ما وظيفة هوائي مرسل المنسوب الراداري؟ الأنواع وزاوية الحزمة ومعايير الاختيار

1 ما الذي يفعله (رادار ترانسميتر) في الواقع؟

الهوائي هو أحد أهم عناصر جهاز إرسال من مستوى الرادار

وهي تؤدي أساسا وظيفتين:

أولاًوهي تنقل موجات الكهرومغناطيسية نحو سطح الوسيط المقاس.

ثانياًوهو يتلقى صدى الرادار المنعكسة على سطح الوسيط المقاس.

وحدة الآداة الإلكترونية ثمّ تُحسب المسافة بين الهوائي والسطح المتوسط بناءً على العلاقة بين الإشارة المُرسلة والإشارة المُعادّة

ولذلك، فإن الهوائي ليس مجرد عنصر خارجي أو عنصر سكني.

يؤثر هيكل الهوائي بشكل مباشر على:

• زاوية بيم؛

• (أ) كسب الإشارة؛

• (أ) قوة Echo؛

• مقاومة التدخل؛

• (أ) أبعاد التركيب؛

• مقاومة درجة الحرارة؛

• مقاومة الكوروزيون؛

• مقاومة التكثيف وبناء المواد.

2. لمَ يُنتج (لارغر أنتينا) عادةً (ناور بيم)؟

وفيما يتعلق بالصكوك الرادارية التي تعمل في نطاق التردد نفسه، فإن ارتفاع معدل الهوائي الفعّال يُنتج عموما شعاعا أضيق وأكثر توجيها.

- أخذ منتج راداري واحد من طراز GHz من Endress+Hauser كمثال:

A 40 mm antenna corresponds to a beam angle of approximately 23°, while a 100 mm antenna can reduce the beam angle to approximately 8°. وفي مسافة قياسية تبلغ 20 متراً، يكون الفرق في قطر تغطية الشعاع بين حجمي الهوائيين كبيراً.

وتظهر البيانات التقنية الخاصة بـ 25 راداراً صناعياً من طراز Siemens علاقة مماثلة. ورهناً بحجم القرون، تبلغ زوايا الشعاع النموذجية نحو 19 درجة، و15 درجة، و10 درجة، و8 درجات، ويوصي الصانع باستخدام هوائي أكبر تسمح به ظروف التركيب.

وهذا يعني أنه في خزانات طويلة وضيقة:

كلما كان الشعاع أضيق كلما كان من الأسهل تجنب جدران الدبابات والهياكل الداخلية

3 ما هو "بام انجل" من متحولين من مستوى الرادار؟

زاوية الشعاع لا تعني على الإطلاق أنه لا توجد طاقة رادارية خارج الزاوية المحددة

وعادة ما تحدد أجهزة الرادار الصناعي زاوية الشعاع وفقاً لحدود محددة في مجال خفض الطاقة داخل الشعاع الرئيسي، مثل الرواسب الثلاثة لثنائي الفينيل متعدد البروم.

وحتى خارج زاوية الشعاع الاسمي، قد لا تزال بعض الطاقة الرادارية موجودة.

ولذلك، فإن جسماً قوياً جداً يقع بالقرب من حافة الشعاع الرئيسي قد لا يزال يولد صدى زائف.

ولهذا السبب لا ينبغي تقييم تركيب الرادار على أساس خط مركزي واحد فقط.

يجب مراعاة منطقة تغطية العارضة بأكملها.

4 أي نوع من حيوانات الرادار تستخدم بشكل شائع؟

4 1 Horn Antenna

ويمثل الهوائيات القرنية واحدة من أكثر الهياكل شيوعا المستخدمة في أجهزة الإرسال التقليدية على مستوى الرادار الصناعي.

وتشمل الخصائص النموذجية ما يلي:

• التوجيه الجيد؛

• (أ) تكنولوجيا التطبيقات الصناعية المميزة؛

• (أ) توافرها في أحجام مختلفة؛

• (أ) ملاءمة معظم صهاريج التخزين؛

• (ب) ملاءمة السوائل وبعض تطبيقات مستوى السوائب.

At the same operating frequency, a larger horn aperture generally provides better focusing capacity.

وتشمل التطبيقات النموذجية ما يلي:

• صهاريج تخزين المواد الكيميائية؛

• صهاريج المياه؛

• صهاريج النفط؛

• - سفن العمليات؛

• حروف عظمية

4 2 Parabolic Antenna

والمزايا الرئيسية التي تنطوي عليها الهوائيات الشاذة هي مكاسب عالية وقدرة تركيز قوية.

In traditional 26 GHz radio level transmitters for bulk solids, large parabolic antennas can produce very narrow beams. ومن ثم فهي مناسبة بصفة خاصة لما يلي:

• تال سيلوس؛

• (نارو سيلوس)

• خزائن ذات هياكل داخلية عديدة؛

• - مواد صلبة ذات تضخم منخفض؛

• تطبيقات عالية الجودة

According to Endress+Hauser technical data for a 26 GHz bulk-solids radar, DN200 and DN250 parabolic antennas can provide typical beam angles of approximately 4° and 3. 5 في المائة على التوالي.

