Beröringsfri radarnivåmätning öppnar för fler möjligheter
Beröringsfri radarnivåmätning har blivit ett allt mer fördelaktigt alternativ i många olika tillämpningar. Tack vare ett egenutvecklat chip och ett nytt antennsystem har radarnivåmätarna i VEGAPULS 6X-serien ett högt dynamiskt omfång med mycket låg brusnivå. Det gör att den beröringsfria radarn nu också lämpar sig för applikationer där man tidigare varit hänvisad till andra mättekniker.
Författare: Joeri van der Kloet
Val och konfiguration av den nya sensorn har förenklats avsevärt tack vare den nya 6X-plattformen.
Det är värt att nämna att 6X-plattformen är i grunden ’cybersäker’, vilket gör sensorn framtidssäkrad med tanke på de allt striktare kraven kring cybersäkerhet. 6X-plattformen är konstruerad enligt internationella cybersäkerhetsstandarden IEC 62443 och går att få med APL-kommunikation, läs mer om detta längre ned i denna artikel.
Beröringsfri radarnivåmätning har under de senaste åren visat sig vara en robust och tillförlitlig teknik för många applikationer. Med introduktionen av VEGAPULS 6X-serien har tekniken förbättrats ytterligare jämfört med tidigare generationer. "Med vår första generation nivåmätare fanns fortfarande vissa begränsningar," säger Rob Smulders, Business Development Manager på VEGA. "Tidigare kunde man till exempel arbeta upp till maximalt 40 bar med en högfrekvensradar. Idag klarar vi 160 bar. Samma utveckling gäller temperaturer. I den här typen av svåra förhållanden går det numera att mäta nivå med en sändningsfrekvens på 80 GHz." Med andra ord: applikationer som tidigare krävde andra mätprinciper, som t.ex. guidad radar, kan nu utrustas med beröringsfri radar. Och det är nästan alltid en fördel om man kan undvika att vidröra något.”
Skillnad i praktiken
Att beröringsfri mätning med 6X-generationen ger förbättringar i processen, vet Smulders från praktisk erfarenhet. "Jag hade nyligen en kund som kunde minimera driftstoppen med cirka fem procent tack vare 6X-sensorn. Det kanske inte låter som mycket, men fem procent är skillnaden mellan en process som precis fungerar och en som plötsligt fungerar smidigt. Även Kemira, som tillverkar specialvätskor för olje- och gasindustrin, ökade tillförlitligheten i sin nivåmätning från under 90 % tillförlitlighet till 96 % med hjälp av 6X-nivåmätaren. Det gör stor skillnad i en sådan process." Hos Kemira hade man tidigare problem med opålitlig mätning i en specifik reaktor. En kombination av hög nivå och en aktiv omrörare ledde till att vätskan stänkte runt i reaktorn. VEGAPULS 6X ger i denna applikation, tack vare sin höga frekvens och stora dynamiska omfång, en renare signal och därmed en mer tillförlitlig mätning.
"Genom att minska störningar från radarsignalen går en renare signal in i behållaren och en renare signal kommer ut"
Högt dynamiskt omfång
VEGA är inte ensam om att tillverka 80 GHz-radarnivåmätare. ”Tekniken har funnits i över tio år och flera aktörer använder den i sina sensorer” förklarar Smulders och fortsätter ”Men vi är de enda som investerat i 6X-chipet, som är hjärtat i sensorn. Det är helt utvecklat och producerat internt.” 6X-chipet, i kombination med VEGAs nya antennsystem, ger mätningar med högt dynamiskt omfång och mycket låg brusnivå. Det innebär mindre störningar från radarsignalen och en renare mätning.
Beställning online
Tidigare hade VEGA ett brett sortiment av radarnivåmätare, men nu ingår alla typer av beröringsfria nivåmätare i 6X-plattformen. ”Förr behövde man veta exakt vilken signalutgång och vilka specifikationer som krävdes innan man kunde beställa rätt sensor. Med 6X går man igenom ett antal frågor och därefter konfigureras en 6X-sensor specifikt för din process. Varje 6X-sensor är alltså unik och 'skräddarsydd'. Alla sensorer bygger på samma plattform, men varje sensor har sina egna egenskaper” säger Smulders. Enligt honom beror denna nya metod delvis på förändringar i processindustrin. ”Det råder brist på personal, erfarna tekniker lämnar yrket och den nya generationen har knappt tid att sätta sig in i hur man konfigurerar och beställer nivåmätare. Denna utveckling förenklar processen, eftersom allt kan nu göras online. Men det går förstås fortfarande att skicka ritningar, så ser vi till att rätt sensor levereras. Investeringen är densamma oavsett metod.”
