レーダー液位計のビーム角は、実際の容器図に描き込むことで役立ちます。アンテナの中心線がはしごを避けていても、距離とともに広がる測定経路が下方ではしごに重なる場合があります。ノズル直下の空間だけでなく、必要な最低液面まで干渉の有無を確認してください。
レーダー液位計のビーム角から必要な空間を求める
初期の幾何学的な見積もりでは、公称ビーム径はD = 2L tan(theta/2)です。Lはアンテナからの距離、thetaはビームの全角を表します。距離の単位を統一してください。同じアンテナでも測定距離が長くなるほど照射範囲は広がります。これは設計検討のための計算であり、この境界の外では反射が発生しないという意味ではありません。
以下のMETRAVON液体用レーダーの選択肢は、注文時に単に80 GHzと指定するだけでなく、アンテナを特定すべき理由を示しています。記載の角度はアンテナ径によって異なります。プロセス開口を確保する前に、提案された機器の図面を確認してください。
| 型式 | アンテナ | 図面の確認事項 |
|---|---|---|
| MV-RD11S | 21 mm PTFE、記載ビーム角14度。 | 小型タンク内で広がる照射範囲と、壁までの空間を確認します。 |
| MV-RD12 | 32 mm PTFE、記載ビーム角8度。 | 流入口、筋交い、測定に使う最低液面に対するビーム位置を確認します。 |
| MV-RD13 | 76 mm PTFE、記載ビーム角3度。 | 大きなアンテナの接続部と、狭い測定経路で代表性のある液面を捉えられるかを確認します。 |
ビーム角が小さいだけではノズルの適合を判断できない
ノズル内径、長さ、異径継手、溶接部、アンテナ位置は近距離部の設置条件に影響します。円錐の式を近距離側に外挿して、狭い接続部を適合と判断しないでください。ノズル全体の断面を選定機器の取付指示と照合してください。ノズル形状の確認は、遠方の障害物確認とは別の作業です。

容器の立面図で、各障害物の高さにおける照射範囲を示してください。平面図には流入物の軌道と、運転中に動く機器を含めます。充填管やかくはん機が特定の運転状態でだけ測定経路を横切ることもあるため、空容器内が障害物のない状態で写った写真だけでは十分な証拠になりません。
最も狭いビームを選ぶ前に測定対象の面を選ぶ
液体タンクでは、液面に向かう経路が開けていても、代表性のない渦や継続的な充填の乱れを避けた位置でなければ役立ちません。固体では、小さな照射範囲が変化する堆積面の一部を追う場合があります。ここに挙げた液体用モデルを、角度が好ましいという理由だけで固体用途に流用しないでください。
設置後は、安全に確認できる複数の高さでエコーカーブと実際の液位を比較してください。機器が選択した対象と、充填中の変化を記録します。金属の強い反射体やアンテナのサイドローブがあるため、図面上で公称ビームに干渉がなくても現場確認が必要です。承認した位置と角度を記録し、保守時に再現できるようにしてください。
ビーム配置の検討に関する質問
Q1. 狭いビームなら壁際に設置しても補えますか?
幾何学的な重なりを減らせる場合はありますが、壁の継ぎ目、付着物、実際の放射パターンも重要です。角度だけで位置を承認せず、空間に余裕のある位置を選んでエコーを確認してください。
Q2. 配管を避けるためにアンテナを傾けてもよいですか?
その用途で承認された設置方法の範囲内に限ります。傾けると観測する面が変わり、斜距離と鉛直液位の関係も変化します。障害物のある液体タンクのノズルに対する万能な対策ではありません。
まとめ
ビームの幾何形状を使って干渉する位置を除外し、残った候補をノズルと実際のエコーで検証してください。アンテナ位置の検討用に容器の断面図をご提出ください。障害物の高さと必要な最低液位も含めてください。
