรณ์และเคลื่อนวาล์วควบคุมด้วยมือ ทำให้ไม่เพียงแต่ประสิทธิภาพต่ำลง แต่ยังใช้เวลาของผู้ปฏิบัติงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพ
วิธีการวัดอัตราการไหลของสลัวที่ดีกว่า
วิธีหนึ่งในการลดผลกระทบจากเสียงคือเพิ่มพลังงานที่มีให้กับสัญญาณที่สร้างโดยเซนเซอร์ เช่น เพิ่มพลังงานจาก 0.5 แอมป์ในการออกแบบเก่า ไปสู่ 2 แอมป์ในการออกแบบใหม่ อย่างไรก็ตามการเพิ่มพลังงานให้กับสัญญาณแก้ไขเพียงด้านหนึ่งของปัญหาการวัด คือสัญญาณที่มีเสียง โดยไม่ทำการแก้ไขปัญหาทั้งหมดเกี่ยวกับขยะหรือการกระตุ้นที่เกิดจากระบบอื่นๆ
โดยการวิเคราะห์ตัวอย่างเสียงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงกว่า 200 ตัวอย่าง ในช่วงการพัฒนา และการใช้ประโยชน์จากความสามารถของไมโครโปรเซสเซอร์ที่ดีขึ้น ทีมพัฒนามิเตอร์แม็กสามารถระบุความต้องการสำหรับการประมวลผลดิจิตอลที่ซับซ้อนมากขึ้นในตัวส่งสัญญาณ รวมถึงการประมวลผลสัญญาณเพื่อระบุและละเว้นค่าผิดปกติที่เกิดจากการชนของอนุภาค
เทคโนโลยีภายใน: การปรับปรุงมิเตอร์ไฟฟ้าแม่เหล็ก
ตัวส่งสัญญาณขั้นสูงนี้จะมาพร้อมกับการซื้อมิเตอร์แม็กใหม่ และสามารถติดตั้งใหม่ในการติดตั้งที่มีอยู่ได้ มีการรวมทั้งสามโปรไฟล์เสียงกระบวนการ สองความถี่ของคอยล์ การตัดเฉดสูญเริ่มต้น และห้าโหมดประมวลผลสัญญาณที่กำหนดไว้ล่วงหน้าตามเวลาเฉลี่ย ระดับเสียงกระบวนการ ปัจจัยระดับเสียงกระบวนการ/ระดับความเสียหาย ระยะเวลาสแกน และเวลาจำกัดของค่าเฉลี่ยการทำงาน ยังมีโหมดประมวลผลสัญญาณที่กำหนดเองอย่างสมบูรณ์ที่หกที่สามารถกำหนดได้โดยผู้ใช้ตามการใช้งาน มีการสนับสนุนทางเทคนิคเพื่อช่วยในการปรับปรุงและพัฒนาการกำหนดค่าที่กำหนดเอง
เซนเซอร์ของมิเตอร์เป็นการออกแบบโดยไม่มีส่วนที่เคลื่อนไหว ซึ่งเหมาะสำหรับการวัดสลัวที่นำไฟฟ้าได้ เมื่อใช้กับสลัวที่นำไฟฟ้าได้ มิเตอร์นี้จะลดการบำรุงรักษาและซ่อมแซมอย่างมาก ไม่มีส่วนที่เคลื่อนไหวหรืออุปสรรคหมายความว่าไม่มีการเสียหายทางกลไกหรือการสะสมวัสดุ ซึ่งทำให้มีระดับความเชื่อถือสูง
