Auswahl hochfrequenter Radar-Füllstandmessgeräte

1. Was ist ein Hochfrequenz-Radar-Spiegelmesser?

Ein Hochfrequenz-Radar-Niveaumessgerät ist ein kontaktloser Messgerät, das Hochfrequenz-äntermagnetische Wellen zur kontinuierlichen Messung des Flüssigkeitsniveaus verwendet.

Der Radar sendet über eine Antenne elektromagnetische Wellen in Richtung der Oberfläche des Mediums aus. Wenn das Signal die Flüssigkeitsoberfläche erreicht, wird es reflektiert. Das Gerät empfängt das zur ückkehrende Signal und berechnet die Entfernung zwischen der Radarantenne und der Flüssigkeitsoberfläche anhand der Ausbreitungszeit, der Frequenz änderung oder der Phasenbeziehung.

Der tatsächliche Flüssigkeitsstand kann dann durch Kombination dieser Entfernung mit der Tankhöhe sowie der Nullpunktposition berechnet werden.

Zu den häufig im aktuellen industriellen Einsatz verwendeten Radarfrequenzen gehört beispielsweise 6 GHz.26 GHz und ungefähr 80 GHz. Darunter,26 GHz und 80 GHz Sie werden im Allgemeinen als relativ hochfrequente Radar-Messl ösungen klassifiziert.

Insbesondere,80 GHz Radar wird zunehmend in der chemischen Verarbeitung, bei der Wasseraufbereitung, bei Lagertanks, Reaktoren, kleinen Behältern sowie Tanks mit komplexen inneren Strukturen eingesetzt – dank seiner kürzeren Wellenlänge, des konzentrierten Strahls und der kleineren Antennengrö ße.

Eine höhere Frequenz bedeutet jedoch nicht automatisch eine bessere Leistung unter allen Betriebssituationen.

Die korrekte Auswahl eines Hochfrequenz-Radar-Füllstandmessgeräts erfordert eine umfassende Berücksichtigung des Mediums, der Tankstruktur, der Messdistanz, der Temperatur, des Drucks, von Dampf, Schaum, Kondensation, der Montageanbindung sowie der Anforderungen des Steuerungssystems.

2. Wie lassen sich Hochfrequenz-Radar-Füllstandmessgeräte klassifizieren?

Radar-Füllstandmessgeräte können nicht allein mit einer einzigen Methode klassifiziert werden.

Aus engineeringbezogener Auswahlperspektive umfassen die praktischeren Klassifizierungsverfahren:

Klassifizierung nach Betriebsfrequenz;
Klassifizierung nach Messprinzip;
Klassifizierung nach Antenne und Prozessverbindungsstruktur;
Klassifizierung nach Anwendung und Messgrad.

Nur nachdem diese Klassifizierungen verstanden wurden, kann für ein bestimmtes Projekt ein geeigneter Radar-Spiegelmesser ausgewählt werden.

3. Klassifizierung nach Betriebsfrequenz

1. 6-GHz-Radar-Niveaumessgerät

6 GHz ist eine relativ niedrige Radarfrequenz.

Es weist eine längere Wellenlänge auf und besitzt im Allgemeinen einen breiteren Strahl. Es wird weiterhin in bestimmten gro ßen Flüssigkeitslagertanks, bei Anwendungen mit starken Oberfl ächenoszillationen sowie unter besonderen Bedingungen für Dampf und Kondensation eingesetzt.

Allerdings ist die Montageflexibilität des Geräts – aufgrund seiner relativ gro ßen Antenne – im Allgemeinen geringer als diejenige von Hochfrequenz-Radaren bei kleinen Tanks, begrenzten Montagepositionen oder Schiffen mit komplexen inneren Strukturen.

2. 26 GHz Radar-Niveaumesser

26 GHz Radar wird bereits seit vielen Jahren in industriellen Anwendungen eingesetzt. Die Technologie ist ausgereift und eignet sich für eine Vielzahl herkömmlicher Flüssigkeitslagerbehälter sowie Prozessbehälter.

Häufige Anwendungen umfassen:

Wassertanks;
Abwasserbecken;
Chemische Lagerbehälter;
Säure- und Basenlagerbeh älter;
Brennstofftanken;
Reaktionsbeh älter;
Bestimmte Silos für Pulver- und Granulatmaterialien.

Im Vergleich zu Radar mit niedrigerer Frequenz, a 26 GHz Radar kann eine kleinere Antenne verwenden und einen stärker konzentrierten Strahl erzeugen. Daher bleibt es in vielen industriellen Anwendungenäu ßerst vielseitig.

