Akustik, ultratovushli va radioto’lqinli sath o’lchash vositalari

BARS radar turidagi transmitterlarni qo'llash

Hozirgi kunda radar turidagi sath o`lchagichlarni ishlab chiqaruvchi kompaniyalar juda ko`p shulardan biri KONTAKT-1 kompaniyasidir. Ushbu kompaniya BARS radar turidagi sath o'lchagichlari (kontaktsiz darajadagi datchiklar)ni ishlab chiqaradi. BARS radar turidagi sath o`lchagichlarning hozirgi kunda anchagina turlari mavjud va ular yildan-yilga takomilashib bormoqda. Hozir esa shularning ayrim zamonaviy turlarini e`tiboringizga havola etaman.

2-jadval.BARS radar turidagi sath o`lchagichlarning texnik ma`lumotlari

BARS radar turidagi sath o`lchagichlarining asosiy afzalligi shundaki, radar turidagi transmitterlar, sig'imli turdagi transmitterlardan farqli o'laroq, sathi o'lchangan mahsulot bilan “aloqa” qilmaydilar. Suzuvchi va siqib chiqaruvchi turdagi o'lchagichlar sig'imli turdagi o`lchagichlar bilan bir xil kamchiliklarga ega - o'lchangan mahsulot bilan bevosita aloqa qiladilar. Bu qalin mahsulotlar (masalan, beton) sathini o'lchashda daraja o'lchagichining harakatlanuvchi qismlarini yopishishiga olib keladi. Shuni ta'kidlash kerakki, sig'imli turdagi sath o'lchagichlar suzuvchi turdagi sath o'lchagichlarini foydalangandan ko`ra afzalroqdir, chunki unda harakatlanuvchi qismi yo'q.

BARS radar turidagi transmitterlar atrof-muhit bilan aloqaga kirishmaydi, ya`ni sathni o'lchashda: harorat, bosim, bug'lanish, rezervordagi havo oqimlari va changlar o`lchov jarayoniga halaqit qilmaydi. Faqatgina ushbu holatda mos sath o`lchash vositasini tanlash maqsadga muvofiq. Yuqoridagi holatlarda BARS ultratovush radarli sath o`lchagichidan foydalanish qolgan sath o`lchash vositalaridan afzalroqdir.
BARS radar turidagi sath o`lchagichining qolgan turdagi sath o`lchash vositalaridan asosiy farqi uning ko'p qirraliligidir. U suyuqlik sathini o'lchashdan tashqari va uning turli xil xususiyatlarga ega bo'lgan moddalar aralashmasi sathinini ham o'lchash qobiliyatidir. Ushbu moddalrga yopishqoq, agressiv va boshqa turdagi suyuqliklarni ham olish mumkin. BARS radiolokatorlari ko'plab sanoat mahsulotlarining darajasini o'lchashga imkon beradi: suyuq - moy, och va quyuq yog'li mahsulotlar, erituvchi, spirt, turli xil kimyoviy eritmalar, ishqorlar, pastalar, suspenziyalar, eritmalar, suv, oziq-ovqat suyuqliklari, bo'yoq va laklar,
asosiy qismi - sement, ko'mir, gips, soda, o'tin chiplari, don, aralash yem va boshqalar.
Barcha BARS radar turidagi transmitterlar, bir darajali o'lchagichning asosiy funktsiyasidan tashqari, bir vaqtning o'zida darajadagi ko'rsatkichlar sifatida ishlaydi - darajadagi transmitter chegara darajalarining ikkita qiymatini dasturlash qobiliyatiga ega, ya'ni. daraja o'lchagich bir vaqtning o'zida ikkita darajali nazorat datchigi sifatida ishlaydi.
KONTAKT-1 korxonasining BARS radar turidagi transmitterlari qatoriga turli xil qo'llanilish sohalari uchun radar turidagi transmitterlar kiradi. BARS radar darajasi ko'rsatkichlari suyuqlik darajasini o'lchash uchun ham, quyma materiallar darajasini o'lchash uchun ham ishlatilishi mumkin.
BARS351I radar turidagi transmitter

