Yüksek frekanslı radar seviye göstergesi açıklandı: çalışma prensibi, seçim parametreleri ve uygulama avantajları

Yüksek frekanslı radar seviye ölçerleri 26 GHz veya 24 GHz iletim frekansını kullanarak ölçüm aralığını ve doğruluğu önemli ölçüde artırır. Optimizasyonu yapılan antenler ve yüksek hızlı sinyal işlemcilerle birlikte kullanıldığında, güçlü korozyon, yüksek sıcaklıklar ve viskoz ortamlar gibi karmaşık koşullar altında da istikrarlı şekilde çalışabilir; bu nedenle büyük dikey ve küresel tanklarda seviye ölçümü için özellikle uygun olur.

– Bu makale; yüksek frekanslı radar seviye ölçerler, yönlendirilmiş dalgalı radar seviye ölçerler, parabolik antenli radar cihazları ve frekans modülasyonlu sürekli dalgalı radar sistemlerinin çalışma prensiplerini, seçim kriterlerini ve pratik avantajlarını sistematik olarak açıklamaktadır; böylece mühendislerin uygun cihazı doğru şekilde seçip kurmasına yardımcı olur.

Yüksek frekanslı radar seviye ölçerlerinin temel özellikleri ve performans avantajları;

Yüksek frekanslı radar seviye ölçerleri, 26 GHz/24 GHz ile belirlenen iletim frekanslarında çalışır. Düşük frekanslı ürünlerle karşılaştırıldığında, bu ölçerler genellikle daha uzun ölçüm mesafeleri ve daha yüksek doğruluk sunar. Antenleri daha da optimize edilmiştir; işlemcileri ise daha yüksek hızda sinyal analizi destekler; bu da cihazlara yanlış yansımlar, toz, buhar ve diğergirişimları daha etkili bir şekilde aşarak daha doğru ölçüm verileri elde etmelerine olanak tanır.

METRAVON ve 26 GHz yüksek frekanslı radar seviye ölçerleri; güçlü korozyon, yüksek sıcaklıklar ve viskoz ortamlar gibi zorlu koşullar altında da iyi performans gösterir ve büyük dikey tanklar, küresel tanklar ile benzer uygulamalar için uyguntır. Kurulum sırasında aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır:

• – Mümkün olduğunca, limit anahtarları, sıcaklık sensörleri veya yanlış yansıtma yaratabilecek diğer cihazların radar iletim açısı içinde yerleştirilmesinden kaçınılmalıdır.

• Antenin yakınındaki konik iletim bölgesinin en yakın üçte biri tercihen engelsiz olmalıdır. Bu durumun önlenememesi durumunda, güçlü yanlış yansımaları yönlendirmek, yanlış yankı enerji yoğunluğunu azaltmak ve sensörün bu yansımaları filtrelemesini kolaylaştırmak amacıyla bir yönlendirici plaka kullanılabilir.

• Radar seviye ölçerini doğrudan malzeme girişi üzerinde monte etmeyin.

• Aparatı kubbe şeklinde bir tankın merkezine veya tank duvarına çok yakın konumda monte etmeyin. Tankın iç duvarından montaj nozulunun dış duvarına olan mesafe, tank çapının altıncı hissesinden büyük olmalıdır.

• Yoğun karışım veya kimyasal reaksiyonlar gibi güçlü vorteks akışı olduğu alanlardan kaçının. Gerekirse, dengelleme kuyusu veya bypass odası kurulumu kullanın.

Bu önlemler, ölçüm sabitliğini ve güvenilirliğini önemli ölçüde artıra bilir.

Yönlendirilmiş Dalgalı Radar Seviye Ölçerlerinin Çalışma İlkesi;

Yönlendirilmiş dalgalı radar seviye ölçerleri, uçuş süresi ilkesine göre çalışır. Radar dalgaları ışık hızında yayılır ve bu yayılım süresi elektronik devreler aracılığıyla bir seviye sinyaline dönüştürülür. Senzör, kablo üzerinden yüksek frekanslı impulslar gönderir; bu impulslar malzeme yüzeyine ulaştığında geri yansır ve cihazın alıcısı tarafından alınır. Mesafe sinyali daha sonra bir seviye sinyaline dönüştürülür.