3. 80 GHz Radar-Niveaumesser

80 GHz Es handelt sich derzeit um eine wichtige technologische Ausrichtung bei der Hochfrequenz-Radar-Ebenenmessung.

Zu seinen Hauptmerkmalen gehören:

Kleiner Strahlwinkel;
Gute Direktivität;
Kleine Antennengrö ße;
Starkes Können, Hindernisse innerhalb des Tanks zu umgehen;
Eignung für enge Tanks;
Eignung für kleine Prozessverbindungen;
Eignung für Tanks mit komplexen inneren Strukturen.

Bei Tanks mit Rührger äten, Spulen, Leitern, Füllrohren oder anderen mechanischen Strukturen kann der schmalere Radarstrahl die durch diese Strukturen erzeugten Störabdr ücke reduzieren.

Daher,80 GHz Radar-Systeme haben sich zu einer gängigen Wahl für neu errichtete Projekte im Bereich der chemischen Industrie, der Wasseraufbereitung sowie automatisierter Lagerbehälter entwickelt.

4. Klassifizierung nach Messprinzip

1. Pulsradar-Spiegelmessgerät

Ein Pulsradar bestimmt die Entfernung, indem es Mikrowellenpulse aussendet und die von der Oberfläche des Mediums reflektierten Signale empfängt.

Sein Grundprinzip steht in Zusammenhang mit der Ausbreitungsdauer elektromagnetischer Wellen.

Der Pulsradar ist eine etablierte Technologie, die bereits umfassend in der industriellen Messung eingesetzt wird.

2. FMCW Radar-Niveaumesser

„FMCW" bezeichnet eine frequenzmodulierte kontinuierliche Welle.

Das Instrument sendet kontinuierlich ein Radar-Signal übermittelt, dessen Frequenz sich im Zeitverlauf ändert, und berechnet die Entfernung zum Ziel, indem es den Frequenzunterschied zwischen dem gesendeten und dem zurückkehrenden Signal vergleicht.

Viele aktuelle 80 GHz Radar-Füllstandmessgeräte – Anwendung FMCW Technologie.

Die FMCW-Technologie bietet leistungsstarke Signalverarbeitungsfunktionen und kann für die hochgenaue Messung des Flüssigkeitsniveaus, für komplexe Speichertanks sowie für bestimmte Langstrecken-Messanwendungen eingesetzt werden.

Beim Projektauswahlen sollten die Begriffe „Puls" und „FMCW" nicht als einzige Vergleichsmerkmale herangezogen werden. Die tatsächlichen Produktspecifikationen – einschlie ßlich Messgenauigkeit, Strahlwinkel, Messbereich, Totzonen, Prozesstemperatur sowie Signalausgabe – müssen ebenfalls geprüft werden.

5. Klassifizierung nach Antennenstruktur

Die Antenne ist eine sehr wichtige Komponente eines Radar-Füllstandmessgeräts.

Der Antennentyp beeinflusst direkt die Signalübertragung, den Strahlwinkel, die Direktivität sowie die Anpassungsfähigkeit an die lokalen Gegebenheiten.

Häufig verwendete Radar-Spiegelmessantennen umfassen hauptsächlich die folgenden Typen.

1. Hornantenne

Die Hornantenne ist eine sehr verbreitete Baukonstruktion, die in herkömmlichen Radar-Füllstandmessgeräten verwendet wird.

Es zeichnet sich durch eine ausgereifte Konstruktion sowie eine gute Richtwirkung aus und kann in zahlreichen herkömmlichen Flüssigkeitslagerbehältern sowie in industriellen Prozessbehältern eingesetzt werden.

Bei derselben Betriebsfrequenz erschwert ein grö ßerer Horn-Durchmesser im Allgemeinen die Erzeugung eines engeren Strahls.

Daher sollten bei der Auswahl einer Hornantenne die folgenden Faktoren umfassend berücksichtigt werden:

Radarfrequenz;
Antennen-Durchmesser;
Montageflansch;
Tankhöhe;
Tankdurchmesser;
Interne Hindernisse.

Wenn die Montagedüse einen kleinen Durchmesser aufweist, ist es zudem notwendig zu überprüfen, ob die Antenne korrekt in die Düse eingeführt oder an dieser Position richtig installiert werden kann.

2. Parabolische Antenne

Eine parabolische Antenne bietet eine starke Richtungsbestimmung sowie eine effektive Signalfokussierungsfunktion.

