Mesure de niveau radar FMCW : principes et sélection

I. qu’est-ce qu’un transmetteur de niveau radar FMCW?

un transmetteur de niveau radar à ondes continues modulé en fréquence est communément appelé un transmetteur de niveau radarFMCW.

son circuit interne génère un signal radar en variation continue et le transmet à travers une antenne vers la surface du milieu mesuré. Une fois que le signal atteint la surface du matériau, il est réfléchi. L’instrument analyse la différence de fréquence entre le signal transmis et l’écho retourné pour calculer la distance du radar à la surface du milieu, puis convertit cette distance en niveau de liquide ou de matériau.

certains instruments radar FMCW utilisent une fréquence de fonctionnementde 24 GHz et une bande passante de balayage d’environ 1 GHzpour le balayage linéaire. La fréquence de fonctionnement, la plage de balayage et les performances de mesure varient entre les différents modèles, et les spécifications spécifiques devraient être basées sur la fiche technique correspondante du produit.

les mètres de niveau radar FMCW peuvent être utilisés pour: charbon

• ;

• ciment; Grain de

• ;

• alumine;

• calcaire;

• matières premières chimiques, etc.

ils sont utilisés dans les réservoirs de stockage, les silos et les cuves de traitement dans des industries telles que le ciment, les produits chimiques, la protection de l’environnement, la production d’énergie et la transformation des aliments.

II. Quel est le principe de fonctionnement d’un Radar de niveau de liquide d’impulsion?

un radar d’impulsion pour mesurer le niveau de liquide utilise des impulsions à micro-ondes pour mesurer le niveau en continu.

le processus de mesure de base peut être résumé comme:

transmettre l’impulsion de micro-ondes → réflexion de la surface moyenne → recevoir l’écho → calculer le temps de propagation → obtenir la distance → convertir en niveau

radars de niveau de liquide mètres peuvent être utilisés pour la mesure continue des liquides, les boues, et les matériaux granulaires.

avec des modèles et des conditions de fonctionnement adaptés, ils peuvent également être appliqués dans des environnements industriels avec des variations importantes de température ou de pression, ou en présence de gaz inertes ou de gaz volatils.

étant donné que la mesure par micro-ondes sans contact est utilisée, l’instrument ne nécessite généralement pas de composants de mesure mécaniques pour entrer directement en contact avec la surface du milieu et peut être installé sur différents types de récipients industriels.

III. Qu’est-ce qui détermine le prix d’un Radar de niveau de liquide Pulse?

il n’y a pas de prix uniforme pour les compteurs de niveau de liquide radar d’impulsion.

le prix réel est généralement lié aux facteurs suivants: gamme de mesure

• ; Fréquence de fonctionnement de

• ;

• structure d’antenne; Connexion de processus

• ; Exigences de résistance à la température de

• ; Exigences de résistance à la pression de

• ;

• matériaux résistants à la corrosion; Protection

• ou exigences antidéflagrantes; Sortie de Signal

• ; Modèle spécifique

• .

Par conséquent, des produits portant le même nom général – « mesureur de niveau liquide à radar » – peuvent présenter des prix très différents en fonction de leurs caractéristiques structurelles et des conditions d'application.

Avant d'effectuer l'achat, il convient d'identifier d'abord le milieu et les conditions du site ; une offre tarifaire doit ensuite être fournie en fonction du modèle spécifique.

IV. Quelles sont les caractéristiques des mesureurs de niveau liquide à radar à onde guidée ?

Le radar à onde guidée diffère du radar à espace libre.

Le signal radar se propage le long d'une tige guide ou d'un câble en acier. Lorsque ce signal atteint la surface du milieu, il est réfléchi et retourne vers l'instrument selon le même trajet initial.

La structure d'onde guidée permet à l'énergie radar de se propager de manière concentrée le long de la sonde, offrant ainsi des avantages dans certains cuves de petite taille ou dans des applications impliquant des milieux à faibles propriétés diélectriques.

Les caractéristiques communes des transmetteurs de niveau liquide à radar à ondes guidées comprennent :

• – Structure d'instrument compacte ;

• – Besoins relativement faibles en espace d'installation ;

• – Adapté aux petits réservoirs de stockage ;

• – L'énergie est concentrée le long de la sonde ;

• – Signaux d'écho relativement stables ;

• – Les paramètres peuvent être configurés via un module d'affichage local ;

• Adapté à divers environnements complexes de mesure du niveau de liquide.

Certains instruments radar à ondes guidées utilisent une alimentation électrique à deux fils, permettant ainsi de réaliser à la fois l'alimentation électrique et la transmission du signal de processus via un seul câble à deux noyaux.

