Installazione di un trasmettitore di livello radar

Installazione del trasmettitore di livello radar:80GHz Selezione, resistenza alla corrosione e risoluzione dei problemi più comuni

utilizzano onde elettromagnetiche per la misurazione continua di liquidi e solidi in forma libera. Vengono ampiamente impiegati in serbatoi di stoccaggio, reattori, impianti di trattamento delle acque, vasche chimiche e silos per polveri o materiali granulari. Il radar a distanza riduce l'esposizione diretta dell'elemento di rilevamento al mezzo di processo, tuttavia la stabilità delle misurazioni dipende ancora dalla posizione di montaggio, dalle caratteristiche del fascio, dalle proprietà del processo, dallo stato dell'antenna e dalla configurazione dei parametri.

Un'installazione adeguata può ridurre gli echi di interferenza provenienti dalle pareti del serbatoio, dai ugelli, dai fasci, dagli agitatori e dai flussi di riempimento. La corretta selezione della frequenza radar, dell'antenna, dei materiali a contatto e delle connessioni di processo è altrettanto importante per adattarla alla specifica applicazione.

1. Come si deve scegliere la posizione di montaggio?

Un trasmettitore di livello a radar senza contatto viene normalmente installato nella parte superiore del serbatoio in modo che il fascio radar raggiunga direttamente la superficie del liquido o del materiale solido. La posizione di installazione deve essere scelta in base al diametro del serbatoio, all'angolo di fascio dell'antenna, alla geometria della bocchetta e alle strutture interne.

Alcuni prodotti radar indicano una distanza minima dalla parete della nave oppure raccomandano una posizione in base a una frazione del diametro della nave. Tali valori variano in funzione della frequenza del radar, della configurazione dell'antenna e del modello del prodotto. I radar a fascio stretto e ad alta frequenza offrono generalmente una maggiore flessibilità di installazione; pertanto, la posizione finale deve rispettare sia le caratteristiche del fascio sia le istruzioni di installazione dello strumento selezionato.

Evitare il riempimento dei flussi

Il liquido in ingresso, il spruzzo o i solidi in caduta possono entrare nel fascio principale e generare echi instabili.

Evitare ostacoli di grandi dimensioni

Travi, tubi, scale e agitatori possono generare riflessioni fisse.

Riflessioni sulle pareti di controllo

Selezionare la posizione di montaggio in base all'angolo della trave e alla geometria del recipiente, al fine di ridurre le riflessioni sulle pareti.

Garantire un orientamento stabile dell'antenna

Flange, connessioni filettate e supporti di montaggio devono rimanere rigidi e rispettare i requisiti di orientamento del prodotto specifico.

2. È possibile installare un trasmettitore di livello a radar nel centro di un serbatoio?

L'idoneità del montaggio al centro dipende dalla geometria del veicolo, dalle caratteristiche del fascio dell'antenna e dalla progettazione del radar. Alcuni veicoli simmetrici o a cupola possono generare riflessioni multiple più intense attorno al centro; pertanto, in determinate applicazioni, può risultare preferibile una posizione fuori centro.

I radar a fascio stretto moderni offrono una maggiore flessibilità di montaggio. Per i serbatoi con fondo conico, la posizione di installazione deve inoltre tenere conto di una copertura a livello ridotto, in modo che il fascio radar raggiunga efficacemente l'area del fondo richiesta.

3. Cosa va preso in considerazione per l'installazione della bocchetta?

I trasmettitori di livello a radar vengono spesso installati su una bocchetta di processo situata nella parte superiore di un recipiente. Il diametro della bocchetta, la sua lunghezza, la superficie interna e la posizione dell'antenna possono tutti influenzare la propagazione del segnale.

4. Cos'è un 80GHz Trasmittente di livello radar?

80GHz Il radar è una tecnologia di misurazione del livello senza contatto a elevate frequenze, impiegata in ambito industriale.80GHz gli strumenti che vengono comunemente utilizzati FMCW, oppure la tecnologia a onda continua a modulazione di frequenza. Il trasmettitore modifica continuamente la frequenza trasmessa durante un intervallo di scansione e determina la distanza in base alla differenza di frequenza tra il segnale trasmesso e l'eco riflessa.

