Cos'è un sensore di livello radar? Misurazione, vantaggi e problemi di misura comuni

Un sensore di livello radar è uno strumento non contatto che utilizza onde elettromagnetiche per la misurazione del livello continuo. È normalmente installato sopra un serbatoio, un vaso, un bacino o un silo e trasmette segnali radar verso la superficie liquida o materiale. L'eco riflesso viene quindi analizzato per determinare la distanza tra il sensore e la superficie misurata.

Rispetto alle tecnologie di misura di contatto basate sulla pressione, galleggiante e altre tecnologie, il radar free-space non deve rimanere immerso nel mezzo di processo. Questo rende il radar particolarmente adatto per applicazioni corrosive, viscose, ad alta temperatura, ad alta pressione e difficili da mantenere. La tecnologia radar è anche ampiamente utilizzata per liquidi, fanghi, polveri e solidi granulari.

1. Come funziona un sensore di livello radar?

Trasmissione radar

L'antenna trasmette onde elettromagnetiche ad alta frequenza verso la superficie del materiale.

Rifiuto di superficie

Il segnale radar è riflesso dalla superficie liquida o solida e ritorna al sensore.

Calcolo della distanza

Lo strumento analizza i segnali trasmessi e riflessi per determinare la distanza dalla superficie del materiale.

Conversione di livello

La geometria del serbatoio e i valori dell'intervallo configurati vengono utilizzati per convertire la distanza in livello, percentuale o volume.

2. Perché Radar ha considerato un sensore di livello non connesso?

Un sensore radar free-space è montato sopra il mezzo di processo e non ha bisogno di essere immerso nel materiale liquido o in massa. Questo elimina molti problemi meccanici e di contatto di processo associati a carri, parti in movimento e sonde permanentemente immersi.

Nessun contatto diretto

Adatto per supporti di processo corrosivi, viscosi o contaminanti.

Wear meccanico basso

Non ci sono meccanismi galleggianti che devono muoversi continuamente con il livello liquido.

Manutenzione ridotta

I controlli di routine si concentrano principalmente sull'antenna, il cablaggio, la sigillatura e la diagnostica dello strumento.

3. Principali vantaggi dei sensori di livello radar

4. Radar è completamente inalterato dal Process Medium?

No. Il radar non è generalmente direttamente influenzato dalla densità allo stesso modo della misurazione del livello idrostatico, e non dipende dalla velocità del suono in aria come la misurazione ultrasuoni. Tuttavia, la condizione di processo medio e superficie influenza ancora qualità eco.

Proprietà elettriche

Le proprietà dielettriche della resistenza di riflessione radar di media influenza.

Condizione di superficie

La turbolenza, l'agitazione o le superfici inclinate possono cambiare la direzione del segnale riflesso.

Schiuma

L'effetto dipende dallo spessore della schiuma, dalla densità e dal comportamento dielettrico.

Costruttore di Antenna

La condensazione pesante, il rivestimento o la cristallizzazione possono ridurre la resistenza del segnale.

5. Problema comune: Falsi eco dalle ostruzioni interne

Gli interni tipici della nave includono:

• travi di sostegno;

• Griglia;

• Bobine di riscaldamento;

• Agitatori;

• Supporti interni;

• Pipes.

Queste strutture possono generare forti riflessi e possono causare letture instabili, valori fissi, o indicazione su larga scala errata. Gli strumenti radar moderni usano spesso il tracciamento multi-eco e la soppressione del falso eco per distinguere la vera superficie del prodotto dalle ostruzioni interne.

Azione consigliata:Prima ottimizzare la posizione del sensore e la direzione del fascio per evitare grandi ostruzioni. Se questo non è possibile, analizzare la curva dell'eco e utilizzare la soppressione del falso eco secondo il manuale dello strumento.

6. Problema comune: Installazione troppo vicino al punto di riempimento

Un sensore radar generalmente non dovrebbe essere installato direttamente sopra un flusso di riempimento forte.

Splash

Le gocce liquide o il materiale in movimento possono entrare nella zona di misura vicino al campo.

Severe movimento superficie

Il riempimento rapido può produrre turbolenze e superfici liquide inclinate.

Polvere o vapore

Il processo di riempimento può creare condizioni atmosferiche complesse nella nave.

