يقيس رادار FMCW المسافة بإرسال إشارة ميكروويف يتغير ترددها بصورة خطية خلال مسح معلوم، ثم يقارن الإشارة المرتدة بالإشارة المرسلة في اللحظة نفسها. ينتج عن هذه المقارنة تردد خفقان يرتبط بزمن الانتقال، ومنه تُحسب المسافة. لكن تحويل هذه المسافة إلى مستوى موثوق يتطلب تعريف مرجع الهوائي وارتفاع الخزان ومنطقة القياس واختيار الصدى الصحيح.
من مسح التردد إلى المسافة
تولد الدائرة الإلكترونية مسحاً ترددياً مضبوطاً وترسله عبر الهوائي. يعود الصدى بعد زمن قصير، ولذلك يكون تردده مختلفاً عن التردد المرسل حالياً. يحسب المعالج فرق التردد ويستخدم ميل المسح ومعايرة الجهاز لتحديد المسافة بين مرجع الهوائي وسطح الوسط. لا يكفي وجود صدى قوي؛ بل يجب أن يكون الصدى تابعاً للسطح الحقيقي.
تحويل المسافة إلى مستوى
يُدخل المستخدم المسافة الفارغة من مرجع القياس إلى نقطة الصفر. يحسب الجهاز المستوى بطرح المسافة المقاسة من هذه القيمة. إذا أُدخل ارتفاع غير صحيح أو استُخدم مرجع مختلف عن مرجع الهوائي فسوف يظهر انحراف ثابت حتى لو كانت معالجة الصدى سليمة.
قراءة منحنى الصدى
يعرض منحنى الصدى مواضع الانعكاسات وشدتها. قارن المنحنى عند مستويات معروفة وحدد الصدى الذي يتحرك مع تغير المنتج. الأصداء الثابتة غالباً ما تأتي من الفوهة أو السلم أو الدعامات. لا تطبق حجب الصدى الكاذب على نطاق واسع قبل التأكد من أنه لن يخفي المستوى الحقيقي عند الامتلاء.
المنطقة القريبة والمدى
توجد قرب الهوائي منطقة قد تتأثر باستجابة الهوائي ووصلة العملية. يجب ألا يصل أعلى مستوى تشغيلي إلى هذه المنطقة. وفي الطرف الآخر، يعتمد المدى القابل للاستخدام على قوة الصدى وثابت العزل وحجم الهوائي والغبار أو الرغوة، وليس على رقم المدى الاسمي وحده.
خطوات تشغيل عملية
- تحقق من أبعاد الخزان ومرجع القياس.
- أدخل المسافة الفارغة ونطاق الخرج.
- راجع منحنى الصدى عند أكثر من مستوى.
- قارن 4–20 mA أو القيمة الرقمية بالقراءة المحلية.
- اختبر الإنذارات وسلوك فقد الصدى وسجل الإعدادات النهائية.
أسئلة شائعة
هل يقيس رادار FMCW زمن الرحلة مباشرة؟
يستنتج المسافة من فرق التردد الناتج عن التأخير، مع الاعتماد على معايرة ميل المسح ومعالجة الإشارة.
لماذا تكون القراءة صحيحة محلياً وخاطئة في PLC؟
غالباً بسبب اختلاف نطاق 4–20 mA أو الوحدات أو ترتيب سجلات Modbus أو نقطة الصفر بين الجهاز والنظام.
هل يلزم حفظ منحنى الصدى؟
نعم، فحفظ منحنيات عند مستويات معروفة يوفر مرجعاً مهماً للتشخيص والصيانة المستقبلية.
حلول قياس مرتبطة
حل القياس الأول · حل القياس الثاني
المؤلف: Arvin · المصدر: METRAVON Instruments