14-rasm

BARS351I radar turidagi sath o'lchagich har xil suyuqlik sathini doimiy ravishda kontaktsiz yuqori aniqlikda (o'lchov xatosi ± 1 mm) o'lchash uchun mo'ljallangan: och yog'li mahsulotlar, yog` va quyuq yog'li mahsulotlar, har qanday suyuqliklar (ham o'tkazuvchan, ham dielektrik), gidroksidli kimyoviy moddalar (ishqorlar, kislotalar va ularning eritmalari), pastalar, erituvchilar, bo'yoqlarni, undan tashqari ortiqcha bosim ostida bo'lgan idishlarda ham avtonom ravishda o`lchash qobilyatiga ega.
Ishlash printsipi
BARS351I radar turidagi sath o`lchagichi uzluksiz nur chiqarish yo`li bilan ishlaydi. Signalni uzluksiz modda sirtiga yuboradi va harakat vaqtiga bog`liq ravishda modda sathini aniqlaydi. Qayta qabul qilish moslamasi antenna tomonidan muhit yo'nalishi bo'yicha chiqariladigan davriy chiziqli chastotali
modulyatsiyali radio signalni hosil qiladi. Radio to'lqin vakuumdan o'tadi, o`lchanyabgan modda yuzasidan aks etadi, teskari yo'nalishda tarqaladi, antenna tomonidan qabul qilinadi va yana qayta ishlash blokiga kiradi va u ma'lum bir vaqtda chiqarilgan signal bilan o'zaro ta'sirga kirishadi. Shu orqali modda sathini yuqori aniqlikda o`lchanadi.
Signalni qabul qilish protsessori o'lchash signalining spektral ishlashini amalga oshiradi va oqim darajasini hisoblab chiqadi, uni raqamli va analog signaliga aylantiriladi va ma'lumotlar uzatish liniyalari orqali tashqi qurilmalarga uzatiladi.
BARS351I radar turidagi sath o`lchash qurilmasi quyidagi tashqi qurilmalar bilan birgalikda ishlashni ta'minlaydi:

• 
  dasturiy ta'minotga ega kompyuter;
  
• 
  UVP-02 universal ikkilamchi konvertori ;
  
• 
  BUK-01 boshqaruv va boshqarish bo'limi ;
  
• 
  analog ko'rsatkich moslamasi (milliammetr);
  
• 
  yozib olish moslamasi.
  

BARS351I radar turidagi sath o`lchash qurilmasi RS485 interfeysi bilan mahalliy tarmoqqa birlashtirilishi mumkin, bu esa 32 ta qurilmani bitta aloqa liniyasiga signalni takroriy vositalarisiz ulash imkonini beradi. Agar aloqa liniyasida takroriy qurilmalar mavjud bo'lsa, 250 ta qurilmani ulash mumkin.
Avzaliklari
Kontaktsiz radar o'lchovlari printsipidan foydalanish, eng zamonaviy element bazasidan va mahsulotlarni yig'ish va sinovdan o'tkazishning ilg'or usullaridan foydalanish qurilmaga quyidagi afzalliklarni beradi:

• 
  yuqori o'lchov aniqligi (o'lchov xatosi ± 1 mm);
  
• 
  yuqori ishonchlilik;
  
• 
  o'lchovlarning aniqligi va barqarorligining beqarorlashtiruvchi omillar ta'siridan mustaqilligi (atrof-muhit harorati, idish ichida bug'larning borligi, boshqariladigan mahsulotning agressivligi va boshqalar);
  
• 
  to'liq avtomatlashtirish, bu qurilmani o'rnatish, yoqish va ishlashni sezilarli darajada osonlashtiradi;
  
• 
  xavfli joylarda ishlash qobiliyati;
  
• 
  radiatsiya quvvati pastligi (mavjud standartlardan radiatsiyaning sezilarli darajada pastligi) sababli korxonalar xodimlarining to'liq xavfsizligi, shuningdek idish ichidagi radio to'lqinlarning to'liq lokalizatsiyasi taminlanadi;
  
• 
  qurilmani korxonaning axborot tarmog'iga(Ethernet taqmog`iga) va jarayonlarni boshqarish tizimiga qo'shish qulayligi;
  
• 
  avtomatik o'z-o'zini diagnostika qilish va ichki nosozliklarni signalizatsiya qilish. Hosil bo`lgan nosozlikni ekranda ko`rsatishi;
  
• 
  kam quvvat sarfi.
  