Rispetto ai radar a frequenza più bassa,80GHz ha una lunghezza d'onda più corta. Con una dimensione dell'antenna simile, ciò può generare un fascio più stretto, contribuendo a ridurre le interferenze causate dalle pareti dei vaschi, dai fasci luminosi e da altre strutture interne.

L'angolo effettivo del fascio, la precisione di misurazione, il ciclo di misurazione e l'intervallo massimo dipendono dalle dimensioni dell'antenna, dalla progettazione dell'elettronica e dal prodotto specifico. Un 80GHz La frequenza operativa non implica automaticamente un angolo di fascio di 1°, una precisione di 1 mm né un tempo di risposta fisso.

5. Cosa va confermato nella selezione di un 80GHz Radar?

Raggio d'azione di misurazione

Confermare i livelli massimo e minimo e la distanza tra il sensore e il fondo del recipiente.

Mezzo di processo.

Identificare se si tratta di liquido, sospensione, polvere o granuli, tenendo conto delle proprietà dielettriche.

Temperatura e pressione.

Selezionare un modello adeguato alle condizioni di processo minime, normali e massime.

Angolo del fascio.

Adattare le caratteristiche dell'antenna e del fascio al diametro del recipiente, alla bocchetta e alle strutture interne.

Materiale dell'antenna;

Le applicazioni chimiche devono confermare la compatibilità dell'antenna, del sigillo di processo e degli altri componenti a contatto con i fluidi.

Uscita e comunicazione

Selezionare 4-20mA, HART, RS485 Modbus RTU o un'altra interfaccia in base al sistema di controllo.

6. È 80GHz Il radar è adatto per applicazioni in ambienti ad alta concentrazione di polvere e di vapore?

– Il radar ad alta frequenza è ampiamente utilizzato per polveri, granuli e silos complessi. Il suo fascio stretto consente di evitare interferenze causate da strutture interne, e il radar offre generalmente un intervallo operativo più ampio rispetto alla tecnologia a ultrasuoni in ambienti polverosi.

È comunque necessario valutare la presenza di vapore, condensazione e accumulo di condensa sulla superficie dell'antenna. Una forte condensazione sulla superficie dell'antenna può alterare il comportamento dell'eco, mentre le prestazioni in applicazioni caratterizzate da elevata concentrazione di vapore dipendono dalla progettazione dell'antenna, dalla frequenza, dal mezzo e dalla posizione di montaggio.

Per applicazioni caratterizzate da elevata concentrazione di vapore, temperature elevate o condensazione severa, è opportuno utilizzare un modello radar compatibile con le condizioni di processo (temperatura, pressione) e con la configurazione dell'antenna.

7. Come si deve selezionare un radar resistente alla corrosione?

Per l'acido solforico, l'acido cloridrico, l'acido nitrico, gli alcali forti e altri liquidi corrosivi, la compatibilità dei materiali costituisce un fattore fondamentale nella selezione. Devono essere prese in considerazione tutte le parti a contatto, inclusi l'antenna, il sigillo di processo, la flangia e il collegamento filettato. Il radar resistente alla corrosione

può impiegare PTFE, PFA, PVDF o altri materiali chimicamente resistenti, oppure soluzioni di sigillatura di processo resistenti alla corrosione abbinate a strutture metalliche idonee. Il materiale finale deve essere selezionato in base al tipo di mezzo, alla concentrazione, alla temperatura e alla pressione.

: 8. Quali sono le cause di letture radar imprecise?

Le letture radar anomale devono essere analizzate in base alle condizioni di processo, alla posizione di montaggio, alla configurazione dei parametri, al comportamento dell'eco e allo stato del circuito di controllo di uscita.

9. Come verificare il funzionamento dell'alimentazione e i guasti dell'uscita 4-20mA?

Se il trasmettitore radar non presenta alcuna uscita oppure il sistema di controllo mostra un valore anomalo, verificare innanzitutto l'alimentazione, il cavo, i terminali, la barriera di sicurezza, l'isolatore e il modulo di ingresso analogico del PLC.

