Решение по бесконтактному контролю уровня в резервуарах чистой воды и регулирующих ёмкостях станций водоподготовки на ультразвуковых уровнемерах
Back to Solutions
Приборы контроля уровня

Решение по бесконтактному контролю уровня в резервуарах чистой воды и регулирующих ёмкостях станций водоподготовки на ультразвуковых уровнемерах

Решение проблем запаздывающего ручного замера уровня в резервуарах чистой воды и регулирующих ёмкостях, коррозии и обрастания контактных датчиков, а также ложных тревог при колебаниях уровня во время пуска/останова насосов: бесконтактные ультразвуковые уровнемеры с диапазоном 0-15 м, точностью ±0,5 %, защитой IP65 и опциональным взрывозащищённым исполнением Exd IICT6Gb; встроенная автоматическая регулировка мощности, усиления, температурная компенсация и подавление мешающих эхо-сигналов устраняют ложные отражения от стен и пены, а выходы 4-20 мА и RS485 Modbus подключаются напрямую к ПЛК/RTU для непрерывного мониторинга уровня нескольких резервуаров, блокировок насосов и анализа водного баланса.

Overview

Кратко

Решение проблем запаздывающего ручного замера уровня в резервуарах чистой воды и регулирующих ёмкостях, коррозии и обрастания контактных датчиков, а также ложных тревог при колебаниях уровня во время пуска/останова насосов: бесконтактные ультразвуковые уровнемеры с диапазоном 0-15 м, точностью ±0,5 %, защитой IP65 и опциональным взрывозащищённым исполнением Exd IICT6Gb; встроенная автоматическая регулировка мощности, усиления, температурная компенсация и подавление мешающих эхо-сигналов устраняют ложные отражения от стен и пены, а выходы 4-20 мА и RS485 Modbus подключаются напрямую к ПЛК/RTU для непрерывного мониторинга уровня нескольких резервуаров, блокировок насосов и анализа водного баланса.

Key Advantages

Бесконтактный принцип измерения: управляемые микроконтроллером излучение ультразвуковых импульсов, приём эха и измерение времени прохождения держат датчик вне воды, исключая коррозию, обрастание, наматывание и загрязнение в хлорированной воде с водорослями
Высокая точность и широкий диапазон: диапазон 0-15 м покрывает любую глубину резервуаров при точности ±0,5 % и мёртвой зоне 0,3-0,6 м; подходит для разных высот монтажа и различает и низкие уровни резервуаров чистой воды, и большие колебания в регулирующих ёмкостях
Интеллектуальная обработка сигнала: встроенные автоматическая регулировка мощности и усиления, температурная компенсация обеспечивают стабильность при изменениях среды; новейшая технология расчёта волновой картины повышает точность, подавление мешащих эхо-сигналов отсекает отражения от стен и пены
Двойные выходы и гибкая сеть: аналоговый 4-20 мА совместим с существующими ПЛК/АСУ ТП, цифровой RS485 Modbus подключается напрямую к RTU и SCADA, несколько приборов работают на общей шине - низкая стоимость монтажа и помехоустойчивость данных
Промышленная защита и взрывозащита: оболочка IP65 для влажной среды станции, исполнение Exd IICT6Gb для зон с требованиями взрывозащиты, питание 24 В DC для унифицированного энергоснабжения
Простой монтаж на крышке: фланцевое или кронштейнное крепление на люках и зарезервированных отверстиях резервуара, монтаж без опорожнения и останова - быстрое развёртывание на новых станциях и при реконструкции, высота монтажа резервируется по требованиям мёртвой зоны

Challenges

  • Редкий ручной замер и ночные слепые зоны: уровень в резервуарах контролируется ручным замером раз в смену, данные запаздывают на часы, а в ночные смены без персонала аномалии остаются незамеченными - риск сухого хода и перелива сохраняется постоянно
  • Дрейф контактных датчиков из-за коррозии и обрастания: погружные преобразователи в хлорированной воде с водорослями и осадком сильно дрейфуют после коррозии и обрастания зонда, частая калибровка отнимает большие трудозатраты
  • Ложные тревоги от колебаний уровня при работе насосов: пуск-останов подающих насосов вызывает бурные волны с пеной и турбулентностью; обычные уровнемеры «прыгают» и формируют ложные сигналы верхнего/нижнего уровня, блокировки срабатывают некорректно, угрожая безопасности подачи
  • Ложные эхо-сигналы от конструкций резервуара: направляющие стены резервуаров чистой воды, колонны и стенки регулирующих ёмкостей создают многократные отражения; приборы без подавления эха захватывают ложные сигналы, показания скачут и искажаются
  • Разрозненные данные по резервуарам мешают анализу водного баланса: уровнемеры разных марок и протоколов не сведены в SCADA, диспетчер не видит в реальном времени распределение запасов воды по станции, и энергосберегающая диспетчеризация на основе водного баланса лишена данных

