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保留探头,只换表头:为现有杜瓦瓶加装遥测

杜瓦瓶剖视图:保留的电容式液位探头,原装表头换成带电池盒的CryoFor TM2模块

许多企业在用的低温绝热气瓶(杜瓦瓶)都有同一个短板。容器本身完好,不少气瓶装有工作正常的电容式液位探头,电子液位计也能把余量显示给站在气瓶旁边的人。可是在办公室里谁也看不到这个读数,只有等有人在场地里巡检一圈,或者客户打来电话,才知道还剩多少。

补上这个短板,并不需要更换气瓶。CryoFor TM2遥测模块取代原装电子液位计,读取容器内已有的探头,按设定周期把液位上报至CryoFor Telemetry液位与压力远程监控平台;加装独立的压力传感器后,还可一并上报压力。本文介绍改造时更换什么、保留什么,以及在提出任何方案之前要检查哪些内容。

气瓶上保留什么,更换什么

配有电子液位计的杜瓦瓶(DPL型焊接绝热气瓶)上,与改造有关的部件有两个:容器内部的电容式液位探头,以及容器外部把探头信号转换成读数的液位计表头。改造保留前者,只更换后者。

  • 保留:容器本身,以及它的电容式液位探头、阀门、安全泄放装置和压力表。
  • 更换:原装电子(数显)液位计表头换成TM2电子单元,另配独立的电池盒和2.4 GHz天线。氧气现场采用不同的布置方式,见下文“供电与联网”一节。
  • 可以加装:压力传感器,用于在液位之外同时读取压力。压力传感器单独安装,不属于TM2套件。

有一点容易被忽略:原装表头可以在气瓶上直接显示液位,而TM2要在设备上显示液位,须选配显示屏。是否选配显示屏,会记录在设备的产品档案中。

TM2如何读取容器内已有的探头

电容式液位探头的电容会随液位升降而变化。TM2直接读取这一信号:其液位输入要求探头电容在容器全液位范围内保持在120–500 pF之间。对任何型号的气瓶,首先要确认的就是这一范围。

信号按0%和100%两个参考点换算成液位。每次充装时,都会记录充装事件并重新计算校准。密度按气体设置。液位测量精度取决于所连接的探头、校准情况和介质密度,因此不给出单一的精度数值。

压力是另一路独立输入。装有压力传感器并通过I²C接口连接时,TM2会同时上报液位和压力;未装压力传感器时,只上报液位。

提出方案前的兼容性检查

在报价之前,会按气瓶型号逐一检查兼容性:

  1. 液位探头。探头在全液位范围内的电容(120–500 pF)及其绝缘情况。氧气现场还要检查探头电缆。
  2. 目前安装的液位计。是基于电容式探头工作的电子液位计,还是只有浮球式或指针式液位计(见下文)。
  3. 压力。是否需要读取压力;如需要,采用哪种压力传感器、如何安装。
  4. 安装与线缆。电子单元、电池盒和天线安装在哪里、如何安装。安装附件和传感器线缆不属于TM2套件。
  5. 联网。气瓶所在现场是否有2.4 GHz Wi-Fi路由器,以及在网络不稳定的现场是否需要选配本地网关。网关的供货情况按项目确认。
  6. 气体与现场。适合您的气体和现场的TM2版本按项目确认。

比较务实的做法,是先整理一份气瓶型号清单,并附上每个液位计表头及其铭牌的清晰照片。杜瓦瓶上常见的液位计类型,可参阅杜瓦瓶液位计类型对比。

浮球式或指针式液位计:TM2需要电容式探头

有些杜瓦瓶根本没有电子液位计,只有浮球式或指针式液位计。TM2不能读取浮球式或指针式液位计,它需要一个在全液位范围内电容为120–500 pF的电容式探头。

为这类气瓶加装电容式探头,会改变容器的仪表配置,需按项目与容器制造商商定。如果手中气瓶的型号和配置不一,从已经装有兼容探头的气瓶入手是顺理成章的做法。出厂即可上报液位的气瓶,见面向制造商的低温气瓶智能液位计。

更换之后能看到什么

TM2开始上报数据后(通常每15–30分钟一次),每只气瓶都会显示在CryoFor Telemetry网页控制台中(可在电脑或手机浏览器中打开):

  • 液位:显示在历史曲线上,标注每次充装,并给出耗尽预测;
  • 压力:装有压力传感器时显示;
  • 电池电压:每个周期都会上报。

告警包括低液位、电池电量低、连接中断,以及(装有压力传感器时)压力过高,均在网页控制台中显示。容器总览看板把每个容器标为严重、警告或正常,并单独标出离线模块,因此不会把没有信号的模块误当成满瓶。