Lagring av naturgummi
Hos Kelvin Terminals i Terneuzen, Europas största tanklager för naturgummi, användes tidigare tryckgivare för att mäta innehållet i tanken. Dessa krävde inte bara frekvent kalibrering, utan gav också så osäkra resultat att operatörerna varje vecka behövde använda en mätsticka för att manuellt fastställa nivåerna, vilket var en process som kom med vissa risker. När man bestämde sig för att bygga ut tankparken valde företaget att utrusta både nya och befintliga tankar med radarnivåmätare. Tack vare VEGAPULS 6X slipper personalen nu mäta manuellt och kalibrering av tryckgivare är ett minne blott. Den nya mätningen gör dessutom att utrymmet i tankarna utnyttjas bättre – realtidsdata gör att underfyllning kan undvikas. Säkerheten har också förbättrats, eftersom överfyllning som tidigare var vanligt nu förhindras genom snabb och exakt nivåmätning.
"Hela vår 6X-plattform uppfyller den internationella standarden IEC 62443 för cybersäkerhet”
Sand
Installationen av en serie radarnivåmätare ökade också effektiviteten hos flytspackelproducenten Quartzline. Där lagras bland annat sand i flera stora silos. Tidigare kunde opålitliga mätvärden leda till att man antingen fick slut på sand, eller att lastbilar behövde ta tillbaka överskottsmaterial då silon var mer fylld än väntat. Efter ett pilotprojekt i en äldre del av anläggningen valde man att utrusta alla stora silos med beröringsfria radarnivåmätare. Enligt Fred van Zanten, driftschef på Quartzline, betalar sig dessa snabbt: ”Nu när vi har mycket bättre överblick över lagret kan vi göra mer kostnadseffektiva inköp. Om priserna är höga och det finns utrymme att vänta kan vi köpa in några dagar senare till bättre pris. En silo rymmer ju tre lastbilar, vilket ger stor flexibilitet.”
Granulat
Att VEGAPULS 6X fungerar utmärkt med många olika material visas bland annat hos Trinseo i Hoek van Holland.
Där byggdes en ny blandningsanläggning 2019. De 40 silona utrustades initialt med laserdetektorer, men dessa gav opålitliga mätvärden med mörka granulat. Det var mycket svårt att rikta lasern rätt och damm från granulatet påverkade också mätningen. För att hålla lasern ren krävdes dessutom tryckluft, vilket var kostsamt. Efter en kort tid byttes laserdetektorerna ut mot VEGAPULS 6X. Den nya radarnivåmätaren har inga problem med färgade granulat och fungerar dessutom utmärkt i dammiga miljöer. Nu har Trinseo tillförlitlig och realtidsbaserad nivåövervakning och behöver inte längre använda tryckluft, vilket sparar energi.
Cybersäkerhet och säkerhet
Säkerheten har varit en viktig aspekt i utvecklingen av VEGAPULS 6X-plattformen. Det gäller både processäkerhet då alla 6X finns i ATEX- och SIL-versioner, men också cybersäkerhet. ”Vi ser att slutanvändare än så länge inte fokuserar särskilt mycket på cybersäkerhet för mätinstrument i processen, men för oss som leverantör är det viktigt,” förklarar Smulders. ”Därför är hela 6X-plattformen konstruerad enligt internationella cybersäkerhetsstandarden IEC 62443. Designen är alltså cybersäker från grunden, då man i efterhand inte kan göra en sensor cybersäker. Redan vid ritbordet var detta ett grundkrav.” VEGA förberedde sig redan då även för nästa kommunikationsprotokoll: VEGAPULS 6X finns nu även tillgänglig med APL. Detta snabba protokoll öppnar för ännu fler tillämpningar med beröringsfri radar.
VEGA tillhandahåller innovativa lösningar som möter alla dina behov inom nivåmätning, punktnivåmätning och tryckmätning. Kontakta oss för att diskutera dina utmaningar på info.se@vega.com eller ring 08-428 451 40. Läs mer på www.vega.com.
