Monitorowanie przepływu w kanale otwartym na wylocie z oczyszczalni ścieków

Operator oczyszczalni ścieków w Polsce odprowadza oczyszczone ścieki z różnych osadników wtórnych poprzez otwarty system kanałów na wylocie z oczyszczalni. Ścieki kierowane są przez dwa kanały otwarte ze spiętrzeniami do pojedynczego spływu grawitacyjnego prowadzącego do systemu wodnego.

Dla celów bilansowania wody i monitorowania wydajności zakładu, ścieki muszą być stale monitorowane. Trapezoidalne podwójne kanały otwarte umożliwiają monitorowanie przepływu objętościowego zgodnie z normą ISO 4359. Wysokość poziomu wody tuż przed spiętrzeniem można wykorzystać do obliczenia przepływu objętościowego w kanale. Każdy kanał trapezoidalny ma średnie natężenie przepływu wynoszące 600 m³/h. Przepływ podkrytyczny przed kanałem musi być utrzymywany przez cały czas.

Wcześniej przez kilka lat korzystano z ultradźwiękowej sondy poziomu. Taki pomiar stał się zawodny, dostarczając nierealistycznych odczytów, które pokazywały skoki natężenia przepływu i inne nieregularności, nie odpowiadające pomiarom porównawczym w dalszym przebiegu. Wahania temperatury otoczenia i wiatr mogą zakłócać pomiary i powodować awarie ultradźwiękowych przetworników poziomu. Wahania temperatury i ciśnienia atmosferycznego zawsze mają wpływ na ultradźwiękowe czujniki poziomu i nie można ich w pełni skompensować. W związku z tym poszukiwano opłacalnej, ale znacznie bardziej solidnej i niezawodnej metody pomiaru.

Operator zakładu zdecydował się na rozwiązanie składające się z radarowego przetwornika poziomu OPTIWAVE 1540 i modułu kontrolnego SHD 200. Ekonomiczny, kompaktowy radar 80 GHz zainstalowany został na wlocie kanału otwartego o trapezoidalnym kształcie. Radar bezkontaktowy posiada solidną obudowę i antenę z PVDF, zaprojektowaną tak, aby wytrzymać trudne warunki panujące w oczyszczalniach ścieków. Dla tej aplikacji wybrano wersję o stopniu ochrony IP68, aby zapewnić długoterminową trwałość i ochronę przed potencjalnym zalaniem i silnymi opadami deszczu.

Wysoka dokładność i powtarzalność radaru sprawia, że idealnie nadaje się on do pomiaru przepływu objętościowego w kanałach otwartych o przekrojach trapezowych, prostokątnych i innych. Radar 80 GHz został szybko sparametryzowany i uruchomiony przez Bluetooth^® za pomocą przyjaznego dla użytkownika kreatora instalacji aplikacji mobilnej OPTICHECK Level Mobile. Typ koryta trapezoidalnego jest już wpisany w aplikacji, wymagając jedynie wprowadzenia podstawowych parametrów, takich jak przepływ i wymiary koryta. Uruchomienie zostało przeprowadzone przez serwis KROHNE, chociaż aplikacja została zaprojektowana tak, aby umożliwić prostą konfigurację nawet technikom serwisowym z ograniczonym doświadczeniem. Po zainstalowaniu przetwornik oblicza i podaje natężenie przepływu na podstawie zmierzonej wysokości poziomu. OPTIWAVE 1540 przesyła odczyty do modułów kontroli SHD 200.

SHD 200 to urządzenie zasilane z pętli, które umożliwia monitorowanie na miejscu szerokiego zakresu wartości pomiarowych i diagnostycznych za pośrednictwem wyjścia analogowego i komunikacji HART^®. Obejmują one bieżące natężenie przepływu, przepływ sumaryczny, zmierzoną wartość poziomu lub wartości diagnostyczne, takie jak siła sygnału radarowego i prąd pętli. Wszystkie parametry są wyraźnie widoczne na podświetlanym ekranie urządzenia. SHD 200 oferuje również wykresy trendów dla wybranych parametrów i dwa konfigurowalne przekaźniki do wskazywania stanu, alarmów lub kontroli wartości granicznych.

Radarowy przetwornik poziomu KROHNE zapewnia ekonomiczne i niezawodne monitorowanie objętościowego natężenia przepływu odprowadzanego z drugiego osadnika. W przeciwieństwie do ultradźwiękowych czujników poziomu, radar poziomu jest niezależny od wiatru i warunków pogodowych i działa niezawodnie nawet w przypadku kondensacji. Przy maksymalnym błędzie pomiarowym wynoszącym zaledwie ±2 mm, radar 80 GHz oferuje wysoką dokładność, pozostając jednocześnie w granicach budżetu klienta. Podobnie jak w przypadku wszystkich urządzeń OPTIWAVE 1540, przetwornik poziomu został dostarczony z fabrycznym certyfikatem kalibracji, potwierdzającym jego deklarowaną dokładność.

Radar 80 GHz posiada wbudowaną technologię OPTICHECK, która zapewnia znacznie więcej niż tylko podstawowe wartości pomiarowe. Oferuje szeroki zakres aplikacji i diagnostyki urządzenia w celu zwiększenia stabilności procesu. Obejmuje to również możliwość bezprzewodowego przeprowadzania weryfikacji na miejscu za naciśnięciem przycisku, sprawdzania stanu urządzenia bez otwierania obudowy lub pracy bezpośrednio w środowisku instalacji kanałów wentylacyjnych. SHD 200 służy jako zdalny wyświetlacz lokalny, zapewniając dobrą widoczność parametrów pomiarowych i diagnostycznych z bezpiecznej odległości. Umożliwia także szybką reakcję i kontrolę procesu w przypadku przekroczenia progu.