دليل اختيار مرسل المستوى بالرادار: الوسط والمدى والهوائي ومتطلبات الشراء

METRAVON دليل اختيار مرسل المستوى بالرادار: الوسط والمدى والهوائي ومتطلبات الشراء

تُحدد العديد من مشاريع الرادار بشكل غير دقيق، وليس بسبب نقص المعلومات، بل بسبب تقديم نوع غير مناسب من المعلومات في البداية.

غالبًا ما يبدأ العملاء بطلبات من قبيل:

• أحتاج إلى 80GHz.”

• «أحتاج إلى هوائي قوسي.»

• «أحتاج إلى مدى يبلغ 70 مترًا.»

في العديد من المشاريع، ينبغي أن يكون هذا المدى تُظهر نتائج الاختيار، وليس المدخلات الأولية.

: يجب على المصنِّع أولًا أن يفهم ما يلي: ما يتم قياسه، ومدى المسافة، وضمن أي ظروف عملية، وماذا يحتويه الوعاء، وأين يجب إرسال البيانات.

1. الخطوة الأولى: تحديد الوسط المستخدم.

تتطلب تطبيقات السوائل والمواد الصلبة الكتلية أولويات اختيار مختلفة.

بالنسبة للسوائل، تشمل العوامل المهمة ما يلي:

• خصائص عازلة كهربائيًا؛

• رغوية؛

• بخارية؛

• تكثف؛

• تحريك؛

• قابلية للتآكل.

بالنسبة للمواد الصلبة الكمية الكبيرة، يجب أيضًا توفير:

• مسحوق أو حبيبات؛

• زاوية الاستقرار؛

• غبار؛

• تكوّن جسور من المواد؛

• انهيار المادة؛

• تراكم على الجدران.

2. الخطوة الثانية: توفير نطاق مستوى فعلي، وليس مجرد عبارة مثل "أحتاج إلى 30 م"؛

يجب توفير:

• ارتفاع الخزان أو السيلو؛

• الحد الأقصى للمستوى الطبيعي:

• ؛ الحد الأدنى للمستوى الطبيعي:

• ؛ هل يلزم إجراء قياس بالقرب من قاع الوعاء:

• ؛ إلى أي مدى يمكن أن يقترب أعلى مستوى من جهاز الرادار:

؛ يجب على المورِّد التحقق من كل من أقصى مسافة قياس وأقصر مسافة قياس:

؛ ٣. الخطوة الثالثة: وصف هندسة الوعاء:

؛ قد يكون رسم تخطيطي بسيط للوعاء مع تحديد أبعاده أكثر فائدة من قائمة طويلة من المواصفات العامة.

تحديد موقع:

• قطر الوعاء؛

• فوهة التثبيت؛

• أنبوب التعبئة؛

• جهاز التحريك؛

• العوارض الإنشائية؛

• لفائف التسخين؛

• مكونات داخلية ثابتة أخرى.

٤. من ينبغي أن يتخذ القرار بين الخيارات؟ 26GHz و 80GHz?

يجب اختيار التردد عادةً استنادًا إلى ظروف التطبيق.

من المزايا الشائعة لـ 80GHz تشمل:

• هوائيات مدمجة؛

• حزمة موجية ضيقة؛

• ملاءمة للاتصالات في العمليات ذات الحجم الأصغر؛

• قدرة محسّنة على تجنّب المناطق الداخلية للأوعية؛

هذا لا يعني 80GHz يوفر تلقائيًا مدىً أطول، ودقةً أعلى، أو أداءً أفضل في التعامل مع الغبار في كل تطبيق.

5.متى ينبغي أخذ رادار الموجات الموجهة في الاعتبار؟

يعمل رادار الموجات الموجهة على نقل الإشارة الكهرومغناطيسية عبر قضيب أو كابل أو مجس محوري.

ويُعدّ هذا النوع من الرادار جديرًا بالدراسة في الحالات التالية:

• السوائل ذات ثابت عزل منخفض ومُختارة بعناية؛

• حاويات ذات حجم أصغر؛

• قياس مستوى السائل أو سطح التماس بينه وبين وسط آخر؛

• تُعدّ التطبيقات التي تتطلب مسار قياس موجهًا ومحددًا أمثلةً على حالات تُستفاد فيها من هذا الأسلوب.

ونظرًا لدخول المجس إلى بيئة العملية، يجب أيضًا أخذ ظواهر مثل التراكم الكهربائي، والتآكل، والتأثيرات الميكانيكية في الاعتبار.

6. ماذا يحدث إذا كان ثابت العزل الكهربائي غير معروف؟

ولا يُشترط في العميل دائمًا تزويد القيمة المباشرة لثابت العزل الكهربائي.

غالبًا ما يكون من المفيد توفير ما يلي:

• اسم الوسط بدقة؛

• تركيبه؛

• تركيزه؛

• درجة حرارة تشغيله.

ومن ثم يمكن لفريق الهندسة تقييم السلوك العازل باستخدام بيانات خصائص موثوقة إلى جانب نطاق القياس الفعلي.

٧. كيف ينبغي تحديد بيانات درجات الحرارة المرتفعة والضغطات المرتفعة؟

لا تُقدِّم جملة واحدة فقط مثل «درجة الحرارة القصوى: ٢٠٠°م».

اُقدِّم على سبيل منفصل ما يلي:

• درجة حرارة التشغيل العادية؛

• درجة حرارة التصميم القصوى؛

• ضغط التشغيل العادية؛

• ضغط التصميم القصوى؛

• ما إذا كانت ظروف الفراغ سارية أم لا.

