Czy radarowy miernik poziomu ma strefę martwą? Ustawienia, dobór 80 GHz i montaż radaru falowodowego

I. Czy radarowe mierniki poziomu posiadają strefę martwą?

Radarowe mierniki poziomu zazwyczaj charakteryzują się określoną strefą martwą obszarem pomiarowym w bliskim polu.

Zona ślepa odnosi się do określonej odległości w pobliżu anteny radarowej. W tym obszarze urządzenie może być dotknięte takimi czynnikami, jak antena, połączenie procesowe, sygnał przesyłany oraz odbicia w bliskim polu, co utrudnia stabilne określenie rzeczywistej powierzchni pomieranego medium.

W niektórych dokumentach technicznych dotyczących montażu radarowych mierników poziomu z montażem na flansie wartość około0,3 mponiżej powierzchni montażowej flansu może być wykorzystana jako punkt odniesienia do strefy ślepej bliskiego pola.

Jednak ta wartość nie stanowi uniwersalnego parametru dla wszystkich radarowych mierników poziomu.

Faktyczna strefa zamkniętej widoczności zależy od następujących czynników:

• Model radaru;

• Typ anteny;

• Częstotliwość pracy;

• Metoda montażu;

• Konstrukcja flanży lub króćca;

• Kapacita przetwarzania sygnału.

Zatem najważniejszym zasadą podczas instalacji radarowego miernika poziomu jest:

Najwyższy poziom materiału lub najwyższy poziom płynu nie powinien wejść do określonej ślepej zony pomiarowej urządzenia.

Specyficzna strefa ślepej pracy powinna zostać potwierdzona na podstawie karty technicznej lub podręcznika odpowiedniego modelu.

II. Jak należy ustawić maksymalny poziom materiału w mierniku poziomu radarowego?

Mierniki poziomu radarowe są zazwyczaj instalowane na górze zbiornika magazynowego lub sila, w związku z czym strefa ślepej pracy w bliskim polu znajduje się poniżej urządzenia.

Podczas ustawiania najwyższej wartości materiału należy nadal zachować wystarczającą odległość między powierzchnią medium a anteną radarową.

W przypadku wprowadzenia środka do oczyszczonej zony mogą wystąpić następujące problemy:

• Nie można poprawnie zmierzyć wysokiego poziomu materiału;

• Wartość odczytana nagle wzrasta;

• Instrument zamknie się na niewłaściwym echo;

• Zmierzona wartość pozostaje niezmieniona;

• Wywystępująują się nieprawidłowe sygnały alarmowe.

Zatem w fazie projektowania zbiornika magazynowego lub silos należy jednocześnie uwzględnić następujące czynniki:

Najwyższy poziom materiału w procesie + strefę martwą radaru + konieczny margines bezpieczeństwa.

Zona ślepa jest zazwyczaj ustawiona w parametrach fabrycznych instrumentu; czy wymagana jest jej dostosowanie do konkretnego projektu, należy określić zgodnie z wymogami wdrożenia danego modelu.

III. Co należy wziąć pod uwagę przy zakupie 80 GHz Metr poziomu radarowy?

80 GHz Mierniki poziomu radarowe zazwyczaj wykorzystują technologię fali ciągłej z modulacją częstotliwościową.

W trakcie jednego cyklu przeszukiwania częstotliwości przyrząd przesyła sygnały radarowe, ich częstotliwość zmienia się ciągle. Po odbiciu sygnału przez materiał lub powierzchnię płynu powstaje różnica częstotliwości między odbitym sygnałem a obecnym sygnałem przesyłanym.

Instrument oblicza odległość od radaru do powierzchni medium poprzez analizę tej różnicy częstotliwości.

Niektóre 80 GHz Modele radarowe mogą oferować:

• Przybliżoną średnią wiązkę o szerokości około 1°;

• Dokładność pomiaru na poziomie milimetrowym;

• Szybkie przetwarzanie odbićów;

• Szybkie śledzenie poziomu;

• Wyświetlanie krzywizny odbićów;

• Wielozastępczy interfejs obsługi;

• Zastosowania w środowiskach o wysokim poziomie pyłu lub par.

Niektóre specyficzne modele mogą również określićdokładność 1 mmlub przybliżony cykl pomiarowy5 ms.

