Radar-Füllstandtransmitter mit Parabolantenne: Anwendungen, Vorteile und Auswahl

METRAVON Radarsensor mit Parabolantenne für den Füllstandmessbereich: Anwendungen, Vorteile und Auswahlleitfaden

Ein Radar-Füllstandtransmitter mit Parabolantenne nutzt eine vergleichsweise große effektive Antennenapertur, um eine hohe Richtwirkung und einen hohen Antennengewinn zu erzielen.

Dadurch eignet er sich für ausgewählte große Tanks, hohe Silos sowie Anwendungen mit großer Reichweite. Dies bedeutet jedoch nicht, dass jede Anwendung mit staubigem oder großem Partikel automatisch eine parabolische Antenne erfordert.

1. Welche sind die Hauptmerkmale einer parabolischen Antenne?

Hohe Richtwirkung

Die Radarenergie wird in eine klarere Richtung konzentriert, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass umliegende Strukturen in den Hauptstrahl gelangen.

Höherer Antennengewinn

Eine fachgerecht ausgelegte parabolische Antenne kann in ausgewählten Anwendungen für große Reichweiten den Signalabstand verbessern.

Schmalstrahl-Modus

Geeignet für einige hohe Tanks, Silos sowie Behälter mit inneren Strukturen.

2. Welche Anwendungen sind für ein parabolisches Radar zu berücksichtigen?

• Große Lagertanks;

• Hohe Silos;

• Lange Messabstände;

• Anwendungen, die eine hohe Antennendirektivität erfordern;

• Gefäße, bei denen die Reduzierung von Störungen durch die Wand oder die innere Struktur von Bedeutung ist;

• Ausgewählte Anwendungen im Bereich Bulk-Solid.

3. Ist eine parabolische Antenne speziell für Silos mit hohem Staubgehalt geeignet?

Nein.

Radar-Technologie eignet sich im Allgemeinen gut für staubige Umgebungen; ob eine parabolische Antenne jedoch die beste Wahl ist, hängt zudem von der Messreichweite, der Verunreinigung der Antenne, dem verfügbaren Montagebereich sowie der Reflexion an der Produktoberfläche ab.

Da eine parabolische Antenne eine relativ große freiliegende Oberfläche aufweist, können feuchter Staub und klebrige Materialien eine Kontamination der Antenne zu einem wichtigen Aspekt bei der Wartung machen.

4. Sind größere Partikel besser geeignet für parabolische Radarsysteme?

Die Partikelgröße allein ist kein ausreichendes Auswahlkriterium.

Die Radarreflexionen von Bulk-Solid-Partikeln hängen zudem von folgenden Faktoren ab:

• Dielektrische Eigenschaften;

• Oberflächenrauheit;

• Partikelform;

• Ruhewinkel;

• Staub;

• Messabstand;

• Strahlabdeckung.

5. Ist eine parabolische Antenne für Medien mit niedrigem Dielektrizitätskonstanten immer die bessere Wahl?

Nein.

Die Hauptproblematik bei Medien mit geringer Dielektrizitätskonstante ist die schwache Oberflächenreflexion. Eine Richtantenne mit hohem Verstärkungsfaktor kann die Signalreserve verbessern, doch die endgültige Leistung hängt weiterhin von der Messentfernung, der Frequenz, dem Schaum, der Geometrie des Gefäßes sowie dem gesamten Aufbau des Senders ab.

6. Welchen Messbereich kann ein parabolisches Radar erreichen?

Die maximale Reichweite wird nicht allein durch den Begriff „parabolisch" bestimmt.

Sie hängt von folgenden Faktoren ab:

• Betriebsfrequenz;

• effektive Antennenöffnung;

• Reflexionsgrad des Produkts;

• Oberflächengeometrie;

• Staubbedingungen;

• Dynamischer Bereich des Empfängers;

• Signalverarbeitung.

Je nach Produkt können Reichweiten von mehreren zehn Metern oder mehr verfügbar sein. Die genaue Grenze ist stets aus dem jeweiligen Datenblatt zu entnehmen.

7. Wie nah kann die Produktoberfläche der Antenne kommen?

Jeder Radar-Sender weist eine minimale Messdistanz bzw. Blockierdistanz auf.

Es besteht keine universelle Anforderung, dass das Produkt stets exakt 100 mm unter der Antenne liegen muss. Das maximale Normalsignalniveau sollte außerhalb der für das ausgewählte Gerät festgelegten Nahfeldgrenze liegen, wobei ein angemessener ingenieurtechnischer Sicherheitsabstand berücksichtigt wird.

8. Warum kann das Neuzeroen ein schwaches Echo nicht beheben?

Die Änderung des Nullpunkts beeinflusst lediglich das angezeigte Signalniveau sowie die Skalierung auf 4-20mA; sie erhöht jedoch die physikalische Radarreflexion des Produkts nicht.

