Transmetteurs de niveau radar pour bassins d'aquaculture : surveillance du niveau d'eau et sélection

Les bassins de poissons, les bassins de crevettes, les cuves d'aquaculture ainsi que les systèmes d'aquaculture à recirculation exigent tous un suivi fiable du niveau d'eau. Ce niveau peut varier en fonction du remplissage, du drainage, de l'évaporation, des précipitations, du fonctionnement des systèmes de filtration et des échanges d'eau effectués régulièrement. Un niveau d'eau trop élevé ou trop bas peut compromettre le bon fonctionnement des pompes, des équipements de filtration, des systèmes de drainage et, plus largement, l'ensemble du système d'aquaculture.

Les émetteurs de niveau par radar permettent une mesure continue et sans contact du niveau d'eau en installant le capteur au-dessus de la surface de l'eau. L'appareil émet des ondes électromagnétiques vers l'eau et calcule la distance à partir du signal réfléchi. Étant donné que le capteur n'a pas besoin d'être immergé dans le bassin, la mesure par radar permet de réduire les problèmes liés à l'encrassement biologique, aux sédiments, à la salinité et à l'entretien des éléments de détection immergés.

1.En quoi la mesure du niveau des bassins d'aquaculture diffère-t-elle des autres méthodes ?

Les bassins d'aquaculture peuvent sembler relever d'applications simples de suivi du niveau d'eau, mais leur environnement de fonctionnement est souvent plus complexe qu'un réservoir de stockage fermé. Les aérateurs, les pompes de circulation, les conditions météorologiques extérieures, l'exposition à l'eau salée, les mouvements de surface ainsi que la mousse peuvent tous influencer le choix et l'installation des instruments.

Variation continue du niveau d'eau

Le remplissage, le drainage, l'évaporation et les précipitations peuvent modifier continuellement le niveau d'une étendue d'eau ; une mesure continue s'avère donc souvent plus utile qu'une simple détection d'un niveau élevé ou bas.

Surface d'eau en mouvement

Les aérateurs, les pompes, les entrées d'eau et le vent peuvent générer des ondes ainsi qu'un mouvement continu de la surface.

Environnement extérieur

L'instrument peut être exposé à la pluie, à la radiation solaire, à l'humidité, aux variations de température et aux vents forts.

Conditions corrosives

Les applications marines et en aquaculture à forte salinité exigent des boîtiers, des systèmes de montage et des matériaux de fixation adaptés.

2. Comment le radar mesure-t-il le niveau d'eau dans un étang d'aquaculture ?

L'émetteur radar est installé au-dessus de la piscine et émet des ondes électromagnétiques à haute fréquence vers la surface de l'eau. Le signal est réfléchi par cette surface puis capté par l'appareil. L'émetteur calcule ensuite la distance séparant le capteur de la surface de l'eau à partir du signal réfléchi.

Lorsque la hauteur de référence d'installation est connue, le niveau d'eau réel peut être calculé selon la formule suivante :

Niveau de l'eau = Hauteur de référence − Distance mesurée jusqu'à la surface de l'eau

L'ensemble du processus de mesure s'effectue sans contact. Aucune sonde de détection n'a besoin d'être constamment immergée dans le bassin, ce qui réduit l'exposition directe à la croissance biologique, aux sédiments, à la salinité ainsi qu'aux opérations de nettoyage courantes.

– 3. Pourquoi utiliser un radar sans contact pour le suivi du niveau d'eau en aquaculture ?

– Des capteurs de pression submersibles, des flotteurs et d'autres dispositifs de mesure de niveau à contact peuvent également être utilisés dans les bassins d'aquaculture.Cependant, les capteurs restant immergés pendant de longues périodes peuvent être affectés par le bioencrassement, les sédiments, les dépôts salins ou les dommages mécaniques.

Les émetteurs de niveau radar sont installés au-dessus de la surface de l'eau et ne comportent aucun capteur entièrement immergé dans le bassin. Cette configuration s'avère particulièrement utile lorsque l'accès à la maintenance est limité, lorsque l'opérateur souhaite éviter les câblages immergés, ou encore lorsque plusieurs bassins doivent être intégrés à un système centralisé de surveillance à distance.

4. La brume, l'humidité et la pluie influencent-elles la mesure de niveau par radar ?

Le radar utilise des ondes électromagnétiques plutôt que des ondes acoustiques. Contrairement aux mesures ultrasoniques, le radar ne dépend pas de la vitesse du son dans l'air ; ainsi, les variations habituelles de la température de l'air, de l'humidité et du flux d'air ont généralement une influence plus limitée sur la vitesse de propagation du signal de mesure.

Cependant, il ne faut pas affirmer que le radar puisse pénétrer une brume illimitée, des gouttelettes d'eau ou de la condensation sans aucun effet. Une forte condensation, un film d'eau persistant ou une contamination de l'antenne peuvent néanmoins altérer la qualité de l'écho. Pour les installations en extérieur, il convient donc de prévoir une protection par encastrement, une position optimale du capteur, une fixation stable, ainsi qu'une protection contre les conditions météorologiques, le cas échéant.

