เครื่องวัดระดับเรดาร์ 26 GHz เป็นเครื่องมือวัดระดับแบบต่อเนื่องและไม่สัมผัสกับของเหลวหรือวัสดุเทกอง เสาอากาศส่งคลื่นไมโครเวฟไปยังพื้นผิว รับสัญญาณสะท้อนกลับ แล้วคำนวณระยะว่าง เมื่อนำระยะดังกล่าวไปหักออกจากความสูงอ้างอิงของถังจึงได้ค่าระดับ เทคโนโลยีนี้มีการใช้งานมายาวนาน แต่ความเสถียรไม่ได้ขึ้นอยู่กับความถี่เพียงอย่างเดียว
หลักการวัดของเรดาร์ 26 GHz
วงจรภายในวิเคราะห์เวลาที่สัญญาณเดินทางไปและกลับ หรือข้อมูลสัญญาณที่เทียบเท่ากัน ระบบติดตามเอคโคต้องแยกสัญญาณจากผิววัสดุออกจากสัญญาณรบกวนของหัวต่อ บันได คอยล์ เครื่องกวน และผนังถัง
ความแรงของเอคโคขึ้นอยู่กับค่าคงที่ไดอิเล็กทริก รูปร่างผิว ระยะวัด และเสาอากาศ ของเหลวที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำอาจให้สัญญาณอ่อน ส่วนวัสดุเทกองมีมุมกองที่เปลี่ยนระหว่างการเติมและการจ่าย จึงไม่ควรใช้ระยะสูงสุดในแค็ตตาล็อกโดยไม่เผื่อสภาวะจริง
งานที่เหมาะกับเรดาร์ 26 GHz
- ถังน้ำ น้ำเสีย และของเหลวกระบวนการที่ต้องการวัดแบบไม่สัมผัส
- ไซโลผงหรือเม็ด เมื่อเลือกเสาอากาศและตำแหน่งให้เหมาะกับฝุ่นและมุมกอง
- ถังสารเคมีที่วัสดุเสาอากาศและซีลเข้ากันได้กับสาร
- งานปรับปรุงระบบที่ต้องใช้ 4–20 mA/HART หรือ RS-485 Modbus RTU
หากหัวต่อแคบ พื้นที่ติดตั้งจำกัด หรือมีสิ่งกีดขวางมาก ควรเปรียบเทียบเรดาร์ที่มีมุมลำคลื่นแคบกว่าด้วย ความถี่สูงกว่าไม่ได้หมายความว่าเหมาะกว่าเสมอไป
ข้อมูลที่ต้องใช้ในการเลือก
ระบุความสูงและรูปทรงของถัง ช่วงใช้งาน ระดับสูงสุด ขนาดหัวต่อ โครงสร้างภายใน และจุดเติม สำหรับตัวกลางให้ระบุชนิด สถานะ ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก อุณหภูมิ ความดัน โฟม ไอ ฝุ่น การเกาะติด และอัตราการเปลี่ยนระดับ รวมทั้งพื้นที่อันตราย วัสดุสัมผัสกระบวนการ ข้อต่อ แหล่งจ่าย และโปรโตคอล
สำหรับวัสดุเทกอง ควรมีขนาดอนุภาค ความหนาแน่นรวม มุมกอง และรูปแบบการเติม สำหรับของเหลวควรแจ้งการกวน คลื่น การควบแน่น และโอกาสที่เสาอากาศจะถูกของเหลวเมื่อเกิดการล้น
ตำแหน่งติดตั้งและหัวต่อ
ติดตั้งให้ลำคลื่นมองเห็นผิวที่เป็นตัวแทน หลีกเลี่ยงตำแหน่งตรงเหนือกระแสเติมและอย่าให้ลำคลื่นตัดผ่านบันไดหรือเครื่องกวน หัวต่อที่ยาวและแคบอาจสร้างเอคโคใกล้ที่แรง จึงต้องตรวจสอบความเข้ากันได้กับเสาอากาศ
