Zona ciega del radar de nivel: ajuste, selección e instalación

I. ¿Tienen los medidores de nivel por radar una zona ciega?

Los medidores de nivel por radar suelen presentar una cierta zona ciega en las mediciones del campo cercano.

Esta zona ciega se refiere a una distancia determinada cercana a la antena radar. Dentro de esta zona, el instrumento puede verse afectado por factores como la antena, la conexión del proceso, la señal transmitida o los eco del campo cercano, lo que dificulta identificar de manera estable la superficie real del medio medido.

En algunos documentos de instalación para medidores de nivel por radar montados en brida, aproximadamente0,3 mpor debajo de la superficie de montaje del brida puede utilizarse como referencia para la zona ciega del campo cercano.

No obstante, este valor no es un parámetro universal para todos los medidores de nivel por radar.

La zona ciega real depende de diversos factores, entre ellos:

• Modelo del radar;

• Tipo de antena;

• Frecuencia de operación;

• Método de instalación;

• Estructura de brida o de boquilla;

• Capacidad de procesamiento de señales.

Por lo tanto, el principio más importante al instalar un medidor de nivel por radar es:

El nivel más alto del material o el nivel más alto del líquido no debe ingresar en la zona ciega de medición especificada del instrumento.

La zona ciega específica debe confirmarse según la hoja de datos o el manual del modelo correspondiente.

II. ¿Cómo se debe configurar el nivel máximo de material en un medidor de nivel por radar?

Los medidores de nivel por radar se instalan habitualmente en la parte superior de un tanque de almacenamiento o de un silo; por lo tanto, la zona ciega del campo cercano se encuentra por debajo del instrumento.

Al configurar el nivel máximo de material, se debe mantener una distancia suficiente entre la superficie del medio y la antena de radar.

Si el medio ingresa en la zona ciega, pueden producirse los siguientes problemas:

• El nivel elevado del material no se puede medir correctamente;

• La lectura aumenta de forma repentina;

• El instrumento se bloquea en un eco incorrecto;

• El valor medido permanece sin cambios;

• Se activan alarmas anormales.

Por lo tanto, durante la fase de diseño del tanque de almacenamiento o del silo, se debe considerar simultáneamente lo siguiente:

Nivel máximo del material en el proceso + zona ciega del radar + margen de seguridad necesario.

La zona ciega se establece generalmente en los parámetros de fábrica del instrumento; si es necesario ajustarla para un proyecto específico, se deberá seguir los requisitos de puesta en marcha del modelo correspondiente.

III. ¿Qué debe tener en cuenta al comprar un producto?80 GHz¿Medidor de nivel por radar?

80 GHz Los medidores de nivel por radar suelen emplear tecnología de onda continua modulada en frecuencia.

Durante un ciclo de barrido de frecuencia, el instrumento transmite señales de radar cuya frecuencia varía de forma continua. Una vez que la señal se refleja en la superficie del material o del líquido, se genera una diferencia de frecuencia entre la señal recibida y la señal transmitida actualmente.

El instrumento calcula la distancia desde el radar hasta la superficie del medio mediante el análisis de esta diferencia de frecuencia.

Algunos 80 GHz Los modelos de radar pueden ofrecer:

• Un haz estrecho de aproximadamente 1°;

• Precisión de medición a nivel milimétrico;

• Procesamiento rápido de eco;

• Seguimiento rápido de nivel;

• Visualización de la curva de eco;

• Interfaz de operación multilingüe;

• Aplicaciones en entornos con polvo denso o vapor.

Algunos modelos específicos también pueden especificaruna precisión de 1 mmo un ciclo de medición aproximadamentede 5 ms.

Estas especificaciones corresponden a productos concretos y no pueden considerarse parámetros universales para todos los casos.80 GHz Instrumentos de radar. La selección del producto real debe basarse en la hoja de datos del modelo correspondiente.

IV. ¿Por qué?80 GHz¿Es adecuado un radar para silos complejos?

Una característica importante de El radar de 80 GHz se caracteriza por su haz relativamente estrecho.

Un haz de transmisión más estrecho ayuda a reducir:

• Las reflexiones en la pared del tanque;

• Las interferencias en la estructura de soporte;

• Interferencia en tuberías;

• Interferencia en el dispositivo de llenado;

• Ecos falsos generados por otras estructuras internas;

Por lo tanto, El radar de 80 GHz puede considerarse como una de las soluciones para la medición de niveles para:

• Recipientes de pequeño diámetro;

• Tanques de almacenamiento con estructuras internas complejas;

• Silos de material sólido;

• Entornos con polvo pesado.

Al mismo tiempo, algunos modelos permiten la instalación mediante boquillas de montaje de longitud relativamente grande; no obstante, las dimensiones de la boquilla y su longitud permitida deben determinarse según los requisitos del producto específico.

