シリカサイロにおけるレベル測定

導入事例 | 鉱業 & 鉱物

  • 採石場 における 微粉体 のレベル、容量、重量を高精度かつ信頼性高く監視
  • 80 GHz レーダーと制御ユニットを用いた サイロ 貯蔵設備の 更新
  • 不具合のある旧ひずみゲージシステム向けの、 コスト効率に優れた レトロフィットソリューション
シリカサイロにおけるレベル測定 KROHNEアプリケーションノート 738 の表紙画像

背景

この多国籍企業は、シリカやカオリンなどの微粉体材料について、採掘/加工/販売を専門としており、建設業界をはじめとするさまざまな産業に供給している。同社は欧州の拠点の一つとして、フランス南部で採石場を運営している。

測定要求事項

採取された固体原料は、高さ約 10 m / ~ 32.8 ft の円すい形サイロへ搬送され、上部からトラックへ積み込めるようになっている。この会社が設備の更新を決定した際、連続サイロレベル測定用として、コスト効率に優れた最新の計装機器もあわせて探していた。

従来使用していたひずみゲージ方式は、もはや要求に対応しきれず、温度条件の変化によって性能上の問題を抱えていた。実際のレベルが一定で、サイロへの投入も払出しも行われていない場合であっても、ひずみゲージ式機器は最大20トンもの重量変動を示していた。顧客は、新しい計装機器に対して、温度変動や粉じんの堆積に左右されずに安定して動作すること、さらに既設のPLCインフラに円滑に組み込めることを求めていた。

KROHNE ソリューション

この採石場運営会社は、旧式のひずみゲージシステムの更新用として、 OPTIWAVE 1530 レーダーレベル計を採用した。KROHNEの80 GHzレーダーは、粉じん雰囲気下で、かつ中程度のプロセス温度&圧力条件において、信頼性と精度の高いレベル測定が求められる基本的な固体用途向けの、コンパクトでコスト効率に優れた計器である。

このレーダーレベル計は、電子部を完全封止した堅牢な PVDFハウジング を備えている。フラッシュマウント形の DN70レンズアンテナ は、4°の狭いビーム角 を実現しており、十分な強度を持つダイナミックな測定信号を提供するとともに、サイロ内での反射による干渉を防ぐ。また、このクラスでは特長的な ねじ接続(3" NPT) を採用しているため、顧客側で設けた開口部にも容易に取り付けることができた。

OPTIWAVE 1530 の試運転は、 OPTICHECK Level Mobile プリ を用いて実施された。使いやすいインストールウィザードには、あらかじめ設定されたサイロ用テンプレートが含まれており、顧客は携帯電話と Bluetooth® を使って80 GHzレーダーをパラメータ設定することができた。必要な入力項目は、レーダーからサイロ底部までの距離や、希望する測定レンジなど、わずかであった。

この80 GHzレーダーには、 SCU 200 制御&信号調整ユニット から電源が供給される。このユニットは、従来システムの配線を含む既設サイロ設備を活用しつつ、測定レンジに対するPLC側のスケーリングを維持したまま、測定データをPLCへ送信する。SCU 200 は、現場表示用のローカル表示機能も備えている。2つの値を同時に表示できるため、顧客は必要に応じて、重量と現在のサイロレベルの両方を現場で表示させることができる。さらに、 SCU 200 には充填工程の監視に使用できる3点のリレーが搭載されている。

ユーザーベネフィット

この採石プラントの改修により、旧ひずみゲージシステムの性能上の問題は解消された。顧客は、安定性、精度、保守性に優れたレーダーレベル測定を得ることができた。この80 GHzレーダーは、粉じんが存在する環境でも、周囲条件の影響を受けることなく信頼性高く動作する。ひずみゲージ方式とは異なり、温度変動によってレーダーレベル測定にドリフトが生じることはなく、KROHNE機器では現場での校正も不要である。

また、OPTIWAVE 1530 と SCU 200 の組み合わせにより、顧客既設の 4…20 mA 信号レンジを維持したまま、迅速かつ非常にコスト効率の高い更新が可能となった。既設インフラを再利用することで、顧客は設置工数を最小限に抑えつつ、保守負担の少ないレベル測定ソリューションを導入することができた。測定レンジは、従来の設定に正確に合うよう、OPTICHECK Level Mobile アプリを用いて調整された。また、主要設定を顧客向けに確認し、PLCのスケーリングを含むプロセス全体が従来どおり機能することを確認するため、アプリ上でシミュレーションも迅速に実施された。

使用製品

OPTIWAVE 1530 (IP68、防水、NPT ねじ仕様)

鉱物 固体の基本用途向けレベル伝送器

  • コストを抑えた 非接触レベル測定に対応。 保管用サイロ、ストックパイル クラッシャー、コンベヤ、狭いタンク、 反射率の低い液体 や撹拌された液体などに適用可能
  • フラット取付の凹面 PVDF レンズアンテナ完全封止 された電子部を備えたコンパクトな 80 GHz レーダー で、 粉じん 振動 を伴う環境に最適
  • 測定範囲: 0…15 m / 49.2 ft
  • 2線式 4…20 mA HART®7対応; OPTICHECK Level Mobile アプリによる Bluetooth® セットアップ
SCU 200

4...20 mA フィールド機器用の制御 信号調整ユニット

  • レベル伝送器や圧力伝送器の理想的な補助機器
  • 積算機能、パルス出力、ポンプ制御機能を搭載
  • 2 線式 4 線式センサへ電源供給が可能
  • 出力: 1点 4…20 mA (アクティブ), 3点 リレー (SPDT);
    入力: 1点 4…20 mA, 3点 リモート制御入力