Je nach den Gegebenheiten der Anwendung können parabolische Antennen für Freiraummessungen in herkömmlichen gro ßen Speicheranlagen sowie für Langstreckenanwendungen eingesetzt werden.

Parabolische Antennen sind jedoch in der Regel gro ß und erfordern daher ausreichend Platz für ihre Installation.

Wenn das Medium anfällig für starke Adhäsion, Kristallisation oder Koking ist, muss auch der Einfluss von Kontamination auf die Antennenoberfläche sowie auf das Radarsignal berücksichtigt werden.

Daher sollte bei Asphalt, schwerem Öl sowie Hochtemperaturmedien, die anfällig für Coking sind, die parabolische Antenne nicht ausschlie ßlich anhand des Messbereichs ausgewählt werden; auch die Antennenkontamination muss sorgfältig geprüft werden.

3. Planare Antenne oder Array-Antenne

Planare Antennen sowie Array-Strukturen werden in bestimmten Tankmessanwendungen sowie bei Stillungsbrunnen- oder Umleitungsrohranlagen eingesetzt.

Diese Strukturen können so ausgelegt werden, dass sie Radar Signale unter spezifischen Ausbreitungsbedingungen übertragen.

Insbesondere bei der Verwendung eines Stillungsbrunnens in einem automatischen Messsystem für gro ße Speicherbehälter sollte ein Radarprodukt gewählt werden, das speziell für diese Installationsmethode entwickelt wurde.

Bitte beachten Sie:

„Beruhigungsrohr-Radar" und „geleitete Wellen-Radar" sind nicht dasselbe Konzept.

Ein Freiraum-Radar, das innerhalb eines Stillebrunnens arbeitet, bleibt ein berührungsloses Radarmessgerät. Beim Geleiteten-Wellen-Radar werden elektromagnetische Wellen entlang eines Metallstabes oder eines Stahlkabels geführt. Beide Technologien basieren auf unterschiedlichen Betriebsprinzipien.

4. Linse-Antenne

Linsenantennen werden in modernen Hochfrequenz-Radareinrichtungen weithin eingesetzt, insbesondere 80 GHz Radar-Niveamesser

Diese Struktur ermöglicht ein kompaktes Antennenkonstruktionsdesign sowie eine gute Strahlfokussierung.

Linsenantennen können zudem mit Gewinde-, Flansch- und hygienischen Prozessanschlüssen kombiniert werden. Daher eignen sie sich besonders für:

Kleine Speicherbehälter;
Chemische Prozessbehälter;
Chemische Behälter für die Wasseraufbereitung;
Lebensmittel- und Arzneimittelbeh älter;
Ausrüstung mit begrenztem Montagebereich.

Ob ein bestimmtes Modell für korrosive, hohtemperaturbelastete oder hygienische Anwendungen geeignet ist, muss entsprechend der Antenne- und Prozessverbindungsmaterialien bestimmt werden.

6. Klassifizierung nach Anwendungsniveau

1. Prozesssteuerungs-Radar-Niveaumessgerät

Bei den meisten Projekten für chemische Anlagen, Wasseraufbereitungsanlagen, Abwasserbehandlungsanlagen sowie industrielle Lagerbeh älteranlagen kommen Prozesssteuerungs-Radar-Füllstandmessgeräte zum Einsatz.

Ihre Hauptfunktionen umfassen:

Kontinuierliche Überwachung des Flüssigkeitsstandes;
Hoch- und Niedrigstufe-Betriebssteuerung;
An- und Ausl ösekontrolle der Pumpe;
Lagerbestandsverwaltung für Speicherbehälter;
PLC- oder SCADA-Datenakquisition.

Diese Projekte legen grö ßeren Wert auf Stabilität, Messbereich, Ausgangssignal, Widerstand gegen Temperatur- und Druckbelastungen sowie auf die Anpassungsfähigkeit an die lokalen Gegebenheiten.

2. Hochgenaues Tankmessradar

Projekte im Bereich Erdöl, raffiniertes Öl, gro ßfl ächige Tankanlagen oder Lagerbestandsmessung erfordern möglicherweise eine deutlich höhere Messgenauigkeit als bei herkömmlichen Prozesskontrollanwendungen.

Wenn die Messdaten für das Lagermanagement oder den Übergang von Lagergut verwendet werden sollen, sollte kein herkömmliches Prozessradar allein auf dieser Grundlage gewählt werden.