Te specyfikacje dotyczą konkretnych produktów i nie mogą być traktowane jako uniwersalne parametry dla wszystkich produktów.80 GHz Instrumenty radarowe. Realny wybór produktu powinien być oparty na odpowiednim dokumentie technicznym modelu.

IV. Dlaczego?80 GHz Czy radar jest odpowiedni do stosowania w złożonych silosach?

Jedna ważna cecha 80 GHz Radar charakteryzuje się stosunkowo wąskim promieniem.

Wąski promień transmisji pomaga zmniejszyć:

• Odbicia od ściany zbiornika;

• Zakłócenia w strukturze podporowej;

• Interferencja rur;

• Interferencja urządzenia do wypełniania;

• Falszowe odbicia generowane przez inne wewnętrzne struktury;

Zatem,80 GHz Radar można uznać za jedno z rozwiązań do pomiaru poziomu dla:

• Pojazdów o małym średnicy;

• Zbiorników magazynowych z skomplikowanymi wewnętrznymi strukturami;

• Silosów z materiałami stałymi;

• Środowisk o wysokim poziomie pyłu.

Jednocześnie niektóre modele pozwalają na montaż za pomocą stosunkowo długich króćców montażowych; jednak wymiary króćców oraz dopuszczalna długość powinny być określone zgodnie z wymaganiami konkretnego produktu.

V. Jak działa radarowy miernik poziomu z technologią fal kierowanych?

Radar poziomu oparty na falach kierowanych również wykorzystuje fale elektromagnetyczne do pomiaru poziomu, jednak jego metoda propagacji sygnału różni się od tej stosowanej w konwencjonalnym radarze w przestrzeni wolnej.

Wysokofrekwencyjne impulsy radaru opartego na falach kierowanych podróżują w kierunku medium za pośrednictwem:

• Prętu sondy;

• Kabla stalowego.

Gdy impuls radarowy dociera do powierzchni pomierzanego medium, część sygnału odbija się i powraca do przyrządu w tym samym trajektorii.

Przyrząd oblicza odległość od referencyjnej pozycji sondy do powierzchni medium na podstawie czasu rozprzestrzeniania impulsu radarowego, a następnie konwertuje ją na sygnał poziomu.

Proces pomiarowy można podsumować następująco:

Wyśłanie impulsu wysokiej częstotliwości → Przejście wzdłuż stojaka sondy lub staliowego kabla → Odbicie na powierzchnimediumowa → Powrót do przyrządu → Obliczenie dystansu → Konwersja na poziom

VI. Jaka jest różnica między radarem z falami kierowanymi a konwencjonalnym radarem?

Konwencjonalny radar w przestrzeni swobodnej wysyła fale radarowe do statku za pomocą anteny.

Radar fal kierowanych, z kolei, kieruje sygnał przez pręt sondowy lub drut stalowy.

Podczas montażu należy więc zwrócić szczególną uwagę na położenie pręta sondy lub stalowej linki.

Jeśli stalowy kabl falowy wskazujący styka się z:

• Ścianą basenu;

• Ścianą zbiornika;

• Podporami;

• Rurami;

• Obudowami ochronnymi;

Mogą powstawać dodatkowe odbicia, które mogą wpływać na identyfikację poziomu.

Zatem podczas montażu należy zachować odpowiedni odstęp wokół sondy.

VII. Co należy wziąć pod uwagę podczas montażu radarowego miernika poziomu z systemem prowadzonych fal?

1. Odłącz zasilanie przed usuwaniem istniejącego przyrządu

Przed wymianą miernika poziomu należy najpierw odłączyć zasilanie przyrządu oraz rozłączyć przewody sygnału zgodnie z wymogami elektroinstalacji na miejscu.

Po zakończeniu instalacji nowego przyrządu oraz sprawdzeniu przewodnictwa zainstaluj zasilanie.

2. Unikaj instalacji radaru wyprowadzania wody ściekowej lub w obszarach o silnym wpływie.

Radar fal prowadzony nie powinien być instalowany bezpośrednio w punktach wjazdu wody ściekowej, punktach wypełniania cieczy lub na miejscach z wyraźnym zakłóceniem przepływu cieczy.