I trasmettitori radar Smart 4-20mA possono utilizzare correnti di allarme elevate o basse per segnalare guasti di misurazione o di dispositivi. La definizione esatta del corrente di guasto varia in base al produttore e al modello; pertanto, un valore di corrente superiore a 22 mA o inferiore a 3,5 mA non deve essere automaticamente interpretato come un guasto di un display specifico o di un modulo elettronico.

La risoluzione dei problemi dovrebbe combinare le informazioni diagnostiche locali, la corrente di uscita misurata, la curva di eco e il manuale del prodotto.

10. Che cos'è un eco falso?

Oltre alla superficie effettiva del liquido o del materiale, il radar può ricevere riflessioni dalle pareti del recipiente, dai fasci, dalle bobine di riscaldamento, dagli agitatori, dai ugelli e da altre strutture fisse.

Gli strumenti radar intelligenti moderni offrono spesso funzionalità di analisi della curva di eco e di soppressione degli eco falsi. Durante la fase di messa in servizio, è necessario conoscere il livello effettivo del processo e configurare adeguatamente l'intervallo di apprendimento.

Una posizione di montaggio adeguata riduce l'intensità degli echi di interferenza fissi; pertanto, l'installazione meccanica e l'elaborazione digitale degli echi devono essere considerate congiuntamente.

11. Cosa va verificato quando il radar risulta instabile in un silo per materiali solidi in massa?

I materiali solidi in massa presentano superfici inclinate e in continua variazione, e possono generare polvere, flussi di materiale in fase di riempimento e cumuli di materiale in movimento. Di conseguenza, le condizioni degli echi risultano più complesse rispetto a quelle osservabili su una superficie liquida calma.

Verificare che il radar sia puntato direttamente verso il flusso di riempimento

Verificare che il fascio raggiunga la parete o le travi strutturali

Verificare la distanza e i parametri relativi al materiale solido

Analizzare le curve di eco in condizioni di vuoto e con livelli normali di materiale.

Ispezionare l'antenna alla ricerca di polvere in eccesso o accumuli di materiale.

Ottimizzare la direzione dell'antenna in base all'angolo della superficie del materiale.

12. Quali sono i principali vantaggi della misurazione del livello mediante radar?

Misurazione senza contatto

Il sensore normalmente non rimane immerso nel mezzo di processo, riducendo l'usura meccanica e il rischio di contaminazione diretta.

Ampio campo di applicazione

Modelli idonei possono essere utilizzati in ambienti sotto vuoto, sotto pressione, ad alta temperatura, ricchi di vapori e polverosi.

Adatto per liquidi e solidi

Può essere applicato a serbatoi di stoccaggio, vasche di processo, silos per polveri e materiali granulari.

Manutenzione relativamente ridotta

Non sono presenti galleggianti o pesi in movimento continuo; pertanto, la manutenzione di routine si concentra principalmente sull'antenna e sulle condizioni di installazione.

Diagnostica digitale

Alcuni modelli intelligenti di radar consentono di ottenere curve di eco, qualità del segnale, stato del dispositivo e configurazione remota dei parametri.

13. Il radar è influenzato dalle variazioni di temperatura, pressione e mezzo?

Il radar utilizza onde elettromagnetiche; pertanto, variazioni di temperatura e pressione non provocano errori di distanza dovuti a variazioni della velocità del suono, a differenza delle misurazioni a ultrasuoni. Questo è uno dei motivi per cui il radar può essere impiegato in ambiente sotto vuoto e in un'ampia gamma di condizioni di processo.

Il sistema di misurazione completo deve comunque essere selezionato in base alla temperatura e alla pressione di processo richieste, poiché tali condizioni influenzano l'antenna, il sigillo di processo, la flangia e la struttura meccanica. Anche le proprietà dielettriche, lo stato superficiale, la schiuma, la condensazione e l'accumulo di materiale possono influenzare la qualità dell'eco.

14. Cosa va verificato dopo l'installazione e la messa in servizio?

FAQ

Q1: Un trasmettitore di livello radar deve essere sempre installato a una distanza minima di 200 mm dalla parete della nave?