Die erforderliche Messgenauigkeit, die Zertifizierungsstandards, die Installationsstruktur sowie das vollständige Messsystem für die Tankanlage müssen gemä ß den Projektanforderungen bestätigt werden.

Mit anderen Worten:

Die Standardsteuerung sowie die Messung beim Übertragungsablauf stellen zwei verschiedene Anwendungsklassen dar.

Ein herkömmliches Prozessinstrument kann nicht allein deshalb für die kommerzielle Abrechnung geeignet gelten, weil Radar-Levelmesser im Allgemeinen als genau gelten.

7. Was sollte bei der Auswahl eines Hochfrequenz-Radar-Füllstandmessgeräts zuerst berücksichtigt werden?

Der erste Faktor, der bei der Auswahl eines Hochfrequenz-Radarmessgeräts zu berücksichtigen ist, ist das Medium.

Dies ist ein Problem, das in vielen Projekten leicht übersehen wird.

Mindestens müssen die folgenden Informationen bestätigt werden:

Mediumname;
Ob das Medium elektrisch leitend ist;
Dielektrische Eigenschaften;
Ob das Medium korrosiv ist;
Ob das Medium viskös ist;
Ob das Medium leicht kristallisiert;
Ob das Medium leicht haftet;
Ob Schaum entsteht;
Ob Dampf vorhanden ist.

Beispielsweise können sauberes Wasser und konzentrierte Schwefelsäure zwar denselben Messbereich aufweisen, doch ihre Anforderungen an Antennen- und Prozessverbindungsmaterialien können völlig unterschiedlich sein.

Diesel und Abwasser können ebenfalls nicht mit einem Produkt gemessen werden, das ausschlie ßlich nach seinem Messbereich ausgewählt wurde.

Beim Kauf eines Radar-Niveaumessgeräts sollte als erste Angabe das Medium angegeben werden – nicht lediglich die Angabe, dass ein Messbereich von 10 Metern erforderlich ist.

8. Auswahl nach Tankhöhe und -durchmesser

Die Tankabmessungen beeinflussen direkt die Auswahl eines Radar-Füllstandmessgeräts.

Die folgenden Informationen sollten bereitgestellt werden:

Gesamthöhe des Tanks;
Tankdurchmesser;
Höchster Flüssigkeitsstand;
Niedrigster Flüssigkeitsstand;
Radar-Bauger äteposition.

Beispielsweise weisen ein Tank mit einer Höhe von 10 m und einem Durchmesser von 2 m sowie ein Tank mit einer Höhe von 10 m und einem Durchmesser von 20 m denselben Messbereich auf, doch ihre Anforderungen an den Radarbogen unterscheiden sich.

Für hohe und schmale Tanks: ein 80 GHz Der schmalstrahlige Radar bietet im Allgemeinen grö ßere Vorteile.

Wenn der Tank zudem Rohre, einen Rührer oder Wicklungen enthält, sollte dem Strahlwinkel sowie der Montageposition besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.

9. Auswahl entsprechend der inneren Struktur des Tanks

Reale industrielle Lagerbehälter sind selten vollständig leer.

Häufige interne Strukturen umfassen:

Agitatoren;
Heizkabel;
Stufen;
Tragbalken;
Füllrohre;
Abflussrohre;
Verst ärkende Rippen.

Alle diese Strukturen können Radarreflexionen erzeugen.

Während der Auswahl- und Installationsphase sollte der Hauptradarstrahl so positioniert werden, dass diese Strukturen so weit wie möglich vermieden werden.

Daher sind bei komplexen Tanks nicht nur der Messbereich und die Genauigkeit zu berücksichtigen.

Der Strahlwinkel ist ein sehr wichtiger Parameter bei der Auswahl eines Hochfrequenz-Radar-Niveaumessgeräts.

Ein 80 GHz Der Radar ermöglicht im Allgemeinen einen schmaleren Strahl – was bei Panzern mit komplexen inneren Strukturen deutliche Vorteile darstellt.

10. Wie sollte ein Radar-Füllstandmessgerät für einen Tank mit schwebendem Dach ausgewählt werden?

Wenn der Radar den tatsächlichen Flüssigkeitsstand unter dem schwimmenden Dach messen muss, kann ein herkömmlicher Freiraum-Radar in der Regel nicht direkt auf die Flüssigkeitsoberfläche von über dem schwimmenden Dach aus ausgerichtet werden.

