Geführte Wellen-Radar-Niveaumessgerät – Erläuterung: Funktionen, Installation, Verkabelung und Modellauswahl

I. Was ist ein geführter Wellen-Radar-Niveaumessgerät?

Ein geführter Wellen-Radar-Niveaumessgerät verwendet eine Sondestange oder ein Stahlkabel, um elektromagnetische Wellen in Richtung des zu messenden Mediums zu lenken. Wenn das Radarsignal die Oberfläche des Mediums erreicht, wird ein Teil des Signals reflektiert und zurück zum Messgerät entlang der Sondestange oder des Kabels zurückgebracht.

Das Messgerät berechnet die Entfernung zwischen dem Referenzpunkt der Sonde und der Oberfläche des Mediums anhand des zurückgesendeten Signals und wandelt diese Entfernung anschließend in den tatsächlichen Flüssigkeitsstand um.

Im Vergleich zu herkömmlichen Freiraum-Radaren sendet der geführte Wellen-Radar den Großteil seines Signals entlang des Sonderstabs oder des Kabels, wodurch die Signalenergie konzentriert wird.

Diese Struktur bedeutet jedoch auch, dass folgende Faktoren bei der Auswahl und Installation sorgfältig berücksichtigt werden müssen:

• Länge der Sondenstange oder des Sondenkabels;

• Höhe des Behälters;

• Installationsraum;

• Fixiermethode der Sonde;

• Ob eine Rühreinwirkung vorliegt;

• Ob das Medium anhaftungsanfällig ist;

• Ob es um die Sonde herum Hindernisse gibt.

II. Was sind die Merkmale von geführten Wellen-Radar-Füllstandmessgeräten?

1. Geeignet für kleine Speichertanks

Konventionelle Freiraum-Radaranlagen erfordern einen bestimmten Raum für die Ausbreitung des Strahls.

Bei kleinen Tanks oder Anlagen mit begrenztem Platz können die Radarwellen durch Tankwände oder interne Strukturen beeinflusst werden.

Da der geführte Wellen-Radar das Signal entlang einer Sondenstange oder eines Kabels ausrichtet, ermöglicht er günstige Messbedingungen in bestimmten kleinen Speichertanks.

2. Stabile Messung bei erheblichen Flüssigkeitsoberflächenfluktuationen

Bei Anwesenheit von Rührung oder Flüssigkeitsoberflächenfluktuationen im Behälter kann eine ordnungsgemäß fixierte Sondenstange oder ein Kabel einen relativ stabilen Ausbreitungsweg für das Radarsignal sicherstellen.

Bei langen Kabeln oder Anwendungen mit starker Flüssigkeitsstörung kann die Untergrundbefestigung gemäß den Anforderungen zur Instrumenteninstallation geprüft werden.

3. Vorteile für bestimmte Medien mit niedriger Dielektrizitätskonstante

Radarsignale im freien Raum müssen von der Antenne zur Mediumoberfläche reisen und ein effektives reflektiertes Echo erzeugen.

Bei schwachen Reflexionscharakteristiken des Mediums kann das Echo-Signal reduziert werden.

Da der geführte Wellen-Radar die elektromagnetische Energie entlang des Sondenstabs oder des Kabels konzentriert, kann er für bestimmte Medien mit niedriger Dielektrizitätskonstante ein stabileres Signal liefern.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass der geführte Wellen-Radar vollständig unbeeinflusst von der Dielektrizitätskonstante ist. Der tatsächliche Anwendungsbereich sollte weiterhin anhand der Spezifikationen des jeweiligen Modells bestimmt werden.

III. Welche Einschränkungen haben Geführte Wellen-Radar-Füllstandmessgeräte?

Der geführte Wellenradar ist nicht notwendigerweise für jedes Projekt zur Flüssigkeitsstandmessung überlegen gegenüber dem Freiraumradar.

Eine offensichtliche Einschränkung besteht darin, dass:

Die Länge der Sondenstange oder des Kabels muss dem tatsächlichen Behälter entsprechen.

Längere Sondenstangen oder Kabel erhöhen:

• Transportschwierigkeiten;

• Installationsschwierigkeiten;

• Wartungsschwierigkeiten;

• Anforderungen an mechanische Befestigung;

Die Länge der Sondenstange oder des Kabels wird im Allgemeinen nach den spezifischen Betriebsbedingungen bestimmt; daher sind Sonden aus verschiedenen Projekten nicht notwendigerweise austauschbar.

Zusätzlich ist der Messbereich des geführten Wellen-Radars auch durch die Sondestruktur sowie die mechanischen Installationsbedingungen begrenzt.

