การวัดระดับในโฟม: เรดาร์ 80 GHz และคลื่นนำ | METRAVON

การวัดระดับในโฟม: เมื่อเรดาร์ทำงานและเมื่อไม่ทำงาน

เรดาร์อาจตรวจจับของเหลวใต้โฟม พื้นผิวโฟม สัญญาณสะท้อนที่แข่งขันกัน หรือไม่มีเป้าหมายที่เชื่อถือได้ สัดส่วนของเหลว การนำไฟฟ้า โครงสร้างฟอง เคมี และความหนาล้วนสำคัญ โฟมนำไฟฟ้าแบบเปียกอาจลดทอนสัญญาณแรง ขณะที่โฟมแห้งบางชนิดโปร่งใสกว่า ความถี่เพียงอย่างเดียวไม่ทำนายผล

จำแนกโฟมก่อนเลือกเครื่องมือ

พฤติกรรมโฟมแปรตามปริมาณของเหลว เคมี โครงสร้าง และความหนา:

กำหนดว่ากระบวนการต้องการระดับของเหลวหรือระดับโฟม การวัดสินค้าคงคลังปกติต้องใช้พื้นผิวของเหลว สัญญาณเตือนระดับโฟมมีวัตถุประสงค์และเกณฑ์ยอมรับต่างกัน

80 GHz เปลี่ยนอะไรและไม่เปลี่ยนอะไร

ลักษณะเครื่องมือที่เกี่ยวข้องรวมถึง:

• ความกว้างลำคลื่น: เปรียบเทียบมุมเสาอากาศที่ระบุ ไม่ใช่ชื่อย่านความถี่ ที่ระยะ 10 ม. มุมเต็ม 4, 8 และ 10 องศาให้เส้นผ่านศูนย์กลางทางเรขาคณิตประมาณ 0.70, 1.40 และ 1.75 ม. ตามลำดับ การทับซ้อนผนังที่ลดลงอาจลดสัญญาณรบกวน แต่ไม่ได้พิสูจน์ว่าส่งผ่านโฟมได้ดีกว่า
• ความละเอียด ความละเอียดระยะ FMCW ขึ้นกับความกว้างแถบสแกนและการประมวลผลสัญญาณเป็นหลัก ไม่ใช่ความยาวคลื่นพาหะเพียงอย่างเดียว อย่าคิดว่า 80 GHz จะแยกชั้นโฟม 100 มม. จากฉลากความถี่เพียงอย่างเดียว
• ขนาดเสาอากาศ: ตรวจเลนส์หรือฮอร์นที่สั่งซื้อร่วมกับรูข้อต่อและความยาวคอถัง เสาอากาศขนาดกะทัดรัดอาจช่วยให้ติดตั้งง่าย แต่ไม่มีเส้นผ่านศูนย์กลางคอถังสากลที่ยืนยันความเข้ากันได้หรือป้องกันสัญญาณสะท้อนระยะใกล้

ข้อจำกัดกระบวนการต่อไปนี้ยังคงอยู่:

• การทะลุผ่านโฟมหนา หากโฟมสะท้อนพลังงานส่วนใหญ่ ลำคลื่นแคบลงก็ทะลุไม่ผ่าน
• การเคลือบ คราบโฟมบนเลนส์เป็นปัญหาเชิงกล
• การสะท้อนของผลิตภัณฑ์: สัญญาณสะท้อนจากผิวของเหลวที่อ่อนอาจทำให้มีส่วนเผื่อสัญญาณใต้โฟมน้อยลง ตรวจผลร่วมของของเหลวกับโฟม ณ ระยะที่ต้องใช้ แทนการกำหนดค่าคลาดเคลื่อนจากค่าคงที่ไดอิเล็กทริกเพียงอย่างเดียว

เลือกเทคโนโลยีจากการทดสอบเป้าหมายโฟมและของเหลวจริง มากกว่าจากความถี่พาหะเพียงอย่างเดียว

ตัวเลือกการวัดสำหรับเงื่อนไขโฟมต่างกัน

เรดาร์แบบคลื่นนำ (GWR) เป็นตัวเลือกสำหรับงานโฟมที่วัดยาก

โพรบคลื่นนำนำพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าไปตามแท่งหรือสาย โดยพลังงานมีปฏิสัมพันธ์กับตัวกลางโดยรอบ มันอาจปรับปรุงการตรวจจับผิวของเหลวผ่านโฟมบางชนิด แต่สมบัติโฟม การเคลือบโพรบ การก่อสะพาน ขีดจำกัดกระบวนการ และโซนเปลี่ยนผ่านบน/ล่างยังสำคัญ

