Tiếng Anh
Tiếng Trung
Tiếng Tây Ban Nha
Tiếng Nga
Tiếng Bồ Đào Nha
Tiếng Pháp
Tiếng Đức
Tiếng Indonesia
Tiếng Thái
Tiếng Ả Rập
Tiếng Ý
Tiếng Thổ Nhĩ Kỳ
Tiếng Ba Lan
Tiếng Nhật
Tóm tắt kỹ thuật
Bộ truyền tín hiệu mức radar sóng dẫn hướng phát các xung điện từ tần số cao dọc theo thanh, cáp hoặc đầu dò đồng trục. Khi xung truyền đến bề mặt hoặc ranh giới nơi tính chất điện môi thay đổi, một phần tín hiệu sẽ bị phản xạ trở lại. Thiết bị sử dụng thời gian phản xạ này để tính toán mức hoặc vị trí của ranh giới.Công nghệ radar sóng dẫn hướng rất hữu ích cho các tàu thuyền cỡ nhỏ, không gian hẹp, môi trường vận hành phức tạp, một số môi trường có điện môi thấp và các phép đo tại bề mặt tiếp giáp; tuy nhiên, chiều dài đầu dò, hiện tượng tích tụ tín hiệu, tải trọng cơ học và tính tương thích vật liệu cần được xem xét kỹ lưỡng.
Mục lục
Thiết bị truyền tín hiệu mức radar sóng dẫn là gì?
Thiết bị truyền tín hiệu mức radar sóng dẫn sử dụng thanh kim loại, cáp hoặc cấu trúc đồng trục để dẫn các xung điện từ về phía môi chất quy trình.
Radar không gian tự do truyền sóng qua không gian hơi. radar dẫn sóng theo đường dẫn của thanh thăm dò.
Khi tín hiệu dẫn truyền đến bề mặt chất lỏng, bề mặt chất rắn khối hoặc ranh giới nơi tính chất điện môi thay đổi, một phần năng lượng sẽ được phản xạ trở lại theo cùng đường truyền.
radar dẫn sóng hoạt động như thế nào?
Xung tần số cao → Bán dẫn / Sự lan truyền trên cáp → Bề mặt sản phẩm → Âm thanh phản xạ → Trở lại theo thanh đo → Xử lý tín hiệu → Khoảng cách → Mức
Đối với radar sóng dẫn theo thời gian bay:
d = c × t / 2
NếuELà khoảng cách tham chiếu rỗng:
H = E − d
Tùy theo mẫu thiết bị, thiết bị này có thể xuất ra các thông số như mức điện áp, khoảng cách, tỷ lệ phần trăm và đôi khi là vị trí giao diện.
TDR là gì?
TDR viết tắt củaThiết bị Đo phản xạ miền thời gianMột xung điện từ nhanh truyền dọc theo dây dẫn và phản xạ tại các vị trí nơi trở kháng hoặc điều kiện điện môi thay đổi. Thiết bị đo thời gian phản hồi và đặc tính sóng phản xạ để xác định điểm phản xạ.
– Các loại đầu dò dạng thanh, cáp và dò đồng trục;
– Đầu dò dạng thanh;
Thanh kim loại cứng – thiết bị này có độ ổn định cơ học tốt và phù hợp với nhiều bể chứa cỡ nhỏ và cỡ vừa; việc lắp đặt yêu cầu có đủ không gian theo phương thẳng đứng để đặt toàn bộ chiều dài thanh.
– Đầu dò dạng cáp.
Dây cáp linh hoạt phù hợp cho các bể chứa có chiều cao lớn và dễ vận chuyển hơn. Sự khuấy động mạnh có thể làm dịch chuyển dây cáp, đồng thời các chất dính có thể tích tụ trên bề mặt dây. Tùy theo ứng dụng, có thể cần thực hiện cố định ở đáy hoặc sử dụng trọng lượng.
– Dụng cụ thăm dò đồng trục
Thiết kế đồng trục giúp hạn chế trường điện từ mạnh hơn và có thể hoạt động hiệu quả trong một số ứng dụng với điện môi thấp hoặc dùng cho bình chứa cỡ nhỏ.Tuy nhiên, khoảng cách nội bộ hẹp khiến thiết bị trở nên nhạy cảm hơn đối với hiện tượng tích tụ độ nhớt, quá trình kết tinh và hỗn dịch có hàm lượng chất rắn cao.