对气体分销商来说,各客户现场的液位一目了然,不必再挨个打电话询问;借助耗尽预测,可以提前安排充装,避免临时变成紧急配送。参见杜瓦瓶配送规划,以及面向气体分销商的介绍。

供电与联网

TM2由自带的锂离子电池(3.7 V、5.3 Ah)供电,电池装在独立的铝制电池盒内,因此气瓶旁无需接入市电。在30分钟上报间隔下,充满一次电可使用不少于6个月(正常环境条件下,即25 ± 10 °C时的计算值);上报间隔越短,续航越短。充电时只需将电池盒从设备上断开,电池盒本身不得打开。电池电量低告警会留出安排充电的时间。

设备适合户外安装,工作温度−40 °C至+50 °C,其中电池盒须保持在−30 °C至+50 °C范围内。

TM2通过现场路由器的2.4 GHz Wi-Fi(IEEE 802.11 b/g/n)无线上报数据,使用外置天线。短时断网不会丢失读数:最多12个未确认的数据包保存在队列中,待连接恢复后重新发送。本地网关可汇集并缓存多个模块的数据,属于选配,不在TM2套件内;其供货情况按项目确认。无线电核准按目的地市场和具体项目确认。

氧气现场使用专用版本:容器处只保留探头及其电缆,电子单元和电池盒安装在可能形成富氧环境的区域之外。TM2不适用于划定的爆炸危险区域(Ex区域)。

改造不会改变什么

  • 阀门、安全泄放装置和仪表。气瓶的阀门、安全泄放装置以及机械式压力表和液位指示器都保持原样。如需加装压力传感器,其在气瓶上的安装方式按项目商定。
  • 计量。TM2不属于法定计量器具,不属于强制检定范围,也不用于气体贸易结算计量。结算仍以您的计量设备为准。
  • 充装。气瓶照常充装,每次充装都会显示在曲线上。

TM2套件包含哪些内容

项目 是否在TM2套件内 说明
电子单元 是 显示屏为选配,记录在设备的产品档案中
电池盒 是 锂离子电池,3.7 V、5.3 Ah,独立的铝制电池盒
2.4 GHz天线(带线缆) 是 外置天线
产品档案和使用说明书 是 文件语言按项目确认
电容式液位探头 否 改造时沿用气瓶自带的探头
压力传感器 否 仅在需要读取压力时配置
安装附件和传感器线缆 否 按气瓶型号确定
本地网关 否 选配,供货情况按项目确认

新增气瓶的配置

新增气瓶时,同样的检查也适用。TM2可以与按订单采购的新气瓶一起配置,例如立式低温气瓶或500 L卧式低温气瓶,前提是所选型号装有兼容的电容式探头。这一点按订单确认。

常见问题

电池续航、网关、数据访问和适用气体等问题,见CryoFor Telemetry常见问题。

更换之后,还能在气瓶上看到液位吗?

要在气瓶上直接显示液位,须选配显示屏,该选项记录在设备的产品档案中。不带显示屏时,液位在网页控制台中查看。如果您的人员目前习惯在气瓶旁读取液位,请在确定订单配置时说明。

更换表头后,TM2如何校准?

液位按0%和100%两个参考点计算。每次充装时,都会记录充装事件并重新计算校准。参考点的设置按TM2使用说明书进行。液位测量精度取决于所连接的探头、校准情况和介质密度。

我们已有的气瓶,由谁来安装TM2?

安装和设置按TM2使用说明书进行。确认兼容性之后,再按项目商定由谁为您的气瓶安装模块。安装附件和传感器线缆不属于TM2套件,因此会在同一次检查中一并确定。

要检查我们的气瓶,需要提供哪些信息?

请按气瓶型号分别提供:气体种类、目前安装的液位计及其表头照片、是否需要读取压力,以及现场是否有2.4 GHz Wi-Fi。有了这些信息,就可以开始兼容性检查:哪些气瓶适合安装TM2,还需要加装什么,以及哪些气瓶需要先加装兼容的探头。

发送您的气瓶清单

请告诉我们您使用的气体、气瓶型号和目前配备的液位计,以及现场是否有2.4 GHz Wi-Fi。我们会先检查兼容性,并如实说明哪些气瓶可以上报液位、还需要加装什么。发送气瓶信息。

采购支持

TM2 能否用于您的杜瓦瓶?

请发送杜瓦瓶型号或液位计照片,我们将核实能否安装 TM2。

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