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Un trasmettitore di livello radar a 80 GHz misura la distanza inviando energia a microonde verso una superficie e analizzando il segnale di ritorno. Convertire questa distanza in un livello utile richiede una posizione di riferimento e una superficie di misura definite. La conversione del livello in volume o massa richiede ulteriori informazioni; la sola frequenza non fornisce nessuna di queste definizioni.
Come convertire la distanza in livello nel serbatoio
In un’implementazione FMCW, la frequenza trasmessa varia durante una scansione. Il ritardo del segnale riflesso crea una differenza di frequenza che lo strumento elabora per stimare la distanza. L’elettronica ricevente deve anche selezionare la riflessione desiderata tra gli echi prodotti dal serbatoio e dal processo.
Con un riferimento fisso posto sopra una superficie orizzontale, il livello può essere espresso come H = E - d, dove E è la distanza dal riferimento al livello zero e d è la distanza misurata fino alla superficie. Tutte le grandezze devono usare lo stesso riferimento e le stesse unità. Spostare l’antenna modifica questa geometria anche se il liquido non si muove.
Per esempio, una E ipotizzata di 6.0 m e una d misurata di 2.4 m danno H = 3.6 m. È un esempio geometrico, non una raccomandazione di configurazione dello strumento. Non fornisce litri senza una relazione geometrica del serbatoio né tonnellate senza ulteriori informazioni sul materiale.
Scegliere un trasmettitore di livello radar a 80 GHz in base al modello, non soltanto alla frequenza
| Esempio pubblicato | Cosa significa la specifica per la selezione |
|---|---|
| MV-RD12 | Modello per liquidi con lente in PTFE da 32 mm, fascio nominale di 8 gradi e intervallo di distanza indicato di 0.1-30 m. |
| MV-RD21 | Modello per solidi sfusi con antenna in PTFE da 76 mm e fascio nominale di 3 gradi; occorre scegliere la configurazione del campo di misura. |
| Frequenza condivisa | Non garantisce la stessa larghezza del fascio, la stessa connessione di processo, gli stessi limiti ambientali né la stessa accuratezza nelle prove di accettazione. |
Il MV-RD12 può essere valutato per un’applicazione con liquidi, mentre il MV-RD21 impiega un’antenna diversa ed è destinato ai solidi sfusi. Nel verificare un’ostruzione, non attribuire al modello più piccolo per liquidi l’angolo del fascio del modello per solidi.
Un fascio più stretto facilita il posizionamento, ma non elimina tutti i modi di guasto
Una frequenza maggiore comporta una lunghezza d’onda minore e può consentire un fascio più stretto a parità di dimensioni dell’antenna. La progettazione effettiva dell’antenna resta importante. Un fascio più stretto può evitare una scala o una serpentina, ma può anche concentrare la misura su una depressione locale in un silo anziché rappresentare l’intero inventario.
Valutare schiuma, depositi e condensa nelle condizioni reali del processo. La misura senza contatto non significa che l’antenna resti pulita né che sia sempre disponibile un eco valido del liquido. Se le prestazioni sono incerte, indicare la condizione di processo da dimostrare anziché affidarsi a una generica dichiarazione di immunità alle interferenze.
Definire dove eseguire la conversione e la gestione dei guasti
Documentare se il trasmettitore invia distanza, livello o un’altra variabile configurata. Il PLC, la RTU o il registratore di dati ricevente deve usare unità compatibili e l’assegnazione prevista. Evitare di eseguire due volte la stessa sottrazione di conversione da distanza a livello in punti diversi del sistema.
Per l’inventario, identificare la tabella approvata di conversione livello-volume e chi la mantiene aggiornata dopo modifiche al serbatoio. Per un allarme, definire cosa fa il sistema quando la misura non è disponibile. Visualizzare l’ultimo livello valido senza indicarne l’età può nascondere una misura fallita.
D1. Una frequenza di 80 GHz garantisce automaticamente un’accuratezza di misura millimetrica una volta installato lo strumento?
La sola frequenza non determina l’accuratezza della misura una volta installato lo strumento. Usare la specifica di distanza del modello scelto e concordare metodo di riferimento, condizioni operative e limiti di accettazione sul sito. Valutare separatamente gli effetti del montaggio, dell’eco di superficie selezionato e della scalatura del sistema ricevente. Se l’acquisto richiede il volume o la massa dell’inventario, includere le incertezze di conversione e del materiale, senza trasferire direttamente a quel risultato una specifica di distanza.
D2. Il radar può pesare direttamente il contenuto?
Il radar osserva la distanza da una superficie riflettente; non pesa direttamente l’intero contenuto del serbatoio. Una stima di massa richiede una relazione volumetrica adeguata e informazioni sul materiale. In un silo di solidi, una sola misura locale della superficie può non rappresentare l’intero profilo. Se la massa è il risultato richiesto per l’acquisto, confrontare l’incertezza e il lavoro d’installazione del metodo d’inventario proposto con quelli di un sistema di pesatura.
D3. Il modello con il campo più esteso è l’acquisto più sicuro?
Scegliere prima l’intervallo utilizzabile e l’installazione, anziché il campo massimo pubblicizzato. Verificare la posizione richiesta della superficie più vicina all’antenna, la distanza a livello basso, la posizione dell’antenna, le condizioni di processo e l’interfaccia ricevente per la versione offerta. Un campo maggiore non risolve una zona prossima o un bocchello inadeguati e non dimostra che lo strumento distinguerà il bersaglio previsto negli stati operativi pertinenti.
Sommario
Partire dalla grandezza richiesta per il serbatoio per definire l’antenna e il riferimento necessari. Inviare la geometria del serbatoio, il prodotto e i requisiti del sistema ricevente per una valutazione del modello a 80 GHz.
