Instalação de um transmissor de nível por radar

Instalação do Transmissor de Nível de Radar:80GHz Seleção, Resistência à Corrosão e Soluções Comuns para Problemas

utilizam ondas eletromagnéticas para medição contínua de líquidos e sólidos em estado livre. São amplamente utilizados em tanques de armazenamento, reatores, equipamentos de tratamento de água, vasos químicos e silos para pós ou materiais granulares. O radar sem contato reduz a exposição direta do elemento de detecção ao meio de processo, mas a estabilidade das medições ainda depende da posição de montagem, das características do feixe, das propriedades do processo, do estado da antena e da configuração dos parâmetros.

Uma instalação adequada pode reduzir os ecos de interferência provenientes das paredes do navio, dos bicos, das vigas, dos agitadores e dos fluxos de enchimento. A seleção correta da frequência de radar, da antena, dos materiais em contato e das conexões de processo é igualmente importante para adequar a solução à aplicação concreta.

1. Como deve ser selecionada a posição de montagem?

Um transmissor de nível por radar sem contato é normalmente instalado na parte superior do navio, de modo que o feixe de radar atinja diretamente a superfície do líquido ou do material sólido em estado livre. A posição de instalação deve ser selecionada com base no diâmetro do navio, no ângulo de feixe da antena, na geometria da bocal e nas estruturas internas do navio.

Alguns produtos de radar especificam uma distância mínima em relação à parede da embarcação ou recomendam uma posição com base em uma fração do diâmetro da embarcação. Esses valores variam conforme a frequência do radar, o design da antena e o modelo do produto. Os radares de feixe estreito e alta frequência geralmente oferecem maior flexibilidade na instalação; por isso, a posição final deve seguir as características do feixe e as instruções de instalação do instrumento selecionado.

Evite o preenchimento dos fluxos.

Líquido, pulverização ou sólidos em queda que cheguem ao feixe principal podem introduzir ecos instáveis.

Evite obstáculos de grande porte.

Vigas, tubos, escadas e agitadores podem gerar reflexos fixos.

Reflexos nas paredes de controle

Selecione a posição de montagem conforme o ângulo da viga e a geometria do recipiente, a fim de reduzir os reflexos nas paredes.

Mantenha a orientação estável da antena

Flanges, conexões roscadas e suportes de montagem devem manter-se rígidos e atender aos requisitos de orientação especificados para o produto em questão.

– 2. É possível instalar um transmissor de nível por radar no centro de um tanque?

A adequação da montagem no centro depende da geometria do navio, das características do feixe da antena e do projeto do radar. Alguns navios simétricos ou com formato abobadado podem gerar reflexões múltiplas mais intensas em torno do centro, por isso, em certas aplicações, pode ser preferível uma posição fora do centro.

O radar de feixe estreito moderno oferece maior flexibilidade na montagem. Para tanques com fundo cônico, a posição de instalação deve também considerar uma cobertura em nível baixo, de modo que o feixe do radar alcance efetivamente a área do fundo exigida.

3. O que deve ser considerado na instalação da bocal?

Os transmissores de nível por radar são frequentemente instalados em uma bocal de processo localizada na parte superior de um recipiente. O diâmetro da bocal, seu comprimento, a superfície interna e a posição da antena podem todos influenciar a propagação do sinal.

4. O que é um 80GHz Transmissor de Nível por Radar?

80GHz O radar é uma tecnologia de medição de nível sem contato, operando em alta frequência. Aplicação industrial.80GHz instrumentos que são comumente utilizados FMCW, ou tecnologia de onda contínua com modulação de frequência. O transmissor altera continuamente a frequência transmitida durante um varredura e determina a distância com base na diferença de frequência entre o sinal transmitido e o eco refletido.

Em comparação com o radar de menor frequência,80GHz tem um comprimento de onda mais curto. Com um tamanho de antena semelhante, isso pode gerar um feixe mais estreito, ajudando a reduzir as interferências provocadas pelas paredes do navio, pelos feixes e por outras estruturas internas.

O ângulo real do feixe, a precisão da medição, o ciclo de medição e o alcance máximo dependem do tamanho da antena, do projeto eletrônico e do produto específico. Um 80GHz A frequência de operação não implica automaticamente um ângulo de feixe de 1°, uma precisão de 1 mm ou um tempo de resposta fixo.

5. O que deve ser confirmado ao selecionar um 80GHz Radar?

Alcance de medição

Confirmar os níveis máximo e mínimo, bem como a distância entre o sensor e o fundo do vaso.

Meio de processo.

Identificar se se trata de líquido, pasta, pó ou grânulos, e considerar as propriedades dielétricas.

Temperatura e pressão.

Selecionar um modelo compatível com as condições de processo mínimas, normais e máximas.

Ângulo do feixe.

Ajustar as características da antena e do feixe ao diâmetro do vaso, à bocal e às estruturas internas.