Geleneksel radar seviye ölçerleri "yayılım–bildirme–alanma" çalışma yöntemi kullanır. Anten, elektromanyetik dalgaları bir ışın şeklinde yayınlar; sinyal, ölçülen malzemenin yüzeyinden yansıtıldıktan sonra aynı anten tarafından alınır. Yayılıan ve yansıtılan dalganın her bir noktası, ortam ile prob arasındaki mesafeyi belirlemek amacıyla akıllı bir işlemci tarafından örneklenir ve işlenir; ardından elde edilen sonuç, görüntüleme, alarm ve operasyon amacıyla terminala gönderilir.

Yönlenilmiş dalgalı radar impulsları prob boyunca ilerlediği için genellikle interferans etkilerinden daha az etkilenir ve karmaşık ölçüm koşulları veya nispeten düşük dielektrik sabitlere sahip ortamlar için uyguntır.

Parabolik Radar Seviyeölçerler için Temel Uygulamalar ve Uygun Şartlar

– Parabolik antenli radar cihazları, düz antenlere kıyasla çok küçük bir iletim açısı ve daha iyi yönlülük sunar; bu da onları girişimlere karşı daha az hassas hale getirir. Geleneksel kulaç antenli radarlarla karşılaştırıldığında, parabolik antenler daha güçlü ve daha zengin yankı sinyalleri alabilir ve bu durum ölçüm doğruluğunun artırılmasına yardımcı olur.

Bu cihazlar büyük partiküller, yoğun tozlar veya güçlü mikrodalga emilimi gösteren malzemeler içeren çalışma koşulları için özellikle uyguntır. Seçim sürecinde, cihazların interferansa dayanıklılığı ve yüksek hassasiyet avantajlarından tam olarak yararlanmak amacıyla gerçek ortam karakteristikleri ile kurulum koşulları dikkatlice değerlendirilmelidir.

Radar seviye ölçer satın alırken sağlanması gereken temel parametreler

– Doğru model seçimi sağlamak için üreticiye aşağıdaki temel teknik parametreleri sağlamaya önerilir:

• – Çalışma frekansı: 6.8 GHz – düşük frekanslı impulslu radar, 26 GHz – yüksek frekanslı impulslu radar veya 80–120 GHz – FMCW radar;

• Sensör tipi: yönlendirilmiş dalgalı prob, çubuk anten, kovan anten, düzlem anten, düşüş şekilli anten veya parabolik anten;

• Güç kaynağı: 24 V DC iki kabelliyli sistem; 24 V DC/220 V AC dört kabelliyli sistem;

• Düzgünlük: ±0,2 % F. S.;

• Ölçüm aralığı: 0–100 m;

• Çalışma basıncı: Standart aralık -0,1 ile 0,6 MPa; -0,1 ile 6 MPa aralığında özel versiyonlar mevcuttur;

• Orta sıcaklık: Standart ≤120 °C; orta sıcaklık versiyonları ≤260 °C; daha yüksek sıcaklıklara uygun özel yüksek sıcaklık versiyonları mevcuttur;

• Çıkış: 4-20 mA + HART; RS485/232;

• Patlamaya dayanıklı sınıf: Ex d (ia) IIC; T6.

Orta adı, dielektrik sabiti, kap tipi ve boyutları, kurulum konumu ile karıştırma, buhar veya tozun varlığı da belirtilmelidir; böylece üretici en uygun anten ve kurulum yöntemi önerebilir.

FMCW Radar Seviye Ölçerlerinin Özellikleri ve Faydaları

Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga (FMCW) radar seviye ölçerleri, gerilim kontrollü osilatör prensibini kullanır. İç devreleri, yaklaşık 24 GHz temel frekansı ve yaklaşık 1 GHz bant genişliği olan, kontrol altında doğrusal olarak artan bir radar sinyali üretir. Bu sinyal anten aracılığıyla iletilir ve doğrusal bir frekans aralığına geçiş işlemi gerçekleştirir.

FMCW radarı; kömür, çimento, tahıl, alümina, kireçtaşı, kimyasal ham maddeler ve diğer malzemelerin ölçümü için genel amaçlı bir çözümdür. Bu teknoloji; çimento, kimya, çevre koruma, enerji üretimi, gıda ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Puls radar ile karşılaştırıldığında, FMCW radar genellikle ölçüm hassasiyeti, girişimlere karşı direnç ve karmaşık çalışma koşullarına uyum açısından avantajlar sunar.

METRAVON: Radar SeviyeÖlçerleri için Kalite ve Seçim İncelemeleri

Piyasada birçok yerel radar seviye ölçer markası bulunmaktadır. METRAVON ürünleri basit bir yapı, güvenli çalışma, kolay kurulum ve ekonomik fiyatlarıyla güvenilir bir seçenek sunar.

Yüksek frekanslı radar, yönlendirilmiş dalgalı radar, parabolik antenli radar ve FMCW radar teknolojilerini birleştirerek kullanıcılar, gerçek çalışma koşullarına göre uygun frekansı, anten türünü ve kurulum yöntemi seçerek daha doğru ve istikrarlı seviye ölçüm verileri elde edebilirler.

Doğru model seçimi ve standartlaştırılmış kurulum, radar seviye ölçerlerinin performansını tam olarak kullanabilmek için esastır. Ortam özelliklerinin, tank yapısının ve saha koşullarındakigirişim faktörlerinin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi önerilir. Gerekli olduğunda, uzun vadeli güvenli çalışmayı sağlamak amacıyla dengelleme kuyuları, atıf odaları veya yönlendirici plakalar gibi yardımcı önlemler kullanılabilir.

Yaygın Sorular

Q1: Yüksek frekanslı radar seviye ölçer ile geleneksel radar seviye ölçer arasındaki fark nedir?

Yüksek frekanslı radar seviye ölçerleri, genellikle daha uzun ölçüm aralıkları, daha yüksek doğruluk, optimize edilmiş antenler ve işlemciler ile daha güçlü girişim direnci sunan 26 GHz veya 24 GHz gibi iletim frekansları kullanır. Bu ölçerler özellikle büyük depolama tankları ve karmaşık operasyonel koşullar için uyguntır.

Q2: Yönlendirilmiş Dalga Radar SeviyeÖlçeri Nasıl Çalışır?

Yönlendirilmiş dalga radarı, uçuş süresi ilkesine göre çalışır. Yüksek frekanslı impulslar bir kablo probu boyunca ilerler; malzeme yüzeyine ulaştıklarında yansıtılarak tekrar cihaza döner. Yayılım süresi bir seviye sinyaline dönüştürülür ve yönlendirilmiş iletim yolu, girişimleri azaltmaya yardımcı olur.

Q3: Parabolik antenli radarlar için hangi çalışma koşulları uygundur?

Parabolik antenler dar bir iletim açısı, güçlü yönlülük ve güçlü yankı sinyalleri sağlar. Bu cihazlar, büyük parçacıklı malzemeler, ağır tozlu ortamlar veya güçlü mikrodalga emilimi olan malzemelerin ölçümü için özellikle uyguntır.

Q4: Radar seviye ölçer satın alırken hangi parametreler belirtilmelidir?

Temel parametreler arasında çalışma frekansı, sensör türü, güç beslemesi, doğruluk, ölçüm aralığı, basınç, ortam sıcaklığı, çıkış sinyali ve patlamaya dayanıklılık sınıfı yer alır. Ortamın adı,tank boyutları, kurulum konumu ve saha içigirişim koşulları da belirtilmelidir.

Q5: FMCW Radar'ın Avantajları Nelerdir?

FMCW radarı doğrusal frekans aralama yöntemi kullanır ve yüksek doğruluk, güçlü interferans direnci ile karmaşık çalışma koşullarına iyi uyum sağlar. Bu radar, çimento, kimya ve enerji üretimi gibi endüstrilerde kömür, çimento, kimyasal ham maddeler ve diğer ortamlar için yaygın olarak kullanılır.

Q6: Radar seviye ölçerleri için en önemli kurulum hususları nelerdir?

Cihazın doğrudan malzeme girişinin üzerinde, kubbeli bir tankın merkezinde veya tank duvarına çok yakın yerleştirilmesinden kaçının. İletim açısı mümkün olduğunca engellerden uzak tutulmalıdır. Güçlü vorteks veya yüksek düzeyde bozulma koşullarında, dengelleme kuyusu veya atıf odası önerilir.

Q7: METRAVON radar seviye ölçerlerinin kalitesi nasıldır?

Ve METRAVON radar seviye ölçerleri; basit yapı, güvenli çalışma, kolay montaj ve ekonomik fiyatlar sunar. Korozyon, yüksek sıcaklıklar ve viskoz ortamlar gibi zorlu koşullar altında da istikrarlı performans göstererek endüstriyel uygulamalar için güvenilir bir seçenek olur.