Je nach Tankstruktur kann ein spezieller Stillungsbrunnen, eine Leitungsleitung oder eine für Schwebdecken-Tanks geeignete Tankmessl ösung verwendet werden.

Es ist falsch, die einfache Aussage zu machen:

Ein Tank mit schwimmendem Dach muss einen geführten Wellen-Radar verwenden.

Der geführte Wellenradar sowie der Freiraumradar, die innerhalb eines Stillungsbrunnens betrieben werden, sind zwei verschiedene Technologien.

Für gro ße Erd öllagerbeh älter sowie Projekte zur hochgenauen Bestandsmessung sollte das entsprechende Tankmess-Radarsystem entsprechend der Behälterstruktur, den Abmessungen des Stillwells sowie dem Messstandard ausgewählt werden.

11. Wie sollte ein Radar-Flächensensor bei Anwesenheit von Dampf ausgewählt werden?

Das Radar nutzt elektromagnetische Wellen für die Messung und ist daher nicht in demselben Ma ße wie ein Ultraschallpegler von der Schallgeschwindigkeit in der Luft abhängig.

Daher eignet sich der Radar besonders gut für zahlreiche industrielle Prozesse, bei denen Änderungen von Temperatur, Druck oder Dampf auftreten.

Es ist jedoch falsch zu behaupten, dass Dampf absolut keinen Einfluss auf Radar hat.

In Hochtemperaturumgebungen kann eine gro ße Menge an Dampf mit einer starken Kondensation einhergehen.

Wenn eine Kondensation oder eine anhaftende Schicht des Mediums über einen längeren Zeitraum auf der Antennenoberfläche verbleibt, kann sich das Radarsignal beeinflussen lassen.

Daher für die folgenden Anwendungen:

Hochtemperatur-Wasserbehälter;
Reaktoren;
Evaporatoren;
Dampfkondensationsysteme;
Versiegelte Tanks bei hoher Luftfeuchtigkeit;

Die tatsächliche Prozesstemperatur, der Druck, die Dampfbedingungen sowie die Kondensationsbedingungen sollten vor der Auswahl der geeigneten Radarfrequenz und Antennenstruktur angegeben werden.

12. Wie sollte ein Radar-Niveaumesser bei Vorhandensein von Schaumstoff ausgewählt werden?

Düne schafft komplexe Betriebsbedingungen für die Radar-Ebenenmessung.

Der erste Schritt besteht darin, zu bestimmen, was das Projekt tatsächlich messen muss:

Die Oberfläche des Schaums?
Oder die tatsächliche Flüssigkeitsoberfläche unter dem Schaum?

Dies sind zwei völlig unterschiedliche Anforderungen.

Der Effekt von Schaum hängt von seiner Dicke, Dichte, Wassergehalt, Blasengrö ße sowie den Eigenschaften des Mediums ab.

Daher sollten für Reaktoren, Aerationsschalen sowie chemische Verfahren mit starkem Schaum die tatsächlichen Schaumbedingungen im Voraus erläutert werden.

Wenn die Schaumform extrem ausgeprägt ist, sollten Freiraum-Radar, geführte Wellen-Radar sowie andere Messverfahren umfassend geprüft werden.

13. Wie sollte ein Radar-Niveaumesser für Projekte bei hohen Temperaturen und hohem Druck ausgewählt werden?

Radar-Füllstandmessgeräte können in zahlreichen Prozessen mit hohen Temperaturen oder hohem Druck eingesetzt werden; ob ein Messgerät jedoch die Anforderungen erfüllt, hängt von seiner spezifischen Bauweise ab.

Bei der Auswahl müssen die folgenden Parameter bestätigt werden:

Normale Betriebstemperatur;
Maximale Prozesstemperatur;
Normales Betriebsdruck;
Maximaler Druck;
Ob ein Vakuum vorhanden ist;
Prozessverbindungsart;
Dichtungsmaterial;
Antennenmaterial.

Die Radarfrequenz allein darf nicht als Grundlage für die Auswahl dienen.

Ein 80 GHz Ein Radar ist nicht automatisch ein Hochtemperaturradar, und es bedeutet auch nicht, dass jedes 80 GHz Das Produkt kann in einem Hochdruckreaktor verwendet werden.

Die endgültige Entscheidung muss auf den zulässigen Bereich für Prozesstemperatur und -druck des jeweiligen Modells basieren.