สำหรับกระบวนการโฟมปกติ ให้เปรียบเทียบเรดาร์ไม่สัมผัสที่เหมาะสม โพรบคลื่นนำ และวิธีตามพิกัดอื่นโดยใช้ข้อมูลกระบวนการที่เป็นตัวแทนหรือการทดลอง

การเปรียบเทียบเครื่องมือภายใต้เงื่อนไขทำงาน

ที่เครื่องมือทั้งสองมี ให้เปรียบเทียบกับค่าอ้างอิงระดับของเหลวอิสระเดียวกัน:

1. เติมภาชนะถึงระดับที่ทราบโดยให้กระบวนการสร้างโฟมทำงาน
2. วัดด้วยเรดาร์พื้นที่ว่างและบันทึกค่าที่อ่านกับเส้นโค้งสัญญาณสะท้อน
3. วัดพร้อมกันด้วยโพรบคลื่นนำ หรือวัดมือผ่านกระจกมองระดับ
4. เปรียบเทียบแต่ละเครื่องกับระดับของเหลวอ้างอิงอิสระเดียวกัน ความต่างที่สัมพันธ์กับความหนาโฟมเป็นหลักฐานให้ตรวจต่อ ไม่ได้พิสูจน์ด้วยตัวเองว่าเครื่องใดกำลังติดตามผิวโฟม ต้องตรวจสัญญาณสะท้อนที่เลือกและเวลาวัดด้วย
5. ทดสอบซ้ำที่ระดับซึ่งเข้าถึงได้อย่างปลอดภัยและในช่วงกระบวนการที่เกิดโฟมรุนแรงที่สุด บันทึกช่วงทำงานหรือช่วงรอบการผลิตที่ยังไม่ได้ทดสอบ

รวมเงื่อนไขโฟมที่คาดและวิธีอ้างอิงในการทบทวนการใช้งาน เมื่อทำได้จริง จัดทดลองหน้างานก่อนผูกมัดการติดตั้งแบบแบตช์

รายละเอียดการติดตั้งที่ปรับปรุงประสิทธิภาพโฟม

• หากทำได้ ให้หลีกเลี่ยงบริเวณเกิดโฟมหรือทางไหลเข้า ตรวจการกระจายโฟมขณะทำงานจริง เพราะจุดที่โฟมหนาที่สุดอาจเปลี่ยนระหว่างรอบการผลิต
• ตรวจระดับสูงสุดของของเหลวและโฟมเทียบกับตำแหน่งเสาอากาศและระยะห่างที่ต้องการ การสัมผัสโฟมอาจทิ้งคราบ จึงต้องประเมินการทำความสะอาดและการเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษาอย่างปลอดภัย
• จัดระยะต่ำสุดเฉพาะรุ่นและระยะเผื่อติดตั้งที่มีเหตุผล ณ ระดับสูงสุดของของเหลวและโฟม ระยะบล็อกสั้นตามโฆษณาไม่ได้ยืนยันว่าจะติดตามผ่านชั้นโฟมที่สูงขึ้นได้อย่างน่าเชื่อถือ
• ใช้การติดตามสัญญาณสะท้อนที่เหมาะสมหลังตรวจพื้นผิวที่เลือกและความหน่วงสูงสุดที่อนุญาตแล้วเท่านั้น ตั้งค่าการตอบสนองสัญญาณสะท้อนหายและความปลอดภัยอย่างชัดเจน
• หากมีความต่างปรากฏ ให้ตัดสินว่ามันเปลี่ยนตามความลึกโฟมและสถานะทำงานหรือไม่ อย่าปฏิบัติต่อค่าชดเชยโฟมที่เปลี่ยนเป็นการแก้ไขการสอบเทียบตายตัว โดยเฉพาะในงานสินค้าคงคลังหรือเกี่ยวกับความปลอดภัย

โฟมในถังหมักและเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ

โฟมการหมักอาจเปลี่ยนอย่างมากระหว่างแบตช์เมื่ออัตราแก๊ส ปริมาณโปรตีน และเงื่อนไขกระบวนการแปรเปลี่ยน ทดสอบการวัดในขั้นที่มีโฟมมากที่สุด ไม่ใช่เฉพาะตอนเริ่ม

แนวทางปฏิบัติ:

• สำหรับเรดาร์ไม่สัมผัส ตรวจว่าเป้าหมายที่ตั้งใจยังระบุได้ตลอดแบตช์ และบันทึกการเปลี่ยนแปลงความต่างจากระดับของเหลวอิสระ
• เรดาร์คลื่นนำ หากวัสดุโพรบ สมบัติไดอิเล็กทริก ความเสี่ยงเปรอะเปื้อน ข้อกำหนดทำความสะอาด และการจัดวางเชิงกลเหมาะสม
• จุดตรวจโฟมแยกที่เข้ากันได้สามารถส่งสัญญาณว่ามีโฟมอยู่ ณ จุดนั้น แต่ไม่ได้ระบุว่าเรดาร์กำลังติดตามผิวใด ต้องตรวจยืนยันการวัดทั้งสองและการสั่งควบคุมแยกกัน