4 3 Rod Antenna

وللهائيين رود هيكل مدمج نسبياً ومناسب لربط العمليات الأصغر.

ويمكن لمنتجات مختلفة أن تستخدم PTFE أو PEK أو غيرها من المواد المقاومة للتآكل.

وهي تستخدم عادة في:

• وصلات العمليات الصغيرة؛

• - وسائط الإعلام المراسلة؛

• صهاريج تخزين ذات مساحة محدودة من التركيب.

غير أنه يجب تقييم مقاومة الحرارة الفعلية، ومقاومة الضغط، والتوافق الكيميائي وفقاً لمواد الهوائي المحددة.

ولا ينبغي افتراض أن جميع الهوائيات الدوارة مناسبة لكل وسيط متآكل.

4 4 Planar Antenna

بعض الهوائيات المخططة مصممة خصيصاً لتطبيقات العصي

فعلى سبيل المثال، تستخدم بعض المنتجات الرادارية هوائياً مصمماً تصميماً خاصاً جنباً إلى جنب مع أنابيب معدنية من أجل تحسين نشر الإشارات واستقرار قياس الصدى داخل الأنابيب.

ولا تكون احتياجات التركيب لهذا النوع من الهياكل مطابقة تماما لاحتياجات الرادار التقليدي للفضاء الحر.

4 5 أقراص من طراز Antenna

ومع تزايد اعتماد الرادار العالي التردد، لا سيما رادار GHz، أصبحت الهوائيات المدمجة وهياكل الهوائي المتكاملة شائعة بشكل متزايد.

ويتيح ارتفاع الترددات تحقيق أحزمة أضيق بأبعاد الهوائي الأصغر، مما يجعل هذه الهوائيات مناسبة بشكل خاص لما يلي:

• السفن الصغيرة؛

• وصلات العمليات الصغيرة؛

• دبابات ذات هياكل داخلية معقدة؛

• تركيبات قريبة من جدار الدبابات

5 لماذا اختيار (أنتينا) مهم جداً من أجل قياس المستوى السود؟

الفول الصلب يتصرف بشكل مختلف عن السوائل

وعادة ما يكون السطح السائل مسطحا نسبيا، في حين أن الجمود السائبة يمكن أن تشكل:

• (أ) نواقل الزواحف؛

• ذروة المواد؛

• الاكتئاب المادي؛

• أسطح غير عادية

فعلى سبيل المثال، عندما تملأ المواد من القمة، فإنها قد تشكل كومة مخروطية.

عندما يتم تفريغ المواد من القاع، قد يكون الاكتئاب على شكل نسيج.

وفي هذه الحالات، يمكن للموجات الرادارية التي تضرب مناطق مختلفة من سطح المواد أن تنتج انعكاسات مختلفة.

ومن ثم، فإن تطبيقات السيلو المدعمة بالجملة تتطلب النظر ليس فقط في قياس المسافة بل أيضا فيما يلي:

• (أ) عندما يكون الشعاع الرادار موجهاً؛

• - اتجاه سطح المواد المائلة؛

• ما إذا كان الصدى قد يعود إلى الهوائي

أما بالنسبة للسيلوس الطويلة، فإن شعاعاً أضيق يجعل من الأسهل عموماً تجنب جدران السيلو وتركيز القياس على المنطقة المستهدفة.

6. هل يجب على (أنتينا) أن تتفوق على (نوغل)؟

وبالنسبة لبعض المنتجات الرادارية التقليدية لـ " هون-انتينا " ، يحتاج المصنّعون إلى قرن الهوائي ليمتد إلى أبعد من الألغاز المتصاعدة أو يشترطون أن يظل الأوز في أبعاد محددة. وإلا، قد تولد الأزهار المتصاعدة نفسها صدى كاذبة قوية.

غير أنه لا يمكن تعميم هذا الشرط على جميع أجهزة الرادار.

مختلف أنواع الرادار، بما في ذلك:

• )٢٦( رادار GHz؛

• )٨٠( رادار GHz؛

• - هوائيات لينز؛

• هوائيات رود؛

قد يكون لها أطوال تصاعدية مختلفة مسموح بها.

ولذلك، ينبغي، أثناء اشتراء المشروع، تزويد المورد بكل من البارامترات التالية:

مقياس إتصال العملية + ارتفاع المشنقة

7. هل ستسقط (واتر) على مقياس (رادار أنتينا)؟

التأثير يعتمد على شدة التكثيف

والرادار نفسه ليس حساسا بشكل خاص للتغيرات في الرطوبة المحيطية. غير أنه إذا كان مقدار كبير من التكثيف يغطي سطح الهوائي مباشرة، يجوز له:

• تنبيه الإشارة الرادارية؛

• (أ) تغيير الخصائص الإشعاعية للهائي؛

• تولد صدى إضافية بالقرب من الحقل.

