Jak dobrać antenę do radarowego pomiaru poziomu

Jak wybierać antenę do pomiaru poziomu za pomocą radaru: typy, cechy oraz przewodnik po zastosowaniach –

Antena jest kluczowym elementem urządzenia do pomiaru poziomu za pomocą radaru, ponieważ przekazuje i odbiera sygnał elektromagnetyczny używany do pomiaru poziomu. Różne konstrukcje anten różnią się pod względem kąta promienia, współczynnika przyrostu, wymiarów montażowych, odporności na działanie chemiczne oraz odporności na gromadzenie się sygnału, dlatego wybór odpowiedniej anteny ma bezpośredni wpływ na stabilność pomiarów.

Nie istnieje jedna antena radarowa, która byłaby odpowiednia dla każdego zastosowania. Prawidłowy wybór powinien opierać się namedium procesowe, mierzenie odległości, wymiar połączenia procesowego, geometria naczynia, temperatura, ciśnienie, pył, parę oraz wewnętrzne przeszkody.

1. Najczęstsze typy anten do pomiaru poziomu za pomocą radaru

Antena prętowa

Kompaktowa konstrukcja, odpowiednia dla mniejszych połączeń procesowych oraz wybranych zastosowań w środowiskach korozyjnych. Ochrona przed temperaturą, ciśnieniem oraz działanie substancji chemicznych zależy od materiału anteny oraz konstrukcji urządzenia.

Antena w kształcie rogówki

Szeroko stosowana antena radarowa w przestrzeni wolnej, charakteryzująca się wysokim przyrostem sygnału. Większe średnice rogówki zapewniają, że przy tej samej częstotliwości pracy uzyskuje się wąwszy strzałek.

Antena paraboliczna

Zawiera wysoką wzmocnienie oraz wąski promień promieniowania, co czyni ją odpowiednią do zastosowań w dużych zbiornikach, wysokich siloach oraz w sytuacjach, w których należy unikać obecności struktur wewnętrznych.

Antena lękowa

powszechnie stosowana w radarowych urządzeniach o wysokiej częstotliwości. Dzięki kompaktowemu kształtowi i gładkiej powierzchni jest odpowiednia dla wąskich zbiorników, małych połączeń procesowych oraz wielu zastosowań w środowiskach pełnych pyłu.

Antena płaski

Wykorzystywana w wybranych projektach instrumentów, w tym w niektórych zastosowaniach z zbiornikami stabilizacyjnymi, gdzie układ anteny i rurociągu został zaprojektowany w celu zapewnienia kontrolowanego ścieżki radarowej.

2. W jakich przypadkach antena prętowa jest odpowiednia? Anteny prętowe są zazwyczaj kompaktowe i mogą być montowane za pomocą stosunkowo małych połączeń procesowych. Niektóre wersje wykorzystują materiały takie jak PTFE, PFA lub inne materiały odporne na działanie chemiczne, co czyni je odpowiednimi dla zastosowań z wykorzystaniem roztworów korozyjnych.

Głównे переваги: kompaktowa montaż, łatwe czyszczenie oraz możliwość stosowania materiałów odpornych na działanie chemiczne.

Głównे переваги

Kompaktowa montaż, łatwe czyszczenie oraz możliwość stosowania materiałów odpornych na działanie chemiczne.

Punktów do rozważenia:

Niektóre anteny prętowe charakteryzują się stosunkowo szerokim pęłem, dlatego zakres pokrycia pęłem należy dokładnie sprawdzić w wąskich zbiornikach lub kontejnerach zawierających liczne wewnętrzne konstrukcje.

Maxymalny zakres pomiarowy, temperatura procesu oraz znamienia ciśnienia należy zawsze czerpać z dokumentacji technicznej konkretnego urządzenia, a nie domagać się ich ustalenia wyłącznie na podstawie typu anteny.

3. Jakie są cechy anteny w kształcie rogatki?

Anteny w kształcie rogatki należą do najbardziej ugruntowanych rozwiązań stosowanych w pomiarach poziomu radaru w przestrzeni wolnej. Pod tej samej częstotliwości pracy większa rógowa antena zazwyczaj zapewnia większy współczynnik wzmacniania oraz wąwszy promień promieniowania.

anteny typu «horn» są szeroko stosowane w zbiornikach magazynowych, zbiornikach buforowych, kontejnerach procesowych oraz w wybranych zastosowaniach z materiałami stałymi. W przypadku środowisk korozyjnych należy sprawdzić chemiczną kompatybilność materiałów anteny oraz materiałów połączeń procesowych, zamiast zakładать, że anteny w kształcie rogówki nie są odpowiednie do zastosowania z definicji.

