निर्देशित तरंग रडार इंटरफेस माप

इंटरफेस माप:
निर्देशित तरंग रडार इंटरफेस को माप सकता है, जैसे तेल-पानी इंटरफेस, तरल और स्लरी के बीच इंटरफेस, आदि। यह कार्य पेट्रोकेमिकल में बहुत महत्वपूर्ण है,रासायनिक और अन्य उद्योग, विशेष रूप से विभिन्न माध्यमों के बीच सीमा की ऊंचाई को मापने के लिए बहु-चरण तरल प्रणालियों में।कार्यान्वयन मोड और कार्य स्थितियों की आवश्यकताएं.

1इंटरफेस माप का मूल सिद्धांत

निर्देशित तरंग रडार माप इंटरफेस dielectric निरंतर अंतर और विद्युत चुम्बकीय तरंग परावर्तन सिद्धांत पर आधारित है।

1विद्युत चुम्बकीय तरंग परावर्तन तंत्र:

• निर्देशित तरंग रडार द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंग आंशिक रूप से प्रतिबिंबित होगी जब यह विभिन्न माध्यमों से मिलती है।इस परावर्तन की शक्ति आसन्न माध्यमों के बीच परमिटिविटी में अंतर पर निर्भर करती है.

• एक उच्च विद्युतरोधक स्थिरांक वाला माध्यम एक मजबूत संकेत को प्रतिबिंबित करता है। उदाहरण के लिए, पानी (≈80) का विद्युतरोधक स्थिरांक तेल (≈2~4) की तुलना में बहुत अधिक है,तो परावर्तित संकेत तेल-पानी इंटरफ़ेस पर बहुत स्पष्ट है.

2सिग्नल वितरण:

• विद्युत चुम्बकीय तरंगें सबसे पहले तरल पदार्थ की सतह (उदाहरण के लिए, तेल की परत के शीर्ष) पर आती हैं, जहां पहला प्रतिबिंब होता है।

• शेष विद्युत चुम्बकीय तरंग तब तक फैलती रहती है जब तक कि वह तेल-पानी के अंतरफलक तक नहीं पहुँच जाती, जिससे दूसरा प्रतिबिंब उत्पन्न होता है।

• दो प्रतिबिंबित संकेत प्राप्त करने के बाद, उपकरण समय अंतर और संकेत की ताकत के आधार पर क्रमशः तरल स्तर की ऊंचाई और इंटरफ़ेस की ऊंचाई की गणना करता है।

3दोहरे इंटरफेस मापः

• तेल-पानी मिश्रणों के लिए, निर्देशित तरंग रडार एक साथ शीर्ष पर तेल स्तर की स्थिति और नीचे तेल-पानी इंटरफ़ेस की ऊंचाई को माप सकता है।

2. इंटरफेस मापने की विधि

2.1 सिग्नल प्रोसेसिंग

निर्देशित तरंग रडार इंटरफेस माप प्राप्त करने के लिए एक विशेष संकेत विश्लेषण एल्गोरिथ्म का उपयोग करता हैः

• संकेत शक्ति विश्लेषण:

• प्रतिबिंबित संकेत की ताकत का विश्लेषण करके ऊपरी तरल स्तर को निचले इंटरफ़ेस से अलग करें।

एक उच्च विद्युतरोधक स्थिरांक वाला माध्यम (जैसे पानी) एक मजबूत संकेत को प्रतिबिंबित करता है, जबकि एक कम विद्युतरोधक स्थिरांक वाला माध्यम (जैसे तेल) में एक कमजोर संकेत होता है।

• समय अंतर की गणना:

• उपकरण प्रत्येक परावर्तित संकेत का समय रिकॉर्ड करता है और ज्ञात तरंग वेग के साथ मिलकर, क्रमशः शीर्ष तरल स्तर और इंटरफ़ेस की स्थिति की गणना करता है।

2.2 कई बार कैलिब्रेशन

वास्तविक परिस्थितियों में इंटरफेस माप के लिए निर्देशित तरंग रडार का कारखाना या फील्ड कैलिब्रेशन की आवश्यकता होती हैः

• कारखाने का कैलिब्रेशनः निर्माता सामान्य मीडिया की अनुमति के अनुसार पैरामीटर पूर्व निर्धारित करते हैं।

• साइट पर कैलिब्रेशनः उपयोगकर्ता विशिष्ट माध्यम के अनुसार उपकरण को सेट और अनुकूलित करता है, जैसे कि विभिन्न माध्यमों के डाइलेक्ट्रिक स्थिर मूल्य दर्ज करना।

3इंटरफेस माप के कार्य की स्थिति की आवश्यकताएं

3.1 मध्यम आवश्यकताएं

1- डायलेक्ट्रिक निरंतर अंतर:

• इंटरफेस माप की सटीकता डायलेक्ट्रिक निरंतर अंतर से सीधे संबंधित है।अधिक मजबूत इंटरफ़ेस परिलक्षित संकेत और अधिक विश्वसनीय माप.

• विशिष्ट मीडिया अंतरों के उदाहरण:

• पानी और तेलः बड़े अंतर, मापने में आसान।

• शराब बनाम तेल: अंतर छोटा है और अधिक संवेदनशील उपकरण की आवश्यकता हो सकती है।

2. एकरूपता:

• मापा जाने वाला माध्यम यथासंभव समान होना चाहिए, उदाहरण के लिए तेल-पानी का अंतरफलक स्पष्ट होना चाहिए। यदि माध्यम में एक बड़ा उतार-चढ़ाव या मिश्रण क्षेत्र (एमुल्शन परत) है,यह माप त्रुटियों का कारण बन सकता है.

3.2 पर्यावरण संबंधी आवश्यकताएं

1हलचल और उतार-चढ़ाव:

• यदि इंटरफेस जोरदार उतार-चढ़ाव करता है (जैसे जोरदार हलचल या फेंकना), तो परावर्तित संकेत अस्थिर हो सकता है।

• स्थिर या अधिक स्थिर परिस्थितियों में माप करने की सिफारिश की जाती है।

2तापमान और दबाव:

• निर्देशित तरंग रडार आम तौर पर उच्च तापमान और दबाव के अनुकूल हो सकता है, लेकिन यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि रॉड सामग्री वास्तविक कार्य परिस्थितियों का सामना कर सके।

• तापमान के बड़े उतार-चढ़ाव से संकेत के प्रसार की गति पर मामूली प्रभाव पड़ सकता है, लेकिन उपकरण को क्षतिपूर्ति द्वारा सही किया जा सकता है।

3कंटेनर का आकार और बाधाएं:

• जांच रॉड को संकेत प्रसार में हस्तक्षेप करने से बचने के लिए हलचल, एस्केलेटर या अन्य संरचनात्मक बाधाओं से बचना चाहिए।

3.3 डायलेक्ट्रिक स्थिर इनपुट

• इंटरफेस माप के लिए दोनों माध्यमों की अनुमति पूर्व में दर्ज की जानी चाहिए।

• यदि दोनों माध्यमों की अनुमति बहुत करीब है (उदाहरण के लिए, अंतर 5 से कम है), तो निर्देशित तरंग रडार को इंटरफ़ेस को सटीक रूप से अलग करने में कठिनाई हो सकती है।

4इंटरफेस माप के फायदे और सीमाएँ

लाभ

1संपर्क रहित माप (सॉन्ड रॉड के माध्यम से): इंटरफ़ेस के साथ कोई प्रत्यक्ष संपर्क नहीं, मजबूत स्थायित्व।

2- इंटरफेस को सटीक रूप से अलग करेंः यह एक ही समय में तरल के शीर्ष स्तर और इंटरफेस की स्थिति को माप सकता है, बहु-परत तरल की व्यापक जानकारी प्रदान करता है।

3जटिल परिस्थितियों के लिए प्रतिरोधीः उच्च तापमान, उच्च दबाव, संक्षारक मीडिया वातावरण के लिए उपयुक्त।

4• आसान एकीकरण: औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों के साथ संगत, दूरस्थ डेटा निगरानी प्राप्त की जा सकती है।

सीमा

1- डाईलेक्ट्रिक निरंतर अंतर पर भारी निर्भरता: छोटे डाईलेक्ट्रिक निरंतर अंतर के साथ अंतर को मापना मुश्किल है।

2. इमल्शन परत का प्रभाव:

• यदि दोनों माध्यमों के बीच एक एमुल्सिफायर परत (जैसे तेल-पानी मिश्रण) है, तो परावर्तित सिग्नल बिखर सकता है और इंटरफ़ेस की ऊंचाई को गलत तरीके से मापा जा सकता है।

3हस्तक्षेप संकेतः हलचल करने वाले या अन्य उपकरण छद्म प्रतिबिंबित संकेत का कारण बन सकते हैं।

4कैलिब्रेशन जटिलताः प्रभावी कैलिब्रेशन करने के लिए मापे जाने वाले माध्यम की विशेषताओं को सही ढंग से समझना आवश्यक है।

5विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

1तेल-पानी विभाजक: तेल की शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए तेल के स्तर की ऊंचाई और तेल-पानी इंटरफ़ेस की स्थिति को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है।

2रासायनिक प्रतिक्रिया टैंकः प्रतिक्रिया प्रक्रिया के दौरान विभिन्न तरल पदार्थों के स्तरीकरण की स्थिति की निगरानी करना।

3अपशिष्ट जल उपचार: प्रक्रिया संचालन को अनुकूलित करने के लिए स्वच्छ जल परत और कीचड़ इंटरफ़ेस की ऊंचाई को मापें।

4टैंक स्तर प्रबंधन: मिश्रित तरल टैंक में प्रत्येक तरल परत का सटीक माप।

सारांश

निर्देशित तरंग रडार विभिन्न माध्यमों के परावर्तित संकेतों का पता लगाकर तरल की इंटरफ़ेस ऊंचाई को सटीक रूप से माप सकता है।इसकी कुंजी डाईलेक्ट्रिक स्थिर और संकेत प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के अंतर में निहित हैयद्यपि इसमें कार्य परिस्थितियों और मध्यम विशेषताओं के लिए कुछ आवश्यकताएं हैं,इसकी उच्च सटीकता और व्यापक अनुप्रयोग इसे बहु-चरण तरल इंटरफ़ेस माप के लिए पसंदीदा उपकरण बनाते हैं.

                                                                                           धन्यवाद.