Thiết bị đo mức radar 26 GHz là gì?
– Thiết bị đo mức radar 26 GHz là thiết bị không tiếp xúc, sử dụng tín hiệu vi sóng dải K để đo liên tục mức chất lỏng hoặc mức vật liệu rắn. Cảm biến này thường được lắp đặt ở đỉnh bể chứa, silo, bể nước hoặc bình chứa trong quy trình sản xuất. anten của thiết bị phát sóng điện từ hướng về bề mặt chất được đo và thu tín hiệu phản xạ. Bộ phát sau đó tính toán khoảng cách giữa điểm tham chiếu radar và bề mặt vật liệu dựa trên tín hiệu phản hồi.
– Khác với công tắc nổi, cảm biến mức thủy tĩnh và các công nghệ đo mức kiểu tiếp xúc khác, ăng-ten radar không gian tự do thường không cần tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng được đo. Điều này khiến công nghệ radar phù hợp cho các ứng dụng liên quan đến chất lỏng ăn mòn, nước thải, hỗn dịch, bể chứa hóa chất, bột hoặc vật liệu dạng hạt.
Các tần số radar không gian tự do thường dùng trong công nghiệp bao gồm 6 GHz, 26 GHz, 60 GHz và 80 GHz. Công nghệ radar 26 GHz đã được ứng dụng trong đo lường công nghiệp trong nhiều năm và mang lại sự cân bằng vững chắc giữa góc chùm tia, kích thước ăng-ten, phạm vi đo lường cũng như khả năng thích ứng với các điều kiện quy trình khác nhau.Hiệu suất đo lường thực tế không chỉ phụ thuộc vào tần số hoạt động, mà còn phụ thuộc vào thiết kế ăng-ten, tính chất điện môi của môi trường, cấu trúc thiết bị và vị trí lắp đặt.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo mức radar 26 GHz
): Quy trình đo mức bằng radar cơ bản có thể được tóm tắt như sau:
Bản truyền sóng vi ba → Phản xạ từ bề mặt vật liệu → Tiếp nhận tín hiệu phản xạ bằng ăng-ten → Xử lý tín hiệu → Tính toán khoảng cách → Chuyển đổi mức
Đối với các bộ phát mức radar dựa trên phương pháp đo thời gian truyền sóng xung, thiết bị sẽ đo thời gian mà sóng điện từ cần thiết để di chuyển từ bộ phát đến bề mặt vật liệu rồi trở lại bộ thu.
Mối quan hệ cơ bản là:
d = c × t / 2
Trong đó:
d= khoảng cách giữa điểm tham chiếu radar và bề mặt chất lỏng hoặc vật liệu;
c= tốc độ lan truyền của sóng điện từ, khoảng 3 × 108m/s;
t= Thời gian lan truyền một chiều – hai chiều của tín hiệu vi sóng.
Nếu khoảng cách đến bể trống được xác định làE, thì mức chất lỏng có thể được tính theo công thức:
Mức chất lỏng = E – d
Do đó, máy phát radar trước tiên sẽ đo khoảng cách. Sau đó, điểm không, giá trị thang đo tối đa và các thông số của bể sẽ được sử dụng để chuyển đổi khoảng cách đo được thành mức chất lỏng, mức chất rắn, tỷ lệ phần trăm hoặc thể tích.
Lưu ý:26 GHz chỉ xác định dải tần số hoạt động; điều này không có nghĩa là mọi máy phát radar loại 26 GHz đều sử dụng chính xác cùng một phương pháp xử lý tín hiệu nội bộ. Các sản phẩm khác nhau có thể sử dụng các phương pháp xử lý xung, các thuật toán phân tích phản xạ và các kỹ thuật triệt tiêu phản xạ giả khác nhau.
Tại sao hằng số điện môi lại ảnh hưởng đến phép đo mức bằng radar?
Khi sóng radar đến bề mặt của môi trường được đo, cần có tín hiệu phản xạ đủ mạnh để thực hiện việc phát hiện mức độ một cách đáng tin cậy.
Nhìn chung, khi tính chất điện môi của môi trường thuận lợi cho hiện tượng phản xạ sóng vi ba, tín hiệu hồi âm sẽ mạnh hơn; ngược lại, khi tín hiệu phản xạ yếu, máy phát radar sẽ gặp khó khăn hơn trong việc xác định chính xác bề mặt vật liệu thực tế.
Do đó, việc lựa chọn radar không nên chỉ dựa trên các câu nói như “30m đo khoảng cách” hoặc “40m phạm vi”. Các điều kiện sau đây cũng cần được đánh giá:
Loại vật liệu;
Tính chất điện môi;
Bọt xốp;
Khí thể;
Sự khuấy trộn;
Sự ngưng tụ;
Sự tích tụ vật liệu;
Cuộn gia nhiệt;
Lưỡi khuấy;
Thang leo;
Cấu trúc hỗ trợ bên trong.
Điều này giải thích vì sao cùng một thiết bị đo mức radar có thể hoạt động rất ổn định trong bể chứa nước sạch, nhưng lại có phạm vi đo lường hiệu dụng khác nhau khi được lắp đặt trong bể chứa chất lỏng có điện môi thấp, trong silo bột hoặc trong thiết bị có cấu trúc bên trong phức tạp.
Vị trí của thiết bị đo mức radar 26 GHz trong hệ thống công nghiệp
Trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp và hệ thống giám sát IoT, thiết bị đo mức radar thường thuộc tầng cảm biến tại hiện trường.
Kiến trúc hệ thống điển hình là:
Thiết bị đo mức radar → PLC / RTU / Thiết bị ghi dữ liệu → 4G, Ethernet hoặc cổng LoRa WAN → SCADA / MQTT máy chủ / Nền tảng điện toán đám mây IoT
Đối với các hệ thống điều khiển công nghiệp truyền thống:
26 GHz Thiết bị đo mức radar → 4–20 mA/HART → PLC hoặc DCS
Dành cho việc giám sát nước từ xa, quản lý nước trong nông nghiệp,Hoặc các ứng dụng IoT trong lĩnh vực công nghiệp: Thiết bị đo mức radar
→ 26 GHz → RTU / cổng IoT → 4G → máy chủ MQTT / HTTP RS-485 Modbus RTU
. Do đó, khi mua thiết bị đo mức radar, kỹ sư dự án không chỉ cần xác nhận phạm vi đo lường và độ chính xác mà còn cần xác định các giao diện điện và giao diện truyền thông nào được hệ thống điều khiển cấp trên yêu cầu.
Làm thế nào để lựa chọn giữa RS-485, Modbus RTU, HART và 4–20 mA?
: Giao diện truyền thông của bộ phát mức radar 26 GHz nên được lựa chọn phù hợp với kiến trúc tự động hóa; không phải tất cả các bộ phát radar đều cung cấp đầy đủ các giao diện cùng lúc.
4–20 mA
4–20 mA phù hợp với PLC s, các hệ thống DCS và các hệ thống tự động hóa công nghiệp truyền thống. Thiết bị này có ưu điểm về việc đấu dây đơn giản, tính tương thích rộng, khả năng chống nhiễu tốt và phù hợp cho việc truyền tín hiệu tương tự ở khoảng cách xa.
4–20 mA + HART
– 4–20 mA + HART cung cấp tín hiệu quy trình tương tự tiêu chuẩn đồng thời tích hợp chức năng truyền thông kỹ thuật số hai chiều trên cùng một vòng mạch dòng điện. HART có thể được sử dụng để cấu hình tham số, chẩn đoán và quản lý thiết bị.Nhiều máy phát radar 26 GHz dùng trong lĩnh vực công nghiệp đều áp dụng kiến trúc truyền thông này. Các mẫu
RS-485, Modbus RTU
, RS-485 và Modbus RTU thường được ưu tiên sử dụng cho các cổng IoT, thiết bị RTU, máy ghi dữ liệu, PLC và các hệ thống giám sát kỹ thuật số. Thiết bị này cho phép bộ điều khiển đọc trực tiếp các giá trị mức kỹ thuật số và hỗ trợ nhiều thiết bị trên cùng một bus.
: Một số máy phát radar 26 GHz hỗ trợ chức năng Modbus RTU trên RS-485; tuy nhiên, tính năng này không phải là tính năng tiêu chuẩn trên mọi thiết bị radar 26 GHz. Do đó, bạn nên xác nhận giao diện truyền thông cụ thể trước khi mua hàng.
: Nếu dự án cuối cùng yêu cầu truyền dữ liệu độ cao đến MQTT, HTTP hoặc một nền tảng đám mây, thì máy phát radar thường không kết nối trực tiếp với Internet.Bộ cổng IoT RTU hoặc công nghiệp thường được sử dụng để chuyển đổi giao thức và thực hiện truyền thông mạng.
Các thông số kỹ thuật điển hình của thiết bị đo mức radar 26 GHz
– Các thông số sau đây mô tả các cấu hình kỹ thuật phổ biến cho thiết bị đo mức radar 26 GHz dùng trong công nghiệp; các thông số này không phải là thông số cố định cho mọi mẫu METRAVON. Thông số thực tế cần được xác nhận theo tài liệu kỹ thuật cụ thể của sản phẩm.
| Tham số; | Giá trị điển hình; 26 GHz Cấu hình Thiết bị đo mức radar; |
|---|---|
| Nguyên lý đo lường; | Radar vi ba không tiếp xúc; |
| Tần số hoạt động; | Dải K (xấp xỉ 26 GHz); |
| Chất liệu được đo | Dung dịch, hỗn hợp bùn, các loại bột được chọn lọc và vật liệu dạng hạt – |
| ; Phạm vi đo – | – Thông thường khoảng 15-40m; phạm vi thực tế phụ thuộc vào loại môi trường, ăng-ten và điều kiện quy trình – |
| ; Độ chính xác đo – | – Các máy phát radar dung dịch công nghiệp hiệu suất cao có thể đạt khoảng ±2mm; đối với vật liệu rắn và các điều kiện quy trình phức tạp, cần đánh giá riêng – |
| ; Đầu ra – | – 4–20 mA, 4–20 mA/HART;Các mẫu máy được chọn hỗ trợ RS-485, Modbus RTU, |
| – Bộ nguồn | ; bộ nguồn DC là loại phổ biến;Khoảng điện áp chính xác phụ thuộc vào mẫu cụ thể: |
| – Mức tiêu thụ điện năng; | – Phụ thuộc vào thiết kế, màn hình và chế độ truyền thông của 2-wire hoặc 4-wire; |
| – Bảo vệ chống nhiễu điện; | – Các cấu hình thông thường bao gồm IP66/IP67 hoặc IP66/IP68, tùy theo thiết kế vỏ máy; |
| – Nhiệt độ môi trường; | – Các mẫu công nghiệp thường hoạt động trong khoảng nhiệt độ từ –40°C đến +80°C; khoảng nhiệt độ chính xác phụ thuộc vào mẫu; |
| – Nhiệt độ quá trình. | Tùy thuộc vào ăng-ten, kết nối quy trình, hệ thống bịt kín và thiết kế cách nhiệt; |
| – Kết nối quy trình; | – Kết nối ren, mặt bích và các loại kết nối quy trình khác; |
| – Vật liệu ăng-ten; | – Thép không gỉ, PTFE, PP hoặc các vật liệu khác tùy theo môi chất và mẫu mã; |
| – Vật liệu vỏ thiết bị; | – Hợp kim nhôm, thép không gỉ, nhựa kỹ thuật hoặc các vật liệu khác; |
| – Cáp / Cấu dây điện; | – Một số mẫu sử dụng dây nối đầu cuối;Các mẫu thiết bị cáp cố định có thể sử dụng chất liệu vỏ cáp như PVC, PUR hoặc các chất liệu khác; |
| – Hộp hiển thị; | – Màn hình LCD cục bộ có thể được tích hợp hoặc là tùy chọn tùy theo mẫu; |
– Mẫu công nghiệp; 26 GHz – Bộ phát radar có sẵn cho các khoảng đo khác nhau, bao gồm các ứng dụng cho môi trường chất rắn với khoảng đo ngắn và các ứng dụng cho môi trường chất lỏng với khoảng đo dài. Do đó, không tồn tại một "khoảng đo tiêu chuẩn cố định" duy nhất áp dụng cho mọi bộ phát mức radar 26 GHz.
Tại sao thiết bị đo mức radar lại hiển thị hiện tượng tăng mức đột ngột?
Nếu thiết bị đo mức radar đột ngột chuyển từ giá trị đọc bình thường sang mức cao, mức thấp hoặc giá trị không ổn định, có thể do bộ truyền đã tạm thời xác định nhầm đối tượng phản xạ.
1. Các tín hiệu phản xạ giả từ cấu trúc bể chứa bên trong
Các thiết bị khuấy, chùm tia, thang, ống dẫn vào, cuộn sưởi và các cấu trúc đỡ có thể phản xạ sóng radar.
Nếu các tín hiệu phản xạ này có cường độ tương đương với tín hiệu phản xạ thực tế từ bề mặt chất lỏng, thiết bị phát có thể tạm thời xác định cấu trúc bên trong như là mức thực tế.
Các biện pháp xử lý được khuyến nghị:
Thay đổi vị trí lắp đặt nếu cần thiết;
Thực hiện quy trình lập bản đồ tín hiệu phản xạ giả;
Cấu hình chức năng supress tín hiệu nhiễu;
Sử dụng các chức năng supress tín hiệu phản xạ giả do thiết bị phát cung cấp.
2. Sự ngưng tụ, tích tụ hoặc bụi trên ăng-ten
: Việc ngưng tụ, kết tinh, hình thành bùn hoặc tích tụ bụi trên ăng-ten radar có thể làm thay đổi đặc tính truyền dẫn và tiếp nhận của ăng-ten, từ đó làm giảm tỷ số tín hiệu trên nhiễu của tín hiệu phản xạ hữu ích.
: ăng-ten nên được kiểm tra định kỳ. Tùy theo điều kiện tại hiện trường, có thể cân nhắc áp dụng thiết kế chống ngưng tụ, vệ sinh định kỳ hoặc làm sạch bằng khí.
3. Thay đổi góc bề mặt vật liệu trong các buồng chứa
– Các loại bột hoặc vật liệu dạng hạt thường không tạo thành bề mặt nằm ngang phẳng như chất lỏng.
– Trong quá trình đổ đầy, có thể hình thành đống vật liệu dạng hình nón; khi xả ra, bề mặt có thể trở thành dạng phễu. Những biến đổi này liên tục làm thay đổi hướng phản xạ radar, khiến một số ứng dụng đo mức chất rắn trở nên phức tạp hơn so với phương pháp đo lường bình chứa nước thông thường.
4. Dòng chất liệu chảy trực tiếp qua khu vực đo
: Nếu radar được lắp đặt ngay phía trên cửa nạp, dòng chất liệu này có thể tạo ra các phản hồi nhiễu động mạnh và mang tính động lực học cao.
Tia radar thường nên được định vị sao cho không đi xuyên thẳng qua dòng chất lỏng đang đổ đầy.
5. Sự chuyển động mạnh hoặc sự khuấy động trên bề mặt chất lỏng
: Các bể khuấy động, bể tuần hoàn và các thiết bị chứa chất lỏng có quá trình đổ đầy và xả tràn nhanh có thể tạo ra các bề mặt phản xạ thay đổi liên tục.
Trong các điều kiện này, thời gian giảm chấn, chức năng theo dõi tiếng vang và các tham số lọc nên được cấu hình dựa trên đặc tính động lực học thực tế của quá trình, thay vì chỉ đơn giản đặt thời gian lọc quá dài.
6. Mức chất lỏng rơi vào vùng mù của radar
Nếu mức chất lỏng quá gần với ăng-ten, nó có thể rơi vào khoảng cách chặn trường gần hoặc vùng mù của máy phát radar.
Do đó, mức độ tối đa được phép phải nằm ngoài khoảng cách đo lường tối thiểu được quy định cho bộ phát tín hiệu.
Cách lắp đặt đúng bộ phát tín hiệu đo mức bằng radar 26 GHz
Chất lượng lắp đặt ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định dài hạn của việc đo mức bằng radar.
Trước hết, cần tránh đặt vị trí lắp đặt tại những nơi có nguy cơ xảy ra hiện tượng phản xạ cấu trúc mạnh.Công cụ radar nên được đặt ở vị trí cách xa các cửa nạp chất lỏng, thang, thanh ngang, thiết bị khuấy hoặc các cấu trúc nội bộ khác trong mọi trường hợp có thể.
Thứ hai, kiểm tra đường truyền chùm tia radar: các bức tường bồn chứa, đường ống dẫn và các cấu trúc kim loại bên trong chùm tia chính có thể tạo ra các âm thanh nhiễu cố định.
Đối với bồn chứa chất lỏng, ăng-ten radar thường nên được hướng thẳng đứng về phía bề mặt chất lỏng.Đối với các silo rắn, hướng lắp đặt cần được xác định dựa trên điểm nạp liệu, góc vật liệu và vị trí xả liệu.
Nếu phải sử dụng vòi phun dài trong quá trình lắp đặt, cần kiểm tra kỹ lưỡng kích thước ăng-ten, đường kính vòi phun và chiều dài vòi phun nhằm giảm thiểu hiện tượng phản xạ sóng vi ba bên trong.
Sau khi lắp đặt, hãy cấu hình các tham số sau:
Khoảng cách rỗng;
Thang đo quy mô đầy;
Giá trị mức độ cao nhất;
Giá trị mức độ thấp nhất;
Thời gian giảm chấn;
Loại phương tiện hoặc loại ứng dụng;
Các tham số supress âm vang giả;
Đối với các thiết bị phức tạp, việc vận hành thử nghiệm ban đầu nên được thực hiện khi đã biết rõ mức độ thực tế.Đường cong phản xạ cũng có thể được lưu trữ làm tài liệu tham chiếu cho việc khắc phục sự cố và bảo trì trong tương lai.
Các ứng dụng công nghiệp điển hình
Bể chứa nước và hệ thống theo dõi mức nước
Các thách thức tại hiện trường;
Nồng độ độ ẩm ngoài trời, mưa, hiện tượng ngưng tụ, chuyển động của bề mặt nước và hệ thống cáp điện đường dài.
– Tích hợp Hệ thống:
Sử dụng thiết bị đo mức radar không tiếp xúc được kết nối với thiết bị RTU hoặc cổng công nghiệp thông qua RS-485 – Modbus RTU; hoặc kết nối với PLC thông qua 4–20 mA.
– Giá trị người dùng:
Giảm thiểu hiện tượng ăn mòn và chi phí bảo trì liên quan đến các cảm biến mức tiếp xúc trực tiếp, đồng thời hỗ trợ truyền dữ liệu mức từ xa đến SCADA hoặc các nền tảng IoT.
Thiết bị đo mức cho bể lưu trữ hóa chất
– Thách thức tại hiện trường:
Các chất lỏng ăn mòn, hơi nước, bể chứa kín và điều kiện quy trình phức tạp.
– Tích hợp Hệ thống:
Lựa chọn ăng-ten phù hợp, kết nối hệ thống và vật liệu đậy kín dựa trên tính tương thích hóa học; sau đó nối máy phát vào hệ thống DCS hoặc PLC thông qua 4–20 mA/HART.
– Giá trị người dùng:
Cung cấp hệ thống theo dõi mức độ không tiếp xúc liên tục cho quản lý hàng tồn kho, cảnh báo mức cao/thấp và điều khiển quy trình.
Bể xử lý nước thải và hệ thống theo dõi nước thải công nghiệp
– Các thách thức tại hiện trường:
Nước bùn, bọt khí, khí ăn mòn và tình trạng ô nhiễm đối với các đầu dò kiểu tiếp xúc truyền thống.
– Tích hợp Hệ thống:
Cài đặt thiết bị đo mức radar đặt phía trên bể và kết nối nó với thiết bị cổng RTU 4G cũng như nền tảng giám sát từ xa
; Giá trị người dùng:
Giảm tần suất vệ sinh và hỗ trợ giám sát trạm bơm, giám sát mức nước trong bể chứa cũng như phát hiện nguy cơ tràn nước.
Bồn chứa vật liệu bột và vật liệu dạng hạt
– Các thách thức tại hiện trường:
Khói bụi dày đặc, bề mặt vật liệu hình nón, lớp tích tụ trên tường và các bề mặt phản xạ không đều.
– Tích hợp Hệ thống:
Chọn radar theo chiều cao silo, đặc tính điện môi, góc chùm tia ăng-ten và vị trí lắp đặt; cấu hình chức năng loại bỏ tiếng vọng giả khi cần.
Giá trị vận hành:
Cung cấp tính năng đo lường mức vật liệu liên tục, không tiếp xúc, phục vụ cho quản lý tồn kho và lập kế hoạch sản xuất.
Hệ thống giám sát mức và IoT công nghiệp từ xa
– Các thách thức tại hiện trường:
Các điểm đo lường được bố trí tại các vị trí khác nhau, thường không có cơ sở hạ tầng truyền thông cố định.
– Tích hợp Hệ thống:
Cắm thiết bị truyền tín hiệu mức radar vào máy ghi dữ liệu công nghiệp thông qua RS-485 – Modbus RTU. Sau đó, máy ghi dữ liệu hoặc cổng kết nối sẽ truyền dữ liệu qua 4G hoặc kết nối Ethernet thông qua MQTT hoặc HTTP.
– Giá trị người dùng:
Mở rộng một điểm đo mức đơn vị thành hệ thống giám sát từ xa đa điểm, được tích hợp với các hệ thống báo động, cơ sở dữ liệu, GIS hoặc nền tảng doanh nghiệp.
Cách lựa chọn thiết bị đo mức radar 26 GHz
Trước khi lựa chọn bộ phát tín hiệu radar, cần xác nhận ít nhất các thông tin kỹ thuật sau:
Chất được đo là chất lỏng hay chất rắn?
Tên chất và tính chất điện môi của chất đó là gì?
Khoảng cách đo lường tối đa và tối thiểu là bao nhiêu?
Chiều cao và đường kính của bể là bao nhiêu?
Có hiện tượng bọt khí, hơi, bụi, khuấy trộn hoặc tích tụ vật liệu không?
Nhiệt độ và áp suất trong quá trình là bao nhiêu?
Có thiết bị khuấy, thang, cuộn sưởi hoặc ống dẫn bên trong bình chứa không?
Có yêu cầu sử dụng kết nối quy trình có ren hoặc có đệm flange không?
Đầu ra cần thiết là 4–20 mA, HART, hay RS-485 Modbus RTU?
có yêu cầu bảo vệ chống nổ không?
thiết bị sẽ kết nối với PLC, RTU, IoT gateway, hoặc cloud platform?
đối với các tàu nhỏ có cấu trúc phức tạp, không gian lắp đặt hẹp, hoặc các ứng dụng đòi hỏi góc chùm rất nhỏ, có thể xem xét đến radar 60 GHz hoặc 80 GHz. Việc lựa chọn Radar
không nên đơn giản dựa trên giả định rằng "tần số cao luôn tốt hơn." Hiệu suất đo lường phụ thuộc vào tần số, thiết kế ăng-ten, đặc điểm trung bình và điều kiện lắp đặt. Xem xét tích hợp hệ thống
Các lưu ý khi tích hợp hệ thống
Khi kết nối bộ phát radar RS-485 đến một bộ phát PLC hoặc IoT gateway, xác nhận:
Địa chỉ đăng ký Modbus; Địa chỉ nô lệ
; Tỷ lệ Baud
; Định dạng dữ liệu
; Đơn đặt hàng là
Byte.
khi nhiều thiết bị Modbus được kết nối với cùng một bus RS-485, mỗi máy phát radar phải sử dụng một ID phụ thuộc khác nhau. Hệ thống nối xe buýt RS-485 phải theo một cấu trúc liên kết chuỗi Daisy-thực sự chứ không phải là một kết nối sao không kiểm soát được.
Cho các mẫu 4–20 mA/HART, xác nhận:
PLC analog input type; Cung cấp điện vòng
; Dòng điện
liệu thông tin liên lạc của HART là cần thiết. Hệ thống giám sát ngoài trời
cũng nên xem xét: Bảo vệ tăng lực
Bảo vệ gia tăng đột biến
RS-485
khiên nền;
Các hộp tiếp giáp không thấm nước; Cung cấp năng lượng mặt trời
; Mạng truyền thông
; Khoảng thời gian tải dữ liệu
.
nếu mục tiêu là xây dựng một hệ thống giám sát hoàn chỉnh ở mức chất lỏng, bộ phát radar chỉ là một phần của kiến trúc tổng thể. RTU, cổng công nghiệp, hệ thống năng lượng, mạng truyền thông và tương thích giao thức đám mây cũng nên được đánh giá cùng nhau. Các tiêu chuẩn hiểu biết
liên quan đến các thiết bị đo mức radar
"Tiêu chuẩn phát sóng mức Radar" không có nghĩa là mọi sản phẩm radar phải có cùng phạm vi đo lường, chính xác, kết nối quy trình hoặc cấu trúc cơ học.
IEC 62828-02020 xác định các thủ tục thử nghiệm cụ thể cho các máy phát mức được sử dụng trong các hệ thống đo lường công nghiệp và quy trình và nên được xem xét cùng với các yêu cầu chung cho máy đo quy trình công nghiệp.
Các dự án thiết bị công nghiệp cũng có thể tham khảo IEC 61326-1 cho các yêu cầu tương thích điện từ áp dụng cho các thiết bị điện được sử dụng để đo lường, kiểm soát và ứng dụng phòng thí nghiệm.
đối với các dự án mua sắm thực tế, người mua nên xác nhận thêm liệu các chứng nhận cụ thể hoặc các yêu cầu thực hiện là cần thiết, chẳng hạn như:
CE;
RoHS;
ATEX;
IECEx;
SIL;
các chứng chỉ khác cho dự án.
Việc áp dụng một tiêu chuẩn công nghiệp không đồng nghĩa với việc mọi mẫu radar cụ thể đều đã được cấp chứng nhận tương ứng.
Câu hỏi thường gặp: Các câu hỏi phổ biến về Thiết bị đo mức radar 26 GHz
Q1: Thiết bị đo mức radar 26 GHz có thể đo mức nước không?
: Có. Các bể chứa nước, bể lưu trữ, bể xử lý nước thải và hệ thống xử lý nước công nghiệp là những trường hợp ứng dụng phổ biến cho phương pháp đo mức bằng radar không tiếp xúc.
Q2: Thiết bị phát tín hiệu đo mức radar có cần tiếp xúc với chất lỏng không?
Không. Radar không gian tự do thường hoạt động ở phía trên bề mặt chất lỏng và đo khoảng cách bằng cách phát và thu các tín hiệu vi sóng.
Q3: Thiết bị phát tín hiệu đo mức radar 26 GHz có thể đo mức bột không?
Có. Tuy nhiên, khi đo mức chất rắn, cần đặc biệt lưu ý đến bụi, góc tiếp xúc với vật liệu, tính chất điện môi, lớp tích tụ trên thành thiết bị và cấu trúc bên trong của silo.Các ứng dụng dạng rắn không nên được lựa chọn theo cách tương tự như các ứng dụng dùng cho bể chứa chất lỏng.
Q4: Tại sao thiết bị đo mức radar đột nhiên hiển thị toàn dải đo?
Các nguyên nhân phổ biến bao gồm hiện tượng khóa âm thanh giả, mất tín hiệu âm thanh thực của vật liệu, tạp chất trên ăng-ten, mức chất liệu rơi vào vùng mù trường gần hoặc các tham số cấu hình không chính xác. Cần kiểm tra đường cong âm thanh và xu hướng mức đo trong quá khứ trước tiên.
Q5: Bụi có ảnh hưởng đến việc đo mức bằng radar không?
Radar thường phù hợp hơn đo lường siêu âm trong môi trường bụi, nhưng điều này không có nghĩa là radar không bị ảnh hưởng hoàn toàn bởi bụi.
nồng độ bụi rất cao, tích tụ anten, và phản xạ yếu từ bề mặt vật liệu có thể làm giảm chất lượng tiếng vang.
Q6: Mức tối đa nên được thiết lập như thế nào?
Mức vật liệu tối đa không được đưa vào vùng mù gần trường quy định cho máy phát radar. Cấu hình kích thước đầy đủ cần xem xét chiều cao của bồn chứa, khoảng cách trống và khoảng cách đo tối thiểu.
Q7: Bộ phát sóng mức RS-485 có thể kết nối trực tiếp đến nền tảng đám mây không?
bình thường, không. RS-485 là một giao diện truyền thông trường. Máy phát radar thường được kết nối đầu tiên với một cổng RTU hoặc IoT. Cổng sau đó tải dữ liệu thông qua 4G, Ethernet, hoặc WiFi bằng cách sử dụng MQTT, HTTP, TCP hoặc giao thức mạng khác.
Q8: Tôi nên chọn 4–20 mA hay RS-485?
nếu máy phát được kết nối chủ yếu với PLC hoặc DCS, 4–20 mA cung cấp khả năng tương thích mạnh với các hệ thống tự động hóa công nghiệp truyền thống.
nếu dự án yêu cầu dữ liệu kỹ thuật số, nhiều cảm biến trên một bus hoặc kết nối với IoT gateway, RS-485 Modbus RTU thường thuận tiện hơn.
Lựa chọn cuối cùng nên dựa trên kiến trúc hệ thống tổng thể.
Q9: Sự khác biệt giữa 26 GHz và 80 GHz là gì?
Các hệ thống radar tần số cao thường có thể sử dụng ăng-ten có kích thước nhỏ hơn và tạo ra chùm tia hẹp hơn – điều này rất hữu ích đối với các tàu thuyền có kích thước hẹp hoặc các bồn chứa có cấu trúc bên trong phức tạp.
Tuy nhiên, hiệu suất đo lường thực tế vẫn phụ thuộc vào môi trường truyền dẫn, loại ăng-ten, phạm vi đo lường, phương pháp lắp đặt và thuật toán xử lý tín hiệu. Không nên chỉ dựa vào tần số đơn lẻ để đánh giá hiệu suất.
Kết luận
Thiết bị đo mức radar 26 GHz là một công nghệ công nghiệp đã được kiểm chứng, dùng để đo mức chất lỏng và mức vật liệu rắn theo phương pháp không tiếp xúc. Nguyên lý hoạt động của thiết bị này là truyền tín hiệu vi sóng, thu tín hiệu phản xạ từ bề mặt vật liệu và tính toán khoảng cách giữa bộ truyền tín hiệu với bề mặt được đo.
Trong các dự án kỹ thuật, việc đo mức bằng công nghệ radar ổn định không chỉ phụ thuộc vào tần số hoạt động của 26 GHz mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác.Các yếu tố quan trọng bao gồm:
Đặc tính thiết bị;
Phạm vi đo lường hiệu quả;
Cấu trúc ăng-ten;
Góc chùm tia;
Vị trí lắp đặt;
Ứng dụng công nghệ supress echo giả;
Tính tương thích với giao thức truyền thông;
Đối với các dự án giám sát mức độ, METRAVON có thể cấu hình các giải pháp đo lường bằng radar theo yêu cầu giao diện của PLC s, RTU, thiết bị ghi dữ liệu công nghiệp và hệ thống IoT.Thiết bị đo mức radar có thể tích hợp với các thiết bị RS-485, Modbus RTU, 4–20 mA/HART, các gateway công nghiệp, hệ thống truyền thông 4G và các nền tảng giám sát từ xa.
: Đối với các ứng dụng như giám sát mức chất trong bồn chứa, xử lý nước, chế biến hóa chất, đo mức trong silo và các giải pháp IoT công nghiệp từ xa, nên cung cấp thông tin về loại môi chất, phạm vi đo, nhiệt độ, áp suất, cấu trúc bồn chứa, yêu cầu về giao diện đầu ra cũng như hình ảnh thực tế của hiện trường trước khi lựa chọn mẫu radar cuối cùng.