Przepływ przychodzącej cieczy może spowodować wahanie stalowego kabla lub szybkie zmianę powierzchni cieczy, co może wpływać na wynik pomiaru.

3. Upewnij się, że stalowy kabel z wodzącą falą nie ma kontaktu z otaczającymi strukturami.

W niektórych projektach instalacji basenów ściekowych złącza i podpory są odpowiednio rozmieszczone tak, aby stalowy kabel pozostał w możliwie najbardziej odpowiedniej pozycji wewnątrz naczynia.

Główne zadanie polega na zapobieganiu kontaktowi stalowego kableta z otaczającymi strukturami oraz powstawaniu dodatkowych odbić.

Specyficzna odległość instalacyjna powinna być określona w zależności od rzeczywistych wymiarów naczynia oraz wymogów urządzeń pomiarowych.

VIII. Jak należy zainstalować kable sygnałowych do radarów z sygnałami fal prowadzonych?

Niektóre projekty przemysłowe wykorzystują kable o właściwościach oporności na ognie oraz kable wewnętrznie bezpieczne oraz metalowe kondukty do przewodzenia sygnałami.

Podczas montażu kabla należy wziąć pod uwagę następujące punkty:

• Poprawnie połącz kabel sygnałowy z terminalami przyrządów;

• Bezpiecznie zabezpiecz przewód;

• Zaciągnij zatwierdzaczkę kabla;

• Zastosuj ochronę przeciwodporową przy wejściu kabla;

• Ziemizuj warstwę ochronną zgodnie z wymaganiami projektu.

Niektóre normy przyjęcia projektów mogą wymagać przeprowadzenia testów izolacyjnych; na przykład:

• Napięcie testowe: 500 V VDC;

• Długość testu: 60 s;

• Opór izolacyjny: ≥20 MΩ;

Wartości te stanowią specyficzne wymagania projektowe. Podczas przeprowadzania testów izolacyjnych należy przestrzegać instrukcji użytkownika przyrządu oraz specyfikacji elektrycznych projektu.

IX. Dlaczego zewnętrzne radarowe mierniki poziomu powinny wykorzystywać system „Drip Loop"?

W basenach odprowadzających ścieki na zewnątrz, zbiornikach magazynującym lub w podobnych środowiskach instalacyjnych par woda, woda deszczowa oraz kondensat mogą przepływać wzdłuż kabla w stronę urządzenia.

W związku z tym w kablu można utworzyć pętlę spustową przed jego wejściem do urządzenia.

Gdy woda przepływa wzdłuż kabla, najpierw będzie kropiała z najniższej punktu, co redukuje ryzyko wpływu wilgoci do skrzynki urządzenia wzdłuż kabla.

W tym samym czasie należy również zapewnić następujące:

• Kłopa kabla została odpowiednio zabezpieczona;

• Pokrywa housinga została prawidłowo zaciągnięta;

• Wejście kabla jest wodoodporne;

• Instalacja zewnętrzna spełnia wymagane poziom ochrony.

X. Jakie są cechy radarowych mierników poziomu w warunkach wysokiej temperatury?

– radarowe mierniki poziomu pracujące w wysokich temperaturach – są głównie stosowane do pomiaru poziomu w warunkach przemysłowych, gdy temperatura procesu jest wysoka.

Niektóre METRAVON Konfiguracje radarowego miernika poziomu do wysokich temperatur mogą obejmować:

• Skrzynkę z stalii nierdzewnej typu 304;

• Lokalny ekran LCD;

• Standardowe połączenie śrubowe;

• Montaż ramki;

• Montaż flanży;

• Zabezpieczająca klapa kabla przeciwodporna i przeciwprzemysłowa;

• Struktura ochrona IP67.

Te konfiguracje należy potwierdzić zgodnie z konkretnym modeliem.

W zastosowaniach przy wysokich temperaturach, oprócz materiału obudowy, należy zwrócić szczególną uwagę również na połączenie procesowe, antenę oraz dopuszczalny zakres temperatur procesowych urządzenia.

XI. Jaka jest różnica między ultradźwiękowym miernikiem poziomu a radarowym miernikiem poziomu?

Najbardziej podstawowa różnica między tymi dwoma urządzeniami polega na rodzaju wykorzystywanego sygnału.

