Sudut Pancaran Radar Level: Perhitungan dan Aturan Pemasangan | METRAVON

Sudut Pancaran Sensor Level Radar: Pengertian dan Cara Menentukannya untuk Tangki Anda

Sudut pancaran sensor level radar menggambarkan pola antena menurut konvensi dalam lembar datanya, umumnya sudut penuh pada kontur setengah daya (-3 dB). Berkas terfokus dapat membantu menghindari dinding dan bagian dalam tangki, tetapi frekuensi saja tidak menentukan sudut atau membuktikan kesesuaian lokasi pemasangan.

Memahami sudut pancaran yang tercantum

Sudut pancaran dicantumkan sebagai sudut penuh di sebagian besar lembar data, bukan sudut setengah. Di tepi kerucut itu daya 3 dB di bawah pusat — 50%. Itu bukan "tanpa sinyal", jadi reflektor kuat tepat di luar kerucut nominal masih bisa terdeteksi. Aturan pemasangan praktis karenanya menambah margin.

Karena pancaran melebar seiring jarak, jejak tumbuh linear:

Diameter titik (m) ≈ 2 × Jarak (m) × tan(θ / 2)

Di mana θ adalah sudut pancaran penuh. Pendekatan berguna untuk sudut kecil: titik ≈ jarak × sudut dalam radian, itulah mengapa pancaran 4° memberi sekitar 70 mm titik per meter jangkauan.

Ukuran titik pada jarak nyata

Pada 10 m, diameter geometris pancaran 8° adalah sekitar 1,4 m. Beri kelonggaran tambahan untuk posisi pemasangan, karakteristik antena, dan kemungkinan reflektor kuat di luar kerucut nominal.

Menerapkan jejak ke tata letak bejana

Tangki sempit

Pada jarak 8 m, pancaran 10° memiliki jejak geometris sekitar 1,40 m, sedangkan 4° sekitar 0,56 m. Di tangki berdiameter 1 m, kerucut lebih sempit memberi lebih banyak kelonggaran, tetapi kualitas pemasangan tetap bergantung pada offset, material dinding, bagian dalam, dan karakteristik antena.

Pipa tegak dan nozzle panjang

Nozzle panjang dapat menimbulkan pantulan medan dekat dan ganda. Geometri pancaran medan jauh saja tidak menetapkan panjang nozzle yang diizinkan: gunakan persyaratan spesifik antena untuk diameter, panjang, tonjolan, dan kualitas permukaan dari manual pemasangan.

Tangki dengan bagian dalam

Agitator, koil pemanas, sekat, dan tangga semuanya berada di suatu tempat dalam kerucut. Pancaran sempit tidak menghilangkannya, tetapi mengurangi berapa banyak yang bisa dilihat radar, dan mengurangi energi yang mereka kembalikan.

Busa dan produk konstanta dielektrik rendah

Berkas sempit dapat memisahkan gema permukaan dari pantulan pengganggu tangki dengan lebih baik. Kinerja pada busa dan cairan berreflektivitas rendah juga bergantung pada rentang dinamis, desain antena, dan medium; radar 80 GHz tidak selalu menembus busa lebih baik daripada 26 GHz.

Dimensi nozzle dan kelonggaran pemasangan

1. Pilih diameter dan panjang nozzle dari gambar pemasangan untuk antena yang tepat.
2. Hindari panjang nozzle dan tepi internal yang tidak perlu. Panjang nozzle tambahan tidak memiliki hubungan satu-ke-satu universal dengan jarak pemblokiran.
3. Pada level operasi terendah, bandingkan radius berkas dengan jarak ke dinding dan struktur internal terdekat. Sertakan kelonggaran serta margin pemasangan khusus model; kerucut nominal bukan batas yang membuat reflektor di luarnya tidak terlihat.
4. Jaga jalur pengukuran bebas dari aliran masuk dan gangguan permukaan yang dihasilkan.
5. Hindari pemasangan tepat di atas poros agitator, meskipun bilahnya di bawah rentang pengukuran.
6. Untuk bejana plastik atau GRP, nilai kemungkinan pantulan dari struktur di luar tangki dan ikuti petunjuk pemasangan antena. Jangan menambahkan flensa atau pipa logam dengan anggapan bahwa itu merupakan pelindung frekuensi radio yang berlaku universal.

Apa yang tidak diperbaiki sudut pancaran lebih kecil

• Atenuasi busa bergantung pada ketebalan, fraksi cair, konduktivitas, dan struktur gelembung. Pemfokusan pancaran tidak menghilangkan efek ini.
• Kondensasi pada antena. Pancaran sempit tidak bisa menghindari lapisan film pada mukanya sendiri.
• Konstanta dielektrik sangat rendah di tangki tinggi. Pada 30 m, bahkan pancaran 4° selebar 2,1 m dan energi balik dari produk εr 1,8 mungkin tetap di bawah ambang.