Il convient de noter que la zone aveugle spécifique, la précision, la répétabilité ainsi que la plage de milieu applicable doivent être déterminées en fonction des spécifications techniques du modèle concerné.

V. Pourquoi le radar à ondes guidées est-il adapté pour les petits réservoirs de stockage ?

– Le radar en espace libre nécessite la formation d'un faisceau radar à l'intérieur du cuve.

– Pour les cuves présentant un diamètre relativement petit ou dotés de nombreuses structures internes, les parois du réservoir ainsi que les composants internes peuvent générer des réflexions supplémentaires.

Le radar à ondes guidées dirige le signal via une tige de sonde ou un câble en acier, ce qui permet de réduire l'interaction entre le faisceau radar dans l'espace libre et les structures environnantes.

Par conséquent, le radar à ondes guidées peut être évalué en fonction des conditions réelles sur site pour :

• de petits réservoirs de stockage ;

• de espaces d'installation restreints ;

• de certaines conditions de fonctionnement avec des surfaces de liquide fluctuantes.

VI. Quelle est la fonction de l'antenne d'un débittransmetteur de niveau de liquide à radar ?

L'antenne est une composante essentielle d'un système de mesure de niveau par radar.

Le capteur radar transmet des ondes électromagnétiques vers la surface du milieu par l'antenne, tandis que cette dernière est également responsable de la réception des signaux d'écho réfléchis par la surface du milieu.

On peut comprendre cela comme suit :

L'antenne assure à la fois la transmission et la réception des signaux radar.

La structure de l'antenne influence :

• la couverture du faisceau radar ;

• la capacité de focalisation du signal ;

• les dimensions d'installation ;

• la connexion de processus ;

• l'adaptabilité aux dépôts de poussière ou de matériaux ;

• les performances dans différentes conditions de milieu.

Les types courants d'antennes radar comprennent :

• type tige ;

• type cornet ;

• Type à cornet intégré ;

• – Type parabolique ;

• – Type matriciel ;

• – Type hygiénique ;

• – Type planaire ;

• – Type en forme de goutte.

: Différentes antennes sont adaptées à des conditions de site variées et doivent être choisies en fonction des caractéristiques du milieu et du récipient.

VII. Quelle est la différence entre un capteur de niveau ultrasonique et un capteur de niveau radar ?

La différence la plus fondamentale entre les jauges de niveau à ultrasons et les jauges de niveau radar réside dans le type de signal de mesure utilisé.

Les jauges de niveau à ultrasons utilisent des ondes sonores.

Les jauges de niveau radar utilisent des ondes électromagnétiques.

– Lorsque de la mousse est présente à la surface du liquide, il ne peut pas être supposé de manière simpliste que tous les instruments radar parviennent à pénétrer dans cette mousse.L'épaisseur de la mousse, la teneur en eau et la structure peuvent toutes influencer l'écho réel.

Par conséquent, l'adéquation spécifique doit encore être confirmée en fonction du milieu et du modèle du produit.

VIII. Quel est le principe de mesure d'un débittransmetteur de niveau d'eau par radar ?

Certains instruments à radar à ondes guidées utilisent la réflectométrie en domaine temporel pour la mesure.

Les impulsions électromagnétiques se propagent sur un câble en acier ou sur une tige de sonde.Lorsqu'ils rencontrent la surface du milieu mesuré, une partie du signal est réfléchie pour former un écho et revient vers l'instrument selon la trajectoire de propagation initiale.

L'instrument calcule la distance entre le point de référence de la sonde et la surface du milieu en se basant sur le temps de propagation aller-retour de l'impulsion électromagnétique, puis convertit cette distance en le niveau réel du liquide.

: Cette méthode de mesure peut également être utilisée pour le suivi du niveau d'eau ou de tout autre liquide.

IX. À quelles industries les compteurs de niveau radar intelligents sont-ils adaptés? Des mètres intelligents de niveau de radar de

peuvent être utilisés pour la mesure de niveau continue des solides, des matériaux granulaires, et des poudres. Les industries typiques de

incluent: Charbon de

• ;

• Production d'énergie;

• Pétrole;

• Produits chimiques;

• Métallurgie;

• Alimentaire;

• Industrie générale. Les applications communes de

incluent:

• Silos de charbon ;

• – Silos d'asphalte ;

• – Silos de matériaux granulaires solides ;

• – Tanks de stockage de slurry ;

• – Tanks d'huile ;

• – Tanks de stockage d'acides et d'alcalis ;

– La mesure de niveau par radar est une méthode de mesure sans contact qui peut être utilisée pour divers milieux conducteurs et non conducteurs.