4. W jakich przypadkach należy rozważyć zastosowanie anteny parabolicznej?

Głównymi zaletami anteny parabolicznej sąwysoki współczynnik wzmocnienia oraz wąski promień promieniowania.To czyni ten system przydatnym w dużych zbiornikach, wysokich siloach oraz na instalacjach, gdzie sygnał radarowy musi unikać ścian, belek, rurociągów lub innych stałych struktur.

Duże zbiorniki

Podstawne dla zastosowań wymagających dłuższego zakresu pomiarowego oraz większego przyrostu anteny.

Skomplikowane wnętrza instalacji

Stresowy promień promieniowania może pomóc w unikaniu ścian zbiorników, rurociągów, konstrukcyjnych nośników oraz innych przeszkód.

Środki o niskiej odbiorności;

wyższy współczynnik przywodu anteny może zapewnić dodatkowy margines sygnału w zastosowaniach, w których echa są stosunkowo słabe.

Kąt promienia nie jest ustalany na poziomie 3° lub 3,5°. Zależy on od częstotliwości radarowej, średnicy reflektora oraz konkretnego projektu anteny.

5. Dlaczego anteny lęgowe są powszechne w 80GHz Radar?

80GHz Radar działa na krótszej długości fali i umożliwia uzyskanie wąskiego promienia za pomocą stosunkowo kompaktowej anteny. Z tego powodu anteny lękowe są szeroko stosowane w radarowych urządzeniach o wysokiej częstotliwości.

Typowe zalety to:

• kompaktowe wymiary anteny;

• wąski promień skupienia;

• odpowiedniość dla małych połączeń procesowych;

• stosunkowo gładka powierzchnia anteny;

• dobra odpowiedniość dla wąskich naczyniów oraz złożonych struktur wewnętrznych.

• Możliwości czyszczenia powietrza dla wybranych modeli.

Dla silo z pyłem zawierających cement, popiół lotny, proszek mineralny, ziarna lub podobne materiały, antena lękowa w połączeniu z wąskim promieniem jest często praktycznym rozwiązaniem. Należy nadal ocenić nasładowanie pyłu, kąt spoczywu oraz rzeczywisty zakres pomiarowy.

6. Czy studia cichego jest tym samym, co antena?

Nie. Kotło ciche można lepiej rozumieć jako instalacjęoraz układ kierowania sygnałem.wstattanie standardowego typu anteny radarowej. Przyrząd radarowy działający w przestrzeni otwartej można zamontować na górze zbiornika cichego lub komory bocznej, w taki sposób, że sygnał radarowy będzie propagować się wewnątrz rurociągu.

Niektóre urządzenia radarowe wykorzystują anteny płaskie, specjalnie zaprojektowane dla zastosowań w zbiornikach cichych. W tych instalacjach mają znaczenie następujące punkty:

• średnica wewnętrzna rurociągu;

• pionowość rurociągu;

• stan powierzchni wewnętrznej rurociągu;

• spoi oraz wyrównanie flanżów;

• swobodne przepływanie cieczy do wnętrza i z wnętrza rurociągu.

Duże pierścienie zacięć, niepasujące łąówki, nakładanie się lub osady wewnątrz studni stabilizacyjnej mogą powodować niepożądane odzwierciedlenia oraz obniżać wiarygodność pomiarów.

7. Czy druty i kable radarowe z falami kierowanymi są antenami?

Radar z falami kierowanymi wykorzystuje inną strukturę pomiarową niż radar w przestrzeni wolnej. Pulsy elektromagnetyczne są kierowane przez pręt, kabel lub sondę koaksjalnąoraz.

W celu dokładności technicznej lepiej jest te urządzenia określać jako sondy radarowe oparte na falach kierowanych, a nie jako anteny radarowe działające w przestrzeni wolnej.

Ponieważ sondy radarowe oparte na falach kierowanych są w bezpośrednim kontakcie z środowiskiem procesowym, należy również uwzględnić kompatybilność materiałów, nasadowanie się, krystalizację oraz obciążenie mechaniczne.

8. Co należy brać pod uwagę przy doborze anteny radarowej?

Właściwości media:

stała dielektryczna;
– korozyjność;
– lepkość;
– nagromadzenie się;
– krystalizacja;

geometria naczynia

Wysokość
, Prędkość przepływu
, Połączenie procesowe
, Wysokość nozla
, Wewnętrzne przeszkody

, Warunki procesowe

, Temperatura
, Prężenie
, Parowanie
, Pył
, Wakuum

, Wymagania instalacyjne

, Kąt promienia
, Pozycja montażowa
, Dostęp do czyszczenia
, Przyprawa powietrzem
, Ochrona przed wybuchami

9. Gdyś wybór anteny w zależności od zastosowania

Częste pytania: Wybór anteny radarowej

Pytanie 1: Czy większa antena radarowa zawsze jest lepsza?