A1: La distanza richiesta dipende dall'angolo del fascio radar, dalla progettazione dell'antenna e dalle dimensioni della nave. Alcuni modelli forniscono raccomandazioni simili, ma la distanza finale deve essere conforme alla documentazione di installazione del prodotto selezionato.

Q2: Tutti lo fanno?80GHz I trasmettitori radar hanno un angolo di fascio di 1°?

A2: No. L'angolo del fascio varia in base alle dimensioni e alla costruzione dell'antenna. I radar a alta frequenza forniscono generalmente un fascio stretto, ma l'angolo effettivo dipende dal prodotto specifico.

Q3: Tutti lo fanno?80GHz I trasmettitori radar offrono una precisione di 1 mm?

A3: No. L'accuratezza di misurazione dipende dalla progettazione dello strumento, dal suo intervallo di misura e dalle condizioni d'uso. Diversi 80GHz I prodotti possono presentare specifiche di accuratezza significativamente diverse.

Q4: I trasmettitori di livello a radar possono essere utilizzati per acidi e alcali fortemente corrosivi?

A4: Sì, purché venga selezionata un'antenna resistente alla corrosione, un sistema di sigillatura per ambienti corrosivi e una configurazione adatta ai materiali in contatto. Durante la selezione, è necessario verificare il tipo di mezzo, la concentrazione, la temperatura e la pressione.

Q5: Un corrente di uscita superiore a 22 mA indica che il modulo di visualizzazione è guasto?

A5: Non necessariamente. Le definizioni di corrente di guasto variano a seconda del dispositivo e della configurazione. Per determinare il tipo effettivo di guasto, è opportuno utilizzare la diagnostica locale e la documentazione specifica del prodotto.

Q6: Il radar è influenzato dalla schiuma?

A6: Sì. L'effetto dipende dallo spessore della schiuma, dal contenuto d'acqua, dalle proprietà del mezzo, dalla frequenza del radar e dalla progettazione dell'antenna.

Q7: È 80GHz Il radar è adatto per silos a materiale solido in grande quantità?

A7: È adatto a numerose applicazioni con polveri e materiali granulari. Il fascio stretto aiuta a evitare le pareti del recipiente e le strutture interne, sebbene debbano comunque essere considerati la polvere, l'angolo di superficie, la portata e la riflettività del materiale.

Q8: È necessario effettuare l'apprendimento degli eco falsi dopo l'installazione?

A8: In presenza di forti riflessioni fisse, è possibile utilizzare l'apprendimento degli eco o la soppressione degli eco falsi, a seconda delle capacità dello strumento e della procedura di messa in servizio.

– Conclusioni

La stabilità a lungo termine delle misurazioni del livello mediante radar dipende non soltanto dal trasmettitore stesso, ma anche dalla posizione di montaggio, dalle caratteristiche del fascio, dalla geometria della bocchetta, dalla forma del contenitore e dalle condizioni di processo. Il fascio del radar primario deve garantire un percorso di misurazione chiaro e deve evitare di attraversare flussi di fluido o ostacoli fissi di rilievo.

80GHz Il radar offre caratteristiche quali alta frequenza, lunghezza d'onda ridotta e fascio stretto, che garantiscono una notevole flessibilità di installazione in vasche complesse e silos per materiali in massa o solidi. L'angolo del fascio, la precisione, il tempo di risposta e l'intervallo di misurazione rimangono specifiche specifiche per ciascun prodotto. Le applicazioni in ambienti corrosivi, ad alte temperature, sotto pressione, ricchi di vapori, soggetti a condensazione o polverosi devono essere abbinate a materiali idonei, a una struttura meccanica adeguata e a certificazioni di idoneità per i processi in questione.

METRAVON I prodotti per la misurazione a livello radar possono essere configurati in base al mezzo di processo, all'intervallo di misurazione, alla temperatura, alla pressione, alla corrosività, alla presenza di polvere, di vapori e ai requisiti relativi all'interfaccia di automazione, con supporto per interfacce industriali come il protocollo 4-20mA e RS485 Modbus RTU per misurazioni di livello stabili, compatibili e scalabili in serbatoi di stoccaggio, vasche di processo e silos per solidi in libera circolazione.