تصميم فوهة مرسل المستوى الراداري: الارتفاع والقطر والخلوص
قاعدة التصميم. فوهة مرسل المستوى الراداري جزء من مسار القياس، وليست مجرد وصلة ميكانيكية. يحدد قطرها وطولها وتشطيبها الداخلي وموضعها ما إذا كان الهوائي يرى المنتج أم الخزان. لا توجد نسبة ارتفاع إلى قطر آمنة لكل الهوائيات؛ استخدم حدود المصنع الخاصة بالهوائي، ثم افحص الحزمة وفق هندسة الوعاء الفعلية.
ابدأ بأربعة أبعاد، لا بمقاس الشفة
قبل اختيار وصلة DN50 أو DN80 أو DN100، حدد:
الحد الأدنى لفتحة الهوائي ومستواه المرجعي؛
المسافة من ذلك المستوى المرجعي إلى أعلى سطح للمنتج؛
القطر الداخلي الخالي من العوائق بعد احتساب سماحات الحشية واللحام؛
غلاف الحزمة عند المنتج، مع مراعاة جدار الخزان والخلاط والملفات وتيار التعبئة.
لا تضمن الشفة الكبيرة فتحة قياس كبيرة. فقد تشكل مخفضات القطر أو حشية الوجه البارز أو لحام بارز داخل التجويف أضيق مقطع وأكثره انعكاسا.
مثال لحساب خلوص الحزمة
لهوائي بزاوية حزمة كلية 10°، يكون نصف القطر الاسمي عند المسافة h:
r = h × tan(10° ÷ 2)
عند مسافة قياس 12 m:
r = 12 × tan 5° = 1.05 m
إذا اشترط المعيار الهندسي أيضا خلوصا قدره 0.30 m عن جدار الخزان، فضع محور الهوائي على بعد لا يقل عن 1.35 m من الجدار وفق نموذج الفضاء الحر المبسط هذا. ثم افحص كل عائق آخر عند مسافته الخاصة، لا عند قاع الخزان فقط.
لا يعني الحساب انعدام الطاقة خارج المخروط الاسمي أو أن وجود انعكاس داخله سيفشل القياس دائما. إنه فحص أولي للتخطيط. تظل ورقة بيانات الهوائي ومراجعة الإشارات المرتدة لازمتين. قد تقلل حزمة أضيق عالية التردد متطلبات الخلوص، لكنها لا تصلح فوهة تحجب الهوائي بالفعل.

ما الذي يتغير عندما تكون الفوهة طويلة
قد يضيء الهوائي المتراجع جدار الفوهة، فتنتج إشارة قريبة قوية أو تذبذبات رنينية أو توهين، أو قراءة تبدو مستقرة لكنها تتبع هدفا خاطئا. زيادة الكسب أو توسيع خريطة الكبت ليست إصلاحا ميكانيكيا.
| الملاحظة في الرسم | سبب الحاجة إلى المراجعة | إجراء تصميمي أفضل |
|---|---|---|
| وجه الهوائي أعلى مخرج الفوهة | يبدأ المسار إلى المنتج داخل أنبوب عاكس | استخدم امتداد هوائي معتمدا أو عدّل الفوهة |
| فوهة طويلة ضيقة التجويف | انعكاسات داخلية متعددة وحزمة مقيدة | تحقق من حد الطول والقطر للطراز المحدد |
| فوهة قرب الجدار | يدخل الجدار الحزمة عند المستويات المنخفضة | غيّر الموضع أو اختر حزمة أضيق مناسبة |
| فوهة بجوار مدخل التعبئة | يعبر المنتج الساقط والرذاذ مسار الإشارة | ابتعد عن التيار أو وفر ترتيب تهدئة مناسبا |
| الحشية تدخل التجويف | عدم استمرارية في المجال القريب | حدد القطر الداخلي الصحيح للحشية (ID) واضبط جودة التركيب |
| فوهة مائلة على رأس مقعّر | قد لا يواجه الهوائي السطح كما هو مقصود | تحقق من الميل المسموح وهندسة الانعكاس الفعلية |
ليست العبارة الأكثر ضمانا في مواصفات الشراء «تُفضّل فوهة قصيرة»، بل: «يجب التحقق من قطر الفوهة الداخلي وبروزها وتراجع الهوائي والميل المسموح وفق رسم التركيب المنشور للجهاز المختار». هكذا يمكن إسناد الفحص إلى مسؤول وتدقيقه.