Ultrasonowe mierniki poziomu wykorzystują fale dźwiękowe do pomiaru, podczas gdy radarowe mierniki poziomu wykorzystują fale elektromagnetyczne.

Podczas pomiaru poziomu piany nie należy jedynie założyć, że fale radarowe zawsze mogą przeniknąć przez wszystkie rodzaje piany.

Szerokość piany, zawartość wilgoci oraz struktura mogą wpływać na rzeczywisty odbitek radarowy; dlatego zastosowanie należy ocenić w zależności od rzeczywistych warunków eksploatacyjnych.

XII. Lista kontrolna do instalacji strefy ciemnej metra radarowego

Często zadawane pytania –

Pytanie 1: Czy istnieje zoną zamkniętej strefy w radarowym mierniku poziomu? Zawsze 0,3 m?

Brak. Wartość około 0,3 m stanowi jedynie wartość referencyjną dla niektórych produktów lub metod montażu. Zona ciemna może ulegać zmianie w zależności od modelu radaru, anteny oraz częstotliwości pracy; dlatego należy korzystać z specyfikacji konkretnego produktu.

Q2: Dlaczego najwyższy poziom cieczy nie powinien wpadać w zonę ciemną radaru?

Gdy medium wchodzi do zony ślepej bliskiego pola, przyrząd może nie być w stanie wiarygodnie rozróżniać echo rzeczywistej powierzchni cieczy, co prowadzi do nieprawidłowego pomiaru wysokiego poziomu.

Q3: Czy każdy?80 GHz Radar z kątem promienia 1° i dokładnością 1 mm?

Nie. Są to specyfikacje wydajności dla konkretnych modeli. Kąt promienia, dokładność oraz cykl pomiarowy dla różnych modeli.80 GHz Instrumenty radarowe mogą się różnić.

Q4: Dlaczego stalowy kabel radarowy do pomiaru fal prowadzony nie powinien dotykać ściany zbiornika?

Kontakt między stalowym kablem a konstrukcjami metalicznymi może wywołać dodatkowe odbicia. Długotrwałe tarcie może również prowadzić do zużycia mechanicznego.

Q5: Czy radarowe mierniki poziomu można stosować w warunkach próżni?

Radar wykorzystuje fale elektromagnetyczne i nie zależy od powietrza w procesie propagacji. Zatem urządzenie można stosować w warunkach próżniowych w zależności od klasy ciśnieniowej oraz projektu konstrukcyjnego urządzenia.

Q6: Które rozwiązanie jest bardziej odpowiednie dla cieczy pieniących się – radar czy ultradźwiękowe?

Decyzję należy podjąć w zależności od stanu piany. Pomiar ultradźwiękowy jest zazwyczaj bardziej podatny na wpływ piany, podczas gdy metoda radarowa może również ulegać wpływowi grubych piany lub piany o wysokim zawartości wilgotności. Wybór nie powinien opierać się wyłącznie na typie urządzenia.

Podsumowanie –

Radarowe mierniki poziomu zazwyczaj posiadają zonę ciemną pomiaru w bliskim polu. Z tego względu podczas montażu należy zapewnić, że:

Najwyższy poziom cieczy nie powinien wejść do zony ciemnej.

Zona ciemna zależy od modelu przyrządu, anteny, częstotliwości oraz konstrukcji instalacji; jej wartość nie powinna być ustalana na podstawie jednej stałej odległości dla wszystkich zastosowań.

Dla 80 GHz W przypadku radaru kluczowymi czynnikami są:

Kąt wiązki, dokładność, cykl pomiarowy, zasięg pomiarowy oraz rzeczywiste warunki eksploatacyjne.

W przypadku radarów z falami prowadzonymi należy zwrócić szczególną uwagę na następujące aspekty: pozycję sondy lub stalowego kabla

Miejsce wejścia cieczy, otaczające przeszkody, wodoodporność kabla oraz połączenie ziemowe schowka.

– prawidłowe ustawienie maksymalnej poziomu materiału oraz zapewnienie, że konstrukcja instalacji spełnia wymagania instrumentu, są kluczowymi warunkami zapobiegania anomalijom pomiarowych w obszarze bliskim w radarowych miernikach poziomu.