Radar de onda guiada: princípio, instalação, ligação e seleção

I. O que é um medidor de nível por radar de onda guiada?

O medidor de nível por radar de onda guiada utiliza uma haste de sonda ou um cabo de aço para guiar ondas eletromagnéticas em direção ao meio medido. Quando o sinal de radar atinge a superfície do meio, parte do sinal é refletida e retorna ao instrumento através da haste de sonda ou do cabo.

O instrumento calcula a distância entre o ponto de referência da sonda e a superfície do meio com base no sinal recebido e, em seguida, converte essa distância no nível real do líquido.

Em comparação com o radar convencional de espaço livre, o radar de ondas guiadas transmite a maior parte de seu sinal ao longo da haste ou do cabo da sonda, o que concentra a energia do sinal.

No entanto, essa estrutura também implica que os seguintes fatores devem ser cuidadosamente considerados durante a seleção e instalação:

• Comprimento da haste ou cabo da sonda;

• Altura do recipiente;

• Espaço disponível para instalação;

• Método de fixação da sonda;

• Presença de agitação;

• Se o meio é propenso à adesão;

• Presença de obstáculos ao redor da sonda.

II. Quais são as características dos medidores de nível por radar de onda guiada?

1. Apropriado para tanques de armazenamento de pequeno porte;

O radar convencional de espaço livre requer uma determinada área para a propagação do feixe;

Em tanques ou instalações com espaço limitado, as ondas de radar podem ser afetadas pelas paredes do tanque ou por estruturas internas.

Como o radar de ondas guiadas direciona o sinal ao longo de uma haste ou cabo de sonda, ele pode proporcionar condições favoráveis para medição em certos tanques de armazenamento de pequeno porte.

2. Medição estável sob flutuações significativas na superfície do líquido

Caso haja agitação ou flutuações na superfície do líquido no interior do recipiente, uma haste ou cabo de sonda adequadamente fixado pode fornecer uma trajetória de propagação relativamente estável para o sinal de radar.

Para cabos longos ou aplicações com forte perturbação líquida, a fixação inferior pode ser avaliada de acordo com os requisitos de instalação do instrumento.

3. Vantagens para certos meios com baixa constante dielétrica

Os sinais de radar no espaço livre devem percorrer o caminho desde a antena até a superfície do meio e gerar um eco refletido eficaz.

Quando o meio apresenta características de reflexão fraca, o sinal de eco pode ser reduzido.

Como o radar de onda guiada concentra a energia eletromagnética ao longo da haste ou do cabo de sondagem, ele pode fornecer um sinal mais estável para certos meios com constante dielétrica baixa.

No entanto, isso não significa que o radar de onda guiada seja completamente indiferente à constante dielétrica; a distância de aplicação real deve ainda ser confirmada com base nas especificações do modelo específico.

III. Quais são as limitações dos medidores de nível baseados em radar de onda guiada?

O radar de ondas guiadas não é necessariamente superior ao radar de espaço livre para todos os projetos de medição de nível de líquido.

Uma limitação evidente é que:

O comprimento da haste ou do cabo da sonda deve corresponder ao recipiente real.

Hastes ou cabos mais longos aumentam:

• A dificuldade de transporte;

• A dificuldade de instalação;

• A dificuldade de manutenção;

• Os requisitos de fixação mecânica.

O comprimento da haste ou cabo da sonda é geralmente determinado de acordo com as condições operacionais específicas; portanto, sondas de projetos distintos podem não ser necessariamente intercambiáveis.

Além disso, o alcance de medição do radar de ondas guiadas também é limitado pela estrutura da sonda e pelas condições de instalação mecânica.

Em comparação, o radar de espaço livre não requer uma sonda de comprimento total para se estender no interior do recipiente e pode ser mais adequado para certos projetos de medição de longa distância.

A distância máxima de medição específica deve ser baseada na ficha técnica do modelo correspondente.

IV. O que deve ser considerado ao instalar um medidor de nível por radar de ondas guiadas?

1. Desconecte a alimentação elétrica antes de remover ou instalar o instrumento –

Antes de substituir um medidor de nível existente ou realizar trabalhos de instalação de cablagem, desconecte a alimentação elétrica do instrumento e manipule a cablagem de sinal de acordo com as exigências de segurança elétrica no local.

Após a instalação, verifique se a cablagem está correta antes de restabelecer a alimentação elétrica.

2. Evite instalar o radar de ondas guiadas

Diretamente nas entradas de águas residuais, nas entradas de alimentação de materiais ou em locais sujeitos a forte impacto líquido.

O fluxo de líquido entrante pode provocar a oscilação do cabo e também pode gerar flutuações significativas na superfície, afetando a medição.