14. Wie sollte ein Radar-Niveaumesser für einen Medium mit niedriger Dielektrizitätskonstante ausgewählt werden?

Wenn das Radarsignal die Oberfläche des Mediums erreicht, muss eine ausreichend starke Reflexion erzeugt werden, um eine stabile Messung zu gewährleisten.

Verschiedene Medien weisen unterschiedliche Reflexionsf ähigkeiten für Radarwellen auf.

Bei Flüssigkeiten mit niedrigen dielektrischen Eigenschaften kann der Echo relativ schwach sein.

Beispielsweise sollte die Eignung des ausgewählten Produkts bei bestimmten Ölen, Lösungsmitteln sowie chemischen Medien mit niedriger Dielektrizitätskonstante sorgfältig überprüft werden.

In ingenieurwissenschaftlichen Anwendungen sollte die feste Regel, nach der „eine niedrige Dielektrizitätskonstante immer einen bestimmten Antennenart erfordert", nicht angewandt werden.

Die folgenden Faktoren müssen ebenfalls umfassend berücksichtigt werden:

Entfernung messen;
Antennenverst ärkung;
Montagemethode;
Tankkonstruktion;
Radarfrequenz;
Signalverarbeitungsfähigkeit.

Für ein spezielles Medium empfiehlt es sich, dessen genauen Namen anzugeben, um das Produkt zu wählen.

15. Wie sollte das Ausgangssignal ausgewählt werden?

Häufig verwendete Ausgangsoptionen für industrielle Radar-Füllstandmessgeräte umfassen:

4–20 mA;
4–20 mA + HART;
RS-485;
Modbus RTU;
Andere digitale Kommunikationsmethoden.

Wird für das Projekt ein herkömmlicher PLC-Analogeingang verwendet, kann ein 4–20 mA-Ausgang ausgewählt werden.

Wenn eine Parameterkonfiguration, Diagnosefunktionen sowie digitale Kommunikation erforderlich sind, kann HART je nach Art des Steuerungssystems in Betracht gezogen werden.

Wenn das System einen verwendet RS-485 Bus – überprüfen Sie, ob das Gerät diese Funktion unterstützt. Modbus RTUUnd überprüfen Sie die Kommunikationsadresse, die Baudrate sowie die Registerdefinitionen.

Bevor Sie das Gerät kaufen, prüfen Sie, ob es letztendlich an einen Anschluss angeschlossen wird:

PLC;
DCS;
RTU;
Datenlogger;
Io T-Gateway;
SCADA-System.

Warten Sie nicht, bis das Gerät am Einsatzort eingetroffen ist, bevor Sie das Kommunikationsprotokoll bestimmen.

16. Welche Parameter müssen bei der Auswahl eines Hochfrequenz-Radar-Füllstandmessgeräts berücksichtigt werden?

Um die Auswahl von Hochfrequenz-Radarpegelmessger äten schnell abzuschlie ßen, wird empfohlen, dass während des Projektbeschaffungsprozesses mindestens die folgenden Informationen bereitgestellt werden:

Welche Parameter müssen für die Auswahl eines Radarlaufmessgeräts angegeben werden?

Um das Radar-Niveaumessgerät-Modell präziser auszuwählen, wird empfohlen, während eines Anfrages- oder Projektauswahlprozesses so viele der folgenden Informationen wie möglich bereitzustellen:

Gemessenes Medium und Messbereich

Name des gemessenen Mediums;
Messbereich;
Gesamthöhe des Tanks;
Tankdurchmesser.

Tankbetriebsbedingungen

Normale Betriebstemperatur und maximale Temperatur;
Normales Betriebsdruck und maximales Druck;
Ob ein Vakuum vorhanden ist;
Ob Dampf vorhanden ist;
Ob Schaum vorhanden ist;
Ob die Kondensation leicht auftritt.

Interne Tankstruktur

Ob ein Agitator vorhanden ist;
Ob interne Rohrleitungen, Heizwickel, Tragkonstruktionen oder andere Hindernisse vorhanden sind;
Ob Strukturen, die das Signal beeinflussen können, in der Nähe der Radar-Befestigungsstelle liegen.

Montage- und Verbindungsmethode

Montageanschlussdurchmesser;
Schraub- oder Flanschverbindung;
Flanschspezifikation und Druckklassifizierung – falls anwendbar;
Approximative Entfernung zwischen der Montageposition und der Tankwand oder dem Füllanschluss.