Pour les milieux visqueux, à haute température, soumis à des variations de pression, poussiéreux ou corrosifs, il convient de choisir une antenne, un matériau et un modèle de radar adaptés en fonction des conditions d'utilisation réelles.

X. Quel est l'objectif des normes applicables aux débitmètres de niveau de liquide à radar ?

Les normes relatives aux débitmètres de niveau de liquide à radar sont utilisées pour réguler la conception, la fabrication, les essais et l'application des instruments.

Pour les fabricants, les normes peuvent inclure :

• Nouvelles exigences techniques ;

• Nouvelle terminologie ;

• Méthodes d'essai ;

• Exigences de sécurité ;

• Exigences relatives aux performances du produit ;

Pour les projets d'ingénierie, il est plus important de déterminer quelles normes sont exigées par les spécifications du projet et de vérifier si le produit concerné répond aux exigences techniques liées à ce projet ;

Par conséquent, les normes doivent être considérées comme une base essentielle pour la conception de produits et pour les applications d'ingénierie, et non simplement comme du contenu de promotion.

– Quelles conditions doivent être vérifiées lors de la sélection d'un mesureur de niveau par radar ? –

FAQ ;

Q1 : Quelle est la différence entre le radar à onde FMCW et le radar à impulsions ?Le radar

calcule la distance en balayant de manière continue la fréquence et en analysant la différence de fréquence entre le signal transmis et l'écho retourné ; le radar à impulsions calcule principalement la distance en analysant le temps de propagation aller-retour des impulsions radar. Ces deux technologies peuvent être utilisées pour la mesure continue du niveau.

Q2 : Les mesures de niveau par radar FMCW peuvent-elles être utilisées uniquement pour les matériaux solides ?

Non.Selon le modèle, le radar FMCW peut être utilisé pour la mesure du niveau de matériaux solides ainsi que pour la mesure du niveau de liquides. L'application effective dépend de la conception du produit et des conditions d'exploitation sur site.

, Q3 : Pourquoi le radar à ondes guidées est-il adapté pour les milieux présentant une constante diélectrique faible ?

: Le radar à ondes guidées concentre et guide l'énergie électromagnétique le long d'une tige de sonde ou d'un câble en acier, permettant ainsi d'obtenir des échos relativement stables dans certains milieux à faible propriété diélectrique.Cependant, la exigence diélectrique minimale spécifique doit toujours être vérifiée sur la fiche technique du produit.

Q4 : Une antenne pour mesure de niveau par radar de plus grande taille est-elle toujours préférable ?

Non. L'antenne doit être adaptée à la fréquence de fonctionnement, à la plage de mesure, à l'espace d'installation et au milieu concerné. Différentes structures d'antenne répondent à des besoins variés ; la performance ne peut donc pas être déterminée uniquement en fonction de la taille de l'antenne.

Q5 : Un capteur de niveau par radar est-il toujours plus précis qu'un capteur de niveau ultrasonique ?

Cette affirmation ne peut pas être considérée comme une conclusion absolue.La précision réelle dépend du modèle spécifique, de la distance de mesure, de l'état du milieu et des conditions d'installation. Dans des conditions de fonctionnement complexes impliquant de la poussière abondante, de la vapeur ou du vide, le radar présente généralement une gamme d'application plus étendue.

Q6 : Un niveaumètre radar peut-il mesurer le niveau réel du liquide sous une mousse ?

: Cela dépend des propriétés de la mousse.Les différents types de mousse provoquent des niveaux variés de réflexion et d'atténuation des ondes radar ; il ne faut donc pas supposer que le radar peut pénétrer dans tous les types de mousse.

– Conclusion –

: Les mesureurs de niveau par radar FMCW mesurent la distance jusqu'à la surface d'un milieu en utilisant un balayage de fréquence continu ; ils peuvent être utilisés pour le suivi du niveau de charbon, de ciment, de grains, d'alumine, de calcaire, de matières premières chimiques et d'autres matériaux.

: Bien que le radar à impulsions, le radar FMCW et le radar à ondes guidées appartissent tous à la catégorie des technologies de mesure du niveau par radar, ils diffèrent quant à la propagation du signal et aux méthodes de traitement du signal.

Dans la sélection pratique, les facteurs suivants doivent être pris en considération:

Type de médium, distance de mesure, propriétés diélectriques, température, pression, poussière, mousse, vapeur, corrosivité, viscosité et structure de l'antenne.

: Le choix du principe de fonctionnement du radar et de l'antenne adaptés aux conditions d'utilisation spécifiques revêt une importance pratique plus grande que la simple comparaison de la fréquence, de la portée de mesure ou du prix.