يتيح ذلك اختيار اتصال العمليات الصحيح، وترتيب الختم المناسب، وتصميم حراري ملائم.

8. لماذا لا يكفي استخدام مادة الهوائي وحدها في البيئات المسببة للتآكل؟

إن استخدام مصطلح «هوائي من مادة PTFE» لا يعني تلقائيًا أن جميع أجزاء جهاز الإرسال المعرضة للعمليات تكون متوافقة كيميائيًا.

كما ينبغي التحقق مما يلي:

• هوائي أو سطح عزل للعملية؛

• : وصلة عملية؛

• : ختمات؛

• : خيط أو شفة من مادة مناسبة؛

: ٩. ما المعلومات المفيدة في تطبيقات الأرشات ذات الغبار؟

• : ارتفاع وسعة المخزن؛

• : اسم المادة؛

• : مسحوق أو حبيبات؛

• : هل الغبار جافٌ أم رطبٌ؛

• : موقع نقطة التعبئة؛

• : زاوية الاستقرار النموذجية؛

• : هل يعد تراكم الغبار على الجدران أمرًا شائعًا؛

• : هل تم تصنيف المنطقة على أنها منطقة محفوفة بالغبار القابل للاشتعال؟

: 10. هل يعني وجود رغوة بالضرورة استخدام رادار الموجات الموجهة؟

: لا.

أولاً، حدد ما يلي:

• سماكة الرغوة؛

• ما إذا كانت الرغوة متصلة أم متقطعة؛

• ما إذا كانت الرغوة رطبة أم جافة؛

• سواء كان هدف القياس المطلوب هو سطح الرغوة أم سطح السائل الفعلي.

فقط في هذه الحالة ينبغي مقارنة رادار الفضاء الحر برادار الموجة الموجهة.

11. كيف يتم اختيار أجهزة ذات سلكين وأجهزة ذات أربعة أسلاك؟

تمثل تهيئة أجهزة ذات سلكين وتهيئة أجهزة ذات أربعة أسلاك بنيتين مختلفتين للطاقة والإشارات في المقام الأول.لا ينبغي اختيار هذه الأجهزة استنادًا فقط إلى افتراض أن أجهزة قياس ذات أربعة أسلاك تمتلك «قدرة رادارية أكبر».

: تُعد أجهزة قياس ذات أسلاكين (4-20mA) مناسبةً للعديد من التطبيقات الصناعية. أما ترتيبات الطاقة وتوزيع الأسلاك في أنظمة RS485/Modbus فتتوقف على تصميم المنتج الفعلي.

١٢. لماذا يجب الإعلان عن متطلبات المناطق الخطرة في مرحلة RFQ؟

يمكن لمتطلبات المناطق الخطرة أن تؤثر على نموذج الجهاز، وغطائه، وترتيب أسلاكه، وتكوين شهادته.

توفير المعلومات المبكرة التالية:

• منطقة خطرة للغاز أو الغبار؛

• تصنيف المنطقة؛

• شهادات ATEX أو IECEx أو غيرها من الشهادات المطلوبة للمشروع.

١٣.المعلومات الواجب توفيرها قبل الاختيار:

14. ما هي المعايير التي ينبغي للمُصنِّع تحديدها؟

• 26GHz أو 80GHz;

• : نوع الهوائي المحدد؛

• : نوع مجس الموجة الموجهة؛

• : نموذج نطاق القياس الدقيق؛

• : هل يلزم إجراء تفريغ هوائي؟؛

• : هل يلزم توفير هيكل عزل خاص للعملية؟

كلما كانت معلومات التطبيق أكثر اكتمالاً، أصبح من الأسهل اختيار هذه المعاملات بدقة.

15. ما الذي ينبغي التحقق منه بعد أن يُوصي المصنِّع بنموذج معين؟

| 16. RFQ نموذج يمكنك إرساله مباشرةً إلى المورِّد

الوسيط:
سائل / صلب:
ارتفاع الخزان أو السilo:
قطر الخزان أو السيلو:
الحد الأدنى:
الدرجة القصوى:
درجة الحرارة الطبيعية:
درجة الحرارة القصوى:
الضغط الطبيعي:
الضغط الأقصى:
تجويف:
ال رغوة / البخار / الغبار:
مُحرِّك / الهياكل الداخلية:
فوهة التثبيت:
اتصال العملية:
مصدر الطاقة:
إشارة المخرجات:
متطلبات المنطقة الخطرة:

– الخلاصة؛

– إن الخطوة الأهم عند اختيار جهاز قياس مستوى راداري ليست اختيار النموذج الذي يمتلك أعلى مواصفات تقنية، بل تتمثل في وصف طبيعة التطبيق الفعلي بدقة.

تحدد الظروف التالية مدى صعوبة إجراء القياسات بدقة: نوع الوسط، ونطاق المدى، ودرجة الحرارة، والضغط، إضافةً إلى هندسة الوعاء. ولا ينبغي اختيار التردد، أو الهوائي، أو النموذج الدقيق إلا بعد فهم هذه الشروط بدقة.

بالنسبة لفرق الشراء ومُدمجي الأنظمة، فإن توفير جدول بيانات كامل للتطبيق إلى جانب رسم بسيط للوعاء، عادةً ما يقلل من مخاطر تشغيل النظام بشكلٍ أكثر فعاليةً بكثير مقارنةً بحدّد «80GHz، نطاق 70 م وأنتيناً قوسياً" في البداية.