Material da Antena;

As aplicações químicas devem confirmar a compatibilidade da antena, do selo de processo e de outros componentes em contato com fluidos.

Saída e Comunicação

Selecione 4-20mA, HART, RS485 Modbus RTU ou outra interface, conforme o sistema de controle.

6. É 80GHz O radar é adequado para aplicações com alta concentração de poeira e alta concentração de vapor?

O radar de alta frequência é amplamente utilizado para pós, grânulos e silos complexos. Seu feixe estreito ajuda a evitar interferências causadas por estruturas internas, e, em ambientes com alta concentração de poeira, o radar geralmente oferece um alcance operacional superior ao da tecnologia ultrassônica.

O vapor, a condensação e o acúmulo na antena devem ainda ser avaliados. Uma condensação intensa na superfície da antena pode alterar o comportamento do eco, enquanto o desempenho em aplicações com alta concentração de vapor depende do projeto da antena, da frequência, do meio e da posição de montagem.

Em aplicações com alta concentração de vapor, alta temperatura ou condensação severa, deve-se utilizar um modelo de radar compatível com as condições de processo — temperatura, pressão — e com a construção da antena adequada.

7. Como se deve selecionar um radar resistente à corrosão?

Para ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido nítrico, álcalis fortes e outros líquidos corrosivos, a compatibilidade do material constitui um fator essencial na seleção. Devem ser consideradas todas as partes em contato, incluindo a antena, o selo de processo, a flange e a conexão roscada. O radar industrial resistente à corrosão

pode utilizar PTFE, PFA, PVDF ou outros materiais quimicamente resistentes, ou ainda designs de selos de processo resistentes à corrosão combinados com estruturas metálicas adequadas. O material final deve ser selecionado com base no tipo de meio, na concentração, na temperatura e na pressão.

– 8. O que causa leituras imprecisas do nível por radar?

Leituras anormais de radar devem, normalmente, ser analisadas com base nas condições do processo, na posição de montagem, na configuração dos parâmetros, no comportamento do eco e no estado do laço de saída.

9. Como verificar a alimentação e os defeitos na saída de 4-20mA?

Se o transmissor de radar não apresentar saída ou se o sistema de controle exibir um valor anômalo, verifique primeiramente a fonte de alimentação, o cabo, os terminais, a barreira de segurança, o isolador e o módulo de entrada analógica do PLC.

Os transmissores de radar inteligentes de 4-20mA podem utilizar correntes de alarme elevadas ou reduzidas para indicar falhas de medição ou de dispositivos. A definição exata de corrente de falha varia conforme o fabricante e o modelo; portanto, uma corrente superior a 22 mA ou inferior a 3,5 mA não deve ser interpretada automaticamente como uma falha de um display ou módulo eletrônico específico.

A resolução de problemas deve combinar informações de diagnóstico locais, corrente de saída medida, curva de eco e o manual do produto.

10. O que é um eco falso?

Além da superfície real do líquido ou do material, o radar pode captar reflexões provenientes das paredes do recipiente, dos feixes, das bobinas de aquecimento, dos agitadores, dos bicos e de outras estruturas fixas.

Instrumentos de radar inteligentes modernos costumam oferecer análise da curva de eco e funções de supressão de ecos falsos. Durante a fase de comissionamento, deve-se conhecer o nível real do processo e configurar adequadamente o intervalo de aprendizado.

Uma posição de montagem adequada reduz a intensidade dos ecos de interferência fixos; por isso, a instalação mecânica e o processamento digital dos ecos devem ser considerados em conjunto.

11. O que deve ser verificado quando o radar está instável em um silo de materiais sólidos em massa?

Os materiais sólidos em massa formam superfícies inclinadas e em constante mudança, podendo gerar poeira, fluxos de material em movimento e pilhas de material em deslocamento. Assim, as condições dos ecos são mais complexas do que nas superfícies líquidas calmas.

Verifique se o radar está direcionado diretamente ao fluxo de enchimento.

Verifique se o feixe atinge a parede ou as vigas estruturais.

Verifique o alcance e os parâmetros de massa e solidão.

Revisar as curvas de eco em níveis vazios e com material normal.

: Inspecionar a antena quanto à presença de poeira densa ou acúmulo de material.

: Otimizar a direção da antena conforme o ângulo da superfície do material.

: 12. Quais são as principais vantagens da medição de nível por radar?

Medição sem contato

O sensor normalmente não permanece imerso no meio de processo, reduzindo o desgaste mecânico e a contaminação direta.

Amplo leque de aplicações

Modelos adequados podem ser utilizados em ambientes a vácuo, sob pressão, de alta temperatura, ricos em vapor e poluídos por poeira.

Adequado para líquidos e sólidos

Pode ser aplicado em tanques de armazenamento, vasos de processo, silos para pós e materiais granulares.

