Ağojenik depolamada Seviye Tespitinin Eleştirel Rolü

Krigen depolama sistemleri aşağıdaki sıcaklıklarda malzeme tutar -150 °C, sıvı azot (LN2), sıvı oksijen (LO2) ve sıvı helium, krigen dondurucularında biyolojik örnekleri depolamak için gerekli olan bir sistemdir - bu aşırılıkta güvenli bir şekilde ağlanabilir ve kesintiye uğratılabilir bir şekilde tasarım yapmak için temel bir gerekliliktir.

Ağojenik Çevrelerde Seviye Tespiti Üzerine Benzersiz Meydan Meydan Meydanlar

Orta sıcaklık proseslerinin aksine, krigen seviye ölçüm, sensör doğruluk, hasar bileşenleri veya tehlikeli hata koşullarını ortadan kaldırabilecek bir dizi ilgili zorlukla karşı karşıyadır. Mühendisler uzun vadeli güvenilirlik sağlamak için bunların her birini ele almalıdır.

Termal Sözleşme ve Malzeme Brittleness

Her malzeme, alüminyum veya karbon çelik gibi metaller için, boyutsal değişim kriyojenik sıcaklıklarda önemli olabilir - 100 °C ısının başına yaklaşık% 0.3 oranında, ancak birçok yapısal elementler, soğuk ve besleyici koşullar arasındaki sistem döngülerinin yanlış olması gerekir.Bu sözleşme yanlış algılanabilir, çünkü elektrik bağlantıları veya kullanım için mekanik yüz mekanizmaların kullanılması gerekir. Ayrıca, oda sıcaklığında düklenmiş malzemeler, soğuk olmayan yüzeyler ve çatlaklar için yüksek çözünürlük ve kırılmalar ve çatlakları ısıtabilir.

Hızlı Sıcaklık Değişiklikleri ve Termal Şok

İşlemler veya sistem serinleme sırasında, sensörler ısı şoku tetikleyen ısınıcıları deneyimleyebilir ve kriyojenik bir element veya delaminate koruyucu kaplamaları deneyebilirsiniz. Tasarımcılar düşük termal genişleme katları ile malzemeleri belirtmelidir ve sensör konutlarının kademeli sıcaklık equilibrasyona izin vermesini sağlar.

Frost, Condensation ve Buz Formasyon

Bir kriyojenik olarak soğuk yüzeyle temas eden herhangi bir nez anında donacaktır. Optik pencerelerde (profesyonel veya kızılötesi sensörlerde kullanılır), ultrasonik transdüserler veya radar antenleri aktif olarak ayarlanabilir sinyaller, yanlış havalar üreterek, veya mekanik olarak açık olmayan uygulamalarda, çevrede nemlendirmek, sonunda mekanik stres transferleri sağlayan bir buz köprüsü oluşturabilir.

Dielektrik ve Aklı Emlak Değişiklikleri

Örneğin, sıvıların dielektrik sabiti - yaklaşık 1,4 veya tipik endüstriyel sıvılar arasındaki hız. -örneğin, sıvıların içindeki ses seviyesi yanlış olacaktır. -196 °C, yaklaşık 1.43, ~ 20 m / LN2 ile su arasındaki sıcaklık (1.0) ve tipik endüstriyel sıvılar arasındaki hız. -1,480 m /s, sesin sıcaklığının özellikleri, sesin kullanımı yanlış olacaktır.

Baskı ve Kaynar-Off Effects

Ağojenik sıvılar genellikle sıvı durumu korumak ve sıvının kontrol edilmesi için orta baskı altında depolanır. Vaporizasyon, yüzey dalgaları ve yanlış seviye okumalarına yol açan bir sıvı-vapor arayüzü ve zaman alan filtrelemeleri, ek olarak, sıvının üzerindeki gaz tabakasının üzerinde sabit değerlerin çıkarılması gerekir.

Ağojenik Servis için Uygun Düzey Ölçme Teknolojileri

Tek seviye ölçüm teknolojisi tüm kriyojenik uygulamalar için evrensel olarak en iyi değildir. Seçim belirli sıvı, sıcaklık aralığı, gemi geometrisine ve süreç gereksinimlerine bağlıdır - yüksek / uzun alarma karşı sürekli ölçüm gibi. Aşağıda, avantajları ve kısıtlamaları da dahil olmak üzere en yaygın kullanılan teknolojilerin ayrıntılı bir incelemesidir.

Radar (Mikrodalga) Seviye Sensörleri

Free-space radarı (fretsiz sürekli dalga, FMCW) krigen servisi için en iyi seçimdir, çünkü paslanmaz çelik proses bağlantıları tarafından etkilenmez.Ortak don veya kondensasyonun dielektrik sabiti. Modern krigen radarlar 24-80 GHz bandında çalışır, LN2'nin dielektrik sabiti, paslanmaz çelik proses bağlantıları ile ilgili olarak% 3,5 oranındaki yansımayı tespit eder.

