Zona cega em radar e GWR: configuração, seleção e instalação

I. Os medidores de nível por radar possuem zona cega?

Os medidores de nível por radar geralmente apresentam uma certa zona cega de medição no campo próximo.

A zona cega refere-se a uma determinada distância próxima à antena de radar. Nessa área, o instrumento pode ser afetado por fatores como a antena, a conexão do processo, o sinal transmitido e os ecoes do campo próximo, o que dificulta a identificação estável da superfície real do meio medido.

Em alguns documentos de instalação para medidores de nível por radar montados em flange, aproximadamente0,3 mabaixo da superfície de montagem da flange pode ser utilizado como referência para a zona cega de campo próximo.

No entanto, esse valor não é um parâmetro universal para todos os medidores de nível por radar.

A zona cega real depende de fatores como:

• Modelo do radar;

• Tipo de antena;

• Frequência de operação;

• Método de instalação;

• Estrutura de flange ou de bocal;

• Capacidade de processamento de sinal.

Portanto, o princípio mais importante ao instalar um medidor de nível por radar é:

O nível máximo do material ou o nível máximo do líquido não deve entrar na zona cega de medição especificada do instrumento.

A zona cega específica deve ser confirmada de acordo com a ficha técnica ou com o manual do modelo correspondente.

II. Como deve ser definido o nível máximo de material de um medidor de nível por radar?

Os medidores de nível por radar são geralmente instalados no topo de um tanque de armazenamento ou de um silo; assim, a zona cega de campo próximo localiza-se abaixo do instrumento.

Ao definir o nível máximo de material, deve ser mantida uma distância suficiente entre a superfície do meio e a antena de radar.

Se o meio entrar na zona cega, podem ocorrer os seguintes problemas:

• O nível elevado de material não pode ser medido corretamente;

• A leitura subitamente aumenta;

• O instrumento bloqueia-se em um eco incorreto;

• O valor medido permanece inalterado;

• Aparecem alarmes anormais.

Portanto, durante a fase de projeto do tanque de armazenamento ou do silo, deve ser considerado simultaneamente o seguinte:

Nível máximo do material no processo + zona cega do radar + margem de segurança necessária.

A zona cega é geralmente definida pré-definida nos parâmetros fabrícia do instrumento; se for necessário ajustá-la para um projeto específico, deve-se seguir os requisitos de posta em funcionamento do modelo específico.

III. O que você deve considerar ao comprar um 80 GHz Medidor de nível por radar?

80 GHz Os medidores de nível por radar geralmente utilizam tecnologia de onda contínua com modulação de frequência.

Durante um ciclo de varredura de frequência, o instrumento transmite sinais de radar cuja frequência muda continuamente. Após o sinal ser refletido pela superfície do material ou do líquido, é gerada uma diferença de frequência entre o sinal de retorno e o sinal transmitido atualmente.

O instrumento calcula a distância entre o radar e a superfície do meio mediante a análise dessa diferença de frequência.

Alguns 80 GHz Modelos de radar podem oferecer:

• Feixe estreito de aproximadamente 1°;

• Precisão de medição ao nível do milímetro;

• Processamento rápido de eco;

• Rastreamento rápido de nível;

• Exibição da curva de eco;

• Interface de operação multilíngue;

• Aplicações em ambientes com poeira densa ou vapor.

Alguns modelos específicos podem também especificarprecisão de 1 mmou um ciclo de medição aproximado de5 ms.

Essas especificações pertencem a produtos específicos e não podem ser tratadas como parâmetros universais para todos.80 GHz Instrumentos de radar. A seleção real do produto deve basear-se na ficha técnica do modelo correspondente.

IV. Por que?80 GHz Radar adequado para silos complexos?

Uma característica importante de 80 GHz O radar caracteriza-se pelo seu feixe relativamente estreito.

Um feixe de transmissão mais estreito ajuda a reduzir:

• Reflexões na parede do tanque;

• Interferência na estrutura de suporte;

• Interação de tubulações;

• Interação do dispositivo de enchimento;

• Ecos parasitas gerados por outras estruturas internas.

Portanto,80 GHz O radar pode ser considerado como uma das soluções de medição de nível para:

• Recipientes de pequeno diâmetro;

• Tanques de armazenamento com estruturas internas complexas;

• Silos de materiais sólidos;

• Ambientes com poeira pesada.

Paralelamente, alguns modelos permitem a instalação através de bocais de montagem relativamente longos; no entanto, as dimensões do bocal e o comprimento permitido devem ainda ser determinados de acordo com os requisitos do produto específico.

