Bộ truyền mức radar 80 GHz: từ đo khoảng cách đến số liệu bồn hữu ích

Bộ truyền mức radar 80 GHz đo khoảng cách bằng cách phát năng lượng vi ba về phía bề mặt và phân tích tín hiệu phản xạ trở lại. Để chuyển khoảng cách đó thành mức có ích, cần xác định vị trí tham chiếu và bề mặt được đo. Chuyển mức thành thể tích hoặc khối lượng còn cần thêm thông tin; riêng tần số không cung cấp bất kỳ định nghĩa nào trong số đó.

Khoảng cách được chuyển thành mức bồn như thế nào?

Trong phương thức FMCW, tần số phát thay đổi trong một lần quét. Độ trễ của tín hiệu phản xạ tạo ra chênh lệch tần số mà thiết bị xử lý để ước tính khoảng cách. Phần điện tử phía nhận còn phải chọn đúng tín hiệu phản xạ mong muốn trong số các tín hiệu do bồn và quá trình tạo ra.

Với mốc tham chiếu cố định ở phía trên và bề mặt nằm ngang, mức có thể biểu diễn bằng H = E - d, trong đó E là khoảng cách từ mốc tham chiếu tới mức không, còn d là khoảng cách quan sát tới bề mặt. Mọi đại lượng phải dùng cùng mốc tham chiếu và đơn vị. Di chuyển anten làm thay đổi quan hệ hình học này ngay cả khi chất lỏng không di chuyển.

Ví dụ, giả sử E bằng 6.0 m và d đo được bằng 2.4 m thì H = 3.6 m. Đây là ví dụ hình học, không phải khuyến nghị cài đặt thiết bị. Nó không cho ra lít nếu thiếu quan hệ quy đổi của bồn, hoặc tấn nếu thiếu thông tin bổ sung về vật liệu.

Chọn bộ truyền mức radar 80 GHz theo model, không chỉ theo tần số

Trong hai model, MV-RD12 là lựa chọn có thể xem xét cho ứng dụng chất lỏng, còn MV-RD21 dùng anten khác và phục vụ đo chất rắn rời. Không dùng góc chùm tia của model chất rắn cho model chất lỏng nhỏ hơn khi kiểm tra vật cản.

Chùm tia hội tụ có lợi về mặt hình học nhưng không loại bỏ mọi dạng sự cố

Tần số cao hơn cho phép bước sóng ngắn hơn và có thể tạo chùm tia hẹp hơn khi kích thước anten tương đương. Thiết kế anten thực tế vẫn quan trọng. Chùm tia hẹp hơn có thể tránh thang hoặc ống xoắn, nhưng cũng có thể tập trung quan sát một chỗ trũng cục bộ trong silo thay vì đại diện cho toàn bộ lượng tồn chứa.

Cần đánh giá bọt, lớp bám và ngưng tụ theo quá trình thực tế. Đo không tiếp xúc không có nghĩa anten luôn sạch hoặc luôn có tín hiệu phản xạ chất lỏng hợp lệ. Khi chưa chắc chắn về hiệu năng, hãy nêu điều kiện quá trình cần được chứng minh thay vì dựa vào tuyên bố “chống nhiễu” chung chung.

Quyết định vị trí thực hiện quy đổi và xử lý sự cố

Ghi rõ bộ truyền tín hiệu gửi khoảng cách, mức hay một biến khác đã cấu hình. PLC, RTU hoặc bộ ghi dữ liệu phía nhận phải dùng đơn vị tương thích và phép ánh xạ dự kiến. Tránh thực hiện phép trừ chuyển khoảng cách thành mức hai lần ở các phần khác nhau của hệ thống.

Đối với quản lý tồn chứa, xác định bảng mức-thể tích đã được phê duyệt và người cập nhật bảng sau khi sửa đổi bồn. Đối với cảnh báo, xác định hệ thống làm gì khi không có kết quả quan sát. Hiển thị mức hợp lệ cuối cùng mà không cho biết dữ liệu đã cũ bao lâu có thể che giấu phép đo bị lỗi.

Q1. 80 GHz có tự động đồng nghĩa với độ chính xác cỡ milimét sau lắp đặt không?

Riêng tần số không chứng minh độ chính xác sau lắp đặt. Dùng thông số khoảng cách của model đã chọn và thống nhất phương pháp tham chiếu, điều kiện vận hành cùng giới hạn nghiệm thu tại hiện trường. Kiểm tra riêng ảnh hưởng của cách lắp, tín hiệu phản xạ bề mặt được chọn và quy đổi dải đo ở phía nhận. Nếu yêu cầu mua hàng là thể tích hoặc khối lượng tồn chứa, phải tính cả độ không đảm bảo của phép quy đổi và vật liệu, thay vì áp dụng nguyên thông số khoảng cách cho kết quả đó.

Q2. Radar có trực tiếp cân lượng vật liệu bên trong không?

Radar quan sát khoảng cách tới bề mặt phản xạ; nó không trực tiếp đo tổng lượng chứa trong bồn theo trọng lượng. Ước tính khối lượng cần quan hệ thể tích phù hợp và thông tin vật liệu. Với silo chất rắn, quan sát một điểm bề mặt cục bộ có thể không đại diện cho toàn bộ biên dạng. Nếu kết quả mua hàng cần là khối lượng, hãy so sánh độ không đảm bảo và công việc lắp đặt của phương án quản lý tồn chứa đề xuất với phương án cân.

Q3. Model có tầm đo xa nhất có phải lựa chọn mua an toàn nhất không?

Hãy chọn khoảng đo sử dụng được và cách lắp trước khi xét tầm đo quảng cáo lớn nhất. Kiểm tra bề mặt gần nhất cần đo, khoảng cách ở mức thấp, vị trí anten, điều kiện quá trình và giao diện phía nhận của phiên bản được chào. Tùy chọn tầm xa hơn không giải quyết vùng gần hoặc cổ lắp không phù hợp, cũng không chứng minh thiết bị sẽ phân biệt được mục tiêu cần đo trong các trạng thái vận hành liên quan.

Tóm lược

Bắt đầu từ đại lượng cần biết của bồn, rồi xác định ngược về anten và mốc tham chiếu. Gửi thông tin hình dạng và kích thước bồn, sản phẩm và yêu cầu của hệ thống phía nhận để đánh giá model 80 GHz.