Elektrische und funktionale Anforderungen

Versorgungsspannung;
Ausgangssignal – beispielsweise 4–20 mA oder RS-485 Modbus;
Ob eine lokale Anzeige erforderlich ist;
Ob eine explosionsgeschützte Bauweise erforderlich ist;
Ob das Instrument für die Übertragung der Verwahrung, für die Bestandsmessung oder für die gewöhnliche Prozess überwachung verwendet wird.

Standortinformationen
Sofern die Umst ände es erlauben, wird zudem empfohlen, Folgendes bereitzustellen:

Bildern der Anlage des Tanks;
Tankstrukturzeichnungen;
Ma ßzeichnungen der Montage öffnungen;
Diagramme der inneren Tankstruktur.

Je vollständiger die bereitgestellten Informationen sind, desto einfacher lässt sich die geeignete Radarfrequenz, Antennenart, Messbereich, Verbindung zum Prozess, Material sowie Montagemethode bestimmen. Dadurch wird das Risiko falscher Echos, Messtotzonen oder instabiler Signale nach der Installation reduziert.

Für die Auswahl von Radar-Füllstandmessgeräten METRAVON Es wird empfohlen, zunächst die tatsächlichen Standortbedingungen zu überprüfen und anschlie ßend die Radarfrequenz, den Antennen-Typ, die Verbindung des Prozesses, den Messbereich sowie die Ausgabemethode zu bestimmen.

Häufig gestellte Fragen

Q1: Welche Frequenzen werden im Allgemeinen für Hochfrequenz-Radar-Füllstandmessgeräte verwendet?

Hochfrequenz-Radarprodukte, die im aktuellen industriellen Einsatz häufig verwendet werden, umfassen unter anderem:26 GHz und ungefähr 80 GHz Modelle.

Bei neuen Projekten,80 GHz Der Radar wird bei komplexen und kleinen Panzern aufgrund seines engen Strahlbereichs sowie seiner kleinen Antenne zunehmend eingesetzt.

Das spezifische Modell sollte weiterhin entsprechend den tatsächlichen Betriebsbedingungen ausgewählt werden.

Q2: Ist ein?80 GHz Radar-Ebenenmessgerät – besser als ein herkömmliches Messgerät 26 GHz Modell?

Dies kann nicht so einfach bestimmt werden.

Ein 80 GHz Der Radarverfahren bietet klare Vorteile aufgrund seines schmalen Strahls, seiner kompakten Antenne sowie seiner Eignung für komplexe interne Strukturen.

Allerdings,26 GHz Radar ist eine etablierte Technologie und kann bei einer gro ßen Anzahl konventioneller industrieller Lagerbehälter weiterhin stabile Messwerte liefern.

Die Auswahl sollte auf den lokalen Gegebenheiten basieren – und nicht ausschlie ßlich auf der Frequenz.

Q3: Kann ein Radar-Spiegelmesser korrosive Flüssigkeiten messen?

Ja, allerdings müssen geeignete Antenne, Prozessverbindung sowie Dichtstoffe je nach Medium ausgewählt werden.

Für Säuren, Basen und andere korrosive Chemikalien geben Sie den Mediumnamen, die Konzentration sowie die Prozesstemperatur an, bevor Sie das Modell auswählen.

Frage 4: Kann ein Radar-Niveaumesser in einemAbwasserbecken verwendet werden?

Ja.

Bei Abwasserbecken, Ausgleichsbeh ältern sowie industriellen Abwasserlagerbeh ältern kann eine kontaktlose Radartechnologie Probleme reduzieren, die durch den direkten Kontakt zwischen dem Sensor und demAbwasser verursacht werden.

Falls starke Schaumbildung vorliegt, sollte dies im Voraus erläutert werden.

Q5: Kann ein Radar-Niveaumesser auch dann verwendet werden, wenn ein Rührer vorhanden ist?

Ja.

Es wird ein Radar mit relativ schmalem Strahl empfohlen. Die Montageposition sollte sorgfältig gewählt werden, sodass der Hauptstrahl die Schaufelwelle und die Schaufeln des Rührers vermeidet.

Ein 80 GHz Radar eignet sich im Allgemeinen besser für komplexe interne Strukturen.

Q6: Kann ein Radar-Niveaumesser auch für Vakuumbehälter eingesetzt werden?

Viele Radar-Produkte können auch in Vakuumumgebungen eingesetzt werden.

Die Eignung hängt jedoch auch von der Druckklasse für den Prozessbetrieb sowie von der Dichtkonstruktion des jeweiligen Geräts ab.

Die minimalen und maximalen Prozessdr ücke müssen bei der Beschaffung angegeben werden.