Tại sao hằng số điện môi lại quan trọng?
Radar sóng dẫn hướng tập trung năng lượng dọc theo đầu dò, nhưng cường độ phản xạ vẫn phụ thuộc vào sự thay đổi hằng số điện môi tại bề mặt sản phẩm.
So với radar không gian tự do, phương pháp truyền sóng dẫn hướng có thể cải thiện độ ổn định của tín hiệu trong một số môi trường có hằng số điện môi thấp.Tuy nhiên, việc cho rằng radar sóng dẫn hướng hoàn toàn độc lập với hằng số điện môi là không chính xác.
– Radar sóng dẫn hướng so sánh.Radar không gian tự do
| Mã sản phẩm | Radar sóng dẫn | Radar không gian tự do |
|---|---|---|
| Đường truyền tín hiệu | Dọc theo thanh hoặc cáp | Qua vùng hơi |
| Điểm tiếp xúc trong quá trình đo | Đầu dò tiếp xúc trực tiếp với môi trường | Đầu dò không tiếp xúc (tình trạng bình thường) |
| Chiều dài đầu dò | Phải phù hợp với yêu cầu ứng dụng | Không yêu cầu đầu dò dài |
| Phù hợp với các thiết bị có kích thước nhỏ | Thường mang lại lợi thế nhất định | Tương tác của chùm tia với các thành thiết bị phải được đảm bảo |
| Không gian hẹp; | Đối tượng phù hợp; | Radar chùm tia hẹp tần số cao cũng có thể hoạt động hiệu quả; |
| Bề mặt bị xáo trộn; | Có thể ổn định nếu đầu dò được hỗ trợ đúng cách; | Phụ thuộc vào chùm tia, bộ lọc và việc theo dõi âm thanh phản xạ; |
| Sản phẩm dính; | Hiện tượng tích tụ đầu dò có thể ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo lường. | Anten thường được đặt phía trên sản phẩm |
| Phạm vi phủ sóng rất dài; | Giới hạn bởi chiều dài đầu dò và cơ học; | Thường phù hợp hơn; |
| Bảo trì; | Kiểm tra thanh/dây cáp; | Kiểm tra anten và khu vực lắp đặt; |
– Radar sóng dẫn hướng so với Radar 80 GHz;
– Khi sử dụng Radar sóng dẫn hướng thường đáng cân nhắc;
Bể có đường kính nhỏ;
Phạm vi đo lường trung bình;
Các ứng dụng nơi năng lượng dẫn hướng mang lại lợi ích.
Một số chất lỏng có hằng số điện môi thấp;
Đo lường bề mặt giao diện;
Các bề mặt được khuấy trộn – nơi đầu dò có thể được ổn định cơ học;
Khi sử dụng Radar không gian tự do tần số 80 GHz – thường đáng cân nhắc;
Phương pháp đo lường hoàn toàn không tiếp xúc được ưu tiên;
Chất dính hoặc chất phủ;
Đầu dò dài không phù hợp trong thực tế;
Bể chứa cao;
Các kết nối quy trình quy mô nhỏ;
Các bộ phận bên trong phức tạp đòi hỏi chùm tia hẹp;
Chất rắn khối;Thiết bị radar
công suất 80 GHz không đơn thuần là “điều công nghệ tiên tiến hơn” so với radar sóng dẫn hướng; hai công nghệ này giải quyết các vấn đề cơ học và quy trình khác nhau.
Cách tích hợp radar sóng dẫn hướng với PLC, DCS hoặc RTU
4–20 mA
Radar sóng dẫn hướng → 4–20 mA → PLC AI / DCS
4–20 mA/HART
Radar sóng dẫn hướng → 4–20 mA/HART → Hệ thống PLC / DCS / HART
HART có thể hỗ trợ cấu hình thiết bị, thiết lập phạm vi, kiểm tra sự cố và cung cấp thông tin trạng thái bên cạnh tín hiệu mức tương tự chính.