Im Vergleich dazu erfordert ein Freiraum-Radar keine Sonde in voller Länge, die in das Behälter eingeführt werden muss; daher eignet sich dieser Typ möglicherweise besser für bestimmte Langstrecken-Messprojekte.

Der spezifische maximale Messbereich sollte auf dem Datenblatt des jeweiligen Modells basieren.

IV. Was bei der Installation eines Guided-Wave-Radar-Niveaumessgeräts zu beachten ist?

1. Entfernung der Stromversorgung vor dem Entfernen oder Einsetzen des Messgeräts

Bevor Sie ein bestehendes Niveaumessgerät austauschen oder Verkabelungsarbeiten durchführen, trennen Sie die Stromversorgung des Messgeräts und behandeln Sie die Signalkabel gemäß den vor Ort geltenden elektrischen Sicherheitsvorschriften.

Nach der Installation stellen Sie sicher, dass die Verkabelung korrekt ist, bevor Sie die Stromversorgung wiederherstellen.

2. Vermeiden Sie Einlassbereiche –

Der geführte Wellenradar sollte nicht direkt an Abwasser-Einlässen, Materialzufuhr-Einlässen oder an Stellen installiert werden, an denen starke Flüssigkeitsbelastungen auftreten können.

Eingehende Flüssigkeit kann dazu führen, dass sich das Kabel bewegt, oder sie kann erhebliche Oberflächenfluktuationen verursachen, die die Messung beeinflussen.

3. Vermeiden Sie den Kontakt zwischen dem Kabel und den umgebenden Strukturen

Das geführte Wellenkabel sollte in einer geeigneten Position gehalten werden und sollte keinen direkten Kontakt mit folgenden Objekten haben:

• Poolwände;

• Tankwände;

• Schutzgehäuse;

• Rohre;

• Träger;

• Andere metallische Strukturen.

Ein Kontakt zwischen dem Kabel und umgebenden Metallstrukturen kann zusätzliche Reflexionen verursachen sowie mechanische Verschleißprozesse auslösen.

V. Wie sollte die Abdichtung bei Außenanlagen für geführte Wellenradar-Systeme gewährleistet werden?

Bei Außenanlagen sollte besondere Aufmerksamkeit dem Eintritt des Messgerätkabels gewidmet werden.

Während der Installation:

• Spannen Sie die Kabelschutzverbindung sicher an;

• Verschließen Sie die Leitungskonnektoren ordnungsgemäß;

• Gewährleisten Sie die Dichtbarkeit der Instrumentenhülle;

• Installieren Sie an der Kabeleinlassstelle eine Tropfleiste;

• Handhaben Sie den Kabelschutzschutz gemäß den elektrischen Anforderungen.

Bevor das Kabel in das Messgerät gelangt, kann es zunächst nach unten gebogen werden, sodass Regenwasser oder Kondenswasser vom untersten Punkt tropft. Dadurch wird das Risiko verringert, dass Wasser entlang des Kabels in das Messgerät gelangt.

Diese Maßnahme ist insbesondere für offene Abwasserbehälter, Lagereinheiten sowie andere Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit von Bedeutung.

VI. Was sollte bei der Installation von Signalkabeln sowie bei Isolationsprüfungen berücksichtigt werden?

Bei einigen ingenieurtechnischen Projekten wird nach Abschluss der Signalkabelinstallation eine Isolationsprüfung durchgeführt.

Beispielsweise können bestimmte Projektanforderungen folgende Werte festlegen:

• Prüfspannung: 500 VDC;

• Prüfdauer: 60 s;

• Isolationswiderstand: ≥20 MΩ.

Diese Parameter stellen spezifische technische Anforderungen dar und sind keine universellen Standards für alle Projekte mit geführten Wellen-Radar-Füllstandmessgeräten.

Bevor Sie einen Isolationsprüfung durchführen, stellen Sie sicher, dass die Instrumentelektronik von der Prüfschaltung getrennt wurde. Die Prüfung sollte gemäß dem Instrumentenhandbuch sowie den elektrischen Projektanforderungen durchgeführt werden, um elektronische Geräte durch eine übermäßige Prüfspannung nicht zu beschädigen.

VII. Wie sollte ein Radarluftpegler verdrahtet werden?

Verschiedene Modelle von Radarluftpeglern können entweder eine Gleichstrom- oder eine Wechselstromversorgung verwenden. Vor der Verdrahtung sollten daher folgende Punkte überprüft werden:

• Name des Instruments;

• Versorgungsspannung;

• Art der Stromversorgung;

• Zertifizierungsanforderungen;

• Definition der Anschlusspunkte;

• Signalpolarität;

• Masseanschluss.