Q7: Wird ein Radar-Niveaumesser durch Änderungen der Mediumdichte beeinflusst?

Das Radar misst direkt die Entfernung zwischen der Oberfläche des Mediums und der Antenne. Es berechnet den Flüssigkeitsstand nicht auf Basis des hydrostatischen Drucks. Daher führen Änderungen der Dichte des Mediums in der Regel nicht zu denselben Dichtekompensationsproblemen wie bei druckbasierten Niveaumessungen.

Allerdings beeinflussen die dielektrischen Eigenschaften des Mediums die Stärke des Radar-Echoes.

Q8: Kann ein herkömmliches Radar-Niveaumesser für die Messung beim Übertragungsprozess verwendet werden?

Dies kann nicht allein anhand der Genauigkeit eines herkömmlichen Prozessmessgeräts bestimmt werden.

Wird die Flüssigkeitsstanddaten für die Custody-Transfer-Prozedur oder für die hochgenaue Tankfarm-Messung verwendet, sollte ein Tankmess-Radarsystem gewählt werden, das den Mess- und Zertifizierungsanforderungen des Projekts entspricht.

Q9: Muss ein Tank mit schwimmendem Dach einen geführten Wellenradar verwenden?

Nein.

Je nach spezifischer Bauweise kann ein Tank mit schwimmendem Dach eine Stillungsbrunnenanlage, eine Leitungsleitung oder eine spezielle Tankmess-Radar-Lösung verwenden.

Die Freiraum-Radar-Messung innerhalb eines Stillungsbrunnens entspricht nicht derselben Technologie wie der geführten Wellen-Radar-Verfahren.

Q10: Welche drei wichtigsten Parameter sind bei der Auswahl eines Hochfrequenz-Radar-Füllstandmessgeräts zu berücksichtigen?

Wenn anfangs nur drei Parameter bereitgestellt werden können, werden die folgenden empfohlen:

Geschnittenes Medium;
Tankhöhe und Messbereich;
Prozesstemperatur und -druck.

Allerdings erfordert eine zuverlässige technische Auswahl zudem eine weitere Bestätigung des Tankdurchmessers, der Montageverbindung, des Dampf- oder Schaumsystems, der inneren Strukturen sowie des Ausgangssignals.

Fazit

Die Klassifizierung und Auswahl eines Hochfrequenz-Radar-Füllstandmessgeräts kann nicht allein auf dem Messbereich basieren; es sollte auch nicht angenommen werden, dass eine höhere Frequenz immer besser ist.

Aus engineeringtechnischer Sicht können Radar-Niveaumessgeräte nach Betriebsfrequenz, Messprinzip, Antennenstruktur sowie Anwendungskategorie klassifiziert werden.

26 GHz Radar ist eine etablierte Technologie, die sich für eine gro ße Anzahl konventioneller industrieller Messprojekte eignet.

80 GHz Der Radar-Sensor verfügt über einen schmalen Strahl, eine gute Richtwirkung sowie eine kompakte Antenne. Er eignet sich besonders für schmale Tanks, kleine Prozessverbindungen sowie komplexe Tanks, die Rohre, Rührer und andere Hindernisse enthalten.

Horn-, Linsen-, planare und parabolische Antennen weisen jeweils spezifische Anwendungsbedingungen auf; ihre Leistung kann nicht allein an ihremAussehen beurteilt werden.

Bei gro ßen Tankanlagen, Tanks mit schwimmendem Dach sowie bei Custody-Transfer-Projekten müssen zudem Stillwasserbrunnen, die Messgenauigkeit sowie die entsprechenden Projektstandards berücksichtigt werden.

Die korrekte Reihenfolge bei der Auswahl eines Hochfrequenz-Radar-Füllstandmessgeräts lautet:

Ges ättigtes Medium → Tankstruktur → Messbereich → Temperatur und Druck → Dampf und Schaum → Interne Hindernisse → Montageverbindung → Radarfrequenz → Antennenart → Ausgangssignal.

Für kontinuierliche industrielle Projekt zur Überwachung des Flüssigkeitsniveaus in Anwendungen wie chemischer Verarbeitung, Wasseraufbereitung, Abwasserbehandlung, Lagerbehältern, Reaktoren und anderen Bereichen, METRAVON Hochfrequenz-Radarme ßer können je nach Medium, Messbereich, Tankabmessungen, Temperatur, Druck, Montageanbindung sowie Kommunikationsmethode ausgewählt und konfiguriert werden.