Manutenção Relativamente Baixa

Não contêm flutuadores ou pesos em movimento contínuo;, portanto, a manutenção rotineira concentra-se principalmente na condição da antena e da instalação.

Diagnóstico Digital

Alguns modelos inteligentes de radar disponíveis permitem obter curvas de eco, qualidade do sinal, estado do dispositivo e configuração remota de parâmetros.

13. O radar é afetado por variações de temperatura, pressão e meio?

O radar utiliza ondas eletromagnéticas, de modo que variações de temperatura e pressão não provocam erros de distância decorrentes de alterações na velocidade do som — ao contrário do que ocorre nas medições ultrassônicas. Essa característica torna o radar adequado para uso em vácuo e em uma gama mais ampla de condições de processo.

O sistema de medição completo deve, ainda assim, ser selecionado com base na temperatura e na pressão de processo exigidas, já que essas condições influenciam a antena, o selo de processo, a flange e a estrutura mecânica. As propriedades dielétricas, a condição da superfície, a espuma, a condensação e o acúmulo de material também podem influenciar a qualidade do eco.

14. O que deve ser verificado após a instalação e a comissionação?

: perguntas frequentes

P1: Um transmissor de nível por radar deve ser sempre instalado a pelo menos 200 mm da parede do navio?

A1: A distância exigida depende do ângulo do feixe do radar, do projeto da antena e das dimensões do navio. Alguns modelos apresentam recomendações semelhantes, mas a distância final deve seguir a documentação de instalação do produto selecionado.

P2: Todos fazem isso?80GHz Os transmissores de radar possuem um ângulo de feixe de 1°?

A2: Não. O ângulo do feixe varia conforme o tamanho e a construção da antena. O radar de alta frequência geralmente fornece um feixe estreito, mas o ângulo real depende do produto específico.

P3: Todos fazem isso?80GHz Os transmissores de radar oferecem uma precisão de 1 mm?

A3: Não. A precisão de medição depende do projeto do instrumento, da sua faixa de medição e das condições de aplicação. Diferentes 80GHz Os produtos podem apresentar especificações de precisão significativamente diferentes.

Q4: Os transmissores de nível por radar podem ser utilizados com ácidos e álcalis fortemente corrosivos?

A4: Sim, desde que sejam selecionadas uma antena resistente à corrosão, um selo para o processo e uma configuração adequada para materiais em contato. Durante a seleção, devem ser confirmados o tipo de meio, a concentração, a temperatura e a pressão.

Q5: Um corrente de saída superior a 22 mA indica que o módulo de exibição apresentou falha?

A5: Não necessariamente. As definições de corrente de falha variam conforme o dispositivo e a configuração. Devem-se utilizar o diagnóstico local e a documentação específica do produto para identificar a falha real.

Q6: O radar é afetado pela espuma?

A6: Sim. O efeito depende da espessura da espuma, do teor de água, das propriedades do meio, da frequência do radar e do design da antena.

P7: É 80GHz Qual radar é adequado para silos de material em grande quantidade?

A7: É adequado para diversas aplicações com pó e materiais granulares. O feixe estreito ajuda a evitar a interação com as paredes do recipiente e as estruturas internas, embora ainda seja necessário considerar a poeira, o ângulo de superfície, o alcance e a refletividade do material.

Q8: É necessário realizar o aprendizado por eco falso após a instalação?

A8: Na presença de reflexos fixos intensos, pode-se utilizar o aprendizado por eco ou a supressão de eco falso, conforme as capacidades do instrumento e o procedimento de comissionamento.

– Conclusão

A estabilidade a longo prazo na medição do nível por radar depende não apenas do próprio transmissor, mas também da posição de montagem, das características do feixe, da geometria da bocal, da forma do recipiente e das condições do processo. O feixe do radar primário deve possuir um caminho de medição nítido e deve evitar o preenchimento de correntes e de obstáculos fixos de grande porte.

80GHz O radar apresenta características de alta frequência, comprimento de onda curto e feixe estreito, proporcionando flexibilidade de instalação em recipientes complexos e silos para materiais em estado sólido. O ângulo do feixe, a precisão, o tempo de resposta e o alcance de medição são especificações específicas de cada produto. Aplicações em ambientes corrosivos, de alta temperatura, sob pressão, com alta concentração de vapor, propensos à condensação ou com alta contaminação por poeira devem ser adequadas com materiais apropriados, construção mecânica adequada e classificação de desempenho para o processo específico.

METRAVON Os produtos de medição em nível de radar podem ser configurados conforme o meio de processo, o intervalo de medição, a temperatura, a pressão, a corrosividade, a presença de poeira, de vapor e os requisitos de interface de automação, com suporte para interfaces industriais, como 4-20mA e RS485 Modbus RTU para medição de nível estável, compatível e escalável em tanques de armazenamento, vasos de processo e silos para sólidos em estado livre.