Results

  • Уровень в резервуарах чистой воды и регулирующих ёмкостях контролируется непрерывно круглосуточно с обновлением в секундном масштабе вместо ручного замера раз в смену; ночные слепые зоны устранены, риск сухого хода и переливов резко снижен
  • Бесконтактное измерение полностью исключает коррозию и обрастание зонда; приборы работают длительно без перекалибровки, обслуживание сокращается с ежемесячной чистки до ежеквартального осмотра, непрерывность и достоверность данных заметно растут
  • Подавление мешащих эхо-сигналов и обработка волновой картины отсекают ложные отражения от пены и турбулентности при пусках насосов; показания стабильны, точность сигнализации и блокировок насосов существенно выше, ложные тревоги практически исключены
  • Уровни всех резервуаров по одной сети RS485 Modbus поступают в ПЛК/RTU и SCADA станции, распределение запасов воды видно в реальном времени; анализ водного баланса и оптимизация работы подающих насосов получают непрерывную точную базу данных, удельное энергопотребление снижается
  • Защита IP65 и опциональное взрывозащищённое исполнение Exd IICT6Gb покрывают влажные зоны станции и взрывоопасные участки; одна линейка приборов обслуживает резервуары чистой воды, регулирующие и оборотные ёмкости, унифицируя ЗИП и эксплуатацию

Подробности решения

Бесконтактный контроль уровня в резервуарах чистой воды на ультразвуковых уровнемерах

Резервуары чистой воды и регулирующие ёмкости — ключевые аккумулирующие сооружения станции водоподготовки: уровень в резервуарах чистой воды напрямую определяет безопасность всасывания подающих насосных агрегатов и диспетчеризацию отпуска воды, а уровень в регулирующих ёмкостях отражает аккумулирование исходной воды и баланс технологической нагрузки. Запаздывающие или искажённые данные об уровне ведут в лучшем случае к частым пускам-остановам насосов и росту энергопотребления, в худшем — к повреждению насосов при сухом ходе и потере воды через перелив. Традиционный ручной замер редок и оставляет полную слепую зону в ночные смены без персонала; погружные датчики уровня, постоянно находясь в хлорированной воде с водорослями и осадком, сильно дрейфуют после коррозии и обрастания зонда, а при очистке ёмкостей их часто повреждает наматывающийся шлам.

Принцип работы бесконтактного ультразвукового уровнемера

В данном решении на крышках резервуаров устанавливаются бесконтактные ультразвуковые уровнемеры. Датчик излучает ультразвуковые импульсы к поверхности воды, эхо принимается тем же преобразователем; по разности времени излучения и приёма вычисляется расстояние до поверхности и, соответственно, уровень — без какого-либо контакта с водой, что принципиально устраняет коррозию, обрастание и наматывание. Диапазон 0-15 м покрывает любую глубину резервуаров при точности ±0,5 %, мёртвая зона 0,3-0,6 м подходит для высот монтажа на крышке. Встроенные автоматическая регулировка мощности и усиления, температурная компенсация обеспечивают стабильность измерений при перепадах температуры; новейшая технология обработки волновой картины и подавление мешающих эхо-сигналов распознают и отсекают ложные отражения от стен, пены и турбулентности у водовпуска. Оболочка IP65 подходит для влажной среды станции, взрывозащищённое исполнение Exd IICT6Gb — для зон с требованиями взрывозащиты. Двойные выходы 4-20 мА и RS485 Modbus подключаются напрямую к ПЛК и RTU станции, поэтому блокировки пуска-останова насосов, сигнализация верхнего/нижнего уровня и анализ водного баланса нескольких резервуаров работают на едином непрерывном и точном массиве данных.

