科技贴士2006年7月
二六年七月二十五日
本周科技贴士:
储罐计量第2部分:接触引导微波/雷达指南
与过程控制测量相比，库存罐测量(ITG)将液位测量技术应用于库存存储和保管转移应用。ITG系统通常比工艺液位测量设备的测量高度更高，精度更高。
之前的“本周小贴士”提供了一些指导方针非接触式微波/雷达油箱测量。这里有一些关于申请的建议联系guided-microwave /雷达技术。
接触制导微波/雷达液位测量装置也安装在油箱顶部。他们沿传输线或传输无线电和低微波频率信号波指南，延伸到被测量的材料中。与非接触式微波/雷达设备一样，脉冲和频率调制类型的接触式设备是可用的。
后者可以测量液体，糊状，泥浆，粉末，特别是颗粒状材料的水平。接触式微波/雷达计(其中一些被称为射频和时域反射计)的工作频率比非接触式类型低得多，成本更低，但具有许多相同的优点。此外，接触式微波/雷达仪表通常具有更大的安装灵活性，安装成本更低。它们的使用不受美国联邦通信委员会或其他地方类似政府监管机构的许可。
这些全电子单元可以测量短距离或长距离，并且不受灰尘、空气运动、温度或压力波动的影响。另一方面，在传输线或波导上堆积的沉重材料会导致错误的读数。接触式微波/雷达仪表在检测具有极低介电常数的塑料材料(如EPS珠)时有困难。然而，这项技术在塑料颗粒和薄片上效果非常好。
来源:控制工程、2006年5月内部流程文章，“液位测量和库存罐测量。”
二六年七月十八日
本周科技贴士:
储罐计量第1部分:非接触式微波/雷达法
与过程控制测量相比，库存罐测量(ITG)将液位测量技术应用于库存存储和保管转移应用。ITG系统通常比工艺液位测量设备的测量高度更高，精度更高。
非接触式微波/雷达液位测量装置安装在储罐顶部，将微波信号向下传输到储罐内材料的表面。信号反射成回声，被接收器探测到。根据发射信号和接收信号之间的差异，系统计算出罐内的物质水平。使用了两种调制技术:
脉冲系统测量回波从发射脉冲返回的时间。脉冲传输和接收之间的时间延迟是对材料电平的直接测量。
连续波传输调频(FMCW)是基于改变回波频率与发射微波信号混合而成。由于两种信号的频率不同(由于频率调制)，混合产生的信号频率与到材料表面的距离成正比。
微波频率对雷达液位测量的性能有重要影响。高频(波长较短)对被测材料中的蒸汽、泡沫和污染更敏感。在24 GHz左右，即使是少量的水蒸气也能吸收微波信号。低频的波长较长，波束角度较宽，导致大量来自罐壁和内部搅拌器的干扰回波。最佳频率是10千兆赫左右。
非接触式微波/雷达设备完全或相对地不受与许多其他技术相关的测量问题的影响。它们的使用避免或最小化:
密度依赖;
介电常数依赖性;
灰尘敏感;
维护强度;
真空不操作;
压力敏感性;
对介质和传感器之间的气氛(泡沫和可变密度蒸汽)的灵敏度;
对结垢的敏感性;而且
温度敏感性。
该方法本身就适合于苛刻或腐蚀性物质的液位测量。
关于接触式制导微波/雷达罐测量方法的一些指南，请参阅下面的“本周提示”。
来源:控制工程、2006年5月内部流程文章，“液位测量和库存罐测量。”
二六年七月十一日
本周科技贴士:
也许你的安全仪表系统实际上并不需要SIL-3
安全完整性等级(SIL 1;2、3和4)提供了系统性能的衡量标准:数字越高，安全性能越好——如按需发生故障的概率越低。修订标准ANSI/ISA 84.00.01-2004 (IEC 61511-1)是目前涵盖SIL方法的文件，提供了一种合理、统一的方法来评估和降低风险。如果使用得当，该标准可以指导哪些支出是必要的，从而在其他方面节省开支。考虑到这一点，如果不需要，为什么要使用更高性能的安全系统呢?