ويمكن للبناء الثقيل من وسائط الإعلام الشديدة الوضوح أن يخلق مشاكل مماثلة.

ومن ثم، ينبغي النظر في العوامل التالية أثناء اختيار النموذج، في الحالات التي يتوقع فيها حدوث تكديس شديد أو بلورة أو بناء ماد:

• الهيكل السطحي لأنائي؛

• مواد هوائيات؛

• (أ) ما إذا كان يمكن استخدام نظام التنقيب الجوي؛

• زاوية التركيب؛

• ما إذا كان هناك حاجة إلى هيكل عزلة.

8 كيف يمكن لـ (رادار أنتينا) أن تُختار؟

كحد أدنى، يجب تقديم معلومات ظروف التشغيل التالية:

FAQ

هَلْ هوائي أَوْضِعَ مستوىَ رادارِ أَعْدُ دائماً أفضل؟

A:وفي إطار النطاق الترددي نفسه، يمكن أن يوفر الهوائي الأكبر عموماً شعاعاً أضيق وأكثر ربحاً. غير أنه يجب أيضا النظر في حيز التركيب، وأبعاد الاتصالات العملية، وظروف التشغيل.

الذي هو أفضل، هوائي قرن أو هوائي مصاب بالشلل؟

A:ولا أفضل عالمياً. وعادة ما تستخدم هوائيات القرن في صهاريج التخزين التقليدية، في حين أن الهوائيات شبه البولية قد تكون أكثر ملاءمة للسيول الكبيرة أو الطويلة والتطبيقات التي تتطلب شعاعا أضيق.

Q3: Why do 26 GHz radio transmitters often use relatively large antennas?

A:وفي ظل ظروف مماثلة أخرى، يمكن أن تؤدي زيادة الفتحة الهوائية الفعالة إلى زيادة الحد من زاوية الشعاع وتحسين القدرة على التركيز.

هل يمكن أن يتواصل الهوائي بالرادار مع السائل؟

A:ولا يتعين عادة على الرادار غير المتصل بالفضاء الحر الاتصال بالمتوسط المقاس أثناء التشغيل. ولا تعتبر الغواصة المستمرة للهائي شرطا تشغيليا عاديا بالنسبة لمعظم أدوات الرادار التقليدية غير المتنازعة. وينبغي فحص الوثائق النموذجية المحددة.

السؤال 5: هل يسبب الغبار على هوائي الرادار قياسا غير دقيق؟

A:وقد لا تؤثر طبقة خفيفة من الغبار فورا على القياس، ولكن تراكم الغبار الشديد يمكن أن يضعف الصدى الفعال. ولذلك ينبغي أن تنظر التطبيقات التي تنطوي على غبار ثقيل في التطهير الجوي والتفتيش الدوري.

Q6: أي نوع هوائي مناسب لعلاقة عملية صغيرة؟

A:ويمكن في كثير من الأحيان النظر في الهوائيات الدوارة، أو الهوائيات الأنثوية، أو تصميمات رادارية عالية التردد. وينبغي أن يظل الاختيار النهائي قائماً على أبعاد الألغاز ونطاق القياس وظروف التشغيل الفعلية.

هَلْ a زاوية شعاع أصغر دائماً أفضل؟

A:وتوفر أحزمة السهام مزايا واضحة في السفن المعقدة والمحصورة، ولكن يجب أن ينظر اختيار الرادار أيضا في السمية المتوسطة، ونطاق القياس، وهيكل التركيب.

Q8: What information does METRAVON need to confirm the correct radio antenna?

A:ومن الأفضل توفير رسوم الصهاريج أو صور التركيب الميداني إلى جانب حجم الربط بين العمليات، ونطاق القياس، والهياكل الداخلية، والبارامترات المتوسطة بدلا من توفير ارتفاع الصهاريج فقط.

خاتمة

ويحدد هوائي جهاز الإرسال على مستوى الرادار أكثر بكثير من المظهر الخارجي للصك. إنه يؤثر بشكل مباشر على توجيه الموجات الرادارية، نسبة الإشارة إلى المعرفة، وقدرة الأداة على تحديد الهدف الصحيح في الدبابات المعقدة.

The antenna-selection logical is different for ordinary liquid storage tanks, corrosive media, high-dust silos, and narrow vessels.

وعند اختيار جهاز إرسال على مستوى الرادار، توصي شركة ميرتفون بتقييم تواتر التشغيل، ونوع الهوائي، وزاوية الشعاع، وهيكل التركيب باعتباره نظاما متكاملا، بدلا من مقارنة نطاق القياس الأقصى والدقة الاسمية فقط.

الموارد ذات الصلة

متر على مستوى الرادار · قياس المستوى

المصدر: صكوك ميرتون