Wenn es schwierig ist, ein Produkt mit niedrigem Dielektrizitätskonstanten in der Nähe des Behälterbodens zu messen, sollte die Lösung auf die Leistungsfähigkeit des Senders, das Antennendesign, die Installation sowie die Echobewertung abzielen, anstatt lediglich die Nullpunktabstimmung zu ändern.

9. Parabolantenne vs. Hornantenne

10. Ist ein parabolisches Radar dasselbe wie ein 80GHz Radar?

Nein.

„Parabolisch" beschreibt die Antennengeometrie“ 80GHz beschreibt das Betriebsfrequenz.

Modern 80GHz Ein Radar kann mit einer relativ kleinen Antenne einen engen Strahl erzeugen, was besonders für kleine Tanks oder kleine Prozessverbindungen von Vorteil ist.

Eine parabolische Antenne erreicht eine hohe Richtwirkung vor allem durch eine größere effektive Apertur. Die beiden Begriffe beschreiben daher unterschiedliche Aspekte des Radarsystems.

11. Kann ein parabolisches Radar mit Dampf, bei hohen Temperaturen oder im Vakuum verwendet werden?

Die Eignung hängt von der Gesamtbauweise des Senders ab und nicht allein von der Antennenform ab.

Prüfung:

• Prozesstemperatur;

• Prozessdruck und Vakuumklasse;

• Dichtkonstruktion;

• Antennematerialien;

• Kondensationsrisiko;

• Temperaturgrenzen für die Elektronik.

12. Was ist mit Bereichen mit brennbarem Staub?

Die IP-Klasse beschreibt den Schutz vor Staub- und Wassereintritt. Dies allein stellt keine Zertifizierung für brennbare-Staub-Gefahrenzonen dar.

Falls das Silo in einer klassifizierten brennbaren-Staub-Gefahrenzone liegt, muss das Radar über die entsprechende Zertifizierung verfügen und gemäß dem zertifizierten Schutzkonzept installiert werden.

13. Welche Informationen sind für die Auswahl erforderlich?

Produkt:

– flüssig oder fest, dielektrische Eigenschaften, Partikelgröße, Staub, Schaum und Neigung zur Ansammlung.

– Einsatzbereich.

– Höhe des Behälters oder Silos sowie Mindest-/Maximalfüllstand des Produkts.

– mechanische Geometrie.

Öffnungsgröße, Montagedüse, Gefäßdurchmesser sowie innere Strukturen.

Prozessbedingungen;

Temperatur, Druck, Vakuum, Dampf und Anforderungen für gefährliche Bereiche.

FAQ

Frage 1: Was ist der Hauptvorteil einer parabolischen Radaranlage?

Antwort: Hohe Richtwirkung, relativ hoher Antennengewinn sowie ein schmaler Strahl.

Frage 2: Sollte bei Anwendungen mit hohem Staubgehalt stets parabolisches Radar verwendet werden? Antwort

: Nein. Auch Reichweite, Kontamination der Antenne sowie der verfügbare Installationsraum müssen berücksichtigt werden.

Frage 3: Muss die maximale Distanz stets 100 mm unter der Antenne liegen? Antwort

: Nein. Verwenden Sie den für das ausgewählte Modell vorgegebenen minimalen Messabstand.

F4: Kann die Änderung des Nullpunkts die Leistung eines Echoes mit niedrigem Dielektrizitätskonstanten verbessern?

A: Nein. Die Änderung der Nullpunktkonfiguration beeinflusst die physikalische Reflexionsstärke nicht.

Q5: Ist ein parabolisches Radar automatisch ein 80GHz Radar?

A: Nein. Der eine Begriff beschreibt die Antennengeometrie; der andere die Betriebsfrequenz.

Q6: Ist eine parabolische Antenne immer genauer als eine Hornantenne?

A: Nein. Eine höhere Direktivität kann die Signalbedingungen verbessern, während die grundlegende Abstandsgenauigkeit von der Gesamtarchitektur des Radarsystems abhängt.

Fazit

Die wesentlichen Vorteile einer parabolischen Radaranlage sind eine hohe Direktivität, ein relativ hoher Antennengewinn sowie ein schmaler StrahlDiese Eigenschaften können in ausgewählten großen Tanks, hohen Silos sowie bei Anwendungen mit großer Reichweite von großem Nutzen sein.

Eine parabolische Antenne ist keine universelle Lösung für Umgebungen mit hohem Staubgehalt, großen Partikeln oder Produkten mit geringer Reflexionsfähigkeit. Die dielektrischen Eigenschaften, der Messbereich, die Kontamination der Antenne, die Oberflächengeometrie des Materials sowie der verfügbare Installationsraum müssen weiterhin einzeln bewertet werden.