, RS485, Modbus RTU,
Một số mẫu máy có thể hỗ trợ truyền thông kỹ thuật số. Vui lòng xác nhận cấu hình sản phẩm cụ thể.
Radar sóng dẫn hướng → RS485, Modbus RTU → RTU / PLC / Cổng công nghiệp
Radar → RS485 → cổng kết nối công nghiệp → 4G / Ethernet → MQTT / HTTP → SCADA / IoT
– Hướng dẫn lắp đặt Radar sóng dẫn hướng
; 1. Tránh tác động từ việc đổ chất lỏng trực tiếp
Dòng chất lỏng đổ vào có thể gây ra hiện tượng động tác của đầu dò, ứng suất cơ học, tích tụ chất lỏng hoặc tạo ra âm vang bất thường;
2.Hãy giữ đầu dò cách xa các bức tường hoặc bộ phận bên trong của bể chứa
. Việc tiếp xúc lâu dài với tường, giá đỡ, cuộn dây hoặc các bộ phận kim loại bên trong khác có thể gây ra các hiện tượng phản xạ bổ sung và làm tăng mức mài mòn cơ học.
3. Xem xét việc cố định đầu dò bằng phần nối đáy đối với các đầu dò cáp dài
. Trong điều kiện khuấy động mạnh hoặc dòng chảy mạnh, cáp dài có thể cần được cố định. Thiết kế phải tính đến lực căng, sự giãn nở nhiệt, tải trọng cơ học và khả năng tiếp cận để bảo trì.
4.Điều chỉnh chiều dài thanh thăm phù hợp với thiết bị
. Trước khi đặt hàng, hãy xác nhận chiều cao bể chứa, khoảng cách nối hệ thống đến đáy, vị trí đo thấp nhất, khoảng không tại đáy và việc có cần neo cố định hay không.
5. Bảo vệ các điểm nối cáp ngoài trời
. Kiểm tra các khớp nối cáp, gioăng kín vỏ, vòng chặn rò rỉ, nối đất lớp chắn và chỉ số chịu tải của vỏ bọc.
Khởi động và cấu hình
Các phương pháp khởi động thông thường bao gồm: thiết bị điều khiển LCD/điều khiển bằng phím cục bộ, thiết bị liên lạc cầm tay HART, phần mềm cho PC hoặc hệ thống quản lý tài sản.
Ít nhất phải xác nhận khoảng cách tham chiếu rỗng, quá trình hiệu chuẩn đầy đủ, chiều dài đầu dò, loại môi trường, đơn vị kỹ thuật, thang đo 4 mA và 20 mA, hệ số giảm chấn, chế độ ứng dụng, cũng như các thiết lập cuối đầu dò hoặc âm vang giả.
Cách đọc đường cong phản xạ;
Các đặc trưng phản xạ điển hình có thể bao gồm xung phóng điện, phản xạ từ kết nối quá trình, phản xạ từ bề mặt sản phẩm thực tế, phản xạ tại giao diện, phản xạ tại đầu dò và các phản xạ từ các cấu trúc cố định.
Không nên giả định rằng điểm cao nhất luôn là mức chính xác. Hãy so sánh đường cong phản xạ với mức đã biết, khoảng cách tham chiếu rỗng, chiều dài đầu dò, các vị trí nhiễu cố định và trạng thái theo dõi.
Các vấn đề phổ biến và cách xử lý sự cố;
| Triệu chứng; | Các nguyên nhân phổ biến; | Cần kiểm tra điều gì; |
|---|---|---|
| Mức điện áp tăng đột ngột; | Hiện tượng tích tụ tín hiệu, tiếng vang cấu trúc, chuyển động của đầu dò hoặc lỗi tham số; | Đường cong tiếng vang và tình trạng đầu dò; |
| Không phát hiện mức điện áp cao; | Khoảng cách chặn phía trên hoặc nhiễu từ kết nối quy trình; | Điểm không và khoảng cách chặn; |
| Lỗi mức điện áp thấp; | Tiếng vang sản phẩm bị nhầm lẫn với tiếng vang cuối đầu dò; | Chiều dài đầu dò và thiết lập đầu dò; |
| Tình trạng không ổn định khi khuấy; | Chuyển động của thanh/dây cáp hoặc bề mặt thay đổi nhanh; | Hỗ trợ cơ học và hệ thống giảm chấn; |
| Hiện tượng dịch chuyển dài hạn; | Hiện tượng tích tụ hoặc kết tinh trên đầu dò; | Độ sạch của đầu dò; |
| Hệ thống 4–20 mA hoạt động bình thường, hệ thống HART không hoạt động; | Điện trở vòng hoặc vấn đề tương thích; | Thiết kế vòng HART; |
| RS485 – Không có phản hồi; | A/B, địa chỉ, tốc độ baud, cấu hình thanh ghi; | Modbus RTU – Các tham số; |
– Tại sao việc thiết lập đầu dò là quan trọng?