V. Qual é o princípio de funcionamento do medidor de nível por radar com onda guiada?

O medidor de nível por radar de onda guiada também utiliza ondas eletromagnéticas para a medição de nível, mas seu método de propagação do sinal é diferente do utilizado no radar convencional de espaço livre.

Os pulsos de alta frequência do radar de onda guiada percorrem o meio através de:

• Uma haste de sonda;

• Um cabo de aço.

Quando o pulso de radar atinge a superfície do meio medido, parte do sinal é refletida e retorna ao instrumento pelo mesmo trajeto.

O instrumento calcula a distância entre a posição de referência da sonda e a superfície do meio com base no tempo de propagação do pulso de radar e, em seguida, converte essa distância em um sinal de nível.

O processo de medição pode ser resumido da seguinte forma:

Transmissão de pulso de alta frequência → Trânsito ao longo da haste de sonda ou do cabo de aço → Reflexão na superfície do meio → Retorno ao instrumento → Cálculo da distância → Conversão em nível

VI. Qual é a diferença entre o radar de ondas guiadas e o radar convencional?

O radar convencional de espaço livre transmite ondas radar para o recipiente através de uma antena.

– Radar de ondas guiadas: por outro lado, este sistema guia o sinal através de uma haste de sondagem ou de um cabo de aço.

Portanto, deve ser prestada atenção especial à posição da haste de sonda ou do cabo de aço durante a instalação.

Se o cabo de aço para ondas guiadas entrar em contato com:

• A parede da piscina;

• A parede do tanque;

• Suportes;

• Tubulações;

• Invólucros protetores;

Podem ser geradas reflexões adicionais que afetem a identificação do nível.

Portanto, deve ser mantida uma distância razoável em torno da sonda durante a instalação.

VII. O que deve ser considerado ao instalar um medidor de nível por radar de onda guiada?

1. Desligue a energia antes de remover o instrumento existente

Antes de substituir o medidor de nível, desligue primeiro a fonte de alimentação do instrumento e desconecte o cablagem de sinal de acordo com os requisitos elétricos do local.

Após concluir a instalação do novo instrumento e verificar o cablagem, restabeleça a alimentação elétrica.

2. Evite instalar o radar de ondas guiadas junto a entradas de águas residuais ou em áreas com forte impacto.

O radar de ondas guiadas não deve ser instalado diretamente em entradas de águas residuais, pontos de enchimento de líquidos ou em posições com perturbações evidentes do líquido.

O fluxo de líquido entrante pode provocar oscilação do cabo de aço ou alteração rápida da superfície do líquido, afetando assim a medição.

3. Certifique-se de que o cabo de aço com onda guiada não entre em contato com as estruturas circundantes.

Em alguns projetos de instalação de reservatórios para águas residuais, as flanges e os suportes são dispostos adequadamente para que o cabo de aço permaneça na posição mais adequada no interior do recipiente, tanto quanto possível.

O objetivo principal é evitar que o cabo de aço entre em contato com as estruturas circundantes e gerencie reflexões adicionais.

A distância de instalação específica deve ser determinada de acordo com as dimensões reais do recipiente e com os requisitos dos instrumentos.

VIII. Como devem ser instalados os cabos de sinal para radar de ondas guiadas?

Alguns projetos industriais utilizam cabos intrinsecamente seguros com propriedades retardantes de chama e dutos metálicos para o cablagem de sinais.

Os seguintes pontos devem ser considerados durante a instalação do cabo:

• Conecte corretamente o cabo de sinal aos terminais do instrumento;

• Fixe o conduto de forma segura;

• Aperte a junta do cabo;

• Garanta proteção contra a entrada de água na entrada do cabo;

• Terra a camada de blindagem de acordo com os requisitos do projeto.

Alguns padrões de aceitação de projetos podem exigir testes de isolamento; por exemplo:

• Tensão de teste: 500 VDC;

• Duração do teste: 60 s;

• Resistência de isolamento: ≥20 MΩ;

Esses valores são requisitos específicos do projeto. Ao realizar testes de isolamento, deve-se seguir o manual do instrumento e as especificações elétricas do projeto.

IX. Por que os medidores de nível por radar para ambientes externos devem utilizar um circuito de gota?

Em piscinas de águas residuais ao ar livre, tanques de armazenamento ou ambientes de instalação semelhantes, o vapor de água, a água da chuva e o condensado podem fluir ao longo do cabo em direção ao instrumento.

Por conseguinte, pode ser criado um circuito descendente no cabo antes de este entrar no instrumento.

Quando a água flui ao longo do cabo, ela gotejará primeiro do ponto mais baixo, reduzindo assim o risco de a umidade entrar na carcaça do instrumento através do cabo.