7. Problema comune: schiuma e vapore

Radar generalmente esegue meglio della misurazione ultrasuoni nelle applicazioni del vapore perché le onde elettromagnetiche non dipendono dalla velocità del suono nello spazio del gas. Tuttavia, non è corretto presumere che tutte le condizioni di vapore e schiuma abbiano effetto zero.

Una valutazione speciale può ancora essere richiesta quando c'è:

• Schiuma spessa;

• Ebollizione grave;

• condensazione pesante;

• Rapidi cambiamenti di temperatura;

• Accumulazione liquida sull'antenna.

8. Perché un metro di livello radar salta improvvisamente a scala completa?

9. Applicazioni tipiche dei sensori di livello radar

Serbatoi di stoccaggio liquido

Acqua, oli, sostanze chimiche e altri liquidi di processo.

Vescoli di processo

Adatto per condizioni di processo esigenti, con attenta considerazione di agitatori e interni.

acque reflue e fanghi

La misurazione senza contatto riduce la contaminazione diretta del sensore.

Silos solidi sfusi

Adatto per cereali, cemento, polveri minerali, pellet e altri solidi di rinfusa.

Alta temperatura e pressione

Sono disponibili modelli radar speciali per condizioni di processo estreme.

Supporti corrosivi

Il radar free-space evita il contatto diretto con il mezzo di processo, anche se i materiali di connessione di processo devono ancora essere compatibili.

Dieci. Quali informazioni è necessario per la selezione del sensore di livello radar?

Media

Liquido o solido
Nome medio
Viscosità
Schiuma
Proprietà elettriche

Serbatoio

Altezza
Diametro
Strutture interne
Punto di riempimento
Dimensione del collegamento di processo

Processo

Temperatura
Pressione
Vaporizzatore
La polvere
Stato di vuoto

Elettricità

Alimentazione elettrica
4-20 mA
HART
RS485
Protezione contro le esplosioni

FAQ: Sensori di livello radar

1. Un sensore di livello radar è un sensore non contatto?

Sì, il radar free-space è una tecnologia di misura senza contatto. Il sensore è installato sopra il mezzo e misura la superficie utilizzando onde elettromagnetiche.

2. Il radar può misurare solidi di massa?

Si'. I trasmettitori di livello radar sono ampiamente utilizzati per cemento, polvere minerale, grano, pellet di plastica e altri materiali di rinfuse in polvere o granulari.

3. Il radar è influenzato dalla densità liquida?

Radar misura direttamente la distanza, quindi le variazioni della densità liquida generalmente non causano gli errori di conversione di livello diretto associati alla misura idrostatica.

4. Il radar è influenzato dal vapore?

Le condizioni normali del vapore hanno generalmente un'influenza limitata, ma il vapore grave, la condensazione, la temperatura estrema o l'accumulo di liquido sull'antenna richiedono ancora una corretta selezione dello strumento.

5. Perché il radar a volte salta a scala piena?

Le cause comuni includono la perdita della vera eco di superficie, ostruzioni interne, interferenze di riempimento, schiuma spessa, eco forti vicino al campo, o impostazioni di intervallo e guasto errate.

6. Il radar può essere installato direttamente sopra il punto di riempimento?

In genere non è raccomandato perché i flussi di riempimento, spruzzo, polvere e movimento di superficie grave possono aumentare le interferenze di misura.

7. Quali informazioni ha bisogno METRAVON per la selezione?

Si prega di fornire il mezzo, gamma di misura, altezza del serbatoio e diametro, strutture interne, punto di riempimento, temperatura, pressione, schiuma, vapore, polvere, dimensione del collegamento di processo, segnale di uscita, requisiti di protezione contro le esplosioni e foto di installazione.

Conclusioni

I sensori a livello radar sono una tecnologia matura senza contatto per la misurazione a livello continuo. I loro principali vantaggi includononessun contatto diretto con il processo medio, ampia gamma di applicazioni, bassa sensibilità ai cambiamenti di densità, e forte idoneità per temperature, pressione e ambienti polverosi esigenti.

Tuttavia, la misurazione del radar non è completamente indipendente dalle condizioni di processo. Ostruzione interna, posizione di riempimento, schiuma, condensazione, accumulo di antenne, e le proprietà dielettriche del mezzo possono tutti influenzare le prestazioni di misura. Per la selezione dei sensori di livello radar METRAVON, il range medio, di misura, la struttura del vaso, le condizioni di processo, la posizione di installazione e i requisiti del segnale devono sempre essere considerati insieme.