Fungsi Antena pada Transmitter Level Radar: Jenis, Sudut Berkas, dan Pemilihan

1. Apa yang dilakukan Radar Level Transmitter Antenna?

Antena adalah salah satu yang paling penting komponen dari pemancar tingkat radar.

Hal ini terutama melakukan dua fungsi:

Pertama,Itu mentransmisikan gelombang elektromagnetik ke permukaan medium yang terukur.

Kedua,ia menerima gema radar tercermin dari permukaan medium diukur.

Instrumen unit elektronik kemudian menghitung jarak antara antena dan permukaan sedang berdasarkan hubungan antara sinyal transmisi dan sinyal yang kembali.

Oleh karena itu, antena tidak hanya sebuah aksesori eksternal atau komponen perumahan.

Struktur antena langsung mempengaruhi:

• Sudut sinar;

• Keuntungan sinyal;

• Kekuatan Echo;

• Perlawanan untuk campur tangan;

• Dimensi instalasi;

• Resistensi suhu;

• Resistensi korosi;

• Perlawanan terhadap kondensasi dan penumpukan material.

2. Mengapa Antena Besar biasanya Menghasilkan Sinar Narrower?

Untuk instrumen radar beroperasi dalam frekuensi yang sama band, Aperture antena yang lebih besar efektif umumnya menghasilkan balok sempit dan lebih tinggi arah.

Mengambil satu produk radar 26 GHz dari Endress + Hauser sebagai contoh:

Sebuah antena 40 mm sesuai dengan sudut balok sekitar 23 °, sementara antena 100 mm dapat mengurangi sudut balok ke sekitar 8 °. Pada jarak pengukuran 20 m, perbedaan dalam cakupan balok diameter antara dua ukuran antena signifikan.

Data teknis Siemens untuk 25 GHz radar industri menunjukkan hubungan yang sama. Tergantung pada ukuran tanduk, sudut balok khas sekitar 19 °, 15 °, 10 °, dan 8 °, dan produsen merekomendasikan menggunakan antena yang lebih besar di mana kondisi instalasi memungkinkan.

Ini berarti bahwa dalam tangki tinggi dan sempit:

Semakin sempit balok, semakin mudah untuk menghindari dinding tank dan struktur internal.

3. Apa itu Beam Angle of a Radar Level Transmitter?

Sudut sinar tidak berarti bahwa tidak ada energi radar di luar sudut yang ditentukan.

Instrumen radar industri biasanya mendefinisikan sudut balok menurut batas pengurangan energi yang ditentukan dalam balok utama, seperti 3dB beamwidth.

Bahkan di luar sudut sinar nominal, beberapa energi radar mungkin masih ada.

Oleh karena itu, sangat kuat mencerminkan objek terletak di dekat tepi sinar utama mungkin masih menghasilkan gema palsu.

Inilah sebabnya mengapa instalasi radar tidak boleh dievaluasi hanya berdasarkan satu centerline.

Seluruh daerah cakupan balok harus dipertimbangkan.

4. Apa Types of Radar Antennas Apakah Communite Digunakan?

4. 1 Horn Antenna

Antena Horn adalah salah satu struktur yang paling umum digunakan dalam tradisional tingkat radar industri pemancar.

Ciri khas termasuk:

• Direktif yang baik;

• Teknologi aplikasi Mature industrial;

• Kemampuan dalam ukuran aperture yang berbeda;

• Kemampuan untuk kebanyakan tangki penyimpanan;

• Kemungkinan cairan dan beberapa aplikasi tingkat yang padat.

Pada frekuensi operasi yang sama, Aperture tanduk yang lebih besar biasanya menyediakan kemampuan fokus yang lebih baik.

Tipe aplikasi termasuk:

• Tangki penyimpanan kimia;

• Tangki air;

• Tangki minyak;

• Pembuluh proses;

• Umum besar-material silos.

4. 2 Antena Parabola

Keuntungan utama dari antena parabola adalah keuntungan tinggi dan kemampuan fokus yang kuat.

Dalam tradisional 26 GHz radar tingkat pemancar untuk padatan massal, antena parabola besar dapat menghasilkan balok sangat sempit. Oleh karena itu mereka sangat cocok untuk:

• Tall silos;

• Narrow silos;

• Kapal dengan banyak struktur internal;

• Kepadatan massal reflektivitas rendah;

• Aplikasi debu tertinggi.

