Guida all'uso del misuratore di livello a radar a onde guidate: caratteristiche, installazione, cablaggio e selezione del modello

I. Cos'è un rivelatore di livello a radar a onde guidate?

Il rivelatore di livello a radar a onde guidate utilizza una sonda o un cavo in acciaio per guidare le onde elettromagnetiche verso il mezzo da misurare. Quando il segnale radar raggiunge la superficie del mezzo, una parte del segnale viene riflessa e ritorna all'apparecchiatura lungo la sonda o il cavo.

L'apparato calcola la distanza tra il punto di riferimento della sonda e la superficie del mezzo in base al segnale ricevuto e successivamente converte tale distanza nel livello effettivo del liquido.

Rispetto al radar convenzionale a spazio libero, il radar a onde guidate trasmette la maggior parte del proprio segnale lungo la sonda o il cavo, consentendo così di concentrare l'energia del segnale.

Tuttavia, questa struttura implica anche che i seguenti fattori devono essere attentamente considerati durante la selezione e l'installazione:

• Lunghezza della barra o del cavo della sonda;

• Altezza del contenitore;

• Spazio disponibile per l'installazione;

• Metodo di fissaggio della sonda;

• Presenza di agitazione;

• Se il mezzo è soggetto ad adesione;

• Presenza di ostacoli intorno alla sonda.

II. Quali sono le caratteristiche dei misuratori di livello radar a onde guidate?

1. Adatto per piccoli serbatoi di stoccaggio –

Il radar convenzionale a spazio libero richiede una certa quantità di spazio per la propagazione del fascio –

In serbatoi di piccole dimensioni o in installazioni con spazio limitato, le onde radar possono essere influenzate dalle pareti del serbatoio o dalle strutture interne.

Poiché il radar a onde guidate indirizza il segnale lungo un'asta sonda o un cavo, può garantire condizioni di misurazione favorevoli in determinati serbatoi di piccole dimensioni.

2. Misurazione stabile in presenza di significative fluttuazioni della superficie del liquido

Se all'interno del serbatoio è presente agitazione o fluttuazione della superficie del liquido, l'uso di un'asta sonda o di un cavo correttamente fissati può garantire un percorso di propagazione relativamente stabile per il segnale radar.

Per cavi lunghi o applicazioni soggette a forti interferenze liquide, la fissazione in fondo può essere valutata in base ai requisiti di installazione dell'istrumento.

3. Vantaggi per determinati mezzi con bassa costante dielettrica

I segnali radar in spazio libero devono percorrere dall'antenna fino alla superficie del mezzo e generare un eco riflesso efficace.

Quando il mezzo presenta caratteristiche di riflessione deboli, il segnale di eco può risultare ridotto.

Poiché il radar a onde guidate concentra l'energia elettromagnetica lungo la sonda o il cavo, può fornire un segnale più stabile per determinati mezzi con bassa costante dielettrica.

Tuttavia, ciò non significa che il radar a onde guidate sia completamente indipendente dalla costante dielettrica; l'intervallo di applicazione effettivo deve comunque essere verificato in base alle specifiche del modello specifico.

III. Quali sono i limiti dei misuratori di livello a radar a onde guidate?

Il radar a onde guidate non è necessariamente superiore al radar per spazio libero per ogni progetto di misurazione del livello di liquido.

Un limite evidente è il seguente:

La lunghezza della barra o del cavo della sonda deve corrispondere alla dimensione effettiva del vaso.

Barre o cavi della sonda più lunghi aumentano:

• Difficoltà di trasporto;

• Difficoltà di installazione;

• Difficoltà di manutenzione;

• Requisiti di fissaggio meccanico;

La lunghezza della barra o del cavo della sonda è generalmente determinata in base alle specifiche condizioni operative; pertanto, le sonde utilizzate in progetti diversi non sono necessariamente intercambiabili.

