Lonnmeterガイド波レーダーレベルトランスミッターの主な製品機能

Lonnmeterのガイド波レーダー（GWR）レベルトランスミッターは、原油貯蔵タンクにおいて業界をリードする計測能力と信頼性を提供します。ガイド波レーダーレベル計測技術を採用し、蒸気、泡、低誘電性流体などを含む環境下でも液面レベルを連続的に計測します。トランスミッターの信号はプローブに沿って誘導されるため、タンク内部からの誤反射が低減し、原油タンク液面管理の再現性が向上します。

多変数トランスミッタは計器の数とプロセス侵入を削減します

このトランスミッタは、液面レベルに加え、追加のプロセス変数を同一のプローブから出力する多変数トランスミッタです。液面レベル、界面検出信号、診断変数を組み合わせることで、タンク天井に設置する個別の計器やプロセス貫通部の数を削減できます。例えば、大型原油貯蔵タンクにおいて、液面レベルセンサーと界面センサーをそれぞれ個別に設置する代わりに、単一の多変数ユニットで設置箇所を削減し、貫通部の数を減らすことでケーブル配線を簡素化できます。

機能安全の安全認証とプラントの可用性を考慮した設計

本製品は機能安全アプリケーション向けの安全認証を取得しており、プラントの可用性向上を目的とした診断機能を提供します。内蔵の予測診断機能は、信号品質とプローブの状態を監視します。これらの診断機能は、ダウンタイムが発生する前にパフォーマンスの低下を警告し、計画的な介入を可能にします。トラブルシューティング機能により、異常なエコーや信号消失を検出できるため、保守チームは根本原因を容易に特定できます。

可動部品がなく、メンテナンスが最小限で、トップダウン設置により漏れのリスクを最小限に抑えます

ガイド波レーダープローブには可動部品がないため、機械的な摩耗がなく、メンテナンス頻度を低減します。トップダウン設置により、屋根への貫通部を最小限に抑え、送信機を貯蔵物より上方に設置することで、漏洩リスクを低減します。例えば、タンクの上部にガイド波プローブを後付けすることで、人員通路や側壁の高額な改修を回避し、設置時の露出を軽減できます。

これらの機能がどのように運用上のメリットにつながるか

正確な連続液面測定により、在庫管理が強化され、移送の中断回数が減少します。多変数出力により計測機器数とメンテナンス時間が削減され、稼働率が向上します。予測診断機能により、状態基準保全（CBM）が可能になり、計画外停止を削減します。信頼性の高い界面検出機能により、原油層と水層を識別し、ポンプ制御、界面ダンピング、そして保管上の制約が厳しい操作を支援します。これらの機能を組み合わせることで、メンテナンス作業の削減、タンク監視の簡素化、そして高度な誘導レーダーセンサーと液面測定機器による原油貯蔵タンクの正確な監視が可能になります。

屋根のノズルを切断する前に、足場の完全性を確認し、接地の連続性をチェックし、ガスケット タイプの互換性を検証し、パージ プランが実施されていることを確認します。

測定範囲、解像度と精度、応答時間、誘電率の感度、ブラインドゾーン、最大プロセス温度と圧力、およびプローブ材料に重点を置き、評価します。

GWRによる原油タンクにおける一般的な測定課題の解決

蒸気と蒸気空間の変動：誘導パルスとプローブ誘導が偽エコーを軽減する方法

蒸気組成と蒸気空間における凝縮は、局所的な誘電特性を急速に変化させます。非誘導パルスは、この変動する媒体内で散乱し、偽エコーやエコーの変動を引き起こします。誘導波レーダーは、電磁エネルギーをプローブに沿って閉じ込めます。誘導経路は蒸気雲との相互作用を低減し、よりクリーンな飛行時間測定を実現します。信号ゲーティングと整合フィルタリングにより、近傍場ノイズや短い不要な反射は無視されます。プローブの取り付け位置と経路設定は、主要なエネルギーを予測可能な経路上に維持することで、タンク内部からの多重反射エコーも低減します。これらの要素が相まって、蒸気空間が変動するタンクにおける偽エコーのリスクを低減します。

表面泡と乱流：非接触センサーが迷う可能性がある場所でもGWRが精度を維持できる理由

泡や波は非接触ビームを散乱または吸収します。表面の泡層は、レーダーや超音波ヘッドにとって偽の液体表面のように見えることがあります。ガイド波レーダーはプローブ表面に沿って感知するため、泡の影響は局所的であり、多くの場合、ガイド波レーダーの照射野に埋もれます。測定点はプローブの物理的な位置に追従するため、瞬間的な表面の乱れによる信号振幅の変化は、自由空間ビームの場合よりも小さくなります。実際には、GWRは激しい攪拌中でもメインエコーを真の液体界面に結び付けますが、非接触センサーはトレースが揺れ動いたりノイズを帯びたりすることがあります。独立した技術レビューでは、レーダー法は乱れた表面や泡立ちのある状況に適しているとされています。

層状液体と界面検出：残留波タイミングを用いた製品の上部表面と下部表面の分離

誘導レーダーは、プローブに沿って個別のエコーを分解することで、複数の界面を検出します。一次表面は最初の反射を生成し、二次液体層または底相界面は、その後、明確な反射を生成します。残留波タイミングは、これらのエコー間の時間間隔を測定します。信号振幅、極性変化、およびタイミングを組み合わせることで、2番目のエコーが界面反射かタンク反射かを識別します。最新のGWRシステムは、エコー追跡とデコンボリューションを適用して、間隔の狭い反射を分離します。例えば、水の上にある油は強いコントラストを生み出し、明瞭な2番目のエコーを生成します。2つの類似した油は振幅の差が小さく、分離するにはより高解像度の処理が必要です。プローブに取り付けられたセンサーは媒体との結合を一定に保ち、層が薄い場合や部分的に混合されている場合でも、界面検出の一貫性を向上させます。

低誘電率原油混合物と限界反射：検出を強化するためのプローブの選択と信号処理技術

低誘電率の原油は反射信号強度を低下させます。誘電コントラストがセンサーの感度限界に近づくと、いくつかの技術的選択肢によって検出性能が向上します。

• 同軸プローブや大径ロッドなど、誘導電界と有効開口を大きくするプローブ形状を選択してください。これにより電磁界が集中し、反射振幅が増加します。
• 機械的なクリアランスが許す場合は、誘電強化プロファイル（テープまたは撚り線導体など）を備えたプローブを使用します。
• 平均化を増やし、より長い観測ウィンドウを統合して、限界エコーの信号対雑音比を高めます。
• 適応ゲイン制御、時間領域ゲーティング、およびデコンボリューションを適用して、ノイズから低振幅のエコーを抽出します。
• レベルデータと補完的なインライン測定を組み合わせることで、密度と粘度の測定値から低誘電率混合物の存在と組成を確認できます。Lonnmeterなどのメーカーが提供するインライン密度計とインライン粘度計は、微弱なレーダーエコーを検証するための独立した特性チェックを提供します。

プローブの選択と信号処理は、想定される誘電率範囲とタンクの状態に適合させる必要があります。例えば、同軸プローブとエコー平均化を組み合わせることで、誘電率が下限値に近い混合物でも分析できる場合が多いですが、細い単芯プローブでは同じ混合物でも分析に失敗する可能性があります。

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