V. ¿Cuál es el principio de funcionamiento del medidor de nivel por radar con ondas guiadas?

El medidor de nivel por radar de ondas guiadas también utiliza ondas electromagnéticas para la medición del nivel; no obstante, su método de propagación de la señal es diferente al del radar convencional de espacio libre.

Los pulsos de alta frecuencia del radar de ondas guiadas se propagan hacia el medio a través de:

• Una varilla de sonda;

• Un cable de acero.

Cuando el pulso de radar llega a la superficie del medio medido, parte de la señal se refleja y regresa al instrumento por el mismo trayecto.

El instrumento calcula la distancia desde la posición de referencia de la sonda hasta la superficie del medio basándose en el tiempo de propagación del pulso de radar, y luego convierte dicha distancia en una señal de nivel.

El proceso de medición puede resumirse de la siguiente manera:

Transmisión de pulsos de alta frecuencia → Propagación a lo largo de la varilla de sonda o del cable de acero → Reflexión en la superficie del medio → Regreso al instrumento → Cálculo de la distancia → Conversión en nivel

VI. ¿Cuál es la diferencia entre el radar de ondas guiadas y el radar convencional?

El radar convencional de espacio libre transmite ondas radar hacia el recipiente a través de una antena.

El radar de ondas guiadas, por otro lado, guía la señal a través de una varilla de sonda o de un cable de acero.

Por lo tanto, debe prestarse especial atención a la posición de la varilla de sonda o del cable de acero durante la instalación.

Si el cable de acero para ondas guiadas entra en contacto con:

• La pared de la piscina;

• La pared del tanque;

• Soportes;

• Tuberías;

• Envolturas protectoras;

Pueden generarse reflexiones adicionales que afecten la identificación del nivel.

Por lo tanto, durante la instalación debe mantenerse un espacio adecuado alrededor de la sonda.

VII. ¿Qué debe tenerse en cuenta al instalar un medidor de nivel por radar de ondas guiadas?

1. Desconecte la alimentación eléctrica antes de retirar el instrumento existente.

Antes de reemplazar el medidor de nivel, desconecte primero la alimentación del instrumento y desconecte el cableado de señal según los requisitos eléctricos del lugar.

Tras completar la instalación del nuevo instrumento y verificar el cableado, restablezca la alimentación eléctrica.

2. Evite colocar el radar de ondas guiadas cerca de entradas de aguas residuales o en zonas con fuerte impacto.

El radar de ondas guiadas no debe instalarse directamente en entradas de aguas residuales, puntos de llenado de líquidos ni en posiciones con evidente perturbación del líquido.

El flujo de líquido entrante puede provocar que el cable de acero oscile o que la superficie del líquido cambie rápidamente, lo que podría afectar la medición.

3. Asegúrese de que el cable de acero con onda guiada no entre en contacto con las estructuras circundantes.

En algunos proyectos de instalación de tanques para aguas residuales, las bridas y los soportes se disponen adecuadamente para que el cable de acero se mantenga en una posición adecuada dentro del recipiente lo más posible.

El objetivo principal es evitar que el cable de acero entre en contacto con las estructuras circundantes y genere reflexiones adicionales.

La distancia de instalación específica debe determinarse en función de las dimensiones reales del recipiente y de los requisitos del instrumento.

VIII.¿Cómo se deben instalar los cables de señal para radar de ondas guiadas?

Algunos proyectos industriales utilizan cables intrínsecamente seguros con propiedades ignífugas y conductos metálicos para el cableado de señales.

Se deben tener en cuenta los siguientes puntos durante la instalación del cable:

• Conecte correctamente el cable de señal a los terminales del instrumento;

• Asegure el conducto de manera fiable;

• Apriete la junta del cable;

• Proporcione protección impermeable en el punto de entrada del cable;

• Tierra la capa de blindaje según los requisitos del proyecto.

Algunos estándares de aceptación de proyectos pueden exigir pruebas de aislamiento; por ejemplo:

• Tensión de prueba: 500 VDC;

• Duración de la prueba: 60 s;

• Resistencia de aislamiento: ≥20 MΩ;

Estos valores son requisitos específicos del proyecto. Al realizar pruebas de aislamiento, se debe seguir el manual del instrumento y las especificaciones eléctricas del proyecto.

IX. ¿Por qué los medidores de nivel de radar para exteriores deben utilizar un circuito de goteo?

En piscinas de aguas residuales al aire libre, tanques de almacenamiento y otros entornos de instalación similares, el vapor de agua, el agua de lluvia y el condensado pueden fluir a lo largo del cable hacia el instrumento.

Por consiguiente, puede formarse un bucle descendente en el cable antes de que este ingrese al instrumento.

Cuando el agua fluye por el cable, goteará primero desde el punto más bajo, reduciendo así el riesgo de que la humedad penetre en la carcasa del instrumento a través del cable.

