污水處理廠出口排放渠的流量監(jiān)測

可靠地測量來自二級(jí)沉淀池的凈化水體積流量

安裝在梯形水槽上游的 80 GHz 雷達(dá)液位計(jì)

通過可組態(tài)的控制單元，進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測和過程控制

背景

一家位于波蘭的污水處理廠，通過出口明渠系統(tǒng)排放不同二級(jí)沉淀池凈化后的污水。污水通過兩條帶有溢流口（槽口）的渠道，匯入一條通往鄰近水域的重力管道。

測量要求

為了平衡水量并監(jiān)測凈化裝置的效率，必須對污水進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。根據(jù) ISO 4359 標(biāo)準(zhǔn)，可對雙渠梯形水槽進(jìn)行體積流量監(jiān)測。水槽溢流口上游的水位，可用來計(jì)算通過水槽豁口的流量。梯形槽的平均流量約為 600 m³/h。必須始終保持水槽上游的臨界流量。

此前，該用戶使用的是超聲波液位計(jì)。但是，超聲波液位計(jì)的讀數(shù)并不穩(wěn)定，呈現(xiàn)出峰值跳動(dòng)和不規(guī)則波動(dòng)，與水槽下游的測量結(jié)果比對的偏差較大。環(huán)境溫度的變化和氣壓波動(dòng)，干擾到測量，并導(dǎo)致超聲波液位計(jì)長期失效。溫度和大氣壓力變化，始終對超聲波液位計(jì)帶來影響，而且無法完全補(bǔ)償。因此，該公司一直在尋找一款符合預(yù)算、高性價(jià)比、且更加可靠耐用的替代方案。

科隆解決方案

運(yùn)營人員最終選擇了 OPTIWAVE 1540 雷達(dá)液位計(jì)和 SHD 200 控制單元的組合。在梯形水槽的上游，安裝了這款性價(jià)比高、體積精巧的 80 GHz 雷達(dá)。非接觸式雷達(dá)，采用堅(jiān)固的 PVDF 外殼和天線，可抵御水和污水處理廠惡劣的戶外環(huán)境條件。在此應(yīng)用中，選擇了 IP68 防護(hù)等級(jí)，以保證長期耐用，并防止可能出現(xiàn)的洪水和暴雨。

該雷達(dá)的高精度和高重復(fù)性，令其成為明渠（梯形、矩形，或其他類型的水槽）流量測量的理想選擇。通過用戶友好的 OPTICHECK Level Mobile 移動(dòng)應(yīng)用程序，以及 Bluetooth® 藍(lán)牙通信，可快速實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置與調(diào)試。應(yīng)用程序中已存儲(chǔ)了梯形水槽模板，只需輸入水槽大小和尺寸等基本參數(shù)，即可完成設(shè)置。該案例，是由科隆的服務(wù)人員執(zhí)行調(diào)試 — 但對于這款用戶友好的應(yīng)用程序而言，即使缺乏專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，也可以按照步驟輕松完成調(diào)試。安裝完成后，液位計(jì)會(huì)根據(jù)測得的溢流高度，計(jì)算并輸出體積流量。OPTIWAVE 1540 的讀數(shù)在 SHD 200 控制單元上顯示。

圖：使用 80 GHz 科隆雷達(dá)測量明渠流量

基于回路供電的 SHD 200，可通過模擬輸出和 HART® 通信，就地監(jiān)測各種測量參數(shù)和診斷值。這包括當(dāng)前的流量、累積流量、液位距離，或是雷達(dá)信號(hào)強(qiáng)度和回路電流等診斷值。各種參數(shù)在帶背光的屏幕上清晰顯示。用SHD 200 還提供：顯示所選參數(shù)的趨勢圖，兩個(gè)可組態(tài)繼電器（用于狀態(tài)指示、報(bào)警或閾值控制）。

圖：SHD 200 控制單元

客戶利益

科隆雷達(dá)液位計(jì)，提供高性價(jià)比、高可靠性的解決方案 — 測量二級(jí)沉淀池排放的體積流量。相較于超聲波，雷達(dá)不被大風(fēng)等氣候條件所影響，即使在冷凝的情況下，依然能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行。測量誤差為 ±2 mm / ±0.08" — 這款 80 GHz 雷達(dá)不僅精度出色，而且滿足客戶的預(yù)算要求。每臺(tái) OPTIWAVE 1540 液位計(jì)，都通過出廠校準(zhǔn)并隨附證書，以證明其所述精度。

這款 80 GHz 雷達(dá)，標(biāo)配“OPTICHECK 集成技術(shù)” — 所提供的不僅僅是簡單的測量數(shù)據(jù)。它還具有豐富的應(yīng)用和儀表診斷功能，以增強(qiáng)工藝過程的穩(wěn)定性。無須立于水槽上方或打開外殼，只需輕觸移動(dòng)設(shè)備，即可通過無線方式執(zhí)行現(xiàn)場核查，清晰地掌握儀表的健康狀態(tài)。作為現(xiàn)場顯示的 SHD 200，可在安全的距離處便捷地觀察測量參數(shù)和診斷數(shù)據(jù)。它還能在超出閾值時(shí)做出快速反應(yīng)并進(jìn)行過程控制。

圖：安裝在上游梯形水槽上方的 OPTIWAVE 1540

使用產(chǎn)品

OPTIWAVE 1540雷達(dá)物位計(jì)，適用于常規(guī)的液體化學(xué)品和明渠流量等應(yīng)用

高性價(jià)比的非接觸式物位測量，適用于 IBC 噸桶、化學(xué)品儲(chǔ)罐（壓力最高 5 bar / 72.5 psi）、水和污水；滿足高精度的需求，設(shè)計(jì)用于物位和流量（如，用于明渠）的測量

結(jié)構(gòu)緊湊且堅(jiān)固耐用的 80 GHz 雷達(dá)，配備齊平式 PVDF 透鏡天線，可選防護(hù)等級(jí)（IP68）

測量范圍：0...15 m / 49.2 ft

兩線制 4...20 mA HART®7；采用 Bluetooth® 通信和 OPTICHECK Level Mobile 應(yīng)用程序，可便捷地實(shí)施人機(jī)交互