Einige Produktinstallationsdokumente empfehlen geschirmte Doppelkabel mit einer Leiterquerschnittsfläche von etwa 0,5 mm²–2 mm².

Die tatsächliche Kabelspezifikation sollte ebenfalls gemäß der Stromversorgungsart, der Kabelstrecke sowie den lokalen elektrischen Normen bestimmt werden.

Typische Verkabelungs Schritte umfassen:

1. – Entschaltung der Stromversorgung des Messgeräts;

2. – Überprüfung der Kennzeichnungsscheibe und des Verkabelungsdiagramms;

3. – Öffnen des Anschlusskastens;

4. – Durchführen des Kabels durch den Kabeleingang;

5. – Verbinden der Leitungen gemäß den Anschlussmarkierungen;

6. – Durchführen der Abschirmung und Erdung gemäß den Anforderungen;

7. – Überprüfung der Polarität;

8. – Festziehen der Kabelschraube;

9. Wiederherstellung der Stromversorgung nach Bestätigung, dass das Gehäuse korrekt versiegelt ist.

Die spezifischen Werkzeuge, die Drahtabtrittslänge sowie die Betriebsmethode der Anschlüsse sollten auf dem Installationshandbuch für das entsprechende Modell basieren.

VIII. Wie sollte ein Radar-Niveaumessgerät ausgewählt werden?

Die Radar-Füllstandmessgeräte sind in verschiedenen Antennen- und Strukturvarianten erhältlich, darunter:

• Hornantennen;

• Parabolantennen;

• Array-Antennen;

• Stabantennen;

• Fallformige Antennen;

• Planare Antennen;

• Hygienische Ausführungen.

– Verschiedene Modelle eignen sich für unterschiedliche Betriebsumgebungen.

Die folgenden Faktoren sollten bei der Auswahl sorgfältig überprüft werden:

Daher sollte ein Radar-Niveaumessgerät nicht ausschließlich anhand des erforderlichen Messbereichs ausgewählt werden.

IX. Was bei der Beschaffung eines Produkts zu berücksichtigen ist 80 GHz Radar-Niveaumessgerät?

80 GHz Radar-Füllstandmessgeräte verwenden im Allgemeinen frequenzmodulierte kontinuierliche Wellen (FMCW) Technologie.

Während jedes Frequenz-Sweep-Zyklus sendet das Gerät ein Radar-Signal aus, dessen Frequenz kontinuierlich variiert. Nach dem Rückkehrsignal entsteht ein Frequenzunterschied im Vergleich zum aktuellen übertragenen Signal. Das Instrument berechnet die Zielentfernung anhand dieses Frequenzunterschieds.

Einige 80 GHz Die Produktspezifikationen können Folgendes enthalten:

• Rund 1° enger Strahl;

• Messgenauigkeit auf Millimeterebene;

• Schnelle Echo-Verarbeitung;

• Anzeige der Echo-Kurve;

• Mehrsprachige Bedienoberfläche;

• Anwendungen mit Staub- und Dampfumgebungen;

Diese Parameter sind jedoch für jeweilige Produkte spezifisch und sollten nicht als universelle Spezifikationen für alle Produkte angesehen werden.80 GHz Radarinstrumente.

Zum Beispiel:

• 1° Strahlwinkel;

• 1 mm Genauigkeit;

• 5 ms Messzyklus.

Alle diese Werte sollten aus dem Datenblatt des jeweiligen Modells unter den angegebenen Prüfbedingungen bestätigt werden.

Beim Kauf eines 80 GHz Bei einem Radar-Niveaumessgerät sollten die folgenden Parameter sorgfältig verglichen werden:

• Maximaler Messbereich;

• Messgenauigkeit;

• Strahlwinkel;

• Antennenstruktur;

• Prozesstemperatur;

• Prozessdruck;

• Staub- und Dampfbedingungen;

• Installationsanbindung;

• Inbetriebnahmeverfahren.

X. Worin besteht der Zweck der Standards für Radar-Niveaumessgeräte?

Die -Standards für Radar-Niveaumessgeräte dienen hauptsächlich zur Regulierung des Produktdesigns, der Fertigung, der Prüfung, der Installation sowie der industriellen Anwendungen.