การตรวจวัดที่ซ่อนอยู่กำลังมีความสำคัญที่เพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรมต่างๆ การใช้อุปกรณ์วัดที่สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับเงื่อนไขการติดตั้ง เงื่อนไขกระบวนการ และสุขภาพของอุปกรณ์เป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการดูแลรักษาที่พยายาม ความสามารถในการตรวจสอบมิเตอร์อัจฉริยะจะให้การวินิจฉัยเหล่านี้พร้อมกับการแจ้งเตือนแบบเรียลไทม์ แจ้งให้บุคลากรดูแลรักษาเกี่ยวกับปัญหาก่อนที่จะเกิดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการใดๆ การวินิจฉัยรวมถึงการแสดงสัญญาณสำหรับท่อว่าง การไหลย้อน และการติดตั้งอิเล็กโทรด รวมถึงปัญหาอื่นๆ
การส่งตัวแปรการวินิจฉัย ตัวแปรรองที่ผู้ใช้สามารถเลือก (เช่น อุณหภูมิอิเล็กทรอนิกส์ การไหลรวมทั้งหรือตัวแปรอื่นๆ ทั้ง 16 ตัวเลือกที่มีอยู่) และข้อมูลอื่นๆ ไปยังโฮสต์ เช่น ระบบควบคุมหรือการจัดการทรัพย์สิน ต้องใช้โปรโตคอลการสื่อสารดิจิตอล HART (จาก FieldComm Group) เป็นหนึ่งในตัวเลือก และมันถูกนำมาใช้บนสัญญาณการวัดการไหล 4-20mA
มีข้อดีที่เป็นโปรโตคอลอุปกรณ์ฟิลด์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรมกระบวนการ ดังนั้นระบบโฮสต์หลายระบบรองรับโปรโตคอลนี้ สำหรับระบบที่ไม่รองรับ มีอุปกรณ์แปลงโปรโตคอลที่ใช้แปลงสัญญาณ HART เป็นสัญญาณหลายๆ ชนิด แน่ใจว่าเข้ากันได้กับระบบโฮสต์ทั้งหมด
ผู้ใช้สุดท้ายควรมองหาไลน์ของมิเตอร์แม็กที่มีขนาดหลากหลาย เช่น 3 - 36 นิ้ว (80 - 900 มม.) ด้วยความแม่นยำ ±0.25% แบบมาตรฐาน และ ±0.15% ตัวเลือกความแม่นยำสูง เพื่อจัดการกับแอปพลิเคชันส่วนใหญ่
เทคโนโลยีการวัดขั้นสูงในการใช้งาน: การประยุกต์ใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์
ก่อนการติดตั้งเมเจอร์แม็กเน็ตสลูรี่ สัญญาณการไหลจากมิเตอร์มีค่าที่แปรปรวนระหว่างค่าสูงสุดที่ 150 ลิตรต่อนาที ถึงค่าต่ำสุดที่ 10 ลิตรต่อนาที หลังจากการติดตั้งเมเจอร์แม็กเน็ตสลูรี่ใหม่ การลดการสั่นสะเทือนลดลงจาก 15 เหลือเพียงสามวินาที เมื่อรวมกับความสามารถในการประมวลผลสัญญาณในตัวส่งสัญญาณ สร้างสัญญาณที่เสถียรมากขึ้น โดยการวัดที่สังเกตได้มีค่าที่สอดคล้องกับการไหลของสลูรี่จริง
การควบคุมกระบวนการที่ปรับปรุงขึ้น ที่เป็นผลมาจากการอ่านการไหลสลูรี่ที่ดีขึ้น ไม่เพียงช่วยในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการดำเนินการ แต่ยังช่วยให้บริษัทหลีกเลี่ยงการทำงานใหม่เนื่องจากการให้อาหารวัสดุไม่ถูกต้องซึ่งมีผลต่อคุณภาพของวัสดุบรรจุ
ในแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมเซลลู๊ดอีกตัวหนึ่ง ในสวีเดน กำลังประสบปัญหาการสั่นสะเทือนของกระบวนการมากเกินไป นอกจากการสึกหรอของวาล์วควบคุมที่มีการใช้งานบ่อยเนื่องจากการเคลื่อนไหวบ่อย ยังต้องกลับจากการควบคุมวงวิธีปิดเป็นการควบคุมด้วยมือในกรณีมากมาย ด้วยเมเจอร์แม็กเน็ตสลูรี่ใหม่ที่ติดตั้งที่โรงงานในสวีเดนนี้ บุคลากรสามารถทำงานในโหมดควบคุมวงวิธีปิดอัตโนมัติอย่างต่อเนื่อง ทำให้เพิ่มผลิตภัณฑ์ ลดการใช้วัสดุดิบ และลดการขัดข้องของกระบวนการ
เทคโนโลยีการวัดขั้นสูงในการใช้งาน: การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเหมือง
ปรับปรุงที่คล้ายกันสามารถพบได้ในอุตสาหกรรมอื่น ๆ รวมถึงเหมืองทองในอเมริกาใต้ที่ติดตั้งเมเจอร์แม็กเน็ตสลูรี่บนท่อการกระจายเมล็ดแร่ ก่อนการติดตั้ง การปรับสมดุลโหลดอัตโนมัติของโหลดที่หมุน (อัตราส่วนของวัสดุหยาบที่ส่งกลับไปยังโรงบดเปรียบเทียบกับวัสดุละเอียด) ไม่สามารถทำได้และต้องทำด้วยมือเพื่อคำนึงถึงปัจจัยการปรับ การปรับเหล่านี้มักจะไม่ถูกต้องหรือไม่ทำทันเวลา ทำให้ต้องมีการทำงานใหม่อย่างมาก ความแปรปรวนของการไหลสลูรี่ที่กว้างยังทำให้การจัดการค่า pH ของกระบวนการมีความท้าทาย ทำให้ต้องลดการผลิตเพื่อเหตุผลด้านความปลอดภัย หลังจากการติดตั้งเมเจอร์แม็กเน็ตสลูรี่การตอบสนองแบบเรียลไทม์ต่อการเปลี่ยนแปลงอัตราการไหลตอนนี้มีอยู่ นี้ลดการทำงานใหม่ที่จำเป็นและเพิ่มประสิทธิภาพ โดยให้การปรับสมดุลมวลอัตโนมัติที่กำลังทำในเรียลไทม์
เมเจอร์แม็กเน็ตขั้นสูงช่วยปรับปรุงความแม่นยำ ควบคุม และประสิทธิภาพ
เรื่องราวความสำเร็จที่คล้ายกัน—ด้วยการปรับปรุงที่สำคัญในเรื่องความแม่นยำ ควบคุม และประสิทธิภาพ—สามารถพบได้ในอุตสาหกรรมใดก็ได้ที่มีการสัญญาณเมเจอร์แม็กเน็ตที่สะเทือน โดยเฉพาะกับสลูรี่ แม้ว่าการวัดการไหลของสลูรี่ยังคงเป็นความท้าทาย โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีการนำไฟฟ้าสูงหรือเสียดสีเมื่อการอ่านการไหลถูกใช้สำหรับควบคุมวงวิธีปิด ส่วนใหญ่ของแอปพลิเคชันเหล่านี้สามารถแก้ไขด้วยเทคโนโลยีเมเจอร์แม็กเน็ตที่ทันสมัย
การใช้เทคโนโลยีชั้นนำปรับแต่งได้ในลักษณะที่สามารถปรับและปรับเปลี่ยนได้ ช่วยลดความแปรปรวนของการอ่านการไหล ช่วยให้บุคลากรสามารถทำงานในโรงงานใกล้ขอบเขตการทำงานมากขึ้น นอกจากนี้ยังมีการควบคุมวงวิธีปิดอัตโนมัติที่ดีขึ้น ความเสถียรของกระบวนการที่ดีขึ้น และการเพิ่มประสิทธิภาพ—รวมถึงการลดการสึกหรอของอุปกรณ์ในช่วงการไหลที่หลากหลาย โปรไฟล์ และช่วง
