Jak wybrać właściwy czujnik poziomu radaru: przewodnik wyboru maszynowni

Czujniki poziomu radaru są szeroko stosowane w basenach wodnych, zbiornikach magazynowych, zbiornikach procesowych, systemach kanalizacyjnych i silosach luzem. Prawidłowe przyrządy nie mogą być wybierane wyłącznie z częstotliwości, zakresu pomiarowego lub ceny. Najważniejsze czynniki to:właściwości produktu, siła odbicia, odległość pomiaru, temperatura i ciśnienie procesu, geometria zbiornika, wewnętrzne przeszkody oraz dostępne połączenia montażowe.

1. Zacznij od czterech kluczowych warunków wyboru

1. Średni proces

Woda, olej, kwas, zasady, rozpuszczalnik, gnojowica, proszek lub granulki? Środek wpływa na wytrzymałość echa, materiały antenowe i czy sonda zanurzona jest odpowiednia.

2. Odległość pomiarowa

Określić maksymalną rzeczywistą odległość od punktu odniesienia anteny do najniższego poziomu i sprawdzić najwyższy poziom względem przyrządu & # 39; s ograniczenie pola bliskiego.

3. Warunki procesu

Potwierdzić temperaturę, ciśnienie, próżni, pary, piany, pyłu, pobudzenia i turbulencje powierzchniowe.

4. Warunki instalacji

Sprawdzić rozmiar dyszy, wysokość dyszy, średnicę naczynia, konstrukcje wewnętrzne i czy sonda zanurzona jest do przyjęcia.

2. Dlaczego Media są właściwościami pierwszego etapu selekcji?

Pomiar poziomu radaru zależy od energii elektromagnetycznej odbitej od powierzchni produktu. Wwzględna stała dielektryczna, stan powierzchni i forma fizyczna produktuDlatego wpływ na siłę echa. Ogólnie rzecz biorąc, wyższe materiały dielektryczne zapewniają silniejsze odbicia, podczas gdy węglowodory i inne płyny niskodielektryczne wymagają większej uwagi na projektowanie anteny, zakres pomiaru i margines sygnału.

Rozwiązania wodne i wodne

Zwykle zapewniają silne odbicia radarowe i są na ogół proste zastosowania dla radar niekontaktowy.

Oleje i węglowodory

Zazwyczaj mają niższą stałą dielektryczną, więc maksymalny zakres, konstrukcja anteny i dostępny margines echo należy sprawdzić.

Wyroby wiskozowe lub warstwowe

Tam, gdzie duże nagromadzenie jest prawdopodobne na sondzie zanurzonej, radar niekontaktowy jest często atrakcyjny.

Media korozyjne

Antena, połączenie technologiczne, okładziny kołnierzowe i materiały uszczelniające muszą być sprawdzone pod kątem zgodności chemicznej.

Ważne:Nie ma uniwersalnego progu dielektrycznego, który określałby, czy każdy czujnik radarowy zadziała. Minimalne mierzalne warunki dielektryczne zależą od częstotliwości, anteny, zakresu, konstrukcji sondy i zdolności do przetwarzania sygnałów.

3. Radar pulsacyjny, Radar FMCW czy Radar Wave z przewodnikiem?

Żadna z tych technologii nie jest powszechnie wyższa. FMCW, w szczególności około 80GHz radar wolnej przestrzeni, jest w coraz większym stopniu wykorzystywany do pomiaru bezkontaktowego, podczas gdy radar fal z przewodnikiem zachowuje istotne zalety w zakresie pomiaru interfejsów, zamkniętych komór i wybranych zastosowań niskodielektrycznych.

4. Dlaczego radary 80GHz są przydatne w złożonych statkach?

Szew wąski

Pomaga uniknąć ścian naczyń, konstrukcji wzmacniających, rur, podpórki i niektórych elementów agitatora.

Compact Antennas

Dobre ogniskowanie wiązki można osiągnąć przy stosunkowo małych połączeniach procesowych.

