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I misuratori di livello a radar ad alta frequenza utilizzano una frequenza di trasmissione pari a 26 GHz o 24 GHz, migliorando in modo significativo sia l'intervallo di misurazione sia la precisione. Combinati con antenne ottimizzate e processori di segnale ad alta velocità, possono funzionare in modo stabile anche in condizioni complesse – caratterizzate da forte corrosione, alte temperature o fluidi viscosi – rendendoli particolarmente adatti per la misurazione del livello in grandi serbatoi verticali e serbatoi sferici.
Questo articolo spiega in modo sistematico i principi di funzionamento, le considerazioni per la selezione e gli vantaggi pratici dei misuratori di livello a radar ad alta frequenza, dei misuratori di livello a radar a onde guidate, degli strumenti radar a antenna parabolica e dei radar a onda continua modulata in frequenza, aiutando così gli ingegneri a selezionare e installare correttamente lo strumento più adatto.
Caratteristiche principali e vantaggi di prestazione dei misuratori di livello a radar ad alta frequenza;
I misuratori di livello a radar ad alta frequenza operano a frequenze di trasmissione di 26 GHz/24 GHz. Rispetto ai prodotti a bassa frequenza, offrono generalmente distanze di misurazione più lunghe e una precisione superiore. Le loro antenne sono state ulteriormente ottimizzate, mentre i processori supportano un'analisi del segnale ad alta velocità, consentendo agli strumenti di superare in modo più efficace le false riflessioni, il polvere, l'acqua vaporizzata e altre interferenze, ottenendo così dati di misurazione più accurati. I misuratori di livello a radar ad alta frequenza
METRAVON e 26 GHz si comportano in modo ottimale anche in condizioni impegnative – caratterizzate da forte corrosione, alte temperature o fluidi viscosi – e sono adatti per grandi serbatoi verticali, serbatoi sferici e applicazioni simili. Durante l'installazione, è necessario considerare i seguenti aspetti:
– Evitare, per quanto possibile, di posizionare interruttori limite, sensori di temperatura o altri dispositivi che possano generare riflessioni false all'interno dell'angolo di trasmissione del radar.
Il terzo più vicino della zona di trasmissione conica, situata in prossimità dell'antenna, dovrebbe essere preferibilmente privo di ostacoli. Qualora ciò non sia possibile, si può utilizzare una piastra deflettore per deviare le forti riflessioni false, riducendo così la densità energetica degli eco falsi e facilitando al sensore il loro filtraggio.
Non installare il rivelatore di livello radar direttamente sopra l'ingresso del materiale.
Non installare l'apparecchiatura al centro di un serbatoio a cupola né troppo vicino alla parete del serbatoio. La distanza tra la parete interna del serbatoio e la parete esterna del ugello di montaggio deve essere superiore a un sesto del diametro del serbatoio.
Evitare aree con flusso a vortice intenso, ad esempio zone con agitazione intensa o reazioni chimiche. Se necessario, utilizzare un pozzo di stazionamento o un'installazione di camera di bypass.
Tali misure possono migliorare significativamente la stabilità e l'affidabilità della misurazione.
Principio di funzionamento dei misuratori di livello radar a onde guidate
I misuratori di livello radar a onde guidate operano secondo il principio del tempo di percorrenza. Le onde radar viaggiano alla velocità della luce; il tempo di propagazione viene convertito in un segnale di livello tramite il circuito elettronico. La sonda trasmette impulsi ad alta frequenza attraverso un cavo di sonda; quando l'impulso raggiunge la superficie del materiale, viene riflesso e ricevuto dal ricevitore dell'apparato. Il segnale di distanza viene quindi convertito in un segnale di livello. I misuratori di livello a radar convenzionali del modello
Utilizzano un principio di funzionamento noto come «trasmissione–riflessione–ricezione». L'antenna trasmette onde elettromagnetiche sotto forma di fascio; il segnale, dopo essere stato riflesso dalla superficie del materiale da misurare, viene ricevuto dalla stessa antenna. Ogni punto delle forme d'onda trasmesse e riflesse viene campionato e elaborato da un processore intelligente per determinare la distanza tra il mezzo e la sonda; successivamente, il risultato viene inviato al terminale per visualizzazione, allarme e azione operativa.
