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Proteção de antenas de radar de nível: chuva, condensação, sol e alinhamento
A chuva, a condensação, o aquecimento solar e o movimento da montagem podem degradar uma instalação de radar que, de resto, seria adequada. O conjunto de proteção deve manter a caixa e a face radiante dentro dos limites documentados, preservando a trajetória de medição.
As gotas na antena são um problema relacionado com o comprimento de onda
O comprimento de onda em espaço livre é aproximadamente 3.75 mm a 80 GHz e 11.5 mm a 26 GHz. Gotas, películas de água e depósitos podem alterar a transmissão da antena ou criar sinais de retorno indesejados. O efeito também depende do projeto da antena, do revestimento, do comprimento da trajetória e da instalação; o comprimento de onda, por si só, não determina qual instrumento falhará à chuva.
Medidas, por ordem de preferência:
Utilize uma orientação de antena e um sistema de gestão de gotejamento aprovados. Não presuma que um bocal vertical mantém seca uma antena virada para baixo; a condensação pode acumular-se nessa face ou pingar da parede do bocal.
Mantenha qualquer proteção meteorológica da caixa ou cobertura contra chuva fora da trajetória de emissão e siga o respetivo desenho de instalação. Uma tampa metálica diante da antena pode bloquear a medição mesmo estando além do limite da zona próxima.
Utilize purga apenas quando o instrumento e o projeto do processo o permitirem. Especifique o gás, a secura, a limpeza, o caudal, a pressão e a disposição da descarga para o acessório real. Um caudal arbitrário pode arrefecer a face, aumentar o consumo de gás ou alterar as condições do recipiente, em vez de resolver a condensação.
Critérios de aceitação à chuva: acorde com o fornecedor a estabilidade de leitura esperada para uma precipitação especificada; caso contrário, a primeira discussão ocorrerá durante uma tempestade.
Distinga a condensação externa na antena da humidade dentro da caixa eletrónica. Para humidade na caixa, verifique vedações, bucins, tampões e os meios de respiração ou secagem aprovados. Não acrescente um respiro que comprometa a certificação da caixa ou de proteção contra explosão.
A carga solar parece um problema meteorológico, mas afeta a eletrónica
Uma caixa escura sob sol direto pode ficar 20–30 °C acima da temperatura ambiente, levando o transmissor no seu interior ao limite térmico da eletrónica em dias quentes. Medidas habituais:
proteção solar ou escudo de radiação acima da caixa, ventilado e sem lhe tocar;
acabamento claro ou refletor da caixa, quando permitido na instalação;
verificar conjuntamente os limites de processo e ambiente, a exposição solar e a temperatura medida da caixa. Um local com temperatura ambiente de 40 °C não proporciona automaticamente margem suficiente à eletrónica junto de um processo quente.
O sol também envelhece as bainhas dos cabos e os elastómeros das juntas; inclua na mesma análise cabos resistentes a UV e um intervalo de inspeção das juntas externas.
Alinhamento: o efeito da inclinação cresce com a distância
O feixe sai da antena ao longo do seu eixo. Se a antena for inclinada de θ, o centro do feixe afasta-se do ponto-alvo pretendido em:
offset = H × tan θ
Exemplo de cálculo. Altura do tanque de 15 m, inclinação da antena de 1° → 15 × tan 1° ≈ 15 × 0.0175 = 0.26 m de desvio no fundo. Num tanque de 4 m, a mesma inclinação produz 7 cm. A tolerância importante não são os graus na flange, mas o ponto onde o feixe atinge a superfície de medição em relação aos elementos internos do tanque, ao fluxo de enchimento e ao nível mais baixo de interesse.
Verificações de alinhamento úteis na instalação:
confirmar a verticalidade com um nível no eixo da antena, não no bocal, pois os bocais podem estar inclinados;
em instalações inclinadas sobre tetos cónicos, utilizar a tolerância de apontamento do fabricante e verificar a projeção do feixe face aos elementos internos na maior distância de medição;
voltar a verificar após qualquer intervenção no bocal ou no teto; um desalinhamento ocorrido uma vez pode repetir-se.
Uma lista de proteção útil para além da colocação em serviço
Proteção meteorológica instalada com folga, sem tocar na antena nem na caixa
Drenagem afastada da face; nenhuma borda de gotejamento acima de uma antena virada para cima
Ligação de purga disponível onde a condensação é plausível, com fornecimento acordado
Proteção solar da caixa instalada; temperatura interna verificada uma vez num dia quente
Verticalidade da antena documentada no registo de colocação em serviço
Cabo resistente a UV; bucins vedados; entrada de reserva tamponada
Registe curvas de diagnóstico em condições secas e húmidas representativas, utilizando um procedimento de ensaio aprovado. Não lave com mangueira uma instalação em funcionamento nem ensine ao instrumento que a reflexão de uma face molhada ou do produto real é um obstáculo permanente sem seguir o procedimento do fabricante.
Perguntas sobre instalações exteriores
P1. Uma proteção contra chuva prejudica a medição?
Pode prejudicar se entrar na trajetória de emissão ou criar um sinal de retorno indesejado. Utilize a folga e o desenho de montagem aprovados e depois verifique a curva de reflexão; estar fora da zona próxima não torna a proteção invisível.
P2. A purga com azoto compensa o custo?
Compare uma purga aprovada com melhorias na drenagem, no projeto da antena, na limpeza e na montagem. Inclua a compatibilidade do gás, a fiabilidade do fornecimento e o custo operacional; o azoto não é uma solução universal para condensação ou formação de gelo.
P3. O desalinhamento pode ser corrigido por software?
O mapeamento oculta reflexões fixas; não desloca o feixe. Corrija o alinhamento mecânico e só depois faça o mapeamento.