Inoltre, l'intervallo di misurazione del radar a onde guidate è limitato anche dalla struttura della sonda e dalle condizioni di installazione meccanica.

Al contrario, il radar per spazio libero non richiede una sonda di lunghezza completa per estendersi all'interno della nave e può risultare più adatto per determinati progetti di misurazione a lunga distanza.

L'intervallo massimo di misurazione specifico deve essere determinato in base alla scheda tecnica del modello corrispondente.

IV. Cosa si deve considerare durante l'installazione di un misuratore di livello a radar a onde guidate?

1. Disconnettere l'alimentazione prima di rimuovere o installare l'apparecchiatura

Prima di sostituire un misuratore di livello esistente o di eseguire lavori di cablaggio, disconnettere l'alimentazione dell'apparecchiatura e gestire il cablaggio dei segnali in conformità con le norme di sicurezza elettrica previste in loco.

Dopo l'installazione, verificare che il cablaggio sia corretto prima di riattivare l'alimentazione.

2. Evitare l'installazione nelle aree di ingresso: il radar a onde guidate

Non deve essere installato direttamente presso i punti di ingresso delle acque reflue, i punti di alimentazione dei materiali o nelle zone soggette a forti impatti liquidi.

Il liquido in entrata può causare oscillazioni del cavo e può anche generare significative fluttuazioni sulla superficie, influenzando così la misurazione.

3. Evitare il contatto tra il cavo e le strutture circostanti

Il cavo per onde guidate deve essere posizionato in una posizione adeguata e deve evitare il contatto diretto con:

• Pareti della piscina;

• Pareti del serbatoio;

• Contenitori protettivi;

• Tubazioni;

• Supporti;

• Altre strutture metalliche.

Il contatto tra il cavo e le strutture metalliche circostanti può generare riflessioni aggiuntive e può inoltre causare usura meccanica.

V. Come deve essere gestita l'impermeabilizzazione nelle installazioni di radar a onda guidata per ambienti esterni?

Per le installazioni esterne, va prestata particolare attenzione all'ingresso del cavo dell'apparato.

Durante l'installazione:

• Serrare saldamente la giunzione del cavo;

• Sigillare correttamente le connessioni dei condotti;

• Mantenere l'integrità di sigillatura dell'involucro dell'apparato;

• Predisporre un anello di goccia all'ingresso del cavo;

• Gestire lo schermo del cavo in conformità con i requisiti elettrici.

Prima che il cavo entri nello strumento, può essere piegato verso il basso in modo che l’acqua piovana o la condensazione gocciolino dal punto più basso, riducendo il rischio che l’acqua percorra il cavo verso lo strumento.

Questa misura è particolarmente importante per le vasche di scarico aperte, i serbatoi di stoccaggio e altri ambienti ad alta umidità.

VI. Cosa si deve considerare durante l’installazione del cavo di segnalazione e le prove di isolamento?

Alcuni progetti di ingegneria eseguono prove di isolamento dopo il completamento dell’installazione di cavi di segnale.

Ad esempio, alcune specifiche di progetto possono utilizzare:

• Tensione di prova: 500 VDC;

• Durata della prova: 60 s; Resistenza all’isolamento

Questi parametri sono requisiti tecnici specifici e non sono standard universali per tutti i progetti di misura radar ad onde guidate.

Prima di eseguire una prova di isolamento, confermare che l’elettronica dell’apparecchio è stata disconnessa dal circuito di prova. Le prove devono essere eseguite conformemente al manuale dello strumento e alle specifiche elettriche di progetto per evitare danni alle apparecchiature elettroniche con eccessiva tensione di prova.