5. Les aérateurs peuvent-ils affecter la mesure du niveau d'eau par radar ?

Les aérateurs à roue à pagaie, les systèmes d'air diffusé et les équipements de circulation peuvent générer un fort mouvement de la surface de l'eau, ainsi que des bulles et des éclaboussures. Si l'émetteur radar est installé directement au-dessus d'une zone fortement turbulente, la valeur mesurée peut fluctuer, bien que le niveau moyen du bassin soit stable.

L'émetteur doit donc être installé à distance des zones d'aération, d'entrée et de sortie les plus dynamiques, et positionné au-dessus d'une zone représentative du niveau moyen du bassin.Lorsque des mouvements de surface modérés persistent, on peut recourir au amortissement, à l'opération de moyennage ou à un filtrage afin d'améliorer la stabilité de la sortie.

6. La mousse affecte-t-elle la mesure du niveau par radar ?

La mousse peut se former dans les étangs d'aquaculture en raison de l'aération, de la matière organique dissoute ou de l'évolution des conditions de l'eau. Il ne faut pas supposer que le radar pénètre automatiquement dans toute la mousse. L'épaisseur de la mousse, sa densité, son taux d'humidité et la fréquence du radar influencent tous le signal réfléchi.

Une couche de mousse fine ou intermittente se distingue d'une couche de mousse dense et persistante. Si une mousse abondante est régulièrement présente, elle doit être prise en compte dans les informations d'application lors de la sélection du produit, afin de pouvoir évaluer correctement la fréquence du radar, la position de montage et les performances d'écho attendues.

7. Quels sont les avantages de 80GHz Utilisation du radar dans l'aquaculture ?

80GHz Le radar peut générer un faisceau de mesure relativement étroit. Cette caractéristique s'avère particulièrement utile lorsque le capteur est installé à proximité du bord du bassin, sur une poutre structurelle, ou là où des conduites, des supports ou d'autres éléments fixes se trouvent à proximité de la trajectoire de mesure.

La taille compacte de l'antenne peut également simplifier l'installation. Toutefois,80GHz N'est pas automatiquement requis pour chaque étang d'aquaculture. La fréquence radar appropriée doit néanmoins être choisie en fonction de la distance de mesure, de la hauteur d'installation, des conditions de surface et des structures environnantes.

8. Comparaison entre radar et ultrasons pour la mesure du niveau dans un bassin d'aquaculture :

– Les technologies radar et ultrasonique peuvent toutes deux être utilisées pour la mesure du niveau d'eau en aquaculture conventionnelle. Dans les applications où les variations de température en extérieur sont importantes, où le flux d'air est important, où l'espace d'installation est limité ou où des obstacles structurels sont présents à proximité, la technologie radar peut offrir des avantages pratiques en matière d'installation.La mesure ultrasonique peut encore être adaptée aux bassins plus simples où les conditions acoustiques sont stables.

9. Applications typiques en aquaculture

Surveillance du niveau des bassins de poissons

Il surveille en continu les variations du niveau d'eau dues au remplissage, au vidage, aux précipitations et à l'évaporation, et fournit des données pour un réapprovisionnement manuel ou automatique de l'eau.

Surveillance du niveau d'un bassin de crevettes

— Adapté aux applications d'aquaculture marine en milieu à forte salinité, à condition que le matériel de montage, les fixations et les composants de l'instrument soient adaptés à l'exposition au sel et à la corrosion.

Systèmes d'aquaculture à recirculation

: permettent de surveiller les bassins de culture, les bassins de filtration, les réservoirs et les bassins de traitement dans le cadre d'un système de surveillance centralisé basé sur un PLC ou un RTU.

: remplissage et vidage automatiques.

Des signaux continus de niveau d'eau peuvent être utilisés par un automate programmable (PLC) pour commander des vannes de remplissage, des pompes de drainage et des fonctions d'alarme.

10. Comment surveiller à distance les données de niveau par radar ?

Le transmetteur de niveau par radar est chargé de mesurer le niveau d'eau, tandis que la transmission des données à distance est généralement assurée par un PLC, un dispositif RTU, un enregistreur de données ou une passerelle industrielle. Selon l'instrument retenu, on peut utiliser une signalisation 4-20mA ou une interface RS485 Modbus RTU pour transmettre les données de niveau d'eau au système de contrôle.Transmetteur de niveau radar

→ PLC / RTU / Enregistreur de données → 4G / Ethernet / LoRa WAN → Plateforme de surveillance à distance

Le système de niveau supérieur permet de fournir des tendances historiques, des enregistrements d'alertes, un contrôle de recharge et une surveillance centralisée de plusieurs bassins. La logique de commande automatique doit intégrer une hystérésis et un retard temporel appropriés, afin d'éviter que des mouvements de surface à court terme n'entraînent un changement trop fréquent des pompes ou des vannes.

11. Quelles informations sont nécessaires pour la sélection d'un émetteur de niveau radar destiné à l'aquaculture ?

12. Considérations d'installation

Le transmetteur radar doit être installé au-dessus d'un point représentant le niveau moyen de l'eau du bassin. Évitez de l'installer directement au-dessus d'aérateurs à roue à palettes, de jets d'entrée intenses, de points de drainage ou d'autres zones présentant des perturbations importantes à la surface.