[FONT=0)Key avantajları:[Döneticileri yok, sıvı ile temas yok, en az sürüklenme ve köpük ile ölçme yeteneği (BİLMİŞT:2)Limitations:[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜ) Daha basit teknolojilere göre yüksek maliyet, yetersiz kondensasyona karşı hassasiyet, yüksek basınçlarda (above 50 bar)

Capacitance (RF) Seviye Sensörleri

Capacitance sensörleri, Prodüksiyon ve gemi duvarı arasındaki sürekli olarak değişimi ölçerek çalışır (veya referans elektrot) sıvı seviye yükselir. Basit, sağlam ve kolay çelik ve şampuan için uygun malzemelerden üretilebilir.

[FONT:0)Key avantajları:[Dönetici:[Dönetici:0) Düşük maliyet, kanıtlanmış güvenilirlik, hareket eden parçalar ve her iki nokta için de sürekli ve sürekli ölçüm (sağlıklı elektronik ile) [[Döneticiler:[Dönler ile)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))Temiz, doğru okuma için sıvı tarafından ıslak olarak kullanılmalıdır.

Ultrasonik Seviye Sensörleri

Ultrasonik sensörler yüksek frekanslı ses pullarını yayarlar ve sıvı yüzeyinin üzerindeki sesin ışığı ölçür. Tüm transdüser düşük sıcaklıklar için derecelendirilmiştir. -tipik olarak bir poliurethane veya şampuan yüzü ile böpücük kristalleri kullanarak.

[FONT:0)Key avantajları:[Dönetici:0)))) İçerme (Dönetici) ile ısıtılır, böylece eğer kondensasyon yüzünde inşa edilir, performans degradları); orta maliyet; temiz ortamlarda basit ve iyi kontrol için iyidir.))

Displacers ve Diferansiyel Basınç (D/P)

Displacer-tip seviyesi vericiler, patojenik-yaşlı bir malzeme ile pozisyondaki değişikliklerin sıvı seviyeye değiştiğine dair bir ağırlıkta yüz yüzen bir yüz kullanır.Diferansiyel basınç vericileri tankın alt ve üst kısmındaki hidrostatik kafa basıncı ölçer. Her iki teknoloji olgun ve ağarmış malzemelerle adapte edilebilir (örneğin, Hastelloy diyaframlar, silikon yağı, sıvıları düşük dondurucu puanlarla veya inert gaz geçirmez kapak hatlarıyla doldurur).

[FONT:0)Key avantajları:[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ

Yüz ve Magnetostrik Sensörler

Mekanik yüzler sıvı yüzeyinde binerek çalışır ve manyetik rezonans veya güçlü bir şekilde mühürlenir. Magnetostrik sensörler manyetik yüzlerle dalga kılavuzunu kullanır - yüz pozisyonu bir torsional naif zaman-of-flight tarafından belirlenir.

[FONT=0)Key avantajları:[Dönetici için basit, düşük maliyetli; magnetostrikt yüksek doğruluk (mevcut karar) sürekli ölçüm için yüksek doğruluk (mevcut çözünürlük) sunar.[Döneticiler:[Döneticiler:[Döneticiler:))Döner:[Döneticiler:[Döneticiler:[Döneticiler:)))))))Düzücüler:[Döneticiler:[Döneticiler:[Döneticiler:))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))

Güvenilir Ağojenik Seviye Sistemi için Tasarım

Bir sensör teknolojisini seçmek sadece çözümün bir parçasıdır. Güvenilir bir sistem ayrıca kurulum, malzeme seçimi, reddans ve daha geniş kontrol altyapısıyla entegrasyon için dikkatli bir dikkat gerektirir.

Malzeme Seçimi ve Termal Uyumluluk

Her ıslak parçası - yüksek konut, mühür ve elektrik bağlantısı - kriyojenik hizmet için belirtilmemelidir. Austenitic paslanmaz çelikler (304L, 316L) standart seçimdir çünkü cam metal mühürleri kullanmalıdır - 115 °C. Elastomerler gibi.O-rings metalik mühürlerle değiştirilmesi gerekir (örneğin, nikel veya gümüş kaplamalı Inconel) veya şampuan bazlı gazketleri kesme işlemini önlemek için.

Sensör Yeri ve Termal

Mümkün olan, sensör elektroniklerini bulmak (örneğin, radar transceiver başı veya cleans oscillator) dış hava sahasının dışında ısı standları veya genişletilmiş nozul tasarımları kullanarak hassas bileşenleri korumak ve daha kolay bir alan değişimi sağlamak.En yakın temas sensörleri için, anten veya transducer konumlandırılmalıdır, böylece sinyal yolu iç tank yapıların açık olmalıdır (baffles, boruları doldur, soğutma tırnakları doldurun).