VII. Come collegare un misuratore di livello radar?

Diversi modelli radar per misurare i livelli possono utilizzare alimentatori a corrente continua o a corrente alternata. Quindi, prima del cablaggio, prima verifica:

• Nome dello strumento; Tensione di alimentazione

• Tipo di alimentazione elettrica

• Requisiti di certificazione

• Definizioni di terminale

• Polarità del segnale

• Terminale di messa a terra

Alcuni documenti di installazione del prodotto raccomandano torsioni schermate a coppie con una sezione trasversale conduttrice di circa 0,5 mm

Le specifiche effettive del cavo devono essere determinate anche in base al metodo di alimentazione, alla distanza del cavo e agli standard elettrici in loco. Le fasi tipiche del cablaggio di

Comprendono:

1. Disconnetti l’alimentazione elettrica dello strumento;

2. Controllare il nome e il diagramma dell’impianto elettrico;

3. Apre il compartimento terminale;

4. Alimentare il cavo attraverso la voce cavo;

5. Collega i fili secondo le marcature terminali;

6. Manipolare schermatura e messa a terra conformemente ai requisiti;

7. Controllare la polarità;

8. Stringere la ghiandola del cavo;

9. Ripristinare la potenza dopo aver confermato che il locale è sigillato correttamente.

Gli strumenti specifici, la lunghezza di sbancamento dei fili e il metodo di funzionamento dei terminali dovrebbero essere basati sul manuale d’installazione per il modello corrispondente.

VIII. Come scegliere un modello Radar per misurare i livelli?

Sono disponibili misuratori dei livelli Radar con una serie di antenne e progetti strutturali, tra cui:

• Antenne a tromba; Antenne paraboliche

• Antenne delle reti

• Antenne per vergella; Antenne a caduta

• Antenne piane

• Progetti igienici.

Diversi modelli sono adatti a diverse condizioni operative.

I seguenti fattori devono essere attentamente verificati durante la selezione:

Pertanto, Un misuratore di livello a radar non dovrebbe essere selezionato esclusivamente in base all'intervallo di misurazione richiesto.

IX. Cosa considerare quando si acquista un misuratore di livello a radar 80 GHz?

80 GHz I misuratori di livello a radar utilizzano generalmente la tecnologia della onda continua modulata in frequenza (FMCW).

Durante ogni ciclo di scansione di frequenza, l'apparato trasmette un segnale radar la cui frequenza varia in modo continuo. Dopo il ritorno dell'eco, si genera una differenza di frequenza rispetto al segnale trasmesso corrente; l'istrumento calcola la distanza del bersaglio in base a tale differenza di frequenza.

Alcune specifiche del prodotto 80 GHz possono indicare:

• Raggio di fascio stretto di circa 1°;

• Precisione di misurazione a livello millimetrico;

• Elaborazione rapida degli eco;

• Visualizzazione della curva ecologica;

• Interfaccia operativa multilingua;

• Applicazioni relative a polvere e vapore;

Tuttavia, questi parametri sono specifici per ciascun prodotto e non devono essere considerati specifiche universali per tutti gli strumenti radar 80 GHz.

– Ad esempio:

• Angolo del fascio 1°;

• Precisione 1 mm;

• Ciclo di misurazione 5 ms;

Tutto quanto sopra deve essere confermato tramite il foglio tecnico del modello corrispondente e nelle condizioni di prova specificate.

Quando si acquista un misuratore di livello a radar modello 80 GHz, è necessario confrontare attentamente i seguenti parametri:

• Intervallo di misurazione massimo;

• Precisione di misurazione;

• Angolo del fascio;

• Struttura dell'antenna;

• Temperatura di processo;

• Pressione di processo;

• Condizioni di presenza di polvere e vapore;

• Collegamento di installazione;

• Metodo di messa in servizio.

X. Qual è lo scopo degli standard per i misuratori di livello a radar?

Gli standard relativi ai misuratori di livello a radar vengono utilizzati principalmente per regolare la progettazione, la produzione, i test, l'installazione e le applicazioni industriali dei prodotti.