Ao mesmo tempo, deve-se também garantir o seguinte:

• A junta do cabo está adequadamente selada;

• A cobertura da carcaça está corretamente apertada;

• A entrada do cabo é impermeável;

• A instalação externa cumpre a classificação de proteção exigida.

X. Quais são as características dos medidores de nível por radar para altas temperaturas?

O é um medidor de nível por radar para altas temperaturas, utilizado principalmente na medição de níveis industriais em processos sujeitos a altas temperaturas. O

Algumas configurações do medidor de nível por radar para altas temperaturas da METRAVON podem utilizar:

• Carcaça em aço inoxidável 304;

• Ecrã local LCD;

• Conexão roscada padrão;

• Instalação de suporte;

• Instalação de flange;

• Glanda de cabo impermeável e resistente à poeira;

• Estrutura de proteção IP67.

Estas configurações devem ser confirmadas de acordo com o modelo específico.

Em aplicações de alta temperatura, além do material da carcaça, deve-se prestar especial atenção também à conexão de processo, à antena e à faixa de temperatura de processo permitida para o instrumento.

XI. Qual é a diferença entre um medidor de nível ultrassônico e um medidor de nível por radar?

A diferença mais fundamental entre ambos é o tipo de sinal utilizado.

Os medidores de nível ultrassônicos utilizam ondas sonoras para medição, enquanto os medidores de nível por radar utilizam ondas eletromagnéticas.

Para a medição do nível de espuma, não se deve assumir simplesmente que as ondas de radar sempre conseguem penetrar todos os tipos de espuma.

A espessura da espuma, o teor de umidade e a estrutura podem influenciar o eco radar real; por isso, a aplicação deve ser avaliada de acordo com as condições operacionais reais.

XII. Lista de Verificação para a Instalação da Zona Cega do Medidor de Nível por Radar

Perguntas Frequentes (FAQ);

P1: Qual é a Zona Cega de um medidor de nível por radar? Sempre 0,3 m?

Não. A distância de aproximadamente 0,3 m é apenas um valor de referência para alguns produtos ou métodos de instalação. A zona cega pode variar consoante o modelo do radar, a antena e a frequência de operação; por isso, deve-se utilizar as especificações técnicas específicas do produto.

Q2: Por que o nível líquido mais elevado não deve entrar na zona cega do radar?

Quando o meio entra na zona cega de campo próximo, o instrumento pode não ser capaz de distinguir de forma confiável o eco real da superfície líquida, resultando em medição de nível anormalmente elevado.

Q3: Todos?80 GHz Radar com ângulo de feixe de 1° e precisão de 1 mm?

Não. Trata-se de especificações de desempenho de determinados modelos específicos. O ângulo do feixe, a precisão e o ciclo de medição de diferentes modelos.80 GHz Os instrumentos de radar podem variar.

P4: Por que o cabo de aço do radar de ondas guiadas não deve tocar na parede do tanque?

O contato entre o cabo de aço e as estruturas metálicas pode gerar reflexões adicionais. O atrito prolongado também pode causar desgaste mecânico.

P5: É possível utilizar medidores de nível por radar em ambientes sob vácuo?

O radar utiliza ondas eletromagnéticas e não depende do ar para sua propagação. Portanto, ele pode ser utilizado em ambientes de vácuo, dependendo da classificação de pressão do instrumento e do seu design estrutural.

Q6: Qual é mais adequado para líquidos espumosos: radar ou ultrassom?

Esta decisão deve ser tomada de acordo com a condição da espuma. A medição por ultrassom costuma ser mais facilmente afetada pela espuma, enquanto o radar também pode ser influenciado por espuma espessa ou por espuma com alto teor de umidade. A escolha não deve ser feita exclusivamente com base no tipo de instrumento.

Resumo

Os medidores de nível de radar costumam apresentar uma zona cega de medição no campo próximo. Por isso, durante a instalação, é essencial garantir que:

O nível máximo do líquido não entre na zona cega.

A zona cega depende do modelo do instrumento, da antena, da frequência e da estrutura de instalação; não deve ser definida utilizando uma distância fixa para todas as aplicações.

Para 80 GHz Radar; os fatores-chave incluem:

Ângulo do feixe, precisão, ciclo de medição, alcance de medição e condições operacionais reais.

No radar de ondas guiadas, deve-se prestar atenção especial a:

Posição da haste de sondagem ou do cabo de aço, local de entrada de líquido, obstáculos circundantes, impermeabilização do cabo e aterramento do escudo.

Definir corretamente o nível máximo de material e garantir que a estrutura de instalação atenda aos requisitos do instrumento são condições importantes para prevenir anomalias na medição de campo próximo em medidores de nível por radar.