Do thanh hoặc cáp được đưa trực tiếp vào khu vực quy trình, các chất lỏng dính, sản phẩm kết tinh, hỗn dịch, nhựa hoặc môi trường có hàm lượng chất rắn cao có thể tạo ra các phản xạ bổ sung dọc theo đầu dò.
Đối với các ứng dụng yêu cầu kiểm soát tích tụ chất lỏng nghiêm ngặt, hệ thống radar tần số 80 GHz trong không gian tự do có thể là lựa chọn phù hợp hơn.
Liệu Radar Sóng Hướng Dẫn có thể đo được mặt phân cách giữa hai chất lỏng không trộn lẫn không?
Một số mẫu radar sóng hướng dẫn có thể đo cả mức tổng và mặt phân cách giữa hai chất lỏng không trộn lẫn.Việc đo lường giao diện ổn định phụ thuộc vào tính chất điện môi của các pha trên và dưới, lớp nhũ tương, lớp xốp, loại đầu dò và thuật toán cụ thể của thiết bị.
– METRAVON – Ứng dụng công nghiệp –
– 1. Bể lưu trữ hóa chất –
Radar sóng dẫn hướng → 4–20 mA/HART → PLC / DCS
2. Các máy phản ứng cỡ nhỏ và bể khuấy
Phương pháp truyền sóng dẫn hướng có thể giảm thiểu ảnh hưởng của hình học buồng hẹp – nơi các chùm sóng trong không gian tự do tương tác mạnh với thành bể.
3. Đo lường ranh giới giữa dầu/chnh hoặc chất lỏng/chất lỏng
Sử dụng mẫu máy hỗ trợ đo lường ranh giới và xác nhận điều kiện tương phản điện môi cũng như điều kiện nhũ tương.
4.Bể công nghiệp cỡ nhỏ
Radar sóng dẫn hướng có thể hữu ích trong trường hợp đường kính tàu nhỏ và khoảng cách chùm tia trong không gian tự do bị giới hạn.
; 5. PLC / DCS / RTU Integration;
Radar sóng dẫn → 4–20 mA / HART / RS485 → PLC / DCS / RTU
Danh sách kiểm tra lựa chọn Radar sóng dẫn
| Mục | Cần xác nhận |
|---|---|
| Chất lỏng | Tên sản phẩm (dung dịch/loại bùn/chất rắn) |
| Tính chất điện môi | Dùng để đánh giá cường độ âm thanh phản xạ và loại đầu dò |
| Chiều cao bể | Xác định chiều dài đầu dò hoặc cáp: |
| Đường kính bể: | Xác định không gian lắp đặt: |
| Nhiệt độ quy trình: | Giá trị bình thường và giá trị tối đa: |
| Áp suất quy trình: | Giá trị bình thường và giá trị tối đa: |
| Độ nhớt: | Dùng để đánh giá nguy cơ tích tụ: |
| Hoạt động khuấy trộn: | Xác định yêu cầu về hỗ trợ cơ học: |
| Thành phần bên trong: | Cuộn dây, thiết bị khuấy trộn, giá đỡ, v.v. |
| Kết nối quy trình; | Thừng, mặt bích, kích thước; |
| Loại đầu dò; | Thìa, cáp, cáp đồng trục, v.v.; |
| Đầu ra; | 4–20 mA; mA, HART; RS485; |
| Hệ thống; | PLC, DCS, RTU, cổng công nghiệp; |
| Giao diện đo lường; | Cả mức tổng và giao diện có phải đều cần thiết không; |
Câu hỏi thường gặp;
Q1: Liệu radar sóng dẫn là loại radar không tiếp xúc hay không?
Không tương đương với radar không gian tự do. Thanh hoặc cáp thường tiếp xúc với môi chất quy trình.
Q2: Liệu radar sóng dẫn hướng có luôn ổn định hơn so với radar không gian tự do hay không?
Không. Thiết bị này có thể là lựa chọn phù hợp cho các tàu nhỏ, một số môi chất có hằng số điện môi thấp hoặc trong các môi trường có sự khuấy trộn và yêu cầu độ ổn định cơ học cao. Radar không gian tự do thường được ưu tiên khi hiện tượng tích tụ xảy ra mạnh hoặc khi cần phạm vi đo lường rất dài.
Q3: Liệu radar sóng dẫn hướng có thể đo lường các chất lỏng có hằng số điện môi thấp hay không?
Thông thường là có, nhưng hằng số điện môi vẫn ảnh hưởng đến cường độ tiếng vang. Hằng số này không nên được xem là hoàn toàn độc lập với các tính chất điện môi.
Q4: Dụng cụ thăm dò cáp có phải luôn cần được neo tại vị trí đáy không?
Không. Việc neo có thể được cân nhắc đối với các đầu dò dài hoặc trong trường hợp có sự xáo trộn mạnh, tùy theo thiết kế sản phẩm.
Q5: Có thể cắt chiều dài của đầu dò tại hiện trường không?
Không phải lúc nào cũng được.Một số mẫu máy cho phép thu gọn chiều dài đầu dò một cách có kiểm soát thông qua việc tái cấu hình chiều dài đầu dò; các mẫu khác thì không. Vui lòng tuân thủ hướng dẫn sử dụng cụ thể của sản phẩm.
, Q6: Liệu radar sóng dẫn hướng có phù hợp với các sản phẩm có độ nhớt cao hay không?
Có thể, tuy nhiên hiện tượng tích tụ mạnh trên đầu dò có thể tạo ra các âm vang bổ sung. Đối với các môi trường có lớp phủ dày, radar không gian tự do có thể là lựa chọn phù hợp hơn.
, Q7: Liệu radar sóng dẫn hướng có thể đo được ranh giới giữa dầu và nước hay không?
Một số mẫu thiết bị có thể sử dụng được, với điều kiện các điều kiện điện môi và lớp nhũ tương phù hợp.
Q8: Tại sao phép đo mức thấp có thể trở nên không ổn định?
Tiếng vang sản phẩm thực sự có thể tiếp cận tiếng vang đầu cuối của thăm dò. Độ dài của thăm dò, hành vi đầu dò, và cài đặt chặn thấp hơn.
Q9: Tốt hơn cho một xe tăng nhỏ, radar sóng dẫn hướng hay radar 80 GHz?
cả hai có thể hoạt động tốt. radar sóng dẫn hướng giới hạn tín hiệu vào đầu dò, trong khi radar 80 GHz sử dụng một chùm không gian hẹp tự do. Sự lựa chọn tốt nhất phụ thuộc vào tích tụ, không gian cài đặt và kết nối quy trình.
Q10: radar điều khiển có thể kết nối trực tiếp đến PLC?
Có, tùy thuộc vào mô hình cụ thể cung cấp 4-20 mA, HART, hoặc RS485 Modbus RTU.
Kết luận radar sóng dẫn
định hướng năng lượng điện từ dọc theo một thanh hoặc cáp và tính toán mức từ echo phản xạ. Nó đặc biệt hữu ích trong các tàu nhỏ, không gian hẹp, một số môi trường điện môi thấp, và các ứng dụng giao diện, nhưng chiều dài thăm dò, tích tụ, nạp cơ học, nhiệt độ, áp suất và các yêu cầu giao diện phải được xem xét.
METRAVON Và lựa chọn đo cấp độ
để đánh giá dự án, cung cấp tên trung bình, hành vi điện môi, chiều cao và đường kính, nhiệt độ, áp suất, độ nhớt, kết tinh hoặc xây dựng điều kiện, kích động, kết nối quy trình, giao diện đầu ra, hệ thống chủ, và địa điểm hình ảnh hoặc bản vẽ trên tàu.