Substancje stałe luzem

Przydatne do produkcji cementu, ziarna, proszku mineralnego, granulek z tworzyw sztucznych i innych materiałów o nachylonych powierzchniach produktu.

Projektowanie styków

Unika zanurzonej sondy, która może być silnie pokryta lepkimi lub krystalizującymi produktami.

Główną zaletą 80GHz jest jegokrótka długość fali i wąska zdolność wiązki, zamiast ogólnego twierdzenia o większej penetracji. Pianka, ciężka kondensacja, produkty niskodielektryczne oraz inne trudne warunki wymagają oceny specyficznej dla zastosowania.

5. Jak Range, Odległość w pobliżu pola i dokładność powinny być wybrane?

Maksymalna odległość pomiarowa

Należy wykorzystać rzeczywistą maksymalną odległość od punktu odniesienia anteny do najniższego poziomu cieczy lub substancji stałych, nie tylko nominalną wysokość zbiornika.

Ograniczenie pola w pobliżu

Różne czujniki radarowe mają różne minimalne mierzalne odległości. Wartości takie jak 0. 08 m lub 0. 3 m nie powinno być stosowane uniwersalnie.

Dokładność pomiaru

Ogólna kontrola procesu, szczepienie i inwentaryzacja lub zastosowania związane z klejem mają różne wymagania dotyczące dokładności i powinny stosować odpowiednią klasę przyrządów.

Stały margines 10% nie jest wymogiem uniwersalnym. Zamiast tego wybór powinien uwzględniać rzeczywisty punkt montażu, maksymalny i minimalny poziom, nieprawidłowe warunki pracy oraz dostępny margines sygnału.

6. Pozycja instalacji może być ważniejsza niż nominalna dokładność

Wiele problemów w terenie wynika raczej z instalacji niż dokładności przyrządów. Radar o wysokiej dokładności może nadal generować niestabilne odczyty, jeżeli jego wiązka uderzy bezpośrednio w strumień wlotu, wiązkę, rurę lub agitator.

Unikaj napełniania strumieni

Nie kierować radaru bezpośrednio do padającego materiału ciekłego lub luzem.

Unikaj wewnętrznych przeszkód

Sprawdzić ścieżkę belki, rury, cewki grzewcze, podpory i agitatory.

Sprawdź dyszę montażową

Średnica i wysokość dyszy muszą odpowiadać wymaganiom anteny, aby uniknąć silnych fałszywych echa.

Sprawdź kierunek anteny

Nakłady ciekłe zwykle ukierunkowane są na powierzchnię, podczas gdy substancje stałe wymagają uwzględnienia położenia napełnienia i nachylenia materiału.

Brak uniwersalnej odległości ścianki:Do każdego czujnika radarowego nie ma zastosowania stałe wymaganie, takie jak 200 mm lub 300 mm od ściany statku. Częstotliwość, wielkość anteny, średnica statku i kąt wiązki określają akceptowalną pozycję montażu.

7. Jak wybrać Radar dla mediów o wysokiej temperaturze, ciśnieniu i korozji

Wysoka temperatura

Potwierdzić temperatury procesu i otoczenia wraz z anteną, uszczelnienie, i elektroniczne oceny temperatury.

Wysokie ciśnienie lub próżnia

Sprawdzić podłączenie do procesu, kołnierz, konstrukcję uszczelnień i regulację ciśnienia, zamiast polegać wyłącznie na zasadzie pomiaru radaru.

Media korozyjne

Wybrać PTFE, PFA, 316L lub inne kompatybilne materiały zgodnie z rzeczywistym procesem chemicznym.

Obszary niebezpieczne

Certyfikacja ochrony przed wybuchem musi odpowiadać klasyfikacji projektu i obszaru niebezpiecznego. Ocena obudowy IP nie zastępuje certyfikacji Ex.

