Lựa chọn thiết bị đo mức radar tần số cao

1. Thiết bị đo mức bằng radar tần số cao là gì?

Máy đo mức bằng radar tần số cao là một thiết bị không tiếp xúc, sử dụng sóng điện từ tần số cao để đo mức chất lỏng một cách liên tục.

Máy radar phát sóng điện từ hướng về bề mặt chất lỏng thông qua ăng-ten; khi tín hiệu đến bề mặt chất lỏng, nó sẽ bị phản xạ. Thiết bị nhận tín hiệu phản hồi và tính toán khoảng cách giữa ăng-ten radar với bề mặt chất lỏng dựa trên thời gian lan truyền, sự thay đổi tần số hoặc mối quan hệ pha.

Mức độ chất lỏng thực tế sau đó có thể được tính toán bằng cách kết hợp khoảng cách này với chiều cao của bồn chứa và vị trí điểm gốc.

Các tần số radar thường được sử dụng trong các dự án công nghiệp hiện nay bao gồm 6 GHz,26 GHz và xấp xỉ 80 GHz. Trong số đó,26 GHz và 80 GHz Thông thường được phân loại là các giải pháp đo lường radar tần số tương đối cao.

Cụ thể,80 GHz Công nghệ radar đang được sử dụng ngày càng rộng rãi trong các lĩnh vực như chế biến hóