FMCW radar seviye ölçümü: prensipler ve seçim

I. FMCW Radar Seviye ölçer Nedir?

: Frekans modülasyonlu sürekli dalgalı bir radar seviye ölçer genellikleFMCW radar seviye ölçer veyaolarak adlandırılır.

: Bu cihazın iç devreleri sürekli değişen bir radar sinyali oluşturur ve bu sinyali bir anten aracılığıyla ölçülen ortamın yüzeyine iletir. Sinyal malzeme yüzeyine ulaştıktan sonra geri yansır.Cihaz, iletilen sinyal ile geri dönen eko arasındaki frekans farkını analiz ederek radar ile ortamın yüzeyi arasındaki mesafeyi hesaplar ve ardından bu mesafeyi sıvı seviyesine veya malzeme seviyesine dönüştürür.

Bazı FMCW radar cihazları, lineer tarayıcı için 24 GHz çalışma frekansı ve yaklaşık 1 GHz tarayıcı bant genişliği kullanancihazını kullanır.Çalışma frekansı, aralık ve ölçüm performansı farklı modeller arasında değişiklik gösterir; özel teknik özellikler, ilgili ürün veri sayfasına dayanarak belirlenmelidir.

FMCW radar seviye ölçerleri şu amaçlar için kullanılabilir:

• Kömür;

• Çimento;

• Tarçın;

• Alümina;

• Kireçtaşı;

• Kimyasal ham maddeler vb.

Bu cihazlar; çimento, kimya, çevre koruma, enerji üretimi ve gıda işleme gibi endüstrilerdeki depolama tankları, silolar ve işlem tesisleri için kullanılır.

II. Bir Darbeli radar seviye ölçerin Çalışma İlkesi Nedir?

Pulslu radar sıvı seviye ölçerleri, sürekli seviye ölçümü için mikrodalga impulsları kullanır.

Temel ölçüm süreci şu şekilde özetlenebilir:

Mikrodalga impulsu iletimi → Ortam yüzeyinden yansıma → Eko alım → Yayılım süresinin hesaplanması → Uzaklığın elde edilmesi → Seviyenin dönüştürülmesi

Radar sıvı seviye ölçerleri; sıvılar, çökelmiş maddeler ve granüler malzemelerin sürekli ölçümü için kullanılabilir.

Uygun modeller ve çalışma koşulları altında bu cihazlar, önemli sıcaklık veya basınç değişimleri bulunan endüstriyel ortamlarda ya da inert gazlar veya uçucu gazlar bulunan ortamlarda da kullanılabilir.

İletişsiz mikrodalga ölçüm yöntemi kullanıldığından, cihaz genellikle ortamın yüzeyine doğrudan temas etmek için mekanik ölçüm bileşenlerine ihtiyaç duymaz ve çeşitli endüstriyel kaplar üzerinde kurulabilir.

III. Darbeli radar seviye ölçerin fiyatı ne belirler?

: Puls radar sıvı seviye ölçerleri için tek tip bir fiyat bulunmaz.

Gerçek fiyat genellikle aşağıdaki faktörlerle ilişkilidir:

• Ölçüm aralığı;

• Çalışma frekansı;

• Anten yapısı;

• Süreç bağlantısı;

• Sıcaklık direnci gereksinimleri;

• Basınç direnci gereksinimleri;

• Korozyona dayanıklı malzemeler;

• Koruma veya patlamaya dayanıklılık gereksinimleri;

• Sinyal çıkışı;

• Belirli model.

Bu nedenle, "radar sıvı seviye ölçer" adını paylaşan ürünler, ürün yapısındaki ve uygulama koşullarındaki farklılıklar nedeniyle önemli ölçüde farklı fiyatlara sahip olabilir.

Satın alma işleminden önce, ortam ve saha koşulları ilk olarak doğrulanmalı ve ardından belirli model esas alınarak bir teklif sunulmalıdır.

IV. Kılavuzlu radar seviye ölçerlerin özellikleri nelerdir?

Yönlendirilmiş dalgalı radar, serbest uzay radarından farklıdır.

Radar sinyali, bir yönlendirici çubuk veya çelik kablo boyunca iletilir. Sinyal ortamın yüzeyine ulaştığında yansıtılarak orijinal yola göre cihaza döner.

Yönlendirilmiş dalganın yapısı, radar enerjisinin prob boyunca yoğun bir şekilde iletilmesine olanak tanır ve bu durum, bazı küçük gemilerde ile düşük dielektrik özelliklere sahip ortamların kullanıldığı uygulamalarda avantaj sağlar.

yönlendirilmiş dalgalı radar sıvı seviye ölçüm cihazlarının ortak özelliklerine şunlar dahildir:

• Kompakt cihaz yapısı;

• Nispeten küçük kurulum alanına ihtiyaç;

• Küçük depolama tankları için uygundur;

• Enerji, prob boyunca yoğunlaşır;

• Nispeten istikrarlı yankı sinyalleri;

• Parametreler, yerel bir görüntüleme modülü aracılığıyla yapılandırılabilir;

• Çeşitli karmaşık sıvı seviye ölçüm ortamları için uygundur.

Bazı yönlendirilmiş dalgalı radar cihazları iki telli güç kaynağı kullanır; bu sayede hem güç kaynağı hem de işlem sinyali iletimi tek bir iki çekirdekli kablo aracılığıyla gerçekleştirilebilir.

Dikkat edilmesi gereken nokta, belirli kör alan, doğruluk, tekrarlanabilirlik ve uygulanabilir ortam mesafesi, ilgili modelin teknik spesifikasyonlarına göre belirlenmelidir.

V. Kılavuzlu radar Küçük Depolama tankları İçin Neden uygundur?

Serbest uzay radarı, tank içinde belirli bir radar ışını oluşturması gerektiği için kullanılır.

Nispeten küçük çaplı veya çok sayıda iç yapıya sahip tanklarda, tank duvarları ve iç bileşenler ek yansımalar oluşturabilir.

Yönlendirilmiş dalga radarı sinyali bir prob çubuğu veya çelik kablo aracılığıyla yönlendirir; bu da serbest uzay radar ışını ile çevresindeki yapılar arasındaki etkileşimi azaltabilir.

Bu nedenle, yönlendirilmiş dalgalı radar sistemi, aşağıdaki durumlarda gerçek saha koşullarına göre değerlendirilebilir:

• Küçük depolama tankları;

• Dar montaj alanları;

• Dengelemeli sıvı yüzeyleri bulunan belirli operasyonel koşullar;

VI. Radar anteninin görevi Nedir?

Anten, bir radar seviye ölçüm sisteminin önemli bir bileşenidir.

Radar sensörü, anten aracılığıyla ortamın yüzeyine doğru elektromanyetik dalgalar gönderir; anten aynı zamanda ortamın yüzeyinden yansıyan yankı sinyallerini almakla da görevlidir.

şu şekilde anlaşılmaktadır:

Anten, radar sinyallerinin hem iletimini hem de alımını gerçekleştirir.

Anten yapısı şu unsurlara etkiler:

• Radar ışınlanma kapsamı;

• Sinyal odaklama yeteneği;

• Montaj boyutları;

• Süreç bağlantısı;

• Toz veya malzeme birikimine uyumlulık;

• Farklı ortam koşullarında performans.

Genel radar anten türleri şunlardır:

• Çubuk tipi;

• Horn tipi;

• Entegre horn tipi;

• Parabolik tipi;

• Dizi tipi;

• Hijyenik tipi;

• Planar tipi;

• Döküm şekilli tipi.

Farklı antenler farklı saha koşulları için uygun olup, ortam ve gemi koşullarına göre seçilmelidir.

VII. Ultrasonik seviye ölçer ile radar seviye ölçer arasındaki fark nedir?

Ultrasonik seviye ölçerler ile radar seviye ölçerler arasındaki en temel fark, kullanılan ölçüm sinyali türüdür.

Ultrasonik seviye ölçerler ses dalgalarını kullanır.

Radar seviye ölçerler elektromanyetik dalgaları kullanır.

Sıvı yüzeyinde köpük bulunan işletme koşulları için, tüm radar cihazlarının köpüğe geçebilir olduğu basitçe varsayılamaz.Kütügenin kalınlığı, su içeriği ve yapı, tümü gerçek yankıya etkileyebilir.

Bu nedenle, özel uygulanabilirlik hâlâ ortam ve ürün modeline göre doğrulanmalıdır.

VIII. Radar seviye ölçüm prensibi nedir?

Bazı yönlendirilmiş dalgalı radar cihazları ölçüm için zaman alanlı reflectometri yöntemini kullanır.

Elektromanyetik impulslar bir çelik kablo veya prob çubuğu boyunca hareket eder.Ölçülen ortamın yüzeyine rastlanıldığında, sinyalin bir kısmı yansırarak bir ekoku oluşturur ve orijinal yayılım yolu boyunca cihaza döner.

Cihaz, elektromanyetik impulsenin döngü yayılım süresine dayanarak, sensör referans noktası ile ortamın yüzeyi arasındaki mesafeyi hesaplar ve ardından bu mesafeyi gerçek sıvı seviyesine dönüştürür.

Bu ölçüm yöntemi, su seviyesi ve diğer sıvı seviyelerinin izlenmesi için de kullanılabilir.

IX. Akıllı radar seviye ölçerleri hangi endüstriler için uygundur?

Akıllı radar seviye ölçerleri; katı maddeler, granüler malzemeler ve tozların sürekli seviye ölçümü için kullanılabilir.

Tipik sektörler şunlardır:

• Kömür;

• Enerji üretimi;

• Petrol;

• Kimyasal maddeler;

• Metalurji;

• Gıda;

• Genel endüstri.

Genel uygulamalar şunları içerir:

• Kömür siloları;

• Kül siloları;

• Katı granüler malzeme siloları;

• Slurry depolama tankları;

• Yağ tankları;

• Asit ve alkali depolama tankları;

Radar seviye ölçümü, temassız bir ölçüm yöntemi türüdür ve çeşitli iletken ve iletken olmayan ortamlarda kullanılabilir.

Yoğuşan, yüksek sıcaklıkta, basınç değişkeni olan, tozlu veya korozyonlu ortamlar için gerçek çalışma koşullarına uygun bir anten, malzeme ve radar modeli seçilmesi gerekir.

X. Radar Sıvı Seviye Ölçerleri ile İlgili Standartların Amacı Nelerdir?

Radar sıvı seviye ölçerleriyle ilgili standartlar; cihaz tasarımını, üretimini, testini ve uygulamasını düzenlemek için kullanılır.

Üreticiler için standartlar şu olabilir:

• Yeni teknik gereklilikler;

• Yeni terimler;

• Test yöntemleri;

• Güvenlik gereklilikleri;

• Ürün performans gereklilikleri.

Mühendislik projeleri için, projenin spesifikasyonları tarafından hangi standartların gerekliliği belirlendiği ve belirli ürünün projeye ilişkin teknik gerekliliklere uyup uymadığı konusunu doğrulamak daha önemlidir.

Bu nedenle standartlar, sadece tanıtım içeriği olarak kullanılmak yerine, ürün tasarımı ve mühendislik uygulamaları için önemli bir temel olarak kabul edilmelidir.

Radar seviye ölçer seçerken hangi koşulların doğrulanması gerekiyor?

Sık sorulan sorular

Q1: FMCW Radar ile Puls Radar arasında ne fark vardır?

FMCW radarı, frekansı sürekli olarak ayarlayarak ve gönderilen sinyal ile geri dönen ekok arasındaki frekans farkını analiz ederek mesafeyi hesaplar; impulslu radar ise temel olarak radar impülslerinin döngüsel yayılım süresini analiz ederek mesafeyi hesaplar. Her iki teknoloji de sürekli seviye ölçümü için kullanılabilir.

Q2: FMCW Radar Seviye Ölçerleri Sadece Katı Maddeler için Kullanılabilecek Mı?

Hayır.Modele göre FMCW radarı hem katı maddelerin seviyesinin ölçümünde hem de sıvı seviyesinin ölçümünde kullanılabilir. Gerçek uygulama, ürün tasarımı ve saha operasyon koşullarına bağlıdır.

Q3: yönlendirilmiş dalgalı radar, düşük dielektrik sabitine sahip ortamlar için neden uygundur?

: Yönlendirilmiş dalgalı radar, elektromanyetik enerjiyi bir prob çubuğu veya çelik kablo boyunca yoğunlaştırır ve yönlendirir; bu sayede düşük dielektrik özelliklere sahip bazı ortamlarda nispeten istikrarlı geri dalgalar elde edilebilir.Bununla birlikte, özel minimum dielektrik gereksinimi hâlâ ürün veri sayfasından doğrulanmalıdır.

Q4: Daha büyük bir radar sıvı seviye ölçer anteni her zaman daha iyi midir?

: Hayır. Anten, çalışma frekansına, ölçüm aralığına, montaj alanına ve ortama uygun şekilde seçilmesi gerekir. Farklı anten yapıları farklı amaçlar için kullanılır ve performans yalnızca anten boyutuyla belirlenemez.

Q5: Radar seviye ölçer her zaman ultrasonik seviye ölçerden daha doğru mudur?

: Bu durum mutlak bir sonuç olarak kabul edilemez. Gerçek doğruluk; belirli model, ölçüm mesafesi, ortamın durumu ve montaj koşullarından bağımlıdır. Ağırlıklı toz, buhar veya vakum gibi karmaşık çalışma koşullarında radar genellikle daha geniş bir uygulama alanı sunar.

Q6: Bir Radar Seviye ölçer, köpüğün altındaki gerçek sıvı seviyesini ölçebilir mi?

Bu durum, köpüğün özelliklerine bağlıdır. Farklı kabuk türleri, radar dalgalarının yansıma ve zayıflama düzeylerini farklı şekilde etkiler; bu nedenle radarın her türlü kabukta danüfuz edebileceği varsayılamaz.

Sonuç

– FMCW radar seviye ölçerleri, sürekli frekans gezintisi yöntemiyle bir ortamın yüzeyine olan mesafeyi ölçer ve kömür, çimento, tahıl, alümina, kireçtaşı, kimyasal ham maddeler ile diğer malzemelerin seviye izleme amacıyla kullanılabilir.

: Pulse radar, FMCW radar ve yönlendirilmiş dalgalı radar her biri radar seviye ölçüm teknolojilerine dahildir; ancak sinyal yayılımı ve sinyal işleme yöntemleri açısından birbirinden farklıdır.

Uygulamalı seçimde aşağıdaki faktörler özel dikkatle değerlendirilmelidir:

Orta tip, ölçüm mesafesi, dielektrik özellikleri, sıcaklık, basınç, toz, köpük, buhar, korozyonlulık, viskozite ve anten yapısı.

Belirli çalışma koşullarına göre uygun radar çalışma prensibi ve antenin seçilmesi, sadece frekansı, ölçüm aralığını veya fiyatını karşılaştırmaktan çok daha büyük pratik önem taşır.