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Un sensor de nivel de radar es un instrumento sin contacto que utiliza ondas electromagnéticas para la medición de nivel continuo. Normalmente se instala sobre un tanque, recipiente, cuenca o silo y transmite señales de radar hacia la superficie líquida o material. Luego se analiza el eco reflejado para determinar la distancia entre el sensor y la superficie medida.
En comparación con las tecnologías de medición basadas en la presión, flotador y otras tecnologías de contacto, el radar de espacio libre no necesita permanecer inmerso en el medio de proceso. Esto hace que el radar sea especialmente adecuado para aplicaciones corrosivas, viscosas, de alta temperatura, de alta presión y difíciles de mantener. La tecnología de radar también es ampliamente utilizada para líquidos, manchas, polvos y sólidos granulados.
1. ¿Cómo funciona un sensor de nivel de radar?
Transmisión Radar
La antena transmite ondas electromagnéticas de alta frecuencia hacia la superficie material.
Reflexión superficial
La señal de radar se refleja en la superficie líquida o sólida y regresa al sensor.
Cálculo de distancia
El instrumento analiza las señales transmitidas y reflejadas para determinar la distancia a la superficie material.
Conversión de nivel
La geometría del tanque y los valores de rango configurados se utilizan para convertir la distancia en nivel, porcentaje o volumen.
2. ¿Por qué Radar se considera un sensor de nivel de no contacto?
Un sensor de radar de espacio libre se monta por encima del medio de proceso y no necesita ser inmerso en el material líquido o a granel. Esto elimina muchos problemas mecánicos y de contacto de procesos asociados con flotadores, partes móviles y sondas inmersas permanentemente.
No Contacto directo
Adecuado para los medios de procesos corrosivos, viscosos o contaminantes.
Bajo desgaste mecánico
No hay mecanismos de flotación que deben moverse continuamente con el nivel líquido.
Mantenimiento reducido
Los controles de rutina se centran principalmente en la antena, el cableado, el sellado y el diagnóstico de instrumentos.
3. Principales ventajas de los sensores de nivel de radar
| Ventajas | Prestación de ingeniería |
|---|---|
| Medición de no contacto | Reduce la corrosión, la contaminación y el desgaste mecánico. |
| Independiente de densidad líquida | Los cambios de densidad no crean directamente errores de conversión de nivel como pueden con medición hidrostática. |
| Adecuado para exigentes condiciones de proceso | Los modelos especializados están disponibles para aplicaciones de alta temperatura, alta presión y vapor. |
| Líquidos y sólidos a granel | Un principio de medición puede cubrir tanques, vasos, cuencas y silos. |
| Amplia gama de precisión | Diferentes diseños de radar pueden proporcionar medición de procesos de nivel milímetro y medición de tanques de alta precisión. |
4. ¿Está Radar completamente no afectado por el medio de proceso?
No. El radar generalmente no se ve afectado directamente por la densidad de la misma manera que la medición del nivel hidrostático, y no depende de la velocidad del sonido en el aire como la medición ultrasónica. Sin embargo, la condición media y superficial del proceso sigue influyendo en la calidad del eco.
Propiedades eléctricas
Las propiedades dieléctricas de la fuerza de reflexión de radar de influencia media.
Surface Condition
Turbulencia, agitación o superficies inclinadas pueden cambiar la dirección de la señal reflejada.
Espuma
El efecto depende del espesor de la espuma, la densidad y el comportamiento dieléctrico.
Antenna Buildup
La condensación pesada, el revestimiento o la cristalización pueden reducir la fuerza de la señal.
5. Problema común: Falsos Ecos de Obstrucción Interna
Los interiores de los vasos típicos incluyen:
Vigas de soporte;
Grids;
Serpentines calefactores;
Agitadores;
Apoyo interno;
Pipes.
Estas estructuras pueden generar fuertes reflexiones y pueden causar lecturas inestables, valores fijos o indicación incorrecta a gran escala. Los instrumentos de radar modernos utilizan a menudo el rastreo multiecho y la supresión falsa para distinguir la verdadera superficie del producto de las obstrucciones internas.
Medidas recomendadas:Primero optimiza la ubicación del sensor y la dirección del haz para evitar las principales obstrucciones. Si esto no es posible, analice la curva del eco y use la supresión de falso eco según el manual del instrumento.
6. Problema común: la instalación demasiado cerca del punto de llenado
Por lo general, un sensor de radar no debe instalarse directamente por encima de una fuerte corriente de llenado.
Splashing
Las gotas líquidas o el material móvil pueden entrar en la zona de medición de campo cercano.
Movimiento de la Superficie
El llenado rápido puede producir turbulencia y superficies líquidas inclinadas.
Polvo o Vapor
El proceso de llenado puede crear condiciones atmosféricas complejas en el recipiente.
