2.4.1.5. Алмазные долота.

Алмазные долота обладают наличием алмазных режущих элементов т.е. (природных или синтетических) той или иной величины (крупности). Обычно используются наименее ценные разновидности природного алмаза, именуемые карбонадо (бразильские технические алмазы) или черные алмазы (характерные своей вязкостью ). Показатели данных долот зависят от качества и размеров алмазов. Качество определяют группой и категорией, а размер - числом камней. Природные и синтетические алмазы размещают в спекаемой матрице (обычно медно-твердосплавной ), составляющей единое целое с нижней частью стального полого цилиндрического корпуса долота.

3.Радарные уравномеры.

Работают на принципе частотно-модулированной непрерывной волны. Сигнал от радара излучается антенной и отраженный от цели (в нашем случае поверхность среды) приходит назад через время задержки t. Расстояние до отражающего пограничного слоя (воздух/среда) определяется радарным уровнемером пропорциональностью времени задержки микроволнового сигнала t ответа: каждый метр до среды, волна проходит дважды, затрачивая при этом приблизительно 6.7 ns по времени. Измеряемое расстояние рассчитывается следующим образом а = с * t / 2; где с = скорость света. Система FMCW на радарных уровнемерах использует линейный частотномодулированый высокочастотный сигнал; частота посылаемого сигнала увеличивается линейно в пределах заданного интервала времени (частотная зачистка). Так как частота посылаемого радарным уровнемером сигнала изменяется из-за задержки при распространении сигнала, то для получаемого низкочастотного сигнала (обычно, до нескольких кГц) частота f пропорциональна расстоянию до рефлектора, а – получается от разницы между текущей частотой посылаемого сигнала и частотой полученного сигнала. Уровень среды тогда рассчитывается через разницу между высотой резервуара и расстоянием а. В высокоточных радарных уровнемерах используется частотный контур управления, чтобы произвести особую линейную зачистку при помощи динамической структуры PLL (= петля фазовой синхронизации) чтобы получить улучшенную точность измерения.

Обычно, рабочая частота радарных уровнемеров независимо от типа варьирует от 5,8 до 26 ГГц. Чем более высока частота, тем более узок луч и тем выше энергия излучения, а, следовательно, сильнее отражение.

Поэтому высокочастотные уровнемеры позволяют производить измерения уровня сред с низкой диэлектрической проницаемостью и, следовательно, слабой отражательной способностью. Они, также, удобны в емкостях, где присутствует различное оборудование, сокращающее свободную зону для работы радара. Вместе с тем, высокочастотные уровнемеры более чувствительны к таким явлениям как запыленность, испарения, волнение поверхности рабочей среды, налипание частиц среды на поверхность антенны вследствие более интенсивного рассеивания сигнала. В подобных условиях лучше работают уровнемеры с частотой 5,8..10 ГГц.

Другой важной характеристикой влияющей на формирование сигнала является размер и тип антенны. Различают следующие типы антенн: рупорная (коническая), стержневая, трубчатая, параболическая, планарная. Чем больше размер антенны, тем более сильный и узконаправленный сигнал она излучает и, в тоже время, тем лучше прием отраженного сигнала.

Наиболее универсальный тип антенны – рупорная. Она применяется, как правило, в больших емкостях, позволяет работать с широким спектром сред по диэлектрической проницаемости, применима в сложных условиях и обеспечивает диапазон измерения до 35..40 м. (в условиях спокойной поверхности)

Стержневая антенна применяется в небольших емкостях с химически агрессивными средами или гигиеническими продуктами, а также в случае, когда доступ в емкость ограничен малыми размерами патрубка. Диапазон измерения – до 20 м. Поверхность стержневой антенны покрыта слоем защитной изоляции.

Трубчатая антенна представляет собой надстроенный удлиненный волновод. Она позволяет формировать наиболее сильный сигнал за счет снижения рассеивания и используется в особо сложных случаях при наличии сильного волнения поверхности среды или большого слоя густой пены либо для случая сред с низкой диэлектрической проницаемостью. Трубчатая антенна применима для небольшого диапазона измерения уровня.

Планарный и параболический типы антенн обеспечивают особо высокую точность (до +/- 1 мм.) и применяются в системах коммерческого учета.

Основные преимущества:

• высокоточный метод измерения уровня - даже в экстремальных условиях процесса;

• наличие паров или газов не влияет на измерения;

• метод измерения в большинстве случаев не зависит ни от давления, ни от температуры.

Области применения:

Различные требования к средствам непрерывного измерения уровня жидкостей и сыпучих продуктов часто влекут за собой необходимость использования различных методов измерения. Микроволновый метод измерения (радарный уровнемер) доказал свою состоятельность для широкого спектра отраслей промышленности – химия и нефтехимия, фармацевтика и пищевая промышленность.

Основные технические характеристики:

максимальная абсолютная погрешность ................................................... ±1мм.

ширина измерительного луча .......................................................................... 4°.

диапазон измерения уровня ................................................................. 0,6 ÷ 30м.

рабочая температура окружающей среды ............................... от -60 до +500С

температура контролируемого продукта ................................... не ограничена

напряжение питания ...........................24В постоянного тока, либо 220В 50Гц

исполнение........................................................................... взрывозащищенное

цифровой интерфейс ................................................................. RS485, Modbus

аналоговый выход .................................................................................. 4-20 мА

Производители радарных уравнемеров:

• ЗАО «Лимако»

• KROHNE

• Endress + Hauser

• SITRANS