Poiché gli impulsi radar a onda guidata si propagano lungo la sonda, sono generalmente meno soggetti a interferenze e risultano adatti per condizioni di misurazione complesse o per mezzi con costanti dielettriche relativamente basse.
Applicazioni principali e condizioni idonee per i misuratori di livello a radar parabolici;
Strumenti radar dotati di antenne paraboliche presentano un angolo di trasmissione molto ridotto e una direzionalità superiore rispetto alle antenne piane, il che le rende meno suscettibili alle interferenze. Rispetto ai radar dotati di antenne a corna convenzionali, le antenne paraboliche possono ricevere segnali di eco più intensi e più ricchi, contribuendo così a migliorare l'accuratezza delle misurazioni.
Sono particolarmente adatti per condizioni operative che comportano particelle di grandi dimensioni, polvere densa o materiali con elevata capacità di assorbimento dei microonde. Durante la selezione, è necessario valutare attentamente le caratteristiche effettive del mezzo e le condizioni di installazione per sfruttare appieno la loro resistenza all'interferenza e i vantaggi legati all'elevata precisione.
Misuratore di livello per radar;
Parametri chiave da fornire al momento dell'acquisto di un misuratore di livello per radar;
Frequenza operativa: radar a impulsi a bassa frequenza (6.8 GHz), radar a impulsi ad alta frequenza (26 GHz) o radar a FMCW (80–120 GHz);
Tipo di sensore: sonda a onda guidata, antenna a barra, antenna a cornetta, antenna planare, antenna a forma di goccia o antenna parabolica;
Alimentazione: 24 V DC sistema a due fili; 24 V DC/220 V AC sistema a quattro fili;
Precisione: ±0,2 % F. S.;
Intervallo di misurazione: 0–100 m;
Pressione operativa: intervallo standard da -0,1 a 0,6 MPa; sono disponibili versioni personalizzate fino a -0,1–6 MPa;
– Temperatura media: intervallo standard ≤120 °C; versioni per temperature medie ≤260 °C; sono disponibili versioni personalizzate per alte temperature;
– Uscita: 4-20 mA + HART; RS485/232;
– Classificazione antieplosiva: Ex d (ia) IIC T6.
È necessario indicare anche il nome del mezzo, la costante dielettrica, il tipo e le dimensioni del contenitore, la posizione di installazione, nonché se è presente agitazione, vapore o polvere, in modo che il produttore possa consigliare l'antenna e il metodo di installazione più adatti.
Caratteristiche e vantaggi dei misuratori di livello a radar FMCW
I misuratori di livello a radar a onda continua modulata in frequenza (FMCW) utilizzano il principio di un oscillatore controllato da tensione. Il circuito interno genera un segnale radar con una frequenza di base di circa 24 GHz e una larghezza di banda di circa 1 GHz, che aumenta in modo lineare e controllato. Il segnale viene trasmesso attraverso l'antenna e svolge un sweep di frequenza lineare. Il radar
È una soluzione multiuso per la misurazione di carbone, cemento, cereali, allumina, calcare, materie prime chimiche e altri materiali. È ampiamente utilizzato nei settori del cemento, chimico, della protezione ambientale, della generazione di energia, del settore alimentare e in altri ambiti industriali.
Rispetto al radar a impulsi, il radar FMCW offre generalmente vantaggi in termini di precisione di misurazione, resistenza alle interferenze e adattabilità alle condizioni operative complesse.
METRAVON Raccomandazioni per la qualità e la selezione di misuratori di livello a radar
Sul mercato sono disponibili numerosi marchi cinesi di misuratori di livello a radar. I prodotti METRAVON presentano una struttura semplice, un funzionamento sicuro, un'installazione intuitiva e prezzi convenienti, rendendoli una scelta affidabile.