Menurut data teknis Endress + Hauser untuk radar sebesar 26 GHz, DN200 dan antena parabolik DN250 dapat menyediakan sudut sinar tipikal sekitar 4 ° dan 3. 5%, secara terhormat.

4. 3 Rod Antenna

Kontena Rod memiliki struktur yang relatif kompak dan cocok untuk koneksi proses yang lebih kecil.

Produk berbeda dapat menggunakan PTFE, PEEK, atau bahan yang tahan karat lainnya.

Mereka biasanya digunakan untuk:

• Koneksi proses kecil;

• Media korosif;

• Tangki penyimpanan dengan ruang instalasi terbatas.

Namun, resistensi suhu sebenarnya, tekanan hambatan, dan kompatibilitas kimia harus dievaluasi sesuai dengan bahan antena tertentu.

Hal ini tidak boleh diasumsikan bahwa semua antena batang cocok untuk setiap medium korosif.

4. 4 Pesawat Antena

Beberapa antena planar dirancang khusus untuk aplikasi pipa yang masih hidup.

Misalnya, produk radar tertentu menggunakan antena planar dirancang khusus bersama-sama dengan pipa logam stilling untuk meningkatkan penyebaran sinyal dan pengukuran gema di dalam pipa.

Syarat instalasi untuk jenis struktur tidak sepenuhnya identik dengan mereka radar bebas-ruang konvensional.

4. 5 Lens atau Antenna Terpadu

Dengan meningkat adopsi radar frekuensi tinggi, khususnya radar 80 GHz, antena lensa kompak dan struktur antena terpadu telah menjadi semakin umum.

Frekuensi yang lebih tinggi memungkinkan balok sempit untuk dicapai dengan dimensi antena yang lebih kecil, membuat antena ini sangat cocok untuk:

• Wadah kecil;

• Koneksi proses kecil;

• Tank dengan struktur internal yang kompleks;

• Pemasangan dekat dengan dinding tank.

5. Mengapa Pemilihan Antena Terutama Penting untuk Pengukuran Level BulkSolid?

Kepadatan Bulk berperilaku berbeda dari cairan.

Sebuah permukaan cair biasanya relatif datar, sedangkan padat massal dapat membentuk:

• Sudut istirahat;

• Puncak material;

• Depresi material;

• Permukaan yang tidak biasa.

Misalnya, ketika bahan diisi dari atas, dapat membentuk tumpukan kerucut.

Ketika materi habis dari bawah, sebuah bentuk-funneling depresi dapat terbentuk.

Dalam situasi ini, gelombang radar menyerang daerah yang berbeda dari permukaan material dapat menghasilkan refleksi yang berbeda.

Oleh karena itu, aplikasi silo sekat-padat memerlukan pertimbangan tidak hanya dari jarak pengukuran tapi juga dari:

• Dimana balok radar diarahkan;

• Arah permukaan material cenderung;

• Apakah gema terpantul dapat kembali ke antena.

Untuk silo tinggi, sinar yang lebih kecil umumnya membuatnya lebih mudah untuk menghindari dinding silo dan berkonsentrasi pengukuran di daerah target.

6. Haruskah Antenna Extent Beyond the Mounting Nozzle?

Untuk beberapa tradisional horn- antena produk radar, produsen memerlukan tanduk antena untuk memperpanjang melampaui nozzle mount atau memerlukan nozzle untuk tetap dalam dimensi yang ditentukan. Jika tidak, nozzle mount itu sendiri dapat menghasilkan gema palsu yang kuat.

Namun, persyaratan ini tidak dapat digeneralisasi untuk semua instrumen radar.

Jenis radar yang berbeda, termasuk:

• Radar 26 GHz;

• Radar 80 GHz;

• Lensa antena;

• Rod antena;

mungkin memiliki panjang gunung yang dapat dialokasikan berbeda-nozzle.

Oleh karena itu, selama pengadaan proyek, kedua parameter berikut harus disediakan untuk pemasok:

Diameter koneksi proses + mengait tinggi nozzle.

7. Akankah Droplets Air di Radar Antenna Affayement?

Efeknya tergantung pada keparahan dari kondensasi.