متى يساعد أنبوب التهدئة، ومتى يخلق مشكلة أخرى
قد يعزل أنبوب التهدئة القياس عن الاضطراب ويوفر مسارا مضبوطا داخل حجرة قائمة. يجب أن يكون متصلا بوسط العملية وجيد التنفيس ومقاسه مناسبا للهوائي أو المسبار وخاليا من الدرجات الداخلية. ويجب أن يتبع المستوى داخله مستوى الوعاء دون تأخير غير مقبول.
للرادار غير التلامسي، اتبع متطلبات مصنع الهوائي لقطر الأنبوب والوصلات والفتحات النافذة. ولرادار الموجة الموجهة، افحص خلوص المسبار عن الجدار واحتمال ملامسته الأنبوب أثناء التعبئة أو التحريك. قد لا يناسب الأنبوب الملائم لسائل ساكن منتجا لزجا أو متبلورا أو مسببا للترسب، لأن الفراغ الحلقي قد ينسد.
لا تخلط بين حجرة التجاوز وأنبوب التهدئة. قد تختلف الكثافة ودرجة الحرارة وسلوك التنفيس فيهما، وقد يتأخر مستوى الحجرة عن الوعاء أو يختلف عنه.
جدول فوهات يمكن للمشتريات استخدامه فعلا
أضف إلى جدول فوهات الخزان: الخدمة ورقم التعريف؛ طراز الجهاز والهوائي المختارين؛ مواصفة الشفة والحشية؛ القطر الاسمي وأدنى تجويف؛ بروز الفوهة خارج الوعاء وداخله؛ إدخال الهوائي أو امتداده؛ المستوى المرجعي؛ المسافة إلى الجدار والأجزاء الداخلية؛ أعلى مستوى للمنتج؛ ورسم المصنع المستخدم للمراجعة. لا تكفي عبارة «DN80، واحدة لكل خزان» لإنشاء نقطة قياس موثوقة.
في مشروع استبدال، صوّر التجويف وقِسه بدلا من الاعتماد على رسم تجسيمي قديم. فقد أضاف تعديل سابق مخفض قطر أو بطانة أو مقطعا متضررا.

مراجعة مشروحة على الرسم تنتهي بقرار
اطبع مقطع الوعاء وعلّم مرجع الهوائي ومخرج الفوهة وأعلى مستوى وغلاف الحزمة وكل عائق. ثم حدد إحدى أربع نتائج: مقبول وفق رسم الجهاز المشار إليه؛ مقبول بامتداد هوائي محدد؛ يتطلب نقل الفوهة؛ أو لا يُحل دون تغيير ترتيب القياس. سجّل المراجع وإصدار الوثيقة.
لفوهة قائمة، أضف منحنى إشارة الخزان الفارغ إلى الملف. لا يثبت المنحنى كل حالات المنتج، لكنه قد يكشف انعكاسا قريبا قويا قبل طلب مرسل جديد. إذا اعتمد الحل على الكبت، فاكتب أي إشارة ستُكبت وكيف سيثبت الفريق عدم كبت مستوى مرتفع حقيقي معها.
أسئلة ميدانية قبل التصنيع
س1. هل يمكن إطالة الفوهة لاحقا عند ظهور إشارة كاذبة؟
قد يحل امتداد هوائي معتمد المشكلة أحيانا، لكن إضافة أنبوب عادي تغير الفتحة وقد تفاقمها. تعامل مع التغيير كإعادة تصميم لتركيب الجهاز، لا كتعديل سباكة.
س2. هل الفوهة الأكبر أفضل دائما؟
لا. تظل حدود الضغط الميكانيكية والمساحة المتاحة وتوافق الهوائي والتكلفة مهمة. الفتحة الصحيحة هي التي تم التحقق من ملاءمتها للهوائي، لا الأكبر المتاحة فقط.
س3. هل يمكن إمالة المرسل للوصول إلى جزء خال من العوائق؟
فقط ضمن حدود المحاذاة المسموحة للجهاز. يغير الميل المسار وقد يخفض الإشارة المرتدة؛ تحقق من التركيب المقصود بدلا من الارتجال ميدانيا.
س4. ما الذي يُفحص قبل إغلاق الخزان؟
التجويف وبروز اللحام والحشية وموضع الهوائي والشاقولية والمواد الغريبة والمسافة إلى الأجزاء الداخلية. احفظ الصور مرتبطة برقم التعريف.