งานถูกสุขอนามัยไม่ได้กีดกันโพรบแท่งอย่างเป็นสากล ตรวจการออกแบบเซ็นเซอร์ทั้งหมด ความสามารถทำความสะอาด ขีดจำกัด CIP/SIP วัสดุ และการรับรองเฉพาะโครงการที่จำเป็น

โฟมในบ่อเติมอากาศและน้ำเสีย

โฟมน้ำเสียแปรตามภาระ การเติมอากาศ และสารลดแรงตึงผิว กำหนดว่าการควบคุมต้องการระดับของเหลวหรือโฟม และทดสอบเรดาร์ตัวเลือกตลอดเงื่อนไขที่คาด ค่าชดเชย 100 มม. ที่ไม่ผ่านการตรวจอาจกระทบการสลับปั๊มและต้องไม่ถูกตัดทิ้งโดยอัตโนมัติ

คำถามที่พบบ่อย

เรดาร์วัดผ่านโฟมได้ไหม?

ทำได้บางครั้ง ต้องยืนยันว่าค่าที่รายงานติดตามของเหลว ผิวโฟม หรือเป้าหมายอื่นในสภาพโฟมรุนแรงที่สุด การทดสอบน้ำใสยืนยันเรื่องนี้ไม่ได้ บันทึกพฤติกรรมโฟม ระดับของเหลวอ้างอิงอิสระ และการจัดการเมื่อสัญญาณสะท้อนหายก่อนยอมรับการตั้งค่าสำหรับงานสินค้าคงคลังหรือควบคุม

80 GHz เห็นผ่านโฟมดีกว่า 26 GHz ไหม?

ไม่เสมอไป ลำคลื่นแคบอาจช่วยหลีกเลี่ยงผนังและอุปกรณ์ภายใน แต่การส่งผ่านโฟมขึ้นกับสมบัติโฟมและการออกแบบเรดาร์ทั้งชุด เปรียบเทียบเครื่องที่เหมาะสมกับของเหลวและโฟมจริง รวมคราบหลังผลิตหลายรอบ แทนการเลือกด้วยความถี่พาหะอย่างเดียว

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่เกิดจากโฟมคือเท่าใด?

ไม่มีค่าหรือทิศทางสากล เครื่องอาจติดตามโฟม ติดตามของเหลวต่อ สลับเป้าหมาย หรือเข้าสู่สถานะขัดข้องที่ตั้งไว้ วัดความต่างจากค่าอ้างอิงอิสระตลอดรอบกระบวนการ อย่าชดเชยด้วยค่าคงที่สำหรับชั้นโฟมที่เปลี่ยนแปลง

อัลตราโซนิกดีกว่าในโฟมไหม?

โฟมอาจลดทอนหรือสะท้อนเสียงอัลตราโซนิกด้วย ทางเดินเสียงผ่านก๊าซเพิ่มข้อจำกัดด้านอุณหภูมิและองค์ประกอบก๊าซ หากพิจารณาวิธีนี้ ต้องทดสอบเป้าหมายของเหลวหรือโฟมตามต้องการในสภาวะทำงาน และตรวจระยะห่างที่ระดับสูงสุด ชื่ออัลตราโซนิกหรือเรดาร์เพียงอย่างเดียวไม่ยืนยันความเหมาะสม

ฉันใช้ทุ่นหรือดิสเพลเซอร์แทนได้ไหม?

เครื่องมือที่อาศัยแรงลอยตัวอาจเป็นตัวเลือก แต่การตอบสนองขึ้นกับความหนาแน่นของของเหลวและโฟม รูปแบบลูกลอยหรือดิสเพลเซอร์ ความปั่นป่วน และคราบ ตรวจการเคลื่อนที่อย่างอิสระและจุดวัดหรือจุดสวิตช์ที่ต้องการ อย่าสมมติว่าลูกลอยทุกแบบไม่สนโฟมหรือเปลี่ยนเป็นเรดาร์คลื่นนำได้โดยอัตโนมัติ

อธิบายความหนาและพฤติกรรมโฟม สมบัติของเหลว อุณหภูมิ และว่ากระบวนการต้องการระดับของเหลวหรือโฟมขอรับการประเมินโฟม

บทความที่เกี่ยวข้อง:การเปรียบเทียบเทคโนโลยีการวัดระดับ: เรดาร์ เทียบ อัลตราโซนิก เทียบ คลื่นนำ|การวัดระดับเรดาร์ในไอน้ำ ฝุ่น และการควบแน่น: อะไรใช้ได้จริง