3. Evite o contato entre o cabo e as estruturas circundantes

O cabo de onda guiada deve ser mantido em uma posição adequada e deve evitar o contato direto com:

• Paredes de piscina;

• Paredes de tanque;

• Invólucros protetores;

• Tubulações;

• Suportes;

• Outras estruturas metálicas.

O contato entre o cabo e as estruturas metálicas circundantes pode gerar reflexões adicionais e também pode provocar desgaste mecânico.

V. Como deve ser realizada a impermeabilização em instalações de radar de ondas guiadas para uso externo?

Para instalações externas, deve ser prestada atenção especial à entrada do cabo do instrumento.

Durante a instalação:

• Aperte firmemente a junta do cabo;

• Selar corretamente as conexões dos condutos;

• Manter a integridade de vedação do invólucro do instrumento;

• Instalar um laço de derrapagem na entrada do cabo;

• Tratar o blindagem do cabo de acordo com os requisitos elétricos.

Antes que o cabo entre no instrumento, este pode ser dobrado para baixo, de modo que a água da chuva ou a condensação escorram do ponto mais baixo, reduzindo o risco de a água se infiltrar no instrumento através do cabo.

Esta medida é especialmente importante para tanques abertos de águas residuais, tanques de armazenamento e outros ambientes de alta umidade.

VI. O que deve ser considerado durante a instalação de cabos de sinal e o teste de isolamento?

Alguns projetos de engenharia realizam testes de isolamento após a conclusão da instalação dos cabos de sinal.

Por exemplo, certas especificações de projeto podem exigir:

• Tensão de teste: 500 VDC;

• Duração do teste: 60 s;

• Resistência de isolamento: ≥20 MΩ.

Estes parâmetros representam requisitos técnicos específicos e não constituem normas universais para todos os projetos de medidores de nível por radar com ondas guiadas.

Antes de realizar um teste de isolamento, verifique se a eletrônica do instrumento foi desconectada do circuito de teste. O teste deve ser realizado de acordo com o manual do instrumento e com as especificações elétricas do projeto, a fim de evitar danos ao equipamento eletrônico devido a uma tensão de teste excessiva.

VII. Como deve ser instalado um medidor de nível por radar?

Diferentes modelos de medidores de nível por radar podem utilizar fontes de alimentação CC ou CA. Por isso, antes da instalação elétrica, verifique primeiramente:

• Placa de identificação do instrumento;

• Tensão de alimentação;

• Tipo de fonte de alimentação;

• Requisitos de certificação;

• Definições dos terminais;

• Polaridade do sinal;

• Terminal de aterramento.

Alguns documentos de instalação de produtos recomendam o uso de cabo de par torcido blindado com área de secção transversal do condutor de aproximadamente 0,5 mm²–2 mm².

A especificação real do cabo também deve ser determinada com base no método de fornecimento de energia, na distância do cabo e nas normas elétricas aplicáveis no local.

As etapas típicas de instalação elétrica incluem:

1. Desconectar a fonte de alimentação do instrumento;

2. Verificar a placa de identificação e o diagrama de cablagem;

3. Abrir o compartimento de terminais;

4. Passar o cabo pela entrada de cabos;

5. Conectar os fios de acordo com as marcações dos terminais;

6. Realizar o blindagem e o aterramento conforme exigido;

7. Verificar a polaridade;

8. Apertar a junta do cabo;

9. Restaure a energia após confirmar que a caixa está corretamente selada.

As ferramentas específicas, o comprimento de remoção de isolamento e o método de operação dos terminais devem ser baseados no manual de instalação do modelo correspondente.

VIII. Como deve ser selecionado um modelo de medidor de nível por radar?

Os medidores de nível por radar estão disponíveis com diversas configurações de antena e estrutura, incluindo:

• Antenas de trombeta;

• Antenas parabólicas;

• Antenas em matriz;

• Antenas em haste;

• Antenas com formato de queda;

• Antenas planares;

• Designes higiênicos.

Diferentes modelos são adequados para diferentes condições de operação.

Os seguintes fatores devem ser cuidadosamente confirmados durante a seleção:

Portanto, não se deve selecionar um medidor de nível por radar apenas com base na faixa de medição exigida.

IX. O que deve ser considerado ao comprar um 80 GHz Medidor de nível por radar?

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

Durante cada ciclo de varredura de frequência, o instrumento transmite um sinal radar cuja frequência muda continuamente. Após o retorno do eco, esta gera uma diferença de frequência em relação ao sinal transmitido atual. O instrumento calcula a distância do alvo com base nessa diferença de frequência.

Alguns 80 GHz As especificações do produto podem incluir:

• Raios estreitos de aproximadamente 1°;

• – precisão de medição ao nível de milímetro;

• – processamento rápido de eco;

• – exibição da curva de eco;

• – interface de operação multilíngue;

• – aplicações envolvendo poeira e vapor;

No entanto, esses parâmetros são específicos para cada produto e não devem ser considerados especificações universais para todos.80 GHz Instrumentos de radar.