เดินสายสัญญาณแยกจากสายกำลัง และปฏิบัติตามข้อกำหนด EMC การต่อลงดิน และการติดตั้งในพื้นที่อันตราย ระหว่างตั้งค่าให้ตรวจสอบจุดอ้างอิง ระดับว่างและเต็ม หน่วย สเกลเอาต์พุต และค่าที่ส่งเมื่อสูญเสียเอคโค
สาเหตุที่ค่าระดับกระโดด
ค่ากระโดดไปด้านสูงอาจเกิดจากการติดตามเอคโคของหัวต่อ คราบบนเสาอากาศ หรือสิ่งกีดขวางใกล้เซนเซอร์ ส่วนค่ากระโดดไปด้านว่างอาจหมายถึงสูญเสียเอคโคจริง ในไซโล มุมผิวที่เปลี่ยนระหว่างเติมเป็นสาเหตุสำคัญ ส่วนถังของเหลวอาจได้รับผลจากโฟม คลื่นแรง หรือการสะท้อนหลายครั้ง
ไม่ควรเพิ่ม gain แบบสุ่ม ให้บันทึกกราฟเอคโค เปรียบเทียบกับระดับจริง และตรวจสอบเสาอากาศกับเรขาคณิตก่อน จากนั้นจึงปรับการตัดเอคโคเท็จ ช่วงติดตาม และ damping พร้อมบันทึกค่าที่เปลี่ยน
4–20 mA/HART หรือ RS-485 Modbus RTU
4–20 mA เชื่อมต่อกับอินพุตแอนะล็อกของ PLC หรือ DCS ได้ง่าย HART เพิ่มการตั้งค่าและวินิจฉัยดิจิทัลบนลูปเดียวกัน ส่วน RS-485 Modbus RTU เหมาะเมื่อหลายอุปกรณ์ต้องส่งค่าและสถานะ แต่ต้องออกแบบบัส ที่อยู่ การสิ้นสุดสาย และ register map ให้ถูกต้อง
พอร์ต RS-485 ไม่ได้เชื่อมต่อคลาวด์โดยตรง ต้องมีเกตเวย์อุตสาหกรรมหรือ RTU อ่าน Modbus แล้วส่งข้อมูลผ่าน Ethernet เครือข่ายโทรศัพท์ หรือช่องทางอื่น
รายการตรวจสอบก่อนส่งมอบ
- ยืนยันความสูงอ้างอิงและช่วงทำงานจริง
- ตรวจสอบทิศทางเสาอากาศและสิ่งกีดขวางในลำคลื่น
- เทียบค่าที่ระดับทราบอย่างน้อยสองจุด
- บันทึกกราฟเอคโคเมื่อถังว่างและในภาวะปกติ
- ทดสอบเอาต์พุต สเกล PLC การวินิจฉัย และสถานะขัดข้อง
- เก็บไฟล์พารามิเตอร์ไว้เป็นข้อมูลอ้างอิงของงานบำรุงรักษา
คำถามที่พบบ่อย
เรดาร์ 26 GHz ต้องสัมผัสของเหลวหรือไม่
ไม่ต้อง แต่เสาอากาศและซีลต้องทนต่อบรรยากาศกระบวนการและการควบแน่น
สามารถวัดผงได้หรือไม่
ได้ หากเลือกเสาอากาศ ระยะ และตำแหน่งให้เหมาะกับฝุ่น มุมกอง และความแรงเอคโค
ฝุ่นทำให้วัดไม่ได้เสมอหรือไม่
ไม่เสมอ แต่ฝุ่นหนาแน่นและคราบบนเสาอากาศอาจลดสัญญาณ จึงต้องประเมินระยะและแผนทำความสะอาด
26 GHz ต่างจาก 80 GHz อย่างไร
80 GHz มักให้ลำคลื่นแคบกว่าและใช้เสาอากาศเล็กกว่า แต่การเลือกยังขึ้นกับช่วงวัด หัวต่อ ตัวกลาง คราบ การรับรอง และต้นทุนระบบ
สรุป
เรดาร์ 26 GHz ให้ผลที่เชื่อถือได้เมื่อเลือกจากข้อมูลหน้างาน ติดตั้งตามเรขาคณิตจริง และตรวจสอบกราฟเอคโค ไม่ควรตัดสินจากตัวเลขความถี่หรือระยะในแค็ตตาล็อกเพียงอย่างเดียว