Ключевые преимущества ультразвуковых уровнемеров для резервуаров чистой воды

  • Бесконтактный принцип измерения: управляемые микроконтроллером излучение ультразвуковых импульсов, приём эха и измерение времени прохождения держат датчик вне воды, исключая коррозию, обрастание, наматывание и загрязнение в хлорированной воде с водорослями
  • Высокая точность и широкий диапазон: диапазон 0-15 м покрывает любую глубину резервуаров при точности ±0,5 % и мёртвой зоне 0,3-0,6 м; подходит для разных высот монтажа и различает и низкие уровни резервуаров чистой воды, и большие колебания в регулирующих ёмкостях
  • Интеллектуальная обработка сигнала: встроенные автоматическая регулировка мощности и усиления, температурная компенсация обеспечивают стабильность при изменениях среды; новейшая технология расчёта волновой картины повышает точность, подавление мешающих эхо-сигналов отсекает отражения от стен и пены
  • Двойные выходы и гибкая сеть: аналоговый 4-20 мА совместим с существующими ПЛК/АСУ ТП, цифровой RS485 Modbus подключается напрямую к RTU и SCADA, несколько приборов работают на общей шине — низкая стоимость монтажа и помехоустойчивость данных
  • Промышленная защита и взрывозащита: оболочка IP65 для влажной среды станции, исполнение Exd IICT6Gb для зон с требованиями взрывозащиты, питание 24 В DC для унифицированного энергоснабжения
  • Простой монтаж на крышке: фланцевое или кронштейнное крепление на люках и зарезервированных отверстиях резервуара, монтаж без опорожнения и останова — быстрое развёртывание на новых станциях и при реконструкции, высота монтажа резервируется по требованиям мёртвой зоны

Технические параметры ультразвукового уровнемера

Диапазон измерения
0-15 м
Точность
±0,5 %
Мёртвая зона
0,3-0,6 м
Степень защиты
IP65
Взрывозащита
Exd IICT6Gb
Питание
24 В DC
Аналоговый выход
4-20 мА
Цифровой интерфейс
RS485 Modbus
Монтаж
Фланцевый / кронштейн

Области применения и интеграция в АСУ ТП станции водоподготовки

Решение на ультразвуковых уровнемерах применяется для непрерывного контроля уровня в резервуарах чистой воды и регулирующих ёмкостях станций водоподготовки. Благодаря двойным выходам 4-20 мА и RS485 Modbus приборы напрямую подключаются к ПЛК и RTU станции, обеспечивая работу блокировок пуска-останова насосов, сигнализации верхнего и нижнего уровня, а также анализ водного баланса нескольких резервуаров на едином непрерывном и точном массиве данных. Монтаж на крышке резервуара без опорожнения и останова позволяет быстро развернуть систему как на новых станциях, так и при реконструкции действующих сооружений.

? Источники

  • Описание продукта: Решение по бесконтактному контролю уровня в резервуарах чистой воды и регулирующих ёмкостях станций водоподготовки на ультразвуковых уровнемерах
  • Технические характеристики: диапазон 0-15 м, точность ±0,5 %, мёртвая зона 0,3-0,6 м, IP65, Exd IICT6Gb, 24 В DC, 4-20 мА, RS485 Modbus

Approach

Как мы внедряем интеллектуальные решения пошагово.

01

Обследование резервуаров и планирование точек

Описать конструкции, глубины, условия монтажа на крышках и существующие приборы резервуаров чистой воды, регулирующих и оборотных ёмкостей; определить точки контроля, высоты монтажа (с резервом мёртвой зоны 0,3-0,6 м), питание и трассы связи, сформировать перечень точек.

02

Выбор приборов и конфигурация диапазонов

Подобрать диапазон под глубину резервуара и сверить мёртвую зону с высотой монтажа; для влажных зон выбрать стандартное исполнение IP65, для взрывоопасных - Exd IICT6Gb; унифицировать выходы (4-20 мА + RS485 Modbus) и спланировать адреса связи.

03

Монтаж на крышке и проверка эхо-обстановки

Установить датчики на люках или зарезервированных отверстиях фланцем или кронштейном, обеспечив вертикальность акустического луча вдали от направляющих стен, колонн и турбулентности водовпуска; после монтажа проверить эхограмму и убедиться в захвате истинного эха от поверхности, при необходимости задать окна подавления эха.

04

Интеграция данных и блокировки насосов

Подключить уровни всех резервуаров по шине RS485 к ПЛК/RTU и SCADA станции; настроить пороги сигнализации верхнего/нижнего уровня, логику блокировок пуска-останова подающих насосов и мнемоформу водного баланса, замкнув контур «уровень-диспетчеризация».

05

Эксплуатация и периодическая проверка

Вести журналы данных уровня и тревог; ежеквартально осматривать чистоту излучающей поверхности и герметичность кабелей, ежегодно сверять отклонения измерений по ручному замеру или калибратору; использовать данные для анализа водного баланса, энергосберегающей диспетчеризации насосов и общестанционного архива уровней.

Collaboration

Готовы оптимизировать бизнес?

Свяжитесь с нами — наша команда предложит решения под ваши задачи.

Связаться