Por exemplo:

• Ângulo do feixe de 1°;

• Precisão de 1 mm;

• Ciclo de medição de 5 ms.

Todos esses parâmetros devem ser confirmados na ficha técnica do modelo correspondente e sob as condições de teste especificadas.

Quando você compra um 80 GHz No medidor de nível por radar, os seguintes parâmetros devem ser comparados cuidadosamente:

• Intervalo máximo de medição;

• Precisão de medição;

• Ângulo do feixe;

• Estrutura da antena;

• Temperatura do processo;

• Pressão do processo;

• Condições de poeira e vapor;

• Conexão de instalação;

• Método de comissionamento.

X. Qual é o objetivo dos padrões para medidores de nível por radar?

Os padrões relacionados a medidores de nível por radar são utilizados principalmente para regular o design, a fabricação, os testes, a instalação e as aplicações industriais de produtos.

Para projetos de engenharia reais, é mais importante confirmar:

• Quais normas são exigidas pelo projeto;

• Se o produto cumpre os requisitos de segurança correspondentes;

• Se há proteção contra explosões envolvida;

• Se aplicam requisitos de proteção ambiental;

• Se a instalação elétrica cumpre as normas exigidas;

• Se as certificações pertinentes atendem aos requisitos do projeto. As normas

Constituem uma base importante para o projeto de engenharia e para a aplicação de produtos, mas não representam o único critério para avaliar o desempenho dos instrumentos.

Perguntas Frequentes

P1: Qual é a principal diferença entre o radar de ondas guiadas e o radar convencional?

O radar de ondas guiadas transmite sinais de radar ao longo de uma haste de sondagem ou de um cabo de aço; já o radar de espaço livre transmite ondas de radar pelo espaço aberto no interior do recipiente em direção à superfície do meio. Por conseguinte, esses dois tipos de instrumentos diferem significativamente quanto à estrutura de instalação e às condições operacionais adequadas.

Q2: O radar de ondas guiadas é adequado para medições a longa distância?

A faixa real de medição do radar de onda guiada é limitada pelo comprimento da haste ou do cabo de sondagem, pela instalação mecânica e pelo modelo específico. Para medições de nível em longas distâncias, as especificações reais tanto do radar de onda guiada quanto do radar de espaço livre devem ser comparadas antes da seleção.

Q3: O radar de onda guiada é totalmente independente da constante dielétrica?

Não. A estrutura de onda guiada concentra a energia de radar e pode oferecer vantagens em certos meios com constante dielétrica baixa; no entanto, as características dielétricas do meio ainda influenciam o eco retornado.

Q4: Por que o cabo de aço não deve entrar em contato com a parede do tanque?

O contato entre o cabo de aço e a parede do tanque pode gerar reflexões adicionais; além disso, a fricção de longo prazo pode provocar desgaste mecânico e afetar a estabilidade da medição.

Q5: Todos?80 GHz O medidor de nível por radar oferece precisão de 1 mm?

Não. A especificação de precisão de 1 mm aplica-se apenas a certos modelos sob condições especificadas. A precisão real deve ser confirmada de acordo com o produto específico e as condições de aplicação.

Q6: O radar de onda guiada é isento de manutenção?

Não deve ser considerado totalmente isento de manutenção. Para meios viscosos, que se cristalizam ou que aderem facilmente, a condição da haste ou do cabo da sonda, do selamento do instrumento e das conexões elétricas devem ser verificadas periodicamente.

Conclusão;

Os medidores de nível por radar de onda guiada direcionam sinais eletromagnéticos ao longo de uma haste ou cabo de sonda e são idealmente adequados para pequenos tanques de armazenamento, superfícies líquidas fluctuantes e certos meios com baixa constante dielétrica.

No entanto, o comprimento da haste ou do cabo de sondagem deve ser determinado de acordo com as condições do local; sondas de maior comprimento aumentam a dificuldade de instalação e de manutenção.

Durante a instalação, deve ser prestada atenção especial aos seguintes pontos:

Posição de entrada, folga entre o cabo e a parede do tanque, fixação mecânica, impermeabilização do cabo, blindagem e aterramento, bem como inspeção do cablagem.

Ao selecionar radar de ondas guiadas ou 80 GHz Para um radar de espaço livre, devem ser considerados de forma abrangente os seguintes fatores:

Intervalo de medição, meio, características dielétricas, poeira, vapor, espuma, viscosidade, temperatura, pressão e espaço de instalação.

Dimensões específicas, especificações de cabo, condições de teste de isolamento e 80 GHz Os parâmetros de desempenho do radar devem basear-se na ficha técnica, nas instruções de instalação e nas especificações técnicas do projeto do instrumento correspondente.