Radar sendiri tidak terlalu sensitif terhadap perubahan kelembaban ambient. Namun, jika sejumlah besar kondensasi langsung menutupi permukaan antena, mungkin:

• Tekan sinyal radar;

• Ubah karakteristik radiasi antena;

• Hasilkan tambahan dekat-field gema.

Penumpukan berat dari media yang sangat mendalam dapat menciptakan masalah yang sama.

Oleh karena itu, dimana kondensasi parah, kristalisasi, atau penumpukan material diharapkan, faktor berikut harus dipertimbangkan selama pemilihan model:

• Struktur permukaan Antena;

• Antena material;

• Apakah sistem pembersihan udara dapat digunakan;

• Sudut instalasi;

• Apakah struktur isolasi diperlukan.

8. Bagaimana Radar Antenna Terpilih?

Paling tidak, informasi kondisi operasi berikut harus disediakan:

FAQ

Apakah antena radar yang lebih besar selalu lebih baik?

A:Dalam frekuensi yang sama band, antena yang lebih besar umumnya dapat menyediakan balok sempit dan keuntungan yang lebih tinggi. Namun, ruang instalasi, dimensi proses koneksi, dan kondisi operasi juga harus dipertimbangkan.

Mana yang lebih baik, antena tanduk atau antena parabola?

A:Baik universal lebih baik. Antena Horn biasanya digunakan untuk tangki penyimpanan konvensional, sementara antena parabola mungkin lebih cocok untuk silos besar atau tinggi dan aplikasi yang membutuhkan sinar sempit.

Q3: Mengapa pemancar radar 26 GHz sering menggunakan antena yang cukup besar?

A:Di bawah kondisi yang sama, meningkatkan Aperture antena efektif dapat lebih jauh mengurangi sudut sinar dan meningkatkan kemampuan fokus.

Q4: dapat antena radar datang ke dalam kontak dengan cairan?

A:Radar bebas-ruang non-kontak biasanya tidak perlu menghubungi medium yang diukur selama operasi. Submersi terus-menerus antena tidak dianggap normal kondisi operasi untuk kebanyakan umum non-kontak radar instrumen. Dokumentasi model spesifik harus diperiksa.

Akan debu di antena radar menyebabkan pengukuran tidak akurat?

A:Lapisan cahaya debu mungkin tidak segera mempengaruhi pengukuran, tapi akumulasi debu parah dapat melemahkan echo efektif. Aplikasi yang melibatkan debu berat harus mempertimbangkan pembersihan udara dan pemeriksaan periodik.

Q6: Tipe antena mana yang cocok untuk koneksi proses kecil?

A:Antena batang kompak, antena lensa, atau desain radar frekuensi tinggi sering dapat dipertimbangkan. Pemilihan akhir harus masih didasarkan pada dimensi nozzle, kisaran pengukuran, dan kondisi operasi yang sebenarnya.

Apakah sudut sinar yang lebih kecil selalu lebih baik?

A:Balok sempit memberikan keuntungan yang jelas dalam pembuluh yang kompleks dan terbatas, tapi seleksi radar juga harus mempertimbangkan reflektivitas medium, mengukur jangkauan, dan struktur instalasi.

Informasi apa yang dibutuhkan METRAVON untuk mengkonfirmasi antena radar yang benar?

A:Hal terbaik untuk menyediakan gambar tank atau field instalasi foto bersama-sama dengan ukuran proses koneksi, pengukuran jangkauan, struktur internal, dan parameter sedang daripada menyediakan hanya tinggi tangki.

Kesimpulan

The antena dari radar tingkat pemancar menentukan jauh lebih dari penampilan eksternal instrumen. Ini langsung mempengaruhi arah gelombang radar-, sinyal-to- kebisingan rasio, dan kemampuan instrumen untuk mengidentifikasi target yang benar dalam tangki kompleks.

Logika seleksi antena berbeda untuk tangki penyimpanan cair biasa, korosif media, silo debu tinggi, dan pembuluh pendek.

Ketika memilih pemancar tingkat radar, METRAVON merekomendasikan evaluasi frekuensi operasi, tipe antena, sudut balok, dan struktur instalasi sebagai sistem terintegrasi daripada membandingkan hanya ukuran maksimum dan akurasi nominal.

Sumber daya terkait

Tingkat meter Radar · Ukuran Tingkat

Penulis: Arvin Sumber: Instruksi METRAVON