Co to jest czujnik poziomu radaru? Pomiar niekontaktowy, korzyści i wspólne problemy z pomiarem

Czujnik poziomu radaru jest instrumentem niekontaktowym, który wykorzystuje fale elektromagnetyczne do ciągłego pomiaru poziomu. Zazwyczaj jest zainstalowany nad zbiornikiem, naczyniem, zlewem lub silosem i przekazuje sygnały radarowe w kierunku powierzchni cieczy lub materiału. Następnie analizuje się odbite echo w celu określenia odległości między czujnikiem a zmierzoną powierzchnią.

W porównaniu z technologiami pomiaru ciśnienia, pływania i innych technologii pomiaru kontaktu, radar wolnej przestrzeni nie musi pozostać zanurzony w podłożu procesowym. Dzięki temu radar szczególnie nadaje się do zastosowań żrących, lepkich, wysokotemperaturowych, wysokociśnieniowych i trudnych do utrzymania. Technologia radarowa jest również szeroko stosowana w przypadku cieczy, gnojowicy, proszków i granulowanych substancji stałych.

1. Jak działa czujnik poziomu radaru?

Transmisja radarowa

Antena przenosi fale elektromagnetyczne wysokiej częstotliwości w kierunku powierzchni materiału.

Odbicie powierzchni

Sygnał radarowy jest odbijany przez ciecz lub powierzchnię stałą i powraca do czujnika.

Obliczanie odległości

Instrument analizuje sygnały przekazywane i odbijane w celu określenia odległości od powierzchni materiału.

Konwersja poziomu

Geometria zbiornika i skonfigurowane wartości zakresu są wykorzystywane do konwersji odległości na poziom, procent lub objętość.

2. Dlaczego Radar jest uważany za czujnik poziomu niekontaktowego?

Czujnik radaru wolnego miejsca jest zamontowany nad podłożem procesowym i nie musi być zanurzony w materiale ciekłym lub masowym. Eliminuje to wiele mechanicznych i procesowych problemów kontaktowych związanych z pływakami, ruchomymi częściami i trwale zanurzonymi sondami.

Brak bezpośredniego kontaktu

Nadaje się do żrących, lepkich lub skażających mediów procesowych.

Niskie zużycie mechaniczne

Nie istnieją mechanizmy pływackie, które muszą poruszać się w sposób ciągły przy poziomie cieczy.

Zmniejszona konserwacja

Rutynowe kontrole koncentrują się głównie na antenie, okablowaniu, uszczelnianiu i diagnostyce instrumentów.

3. Główne zalety czujników poziomu radaru

4. Czy Radar jest całkowicie niezniszczalny przez "Process Medium"?

Nie. Radar nie ma bezpośredniego wpływu na gęstość w taki sam sposób jak pomiar poziomu hydrostatycznego i nie zależy od prędkości dźwięku w powietrzu, jak pomiar ultradźwiękowy. Jednakże, średni proces i stan powierzchni nadal wpływają na jakość echo.

Właściwości dielektryczne

Właściwości dielektryczne średniej siły odbicia radaru.

Stan powierzchni

Turbulencja, pobudzenie lub nachylenie powierzchni mogą zmieniać kierunek odbitego sygnału.

Pianka

Efekt zależy od grubości pianki, gęstości i zachowania dielektrycznego.

Antenna Buildup

Ciężka kondensacja, powlekanie lub krystalizacja mogą zmniejszyć wytrzymałość sygnału.

5. Wspólny problem: Fałszywe echy z wewnętrznych przeszkód

Typowe jednostki wewnętrzne statków obejmują:

• wiązki nośne;

• Przewody;

• Cewki grzewcze;

• Agitatorzy;

• wsparcie wewnętrzne;

• Rury.

Struktury te mogą generować silne odbicia i mogą powodować niestabilne odczyty, stałe wartości lub nieprawidłowe wskazania w skali pełnej. Nowoczesne przyrządy radarowe często używają multiecho śledzenia i tłumienia fałszywego echa do odróżnienia prawdziwej powierzchni produktu od wewnętrznych przeszkód.

Zalecane działanie:Najpierw zoptymalizować położenie czujników i kierunek wiązki, aby uniknąć poważnych przeszkód. Jeżeli nie jest to możliwe, należy przeanalizować krzywą echa i zastosować tłumienie fałszywego echa zgodnie z instrukcją użytkowania przyrządu.

6. Wspólny problem: Instalacja zbyt blisko punktu napełniania

Czujnik radarowy nie powinien być instalowany bezpośrednio nad silnym strumieniem napełniania.

Rozprysk

Płynne krople lub materiały ruchome mogą wejść do pola pomiarowego.

Ciężki ruch powierzchniowy

Szybkie napełnianie może spowodować turbulencje i nachylone powierzchnie ciekłe.

Pył lub parownik

Proces napełniania może stworzyć złożone warunki atmosferyczne w statku.