7. Problema común: espuma y vapor
Radar generalmente realiza mejor que la medición ultrasónica en aplicaciones de vapor porque las ondas electromagnéticas no dependen de la velocidad del sonido en el espacio de gas. Sin embargo, no es correcto asumir que todas las condiciones de vapor y espuma tienen cero efecto.
Es posible que se necesite una evaluación especial cuando haya:
Espuma gruesa;
hirviendo grave;
condensación pesada;
Cambios rápidos de temperatura;
acumulación líquida en la antena.
8. ¿Por qué un medidor de nivel por radar salta de repente a la escala completa?
| Posible causa | Qué comprobar |
|---|---|
| Pérdida del eco de la superficie verdadera | Revise curvas de eco y estado de diagnóstico. |
| Fuerte interferencia cerca del campo | Revise boquillas, vigas y estructuras cercanas a la antena. |
| Foam o splashing | Observa las condiciones del proceso durante el llenado y la agitación. |
| Configuración incorrecta | Compruebe el rango de medición, bloquear la distancia, salida de fallas y ajustes falso-echo. |
9. Aplicaciones típicas de sensores de nivel de radar
Tanques de almacenamiento líquido
Agua, aceites, químicos y otros líquidos de proceso.
Vessels de proceso
Adecuado para exigentes condiciones de proceso, con cuidadosa consideración de agitadores e internos.
Aguas residuales y lodos
La medición sin contacto reduce la contaminación directa del sensor.
Silos sólidos a granel
Adecuado para granos, cemento, polvos minerales, pellets y otros sólidos a granel.
Temperatura alta y presión
Los modelos de radar especializados están disponibles para condiciones de proceso extremas.
Medios corrosivos
El radar de espacio libre evita el contacto directo con el medio de proceso, aunque los materiales de conexión de proceso deben ser compatibles.
10. ¿Qué información se necesita para la selección de sensores de nivel de radar?
Mediana
Líquido o sólido
Nombre medio
Viscosidad
Espuma
Propiedades eléctricas
Tank
Altura
Diámetro
Estructuras internas
Punto de llenado
Tamaño de la conexión del proceso
Proceso
Temperatura
Presión
vapor
polvo
Condición de vacío
Electrical
Suministro de energía
4 a 20 mA
HART
RS485
Protección de la explosión
FAQ: Sensores de nivel de radar
1. ¿Es un sensor de nivel de radar un sensor sin contacto?
Sí, el radar de espacio libre es una tecnología de medición sin contacto. El sensor se instala sobre el medio y mide la superficie utilizando ondas electromagnéticas.
2. ¿Puede el radar medir sólidos a granel?
Sí. Los transmisores de nivel de radar son ampliamente utilizados para cemento, polvo mineral, grano, pellets de plástico, y otros materiales voluminosos en polvo o granular.
3. ¿El radar está afectado por la densidad líquida?
Radar mide directamente la distancia, por lo que los cambios en la densidad líquida generalmente no causan los errores de conversión de nivel directo asociados con la medición hidrostática.
4. ¿El radar está afectado por el vapor?
Las condiciones normales de vapor generalmente tienen influencia limitada, pero el vapor severo, la condensación, la temperatura extrema o la acumulación líquida en la antena todavía requieren una adecuada selección de instrumentos.
5. ¿Por qué el radar a veces salta a toda escala?
Las causas comunes incluyen la pérdida del verdadero eco superficial, obstrucción interna, interferencia de llenado, espuma gruesa, ecos fuertes cerca del campo, o configuración incorrecta de rango y falla.
6. ¿Se puede instalar el radar directamente por encima del punto de llenado?
Generalmente no se recomienda porque los flujos de llenado, salpicaduras, polvo y movimiento de superficie severa pueden aumentar la interferencia de medición.
7. ¿Qué información necesita METRAVON para la selección?
Proporcione el medio, rango de medición, altura de tanque y diámetro, estructuras internas, punto de llenado, temperatura, presión, espuma, vapor, polvo, tamaño de conexión de proceso, señal de salida, requisitos de protección de explosiones y fotos de instalación.
Conclusión
Los sensores de nivel de radar son una tecnología madura sin contacto para la medición de nivel continuo. Sus principales ventajas incluyenno contacto directo con el medio de proceso, amplio rango de aplicaciones, baja sensibilidad a los cambios de densidad y fuerte idoneidad para ambientes exigentes de temperatura, presión y polvoriento.
Sin embargo, la medición del radar no es completamente independiente de las condiciones del proceso. Obstrucciones internas, ubicación de llenado, espuma, condensación, acumulación de antena y las propiedades dieléctricas del medio pueden influir en el rendimiento de medición. Para la selección de sensores de nivel de radar METRAVON, el medio, rango de medición, estructura de buques, condiciones de proceso, posición de instalación y requisitos de señal siempre deben ser considerados juntos.