Per i progetti ingegneristici reali, è particolarmente importante verificare:

• Quali normative sono richieste dal progetto;

• Se il prodotto soddisfa i relativi requisiti di sicurezza;

• Se è prevista la protezione contro esplosioni;

• Se si applicano requisiti di protezione ambientale;

• Se l'installazione elettrica rispetta le normative richieste;

• Verificare se le certificazioni pertinenti soddisfano i requisiti del progetto. I standard

Costituiscono una base importante per la progettazione ingegneristica e per l'applicazione dei prodotti, ma non rappresentano l'unico criterio per valutare le prestazioni degli strumenti.

FAQ

Q1: Qual è la principale differenza tra il radar a onde guidate e il radar convenzionale?

Il radar a onde guidate trasmette segnali radar lungo una sonda o un cavo in acciaio, mentre il radar per spazio libero trasmette onde radar attraverso lo spazio aperto all'interno della nave verso la superficie del mezzo; di conseguenza, questi due tipi di strumenti differiscono significativamente per la struttura di installazione e per le condizioni operative più adatte.

Q2: Il radar a onde guidate è adatto per misurazioni a lunga distanza?

L'intervallo di misurazione effettivo del radar a onde guidate è limitato dalla lunghezza della sonda o del cavo, dall'installazione meccanica e dal modello specifico. Per la misurazione del livello a lunga distanza, è necessario confrontare le specifiche effettive sia del radar a onde guidate sia del radar per spazio libero prima della selezione.

Q3: Il radar a onde guidate è completamente indipendente dalla costante dielettrica?

No. La struttura a onda guidata concentra l'energia radar e può offrire vantaggi per certi mezzi con bassa costante dielettrica; tuttavia, le caratteristiche dielettriche del mezzo influenzano comunque l'eco ritornato.

Q4: Perché il cavo in acciaio non dovrebbe contattare la parete del serbatoio?

Il contatto tra il cavo d'acciaio e la parete del serbatoio può generare riflessioni aggiuntive; inoltre, l'attrito a lungo termine può causare usura meccanica e influenzare la stabilità della misurazione.

Q5: Ogni misuratore di livello radar 80 GHz garantisce una precisione di 1 mm?

No. La specifica di precisione di 1 mm si applica soltanto a determinati modelli in condizioni specificate. La precisione effettiva deve essere confermata in base al prodotto specifico e alle condizioni di applicazione.

Q6: Il radar a onde guidate è completamente privo di manutenzione?

Non va considerato come completamente privo di manutenzione. Per mezzi viscosi, cristallizzanti o facilmente adesivi, è comunque necessario verificare periodicamente lo stato della barra o del cavo della sonda, della sigillatura dell'apparecchiatura e delle connessioni elettriche.

Conclusione

I misuratori di livello a radar a onda guidata trasmettono segnali elettromagnetici lungo una sonda o un cavo e risultano particolarmente adatti per piccoli serbatoi di stoccaggio, superfici liquide in variazione e determinati mezzi con bassa costante dielettrica.

Tuttavia, la lunghezza della sonda o del cavo deve essere determinata in base alle condizioni del sito; sonde più lunghe aumentano la complessità di installazione e manutenzione.

Durante l'installazione, si deve prestare particolare attenzione ai seguenti aspetti:

Posizione dell'ingresso, distanza tra il cavo e la parete del serbatoio, fissaggio meccanico, impermeabilizzazione del cavo, schermatura e messa a terra, nonché ispezione del cablaggio.

Quando si sceglie un radar a onde guidate o un radar per spazio libero (modelli 80 GHz), è necessario considerare in modo completo i seguenti fattori:

Intervalli di misurazione, mezzo, caratteristiche dielettriche, polvere, vapore, schiuma, viscosità, temperatura, pressione e spazio di installazione.

Le dimensioni specifiche, le specifiche del cavo, le condizioni di prova dell'isolamento e i parametri prestazionali del radar 80 GHz devono essere determinati in base alla scheda tecnica, alle istruzioni di installazione e alle specifiche tecniche del progetto relativi all'apparecchiatura corrispondente.