8. Czujniki poziomu radaru dla zastosowań wody i wody ściekowej

Zbiorniki wodne, zbiorniki ściekowe, systemy torfowisk, studnie mokre i stacje pompowe są powszechnymi zastosowaniami dla radar niekontaktowy. W przeciwieństwie do zanurzonych czujników ciśnienia, radar nie pozostaje w stałym kontakcie z wodą. W przeciwieństwie do pomiaru ultradźwiękowego, radar wykorzystuje fale elektromagnetyczne i nie wymaga kompensacji temperatury dla zmian prędkości dźwięku fazy gazowej.

Oczyszczanie ścieków

Wodociągi, zbiorniki osadnicze, stacje podnośnikowe i kontrola poziomu odwiertu.

Monitorowanie wód burzowych

Stormwater bastions, culverts, underground structures, and urban void monitoring points.

Hydrologia

Rzeki, kanały, zbiorniki i inne niekontaktowe aplikacje do monitorowania poziomu wody.

Woda przemysłowa

Zbiorniki na wodę chłodzącą, zbiorniki na wodę ogniową, zbiorniki na wodę procesową i magazyny.

Radary powinny mieć jasny widok na powierzchnię wody i powinny być umieszczone z dala od silnego przepływu wlotowego, wodospadów, wystających konstrukcji betonowych i innych stałych przeszkód. Instalacje zewnętrzne powinny również uwzględniać ochronę pogodową, stabilność montażu, ochronę przeciwprzepięciową i ochronę kabli.

9. Który sygnał wyjściowy należy wybrać?

4- 20 mA

Powszechne dla wejść analogowych PLC, DCS i RTU w systemach procesów przemysłowych.

4- 20 mA + HART

Dodaje konfigurację parametrów, diagnostykę i wybrane funkcje zdalnej obsługi technicznej.

RS485 Modbus

Przydatne dla logerów danych, bram IoT i systemów monitoringu cyfrowego z wieloma czujnikami.

Pozostałe sieci przemysłowe

Duże projekty procesowe powinny być zgodne z protokołem komunikacji z architekturą kontroli roślin.

10. Szybki przewodnik wyboru radarów

11. Jakie informacje są wymagane przed zakupem czujnika poziomu radaru?

Produkt

Średnia nazwa
Płynne lub stałe
Lepkość
Korektywność
Tendencja do powlekania lub krystalizacji

Statek

Wysokość
Średnica
Rozmiar dyszy
Wysokość dyszy
Struktury wewnętrzne

Warunki procesu

Temperatura
Ciśnienie
Odkurzacz
Pianka
Vapor
Pył

Wymogi dotyczące energii elektrycznej i projektu

Zasilanie
4- 20 mA / HART lub RS485
Wymóg dokładności
Wymóg dotyczący obszaru niebezpiecznego
Zdjęcia lub rysunki zbiornika

& nbsp; FAQ: Wybór czujnika poziomu radaru

1. Jaka stała dielektryczna jest wymagana dla radaru niekontaktowego?

Nie ma uniwersalnego progu dla wszystkich przyrządów radarowych. Niższe produkty dielektryczne generalnie zapewniają słabsze odbicia, w związku z czym należy rozważyć zakres, konstrukcję anteny, częstotliwość radarową i czułość przyrządów. Radar fal z przewodnikiem może być również oceniony dla produktów o niskiej dielektryczności.

2. Czy radar 80GHz powinien być zawsze używany do zlewu wodnego?

Niekoniecznie. 80GHz jest szczególnie przydatne, gdy przestrzeń instalacyjna jest ograniczona lub potrzebna jest wąska belka, aby uniknąć konstrukcji basenu. Inne odpowiednie, niekontaktowe technologie radarowe mogą być również wykorzystywane do konwencjonalnych zastosowań wody open- wody.

3. Który radar nadaje się do zbiornika z agitatorem?

Najpierw należy określić, czy pozycja montażowa może utrzymać promień radarowy z dala od wału agitatora i ostrzy. Radar wiązki wąskopasmowej 80GHz może zmniejszyć zakłócenia, podczas gdy radar fal z przewodnikiem może być również brany pod uwagę na wybranych ograniczonych statkach.