Odpowiedź: Niekoniecznie. Przy tej samej częstotliwości pracy większa efektywna otwór anteny zazwyczaj zapewnia większy guzek oraz szerszy strzałek, jednak należy również wziąć pod uwagę połączenie procesowe, geometrię naczynia oraz dostępny przestrzenny obszar do instalacji.

Pytanie 2: Która z anten – rogowa czy lęgowa – jest lepsza?

A: Żadna z tych rozwiązań nie jest uniwersalnie lepsza. Anteny typu «Horn» są dojrzałym rozwiązaniem, powszechnie stosowanym, podczas gdy anteny lękoowe charakteryzują się kompaktowym kształtem i szczególnie dobrze nadają się do zastosowań w radarze o wysokiej częstotliwości, małych połączeniach procesowych oraz w systemach o wąskim promieniu promienia.

Q3: Czy ciecz korozyjna zawsze wymaga anteny typu «rod»?

A: Nie. Kluczowym wymogiem jest kompatybilność chemiczna wszystkich materiałów, które są narażone na medium procesowe lub jego parę. Anteny typu prętowego, anteny z powłoką oraz inne struktury izolowanych anten mogą być odpowiednimi rozwiązaniem w zależności od zastosowania.

Q4: Jaką antenę jest odpowiednia dla silo zawierającego kurz?

A: Anteny o wąskim promieniu promieniowania, o gładkich powierzchniach i niskim ryzyku gromadzenia się pyłu, są często preferowane. W warunkach silnego pyłu może być również przydatna podłączenie do systemu oczyszczania powietrzem.

Q5: Czy mniejszy kąt promienia zawsze jest lepszy?

A: Wąski promień promieniowania ma zalety w przypadku stosowania w wąskich naczyniach oraz w pobliżu wewnętrznych przeszkód, jednak należy również wziąć pod uwagę zasięg pomiarowy, odzwierciedlanie medium oraz przyrost anteny.

Q6: Czy kabel w radarze fal przewodowych stanowi antenę?

A: Precyzyjniej można ją określić jako sondę radarową opartą na falach kierowanych. Pręt, kabel lub sondę koaksjalną kieruje sygnał elektromagnetyczny i działa inaczej niż antena radarowa działająca w przestrzeni wolnej.

Q7: Czy studenka to samo, co radar oparty na falach kierowanych?

A: Nie. Studenka to zazwyczaj konfiguracja instalacyjna stosowana w radarze działającym w przestrzeni wolnej, podczas gdy radar oparty na falach kierowanych wykorzystuje fizyczny pręt lub kabel do kierowania sygnału elektromagnetycznego.

Q8: Jakie informacje zawiera METRAVON Potrzebujesz zalecić antenę radarową?

Proszę podać rodzaj urządzenia, zakres pomiarowy, wysokość i średnicę zbiornika, wymiary połączeń procesowych, wysokość nozla, temperaturę, ciśnienie, obecność pyłu i par, charakterystykę struktur wewnętrznych, wymagania dotyczące obszarów o niebezpieczeństwie, oraz zdjęcia instalacji. Te dane służą do wyznaczenia najodpowiedniejszej częstotliwości radarowej, konstrukcji anteny oraz metody instalacji.

Podsumowanie: wybór anteny radarowej

zależy przede wszystkim od charakterystyk promienia, współczynnika przyrostu anteny, kompatybilności materiałów oraz geometrii montażu.Anteny typu prętowego, rogatego, parabolicznego, lękowego oraz płaskiego mają swoje specyficzne zalety w zastosowaniach, a wybór anteny nie powinien opierać się wyłącznie na zasięgu pomiarowym ani nazwie anteny.

Standardowe zbiorniki magazynowe, cieczom korozyjnym, wąskim pojemnikom, pylnym silo oraz zastosowaniom w zbiornikach stabilizacyjnych wymaga się różnych zasad wyboru. Dla METRAVON Przed wybraniem częstotliwości radarowej oraz projektu anteny należy potwierdzić rodzaj média, zakres pomiarowy, geometrię zbiornika, połączenia procesowe, temperaturę, ciśnienie oraz istnienie wewnętrznych przeszkód.