Purge ve Isıtma Sistemleri

Kombinasyon ve don ile savaşmak için, aşırı iklimlerde veya ağır-humidity ortamları ile iletişim kuran bir sensör üzerine sürekli kuru-gaz temizleyici kurmak veya küçük bir kanoyu sensörüne veya hafif bir hava deposundan kaçınmak için sınırlı olan küçük bir elektrik ısıtıcısı (watt-dan oluşan) veya buharlı bir depodan veya bir buharlı bir pompa izi, göz ardı edilebilir bir şekilde, soğuk hava sıcaklığın üzerindeki ısıyı yükseltmek için güvenli bir şekilde yükseltilebilir.

Reddans ve Alarm Mimarisi

Ağojenik tanklar genellikle güvenlik-köpektif varlıklardır.En iyi uygulama en az iki bağımsız seviyede ölçümler önerir: bir işlem kontrolü (kontinz) ve yüksek seviyeli ve düşük seviyeli alarmlar için bir tane (discrete). Bir örnek yapılandırma, tehlikeli bir koşul tespit edilirse sürekli olarak sabitlenebilir veya kesintiye uğrayabilir.

Kalibrasyon ve Açıklama

Ağojenik hizmette kullanılan her seviye sensör gerçek işletim koşullarında kalibre edilmelidir - sıcaklık, baskı ve sıvı kompozisyon - sadece ortam koşullarında değil. FMCW radarı için, bu, tank ısıtımı ve serinlemeyi sağlayan dinamik sıcaklık tazminatını programlamak anlamına gelir. Kapasite sensörleri, boş kapasiteli ve tam olarak veya herhangi bir bakım değerinden sonra sabit bir şekilde yapılmalıdır.

Tank Yönetimi Sistemleri ile entegrasyon

Seviye verileri bir denetleyici kontrol ve veri satın alma (SCADA) veya bir tank gauging sistemi ile dolu döngüler, tüketim oranları ve kaybolucu kontrol sistemi (DCS) veya programlanabilir mantık kontrol cihazı (PLC) ile entegrasyon, sistemin bir tanklama masası kullanarak sıvı hacim hesaplamasını sağlar ve bu da, yavaş yavaş yavaş sürüklenmelerin gerekli olduğunu tahmin eder.

Kurulum ve Bakım En İyi Uygulamalar

En iyi sensör tasarımı bile, yüklü veya yanlış bir şekilde muhafaza edilirse erken başarısız olacaktır. Aşağıdaki alan destekli ipuçları sistemi genişletebilir ve ölçüm doğruluğunu geliştirir.

  • [FONT=0)Vibrasyonlar: [Dönder: [Dönder: 1) Piping titreşimleri pompalardan veya kompresörlerden gelen titreşim radar antenlerine veya gevşek kapasitanslara zarar verebilir.
  • [Düzücükler: 0) Tüm termal koruyucular: [Döntilmiş paslanmaz çelik veya alüminyum radyasyon kalkanı sensör etrafında ısı transferini radyasyona azaltır, elektronik bölmeyi daha serin tutar ve buz oluşumu azaltır.
  • Test purge sistemleri komisyonlama sırasında: Kuru-gaz purge akışının yeterli olduğunu (tipik olarak 2-10 L /min for a 2inch no) ve gazın kuru olduğunu (< –40 °C dew noktası) doğrulayın.
  • [FONT:0)Perform normal sıfır ve aralık kontrolleri:[Dönemli basınç veya displacer sistemleri için, sıfır (boş tank) ve yay (tam tank) koşulları bir kalibrasyon el pompası ve her altı ayda bir referans standardı kullanarak.
  • [FONT:0)Inspect mühürler ve her yıl yemler: Ağojenik sıcaklık döngüleri sonunda cam metal mühürleri kırabilir. Bir kapanış sırasında bir helium sızıntı testi, felaket olmadan önce kesilebilir bir yoldur.
  • [[Dönetici:0) Sitede yedek parçalar tut:[Dönetici: 0) Uzun zaman boyunca ağojenik-dilmiş sensör kafaları ve mühürleri için, en yaygın başarısızlık öğelerinin envanterini korumak (örneğin, anten, O-ring kitleri, elektronik tahtalar) aşağı zaman en aza indirmek için.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Güvenilir bir ölçüm sistemi krigen depolama için tasarlayın, çok yönlü bir mühendislik meydan okuması, FMCW radarı ve kapasitans sensörlerinin kendilerini binlerce kriyojenik kurulumda ispatladığı veya başarılarının doğru şekilde kalibrasyon, termal izolasyon ve etkili purge sistemleriyle ele alınması gereken şekilde yapılır.