Combinando le tecnologie radar ad alta frequenza, radar a onde guidate, radar con antenna parabolica e radar FMCW, gli utenti possono selezionare la frequenza, il tipo di antenna e il metodo di installazione più adatti in base alle condizioni operative effettive, ottenendo così dati di misurazione del livello più accurati e stabili.
La corretta selezione del modello e un'installazione standardizzata sono essenziali per sfruttare appieno le prestazioni dei misuratori di livello a radar. Si raccomanda di valutare in modo completo le caratteristiche del fluido, la struttura della nave e i fattori di interferenza presenti in loco. Quando necessario, possono essere utilizzate misure ausiliarie – come pozzi di stazionamento, camere di bypass o piastre defletttrici – per garantire un funzionamento affidabile nel lungo termine.
FAQ;
Q1: Qual è la differenza tra un misuratore di livello radar ad alta frequenza e un misuratore di livello radar convenzionale?
I misuratori di livello a radar ad alta frequenza utilizzano frequenze di trasmissione come 26 GHz o 24 GHz; questi dispositivi offrono generalmente intervalli di misurazione più lunghi, maggiore precisione, antenne e processori ottimizzati nonché una maggiore resistenza alle interferenze. Sono particolarmente adatti per grandi serbatoi di stoccaggio e per condizioni operative complesse.
Q2: Come funziona un misuratore di livello a radar a onde guidate?
Il radar a onde guidate funziona secondo il principio del tempo di percorrenza. Gli impulsi ad alta frequenza si propagano lungo una sonda cablata, vengono riflessi quando raggiungono la superficie del materiale e ritornano all'apparato. Il tempo di propagazione viene convertito in un segnale di livello; inoltre, la traiettoria di trasmissione guidata contribuisce a ridurre le interferenze.
Q3: Quali condizioni operative sono adatte per un radar con antenna parabolica?
Le antenne paraboliche offrono un angolo di trasmissione stretto, una forte direzionalità e segnali di eco intensi. Sono particolarmente adatti per la misurazione di materiali caratterizzati da particelle di grandi dimensioni, polvere densa o forte assorbimento da microonde.
Q4: Quali parametri devono essere forniti al momento dell'acquisto di un rivelatore di livello a radar?
I parametri principali includono la frequenza operativa, il tipo di sensore, l'alimentazione, la precisione, l'intervallo di misurazione, la pressione, la temperatura del mezzo, il segnale di uscita e la classificazione anti-esplodimento. È inoltre necessario indicare il nome del mezzo, le dimensioni del contenitore, la posizione di installazione e le condizioni di interferenza in loco.
Q5: Quali sono i vantaggi del radar FMCW?
Il radar FMCW utilizza la misurazione con scansione lineare della frequenza e offre elevata precisione, forte resistenza alle interferenze e ottima adattabilità alle condizioni operative complesse. È ampiamente utilizzato per il rilevamento di carbone, cemento, materie prime chimiche e altri fluidi nelle industrie del cemento, della chimica e della produzione di energia elettrica.
Q6: Quali sono le considerazioni più importanti per l'installazione dei misuratori di livello a radar?
Evitare di installare l'apparecchio direttamente sopra l'ingresso del materiale, al centro di un serbatoio a cupola o troppo vicino alla parete del serbatoio. Mantenere l'angolo di trasmissione il più possibile libero da ostacoli. In caso di forti vortici o condizioni molto disturbate, è consigliabile utilizzare un pozzo di stazionamento o una camera di bypass.
Q7: Qual è la qualità dei misuratori di livello a radar METRAVON?
I misuratori di livello radar e METRAVON presentano una struttura semplice, un funzionamento sicuro, un'installazione agevole e un prezzo conveniente. Offrono prestazioni stabili anche in condizioni impegnative – come in presenza di corrosione, alte temperature o fluidi viscosi – rendendoli una soluzione affidabile per applicazioni industriali.