Les supports fixes, les conduites et autres structures doivent également être tenus à l'écart du faisceau radar principal, dans la mesure du possible.Les structures de montage en extérieur doivent être mécaniquement stables, et le scellement des câbles, les boucles de drainage, la protection contre les surtensions ainsi que la mise à la terre doivent être pris en compte conformément à la conception électrique du site.

Pour les systèmes d'aquaculture utilisant de l'eau de mer ou présentant une forte salinité, la résistance à la corrosion des supports de fixation, des éléments de fixation, des enclos et des composants exposés doit également être prise en compte lors du processus de sélection.

– FAQ.

– Q1 : Le radar est-il adapté au suivi du niveau d'eau dans un bassin de pisciculture ?

– R1 : Oui.Le radar permet une mesure continue sans contact et n'exige pas que l'élément de détection reste immergé dans le bassin.

Q2 : Les émetteurs de niveau à radar peuvent-ils être utilisés dans les bassins de crevettes et dans l'aquaculture en eau de mer ?

A2 : Oui, mais l'eau salée et le brouillard salin peuvent être corrosifs. Les éléments de fixation, les fixations et les matériaux des instruments doivent être sélectionnés en conséquence.

Q3 : Un aérateur peut-il interférer avec la mesure radar ?

A3 : Oui. Des mouvements de surface importants et des projections d'eau peuvent provoquer des fluctuations de mesure à court terme. Le capteur doit être installé à l'écart de la zone la plus turbulente, et un filtrage approprié peut être appliqué.

Q4 : La brume ou une forte humidité peuvent-elles empêcher la mesure radar ?

A4 : Une humidité normale a généralement une influence limitée sur la propagation du radar ; toutefois, une forte condensation, la présence de films d'eau persistants ou une contamination de l'antenne peuvent encore altérer la qualité de l'écho.

Q5 : Le radar peut-il être utilisé en présence de mousse ?

A5 : Cela dépend de l'épaisseur, de la densité et de la durée de la mousse. Une mousse fine et intermittente et une mousse dense et persistante constituent des conditions de mesure très différentes ; il convient donc d'identifier la mousse abondante lors de la phase de sélection.

Q6 : Le radar peut-il contrôler automatiquement le remplissage de la piscine ?

A6 : L'émetteur radar fournit un signal continu du niveau d'eau. Un automate programmable (PLC) ou un contrôleur peut utiliser ce signal pour commander des vannes de réapprovisionnement, des pompes de drainage ou des alarmes, en fonction de seuils de niveau prédéfinis.

Q7 : Le niveau d'eau d'un étang peut-il être visualisé sur un téléphone ou sur une plateforme cloud ?

A7 : Oui. Le signal radar peut être capté par un dispositif RTU ou un passerelle IoT, puis transmis via 4G, Ethernet, LoRa WAN ou un autre réseau vers une plateforme de surveillance distante.

Q8 : Un bassin d'aquaculture devrait-il utiliser un radar ou une mesure de niveau par ultrasons ?

A8 : Les deux solutions peuvent être adaptées. Le radar peut présenter un avantage lorsque les variations de température en extérieur, l'écoulement d'air, la présence de structures à proximité ou l'installation à faisceau étroit sont importantes. La mesure par ultrasons peut rester pratique pour des bassins plus simples, où les conditions acoustiques sont stables.

– Conclusion

Les émetteurs de niveau par radar sont adaptés au suivi continu du niveau d'eau sans contact dans les bassins de poissons, les bassins de crevettes, les systèmes d'aquaculture à recirculation et d'autres milieux aquatiques ouverts d'aquaculture. L'élément de détection n'étant pas immergé, le radar réduit l'exposition directe aux bioencroûtements, aux sédiments et à la salinité, tout en offrant une interface pour l'intégration de systèmes PLC, de systèmes RTU et de systèmes de surveillance à distance.

La fiabilité des performances dépend toujours d'une installation correcte. Lors du positionnement des capteurs et du choix du produit, il convient de prendre en compte l'aération, les ondes de surface, la mousse, les conditions météorologiques en extérieur, la brume salée ainsi que les structures situées à proximité. Le radar ne peut être considéré comme totalement insensible à la brume, à la mousse ou à la condensation, mais il constitue généralement une solution robuste sans contact pour de nombreuses applications d'aquaculture en extérieur.

METRAVON Les produits de mesure par radar peuvent être configurés en fonction de la distance de mesure sur étendue d'eau, des conditions environnementales, de l'interface de sortie requise et de l'architecture de surveillance à distance. Parmi ces interfaces figurent notamment les signaux 4-20mA.mA et RS485 Modbus RTU peut être intégré à PLC des systèmes RTU et d'Internet des objets industrielles permettant de surveiller le niveau d'eau, de réguler le remplissage et le drainage, ainsi que de gérer de manière centralisée plusieurs bassins d'aquaculture.