Al mismo tiempo, también debe garantizarse lo siguiente:

• La junta del cable está correctamente sellada;

• La cubierta del alojamiento está correctamente apretada;

• La entrada del cable es impermeable;

• La instalación exterior cumple con la clasificación de protección requerida;

X. ¿Cuáles son las características de los medidores de nivel por radar para altas temperaturas?

Los medidores de nivel por radar para altas temperaturas se utilizan principalmente para la medición de niveles en aplicaciones industriales con temperaturas de proceso elevadas.

Algunas configuraciones de medidores de nivel por radar para altas temperaturas de METRAVON pueden incluir:

• Carcasa fabricada en acero inoxidable 304;

• Pantalla local LCD;

• Conexión de rosca estándar;

• Instalación de soporte;

• Instalación de brida;

• Glanda de cable impermeable y resistente al polvo;

• Estructura de protección IP67.

Estas configuraciones deben confirmarse según el modelo específico.

En aplicaciones de alta temperatura, además del material de la carcasa, debe prestarse especial atención también a la conexión de proceso, a la antena y al rango de temperatura de proceso permitido para el instrumento.

XI. ¿Cuál es la diferencia entre un medidor de nivel ultrasónico y un medidor de nivel por radar?

La diferencia más fundamental entre ambos es el tipo de señal utilizada.

Los medidores de nivel ultrasónicos utilizan ondas sonoras para la medición, mientras que los medidores de nivel por radar emplean ondas electromagnéticas.

Para la medición del nivel de espuma, no se debe asumir simplemente que las ondas de radar puedan penetrar siempre en cualquier tipo de espuma.

El grosor de la espuma, el contenido de humedad y la estructura pueden influir en el eco radar real; por ello, la aplicación debe evaluarse en función de las condiciones operativas reales.

XII. Lista de verificación para la instalación de la zona ciega del medidor de nivel por radar

Preguntas frecuentes;

Pregunta 1: ¿Se trata de la Zona Ciega de un medidor de nivel por radar?¿Siempre 0,3 m?

No. El valor de aproximadamente 0,3 m es solo un valor de referencia para ciertos productos o métodos de instalación. La zona ciega puede variar según el modelo de radar, la antena y la frecuencia de operación; por ello, se deben seguir las especificaciones técnicas del producto correspondiente.

Q2: ¿Por qué el nivel líquido más alto no debe entrar en la zona ciega del radar?

Cuando el medio ingresa a la zona ciega del campo cercano, es posible que el instrumento no pueda distinguir con fiabilidad el eco real de la superficie líquida, lo que da lugar a una medición de nivel elevado anormal.

Pregunta 3: ¿Cada uno?80 GHz¿Tiene un ángulo de haz de 1° y una precisión de 1 mm?

No. Se trata de especificaciones de rendimiento para determinados modelos concretos. El ángulo de haz, la precisión y el ciclo de medición de diferentes modelos.80 GHz Los instrumentos de radar pueden variar.

Q4: ¿Por qué el cable de acero del radar de ondas guiadas no debe tocar la pared del tanque?

El contacto entre el cable de acero y las estructuras metálicas puede generar reflexiones adicionales; asimismo, el fricción a largo plazo puede provocar desgaste mecánico.

Q5: ¿Pueden utilizarse medidores de nivel por radar en entornos de vacío?

El radar utiliza ondas electromagnéticas y no depende del aire para su propagación. Por lo tanto, puede utilizarse en entornos de vacío según la especificación de presión y el diseño estructural del instrumento.

Q6: ¿Cuál es más adecuado para líquidos espumosos: el radar o el ultrasonido?

Esta decisión debe determinarse en función de la naturaleza de la espuma. La medición por ultrasonidos suele verse más fácilmente afectada por la espuma, mientras que el radar también puede verse afectado por espuma espesa o por espuma con alto contenido de humedad. La elección no debe basarse únicamente en el tipo de instrumento.

Resumen

Los medidores de nivel de radar suelen presentar una zona ciega en las mediciones de campo cercano. Por ello, durante la instalación es esencial asegurar que:

El nivel más alto del líquido no entre en la zona ciega.

La zona ciega depende del modelo del instrumento, de la antena, de la frecuencia y de la estructura de instalación; no debe determinarse utilizando una distancia fija para todas las aplicaciones.

Para 80 GHz Para el radar, entre los factores clave se encuentran:

Ángulo del haz, precisión, ciclo de medición, rango de medición y condiciones operativas reales.

Para el radar de ondas guiadas, se debe prestar especial atención a:

Posición de la varilla de sonda o del cable de acero, ubicación de la entrada de líquido, obstáculos circundantes, impermeabilización del cable y conexión a tierra del escudo.

Configurar correctamente el nivel máximo de material y garantizar que la estructura de instalación cumpla con los requisitos del instrumento son condiciones esenciales para prevenir anomalías en las mediciones de campo cercano en los medidores de nivel por radar.