许多最终用户指定“认证用于SIL 3”冗余逻辑求解器(通常称为“安全plc”)。然而，仅仅使用这些经过认证的逻辑求解器就可以不创建SIL 3系统．系统包括传感器和最终控制元件。只有在非常特殊的情况下，才能在真正的SIL-3安全系统中避免冗余。有了输入传感器，逻辑解算器和最终控制元件(或执行器)在SIL-3设计中几乎肯定需要是冗余的。
标准中定义了在任何给定SIL级别上必须应用于现场仪器的容错程度的规则(第11.4.1节);它还进一步描述了容错要求可能减少1或需要减少1的情况增加由一个。如果现场仪器被认证为具有特别低水平的危险故障模式，或者存在关于硬件的详细信息(例如故障率、故障模式和内部诊断级别)，则可以放宽容错要求。
满足这些要求的阀门，执行器和其他最终控制元件可能是困难和昂贵的。较高的SIL对所需的阀门数量和安装的复杂性有重大影响，以便进行适当的维护和验证测试。
真正的SIL-3系统通常需要三个变送器，一个三个(三选二)或1oo2D(带诊断的两选一)逻辑求解器，三个阀门串联，或双阀门串联，包括部分冲程测试，或频繁的全冲程测试，这通常是不切实际的。
当SIL测定方法是有效地应用，SIL 3要求应极罕见的。在许多情况下，重新设计流程以降低风险比要求SIL-3安全系统更有效。在大多数应用程序中，SIL 2通常是最高的真实需求。
通用plc只适用于SIL 1应用。根据作者的经验，三重和1oo2D-SIL-3批准的安全plc对于SIL 2来说是过度设计和不必要的昂贵。那么，合理的解决方案是SIL 2解决方案吗?
指定SIL-3逻辑框是不神奇的钥匙，更安全的设施，并不意味着整体设计符合行业标准的要求。对于大多数工艺应用，正确确定安全完整性级别通常不会超过SIL 2要求。
来源:控制工程、2006年3月，L&M工程公司总裁保罗·格鲁恩(Paul Gruhn)在内部流程文章《安全完整性3级》中写道以及MTL开放系统技术公司营销副总裁戴夫·雷诺兹。
二六年七月三日
本周科技贴士:
减少食品加工中召回的影响
为了帮助迅速缩小对掺假产品的搜索范围，美国食品和药物管理局在三个生产领域寻找信息。这使得搜索过程可以包括所有的产品可以受影响，2)排除产品不可能3)证明受影响产品的稀释或浓度。快速发现对于在混合生产环境中生产的乳制品和食品尤其重要，副产品产生并重复使用或出售给其他制造商。上述第2项和第3项为制造商提供了减少潜在召回影响的机会。
排除不可能掺假的产品的能力还可以隔离供应商和客户。这可能是让你的公司在事件发生后迅速恢复业务的一个因素。这项工作应包括以下方面的资料:
下游目的地改变后添加到储罐或筒仓的散装干料或液体物料;
在任何设备中完全清洗或CIP(清洁到位)后生产的产品;而且
不可能与其他物质混合的产物。防混合路由阀和物理管道连接是物理断裂的例子，使交叉污染不可能。
虽然制造商最难提供有关受影响产品稀释或浓度的信息，但这也将减少调查和召回的影响。能够快速准确地说出哪些产品的可疑成分浓度最高，哪些浓度较低，哪些没有，将使调查人员在处理事件时充满信心。这些数据可以通过以下方式收集:
电子跟踪生产过程中所有材料和产品的移动;
在战略位置安装仪表，以监控散装物料的流动;而且
准确地将计量流量与lot系谱联系起来。
如果仪表在正确的位置，调查人员可以估计每种情况下的稀释百分比。这些产品可以进行测试，任何召回都大大减少。系统需要能够在几个小时内完成调查，以使人们相信它是可信的。
来源:控制工程、2006年4月，“你准备好召回了吗?”文章边栏，“生物恐怖主义法案:负担还是利益?””
您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。