Memilih antara 26 GHz dan 80 GHz hanya dari sudut pancaran

Contoh pengukuran: nozzle 100 mm pada tangki 1,2 m

Tangki berdiameter 1,2 m, tinggi 8 m, dengan nozzle diameter 100 mm sepanjang 400 mm. Sudut pancaran mana yang dapat diterima?

• Kelonggaran di dasar. Untuk sumbu vertikal di tengah tangki berdiameter 1,2 m pada jarak 8 m, batas geometris sudut penuh adalah 2 x arctan(0,6/8), sekitar 8,6 derajat, sebelum margin pemasangan. Sumbu yang bergeser memiliki kelonggaran lebih kecil ke dinding terdekat. Berkas 4 derajat memberi kelonggaran geometris lebih besar dalam contoh sederhana ini.
• Pemeriksaan nozzle. Perhitungan kerucut sederhana memberi sekitar 28 mm pada 0,4 m untuk pancaran 4°, tetapi ini tidak membuktikan nozzle dapat diterima: medan dekat antena dan gambar pemasangan yang ditentukan yang mengatur.
• Alternatif. Pada 8 m, pancaran 10° selebar sekitar 1,40 m, melebihi diameter bejana 1,2 m. Ini meningkatkan risiko interaksi dinding pada level rendah; tidak menjamin pembacaan salah di setiap pemasangan.

Antena 4° memberikan lebih banyak kelonggaran geometris dalam contoh ini. Konfirmasi kompatibilitas nozzle dan kualitas sinyal pada rentang level yang dibutuhkan sebelum memilih instrumen.

Memeriksa kelonggaran pada pemasangan yang ada

1. Ukur diameter tangki dan jarak dari flensa ke level terendah yang harus Anda ukur.
2. Hitung jejak pada jarak itu dari sudut pancaran lembar data.
3. Terapkan kelonggaran pemasangan yang dibutuhkan untuk radar aktual, offset pemasangan, dinding, dan struktur internal, alih-alih pengurangan 100 mm universal.
4. Jika jejak melebihi kelonggaran yang tersedia, periksa kurva level rendah untuk pantulan dinding atau jalur ganda.
5. Perubahan yang mungkin termasuk antena lebih sempit atau susunan peredam yang kompatibel. Menaikkan level terukur terendah hanya dapat diterima jika tetap memenuhi persyaratan proses.

Tanya Jawab

Apakah sudut pancaran diukur pada −3 dB atau −6 dB?

Gunakan konvensi antena yang dinyatakan dalam lembar data. Untuk pola yang sama, kontur -6 dB biasanya lebih lebar daripada -3 dB, sehingga sudut dengan definisi berbeda tidak dapat langsung dipertukarkan. Keduanya bukan batas tegas yang membuat reflektor logam di luarnya tidak terlihat.

Bisakah saya menghitung jejak dari diameter antena?

Ukuran bukaan dan panjang gelombang memengaruhi berkas, tetapi desain serta distribusi energi antena juga berperan. Perkiraan berdasarkan diameter bukan persetujuan pemasangan. Gunakan sudut penuh yang ditetapkan dan gambar antena untuk konfigurasi yang dipesan, lalu periksa batas nozel medan dekat secara terpisah dari jejak medan jauh.

Apakah pancaran lebih sempit berarti jangkauan lebih panjang?

Tidak dengan sendirinya. Bandingkan rentang ukur yang dinyatakan untuk medium, kekuatan pantulan, antena, penerima, dan pemasangan. Berkas terfokus dapat mengurangi pantulan pengganggu, tetapi tidak menjamin gema permukaan yang dapat digunakan melalui busa, endapan, atau ruang uap yang sulit. Jangkauan dan kelonggaran yang diperlukan harus diperiksa secara terpisah.

Apa yang terjadi jika pancaran mengenai dinding tangki?

Dinding atau struktur internal dapat menghasilkan gema tetap atau lintasan ganda yang mengganggu pelacakan, terutama ketika gema permukaan lemah. Bandingkan kurva pada level terdampak dengan geometri bejana. Tumpang tindih berkas menunjukkan risiko yang perlu dinilai; bukan bukti bahwa setiap pemasangan pasti menghasilkan nilai salah.

Apakah sumur peredam menggantikan pancaran sempit?

Pipa atau ruang yang kompatibel dapat memperbaiki jalur ukur, tetapi dimensi, bukaan, risiko endapan, dan respons hidrauliknya harus sesuai untuk instrumen serta proses. Periksa konfigurasi pipa atau kompensasi yang diperlukan. Jangan menambahkan pipa peredam generik hanya untuk menghindari verifikasi susunan antena dan nozel.

Tinjauan pemasangan memerlukan diameter dan tinggi bejana, diameter dan panjang nozzle, level operasi, dan lokasi bagian dalam.Dapatkan tinjauan pemasangan

Bacaan terkait:Zona Mati Radar Level (Jarak Pemblokiran): Cara Menghitung dan Menghindarinya|Cara Membaca Kurva Gema Radar (dan Arti Setiap Bentuknya)