4. Jaka jest typowa strefa niewidoma czujnika poziomu radaru?

Nie ma uniwersalnej wartości. Radar pulsacyjny, radar FMCW i radar falowy mają różne ograniczenia pola. Maksymalny poziom należy zawsze sprawdzać pod kątem specyfikacji wybranego modelu.

5. Czy radar FMCW jest zawsze bardziej dokładny niż radar pulsacyjny?

Dokładność końcowa nie może być określona na podstawie samej zasady zakresu. FMCW oferuje silną rozdzielczość odległości i zdolność do przetwarzania sygnałów, ale rzeczywista dokładność zależy również od anteny, elektroniki, algorytmu, zakresu i jakości instalacji.

6. Jak należy wybrać radar dla środków żrących?

Pomiar niekontaktowy jest często atrakcyjny, ale PTFE, PFA, 316L lub inne materiały powinny być wybrane zgodnie z rzeczywistymi wymaganiami kompatybilności chemicznej. Należy również sprawdzić uszczelnienia, temperaturę i ciśnienie.

7. Czy czujnik poziomu radaru wymaga częstej kalibracji?

Radar zazwyczaj nie wymaga częstej kalibracji wzorcowej, jak czujnik analityczny, ale pusta odległość, zakres pomiaru i ustawienia wyjściowe muszą być skonfigurowane poprawnie. Krytyczne zastosowania procesów lub pomiarów powinny być okresowo weryfikowane zgodnie z systemem jakości projektu.

8. Jaki jest najczęstszy błąd w wyborze radarów?

Wybór tylko w maksymalnym zakresie i cenie przy jednoczesnym ignorowaniu medium procesowego, dyszy montażowej, wewnętrznych przeszkód, najwyższego poziomu i ścieżki wiązki anteny jest powszechną przyczyną fałszywych echa i niestabilnej wydajności pola.

9. Czy radar nadaje się do miejskiego monitorowania powodzi?

Tak. Radar niekontaktowy może być stosowany w wyłomach, podziemnych przestrzeniach, infrastrukturze burzowej i niskich punktach monitorowania powodzi. Należy również rozważyć montaż, ochronę środowiska, ochronę przeciwprzepięciową, komunikację i zakres pomiarowy.

10. Jakie informacje METRAVON wymaga do wyboru radaru?

Proszę podać nazwę średnią, maksymalną odległość pomiarową, maksymalny poziom, temperaturę, ciśnienie, zbiornik lub zbiornik, połączenie montażowe, konstrukcje wewnętrzne, wymagania wyjściowe, wymagania dotyczące obszaru niebezpiecznego oraz zdjęcia na miejscu.

Wniosek

Wybór odpowiedniego czujnika poziomu radaru nie jest po prostu wyborem pomiędzy 26 GHz a 80GHz ani między pulsem a FMCW. Punktem wyjścia powinno byćmedium technologiczne, zakres pomiarowy, temperatura i ciśnienie, geometria zbiornika, warunki montażu i wymagania systemu sterowania.

W przypadku konwencjonalnych basenów wodnych, zbiorników i ogólnych zastosowań niemających styczności, można wybrać impuls lub radar FMCW w zależności od zasięgu i warunków montażu. W przypadku statków złożonych, zamkniętych przestrzeni i silosów luzem, radar 80GHz o wąskiej wiązce FMCW jest często wart oceny. W przypadku cieczy niskodielektrycznych, pomiarów interfejsów i wybranych zastosowań komór przytorowych, radar fal z przewodnikiem może zapewnić dodatkowe korzyści.

METRAVON zaleca przeprowadzenie przeglądu procesu i instalacji przed ostatecznym notowaniem, a nie wybranie czujnika z samego zakresu. Kompletna informacja o statku, medium i montażu może znacznie zmniejszyć problemy z uruchomieniem i ryzyko zastąpienia przyrządu po instalacji.