Bei tatsächlichen ingenieurtechnischen Projekten ist es besonders wichtig zu bestätigen:

• Welche Normen für das Projekt erforderlich sind;

• Ob das Produkt den entsprechenden Sicherheitsanforderungen entspricht;

• Ob Explosionsschutz erforderlich ist;

• Ob Umweltschutzanforderungen gelten;

• Ob die elektrische Installation den vorgeschriebenen Normen entspricht;

• Ob die relevanten Zertifizierungen die Projektanforderungen erfüllen. Die

-Standards bilden eine wichtige Grundlage für das ingenieurtechnische Design sowie die Anwendung von Produkten; sie stellen jedoch nicht das einzige Kriterium zur Bewertung der Leistungsfähigkeit von Messinstrumenten dar.

FAQ

Frage 1: Was ist der Hauptunterschied zwischen einem geführten Wellenradar und einem herkömmlichen Radar?

Das geführte Wellen-Radar sendet Radarsignale über eine Sondenstange oder ein Stahlkabel aus, während das Freiraum-Radar Radwellen durch den freien Raum innerhalb des Gefäßes in Richtung der Oberfläche des Mediums emittiert. Die beiden Messverfahren unterscheiden sich daher erheblich hinsichtlich ihrer Installationskonstruktion sowie ihrer geeigneten Betriebsbedingungen.

Q2: Ist das geführte Wellen-Radar für Langstreckenmessungen geeignet?

Der tatsächliche Messbereich eines geführten Wellen-Radars wird durch die Länge des Messrohrs oder des Kabels, die mechanische Installation sowie das spezifische Modell begrenzt. Bei Langstrecken-Höhenmessungen sollten die tatsächlichen Spezifikationen sowohl des geführten Wellen-Radars als auch des Free-Space-Radars vor der Auswahl verglichen werden.

Q3: Ist der geführte Wellen-Radar vollständig unabhängig von der Dielektrizitätskonstante?

Nein. Die geführte Wellenstruktur konzentriert Radarenergie und kann bei bestimmten Medien mit niedriger Dielektrizitätskonstante Vorteile bieten; dennoch beeinflussen die dielektrischen Eigenschaften des Mediums den zurückkehrenden Echo.

Q4: Warum sollte das Stahlkabel nicht mit der Tankwand in Kontakt treten?

Ein Kontakt zwischen dem Stahlkabel und der Tankwand kann zusätzliche Reflexionen verursachen; zudem kann langfristige Reibung zu mechanischer Verschleißbildung führen und die Messstabilität beeinträchtigen.

Q5: Passiert es bei jedem?80 GHz Radar-Niveaumessgerät mit einer Genauigkeit von 1 mm?

Nein. Die Genauigkeitsanforderung von 1 mm gilt ausschließlich für bestimmte Modelle unter spezifischen Bedingungen. Die tatsächliche Genauigkeit muss entsprechend den spezifischen Produkt- und Anwendungsbedingungen bestätigt werden.

Q6: Ist das Guided-Wave-Radar-Wartungsfreie?

Es sollte nicht als vollständig wartungsfrei betrachtet werden. Bei viskosen, kristallisierenden oder leicht haftenden Medien sollte die Zustand des Sondenstabs oder des Kabels, die Versiegelung des Instruments sowie die elektrischen Anschlüsse weiterhin regelmäßig überprüft werden.

Fazit;

Leitwellen-Radar-Füllstandmessgeräte leiten elektromagnetische Signale entlang eines Sondenstabs oder eines Kabels und eignen sich besonders für kleine Lagerbehälter, schwankende Flüssigkeitsoberflächen sowie bestimmte Medien mit niedriger Dielektrizitätskonstante.

Die Länge der Sondenstange oder des Kabels muss jedoch anhand der lokalen Gegebenheiten bestimmt werden; längere Sonden erhöhen die Schwierigkeit bei der Installation und Wartung.

Bei der Installation ist besondere Aufmerksamkeit auf folgende Punkte zu richten:

Einlassposition, Spielraum zwischen dem Kabel und der Tankwand, mechanische Befestigung, Wasserabwehr des Kabels, Abschirmung und Erdung sowie Kabelprüfung.

Bei der Auswahl eines geführten Wellen-Radars oder 80 GHz Bei einem Freiraum-Radar sollten die folgenden Faktoren umfassend berücksichtigt werden:

Messbereich, Medium, dielektrische Eigenschaften, Staub, Dampf, Schaum, Viskosität, Temperatur, Druck sowie Installationsfläche.

Spezifische Abmessungen, Kabelspezifikationen, Isolationsprüfbedingungen und 80 GHz Die Radar-Leistungsparameter sollten auf dem Datenblatt, den Installationsanweisungen sowie den technischen Projektanforderungen des jeweiligen Messgeräts basieren.