7. Wspólny problem: Pianka i Vapor

Radar na ogół wykonuje lepsze pomiary niż ultradźwiękowe w zastosowaniach parowych, ponieważ fale elektromagnetyczne nie zależą od prędkości dźwięku w przestrzeni gazowej. Nie jest jednak właściwe zakładanie, że wszystkie warunki pary i piany mają zerowy wpływ.

Szczególna ocena może być nadal wymagana, jeżeli:

• Gruba pianka;

• Ciężkie gotowanie;

• gęsta kondensacja;

• szybkie zmiany temperatury;

• Akumulacja cieczy na antenie.

8. Dlaczego miernik poziomu radaru nagle skacze do pełnej skali?

9. Typowe zastosowania czujników poziomu radaru

Zbiorniki do przechowywania cieczy

Woda, oleje, chemikalia i inne płyny technologiczne.

Statki procesowe

Nadaje się do wymagających warunków procesowych, z ostrożnym uwzględnieniem agitatorów i wewnętrznych.

Wastewater i Sludge

Pomiar bezkontaktowy zmniejsza bezpośrednie zanieczyszczenie czujnika.

Węglowodory stałe

Nadaje się do ziaren, cementu, proszków mineralnych, granulek i innych ciał stałych luzem.

Wysoka temperatura i ciśnienie

Specjalistyczne modele radarowe są dostępne w ekstremalnych warunkach procesowych.

Media korozyjne

Radar Freespace unika bezpośredniego kontaktu z medium procesowym, chociaż materiały związane z procesami muszą być kompatybilne.

10. Jakie informacje są potrzebne do doboru czujników poziomu radaru?

Średni

Płynne lub stałe
Średnia nazwa
Lepkość
Pianka
Właściwości dielektryczne

Zbiornik

Wysokość
Średnica
Struktury wewnętrzne
Punkt napełniania
Rozmiar połączenia procesowego

Proces

Temperatura
Ciśnienie
Vapor
Pył
Stan próżniowy

Elektryczne

Zasilanie
4- 20 mA
HART
RS485
Ochrona przed wybuchem

FAQ: Czujniki poziomu radaru

1. Czy czujnik poziomu radaru jest czujnikiem niekontaktowym?

Tak, radar wolnej przestrzeni to technologia pomiaru bez kontaktu. Czujnik jest zainstalowany nad medium i mierzy powierzchnię za pomocą fal elektromagnetycznych.

2. Czy radar może mierzyć masę ciał stałych?

Tak. Nadajniki poziomu radaru są szeroko stosowane do cementu, proszku mineralnego, ziarna, granulek z tworzyw sztucznych i innych proszkowanych lub granulowanych materiałów masowych.

3. Czy na radar wpływa gęstość cieczy?

Radar bezpośrednio mierzy odległość, więc zmiany gęstości cieczy zazwyczaj nie powodują bezpośrednich błędów konwersji poziomu związanych z pomiarem hydrostatycznym.

4. Czy na radar wpływa para?

Normalne warunki pary zazwyczaj mają ograniczony wpływ, ale ciężka para, kondensacja, ekstremalna temperatura lub nagromadzenie cieczy na antenie nadal wymagają właściwego doboru przyrządów.

5. Dlaczego radar czasami skacze na pełną skalę?

Powszechne przyczyny to utrata prawdziwego echa powierzchniowego, wewnętrzne przeszkody, zakłócenia napełniania, gęsta piana, silne echo pola bliskiego lub nieprawidłowe ustawienia zakresu i usterek.

6. Czy radar można zainstalować bezpośrednio nad punktem napełniania?

Zazwyczaj nie jest to zalecane, ponieważ wypełnianie strumieni, rozprysk, pył i silny ruch powierzchniowy mogą zwiększyć zakłócenia pomiaru.

7. Jakie informacje METRAVON potrzebuje do selekcji?

Proszę podać podłoże, zakres pomiarowy, wysokość i średnicę zbiornika, struktury wewnętrzne, punkt napełniania, temperaturę, ciśnienie, pianę, opary, pył, rozmiar połączenia procesowego, sygnał wyjściowy, wymagania w zakresie ochrony przeciwwybuchowej oraz zdjęcia instalacyjne.

Wniosek

Czujniki poziomu Radar są dojrzałą technologią niekontaktową do ciągłego pomiaru poziomu. Ich główne zalety obejmują:brak bezpośredniego kontaktu z medium procesowym, szeroki zakres zastosowań, niska wrażliwość na zmiany gęstości i silna przydatność do wymagających warunków temperatury, ciśnienia i kurzu.

Jednakże pomiar radaru nie jest całkowicie niezależny od warunków procesu. Wewnętrzne przeszkody, położenie napełniania, piana, kondensacja, nagromadzenie anteny i właściwości dielektryczne medium mogą mieć wpływ na wydajność pomiaru. W przypadku doboru czujników poziomu radaru METRAVON należy zawsze łącznie uwzględnić podłoże, zakres pomiarowy, strukturę statku, warunki procesu, pozycję instalacji oraz wymagania dotyczące sygnału.