BARS 322MI radar turidagi transmitterlar

15-rasm
BARS322MI radiolokatsion radiokanali har xil suyuqlik (neft, neft mahsulotlari, suv, ishqorlar, kislotalar, moy, oziq-ovqat suyuqliklari va boshqalar) va quyma (sement, ohak, qum, maydalangan tosh) sathini doimiy ravishda kontaktsiz o'lchash va uni nazorat qilish uchun mo'ljallangan.

BARS322MI radar turidagi o'lchagichlar o'rnatilgan raqamli indikatorda o'lchangan qiymatni aks ettirishga va o'lchangan qiymatni oqim signaliga va RS- 485 raqamli kod signaliga aylantirishga imkon beradi.
Ishlash printsipi
BARS322MI radar turidagi transmitter boshqariladigan modda yuzasiga vaqti-vaqti bilan o'zgarib turadigan chastotali radio to'lqinlarni yuboradi.
Boshqariladigan modda yuzasidan aks etgan radioto'lqin radioto'lqin darajasi o'lchagichining qabul qiluvchisiga aks etib keladi. Chiqarilgan signal va boshqariladigan moddaning yuzasi aks ettirgan signalning o'zaro ta'siri natijasida sath o'lchagichining qabul qiluvchisida, chastotasi sirtgacha bo'lgan masofaga mutanosib ravishda signal hosil bo'ladi. Ushbu signal mikroprotsessor tomonidan maxsus algoritm bo'yicha qayta ishlanadi, uning yordamida boshqariladigan moddagacha bo'lgan masofa hisoblab chiqiladi, u joriy sath balandligi yoki joriy hajmga aylantiriladi va uning qiymati o'rnatilgan raqamli indikatorda ko'rsatiladi. Shu bilan birga, joriy sath yoki oqim hajmi interfeys chiqishda raqamli signalga va analog chiqish signaliga aylantiriladi, bu ma'lumotni kompyuterga yoki o'lchov natijasini masofadan ko'rsatish uchun ikkilamchi konvertorga uzatish uchun ishlatilishi mumkin.
BARS322MI radar turidagi sath o`lchash qurilmasi quyidagi tashqi qurilmalar bilan birgalikda ishlashni ta'minlaydi:

• 
  UVP-02 universal ikkilamchi konvertori ;
  
• 
  BUK-01 boshqaruv va boshqarish bo'limi ;
  
• 
  analog ko'rsatkich moslamasi (milliammetr);
  
• 
  yozib olish moslamasi.
  

BARS322MI radar darajasi ko'rsatkichlari RS485 interfeysi bilan mahalliy tarmoqqa birlashtirilishi mumkin, bu esa 32 ta qurilmani bitta aloqa liniyasiga signalni takroriy vositalarisiz ulash imkonini beradi. Agar aloqa liniyasida takroriy qurilmalar mavjud bo'lsa, 250 ta qurilmani ulash mumkin.
Instrument versiyalari
BARS332MI radiolokatori tizimli ravishda ishlov berish bo'linmasidan va unga mexanik ravishda bog'langan antenna-to'lqinlarni boshqarish tizimidan (AWS) iborat. Qayta ishlash moslamasi chidamli alyuminiy qotishma qobig'i bo'lib, uning ichida qurilmaning barcha elektron qismlari va bo'linmalari joylashgan. ABC qabul qiluvchi-qabul qilgich antennasini va birlashtiruvchi to'lqin o'tkazgich qismini o'z ichiga oladi. Idishning atmosferasi bilan bevosita aloqada bo'lgan ABC qismlari kimyoviy ta'sirlarga chidamli materiallardan - zanglamaydigan po'latdan va floroplastikadan tayyorlangan.
Qurilmaning konstruktsiyasi shundan yaratilganki agar kerak bo'lsa, antenna-to'lqinli yo'riqnoma tizimini demontaj qilmasdan ishlov berish blokini
ajratishga va almashtirishga imkon beradi, ya'ni idishning bosimini pasaytirmasdan ishlov berish blokini almashtirsa bo`ladi.
Dielektrik qiymatining kattaligi (sirtdan aks ettirish koeffitsienti) turli xil texnologik jarayonlarda va turli geometrik o'lchamlarga ega bo'lgan rezervuarlarda barqaror ishlashni ta'minlash uchun radar turidagi transmitterlar bir-biridan farq qiladigan bir qator konstruktsiyalarga ega. Qabul qilingan signalning qo'shimcha kuchaytirgichi mavjudligi va ABC turini va hajmini o'zgartirish qobiliyati bu turdagi transmitterlarning asosiy ustunligi hisoblanadi.
BARS341I radar turidagi transmitter

16-rasm
BARS341I radiolokatsion radio eshittirish vositasi har xil suyuqlik sathini doimiy ravishda kontaktsiz yuqori aniqlikda (o'lchov xatosi ± 2 mm) o'lchash uchun mo'ljallangan. Quyidagi moddalar shular jumlasidan: och yog'li mahsulotlar, yog` va quyuq yog'li mahsulotlar, har qanday suyuqliklar (ham o'tkazuvchan, ham dielektrik), gidroksidi kimyoviy moddalar (ishqorlar, kislotalar va ularning eritmalari), pastalar, erituvchilar, bo'yoqlar. BARS341I ushbu moddalar sathini ortiqcha bosim hosil bo`lganda ham o`lchash xususiyatiga ega qurilma hisoblanadi.

BARS341I radar turidagi o'lchov vositasi 33286-13 raqami ostida o'lchov asboblari davlat ro'yxatidan o'tgan.
Asosiy funktsiyalari
boshqariladigan sathni yuqori aniqlikda, uzluksiz, kontaktsiz o'lchash va o'lchov natijalarini raqamli va analog elektr signallariga aylantirish;
konvertatsiya qilingan sath qiymatlarini aloqa liniyalari orqali (raqamli va analog) uzatish va o'lchov natijalarini ko'rsatish, zaxiralash yoki idishni yuklash / tushirish jarayonlarini boshqarish maqsadida foydalaniladigan tashqi qurilmalarga uzatish BARS341I qurilmasining asosiy funksiyasi hisoblanadi.
Radar turidagi transmitterlarni tekshirish
Ishlab chiqarishdan chiqarilganda, BARS341I radar turidagi transmitterlar tekshirish tartibiga muvofiq dastlabki tekshiruvdan o'tkaziladi. Radar darajasi ko'rsatkichlarini tekshirish UP-01 kalibrlash birligida amalga oshiriladi.
Ishlash printsipi
BARS341I radar turidagi transmitter boshqariladigan muhit yuzasiga vaqti- vaqti bilan o'zgarib turadigan chastotali radio to'lqinlarni yuboradi. Har bir chastotada qurilma boshqariladigan modda yuzasidan aks etgan signalni qabul
qiladi va uni chiqarilgan signal bilan taqqoslaydi. Qabul qilgichning mikroprotsesorida chiqarilgan signal raqamli kodga aylantiriladi. Raqamli ma'lumotlar massivining qiymatlari mikrokontroller tomonidan qayta ishlanadi. Ushbu qayta ishlash natijasi aks etuvchi sirtgacha bo'lgan masofa (boshqariladigan modda)ga uzviy bog`liq bo`ladi va undan tashqari ushbu qurilma ma'lumotni kompyuterga yoki ikkilamchi konvertorga uzatish uchun ishlatilishi mumkin.
BARS341I radar turidagi sath o`lchash qurilmasi quyidagi tashqi qurilmalar bilan birgalikda ishlashni ta'minlaydi:

• 
  dasturiy ta'minotga ega kompyuter;
  
• 
  UVP-02 universal ikkilamchi konvertori ;
  
• 
  BUK-01 boshqaruv va boshqarish bo'limi ;
  
• 
  analog ko'rsatkich moslamasi (milliammetr);
  
• 
  yozib olish moslamasi.
  

BARS341I radar turidagi sath o`lchagich RS485 interfeysi bilan mahalliy tarmoqqa birlashtirilishi mumkin, bu esa 32 ta qurilmani bitta aloqa liniyasiga signalni takroriy vositalarisiz ulash imkonini beradi. Agar aloqa liniyasida takroriy qurilmalar mavjud bo'lsa, 250 ta qurilmani ulash mumkin.
Instrument versiyalari
BARS341I radar turidagi transmitter konstruktiv ravishda ishlov berish bo'linmasidan va unga mexanik ravishda bog'langan antenna-to'lqinlarni boshqarish tizimidan (AWS) iborat. Qayta ishlash moslamasi chidamli alyuminiy qotishma qobig'i bo'lib, uning ichida qurilmaning barcha elektron komponentlari joylashgan. ABC qabul qiluvchi va qabul qilgich antennasini o'z ichiga oladi.
Idishning atmosferasi bilan bevosita aloqada bo'lgan ABC qismlari kimyoviy ta'sirlarga chidamli materiallardan tayyorlanadi (zanglamaydigan po'lat va floroplastik). O'lchagichni ishchi idishga o'rnatish uchun ABC ga ulangan o'rnatish gardishi mavjud.
Turli xil geometrik o'lchamlarga ega bo'lgan rezervuarlar va idishlar gardishlarida sathni o'lchash moslamasini o'rnatish, ortiqcha bosim va boshqariladigan moddaning haroratini o`lchash uchun maxsus idishlar ishlab chiqarilmoqda.
Avzalligi
Kontaktsiz radar o'lchovlar printsipidan foydalanish, eng zamonaviy element bazasidan va mahsulotlarni yig'ish va sinovdan o'tkazishning ilg'or usullaridan foydalanish qurilmaga quyidagi afzalliklarni beradi:
yuqori o'lchov aniqligi (o'lchov xatosi ± 2 mm);
beqarorlashtiruvchi omillar ta'siridan qat'iy nazar ishonchli ishlash (keng harorat oralig'i, o'lchangan muhitning agressiv tabiati, bug'lar);
xavfli jarayonlarda ham qurilmadan foydalanish imkoniyati;
elektr ta'minoti pallasida va interfeysning chiqishida ortiqcha kuchlanish va qisqa tutashuvdan himoya qilish;
tashqi va ichki tebranishga chidamli ishlash;
ichki qizib ketishning o'z-o'zini diagnostikasi va signalizatsiyasi, mikroto'lqinli modulning ishlamay qolishi, mikroprotsessor qismi, qurilmani kalibrlash sxemasi, antenna tizimining xususiyatlarining o'zgarishi.


XULOSA

Men bu kurs ishi loyihasini bajarish mobaynida, radar turidagi sath o`lchash qurilmalari, ularning turlari va ishlash prinsipi to`g`risidagi bilim ko`nikmalarimni yanada oshirib oldim. Bunga yaqqol misol qilib, qaysi texnologik sath o`lchash jarayonida qaysi qurilmadan foydalanish samarali ekanligi to`g`risidagidir (albatta qurilma o`lchanayotgan modda turiga, muhitning termodinamik xossalariga, idish turiga va boshqa omillarga bog`liq holda). Bu kurs ishi loyihasini bajarish jarayonida BARS radar turidagi sath o`lchash qurilmasi boshqa (kurs ishi loyihasida berilgan PULS va Micropilot) sath o`lchash qurilmalaridan ustun jihatlari meni diqqatimni o`ziga tortdi. Buning sababi esa xizmat ko`rsatish davomiyligi ko`p muddatni, o`lchov xatoligi esa kichik ( ± 1 mm), quvvat iste`moli ham ancha kichik (6 vatt), boshqariladigan muhit harorati qolgan turdagi radar turidagi sath o`lchagichlaridan yuqori (-40℃ - +100 ℃) va eng asosiysi ma`lumotlarni uzoq masofaga hech qanday yo`qotishlarsiz yetkazishidir. Bundan tashqari kurs ishi loyihasida berilgan sath o`lchash uchun zarur bo`lgan ISO talablariga mos radar turidagi sath o`lchash qurilmalarini ishlab chiqaruvchi dunyodagi mashhur kompaniyalar nomi ham berib o`tdim. Men ishonamanki ushbu kurs ishi loyihasida olgan bilim ko`nikmalarim texnologik jarayonlarda anchagina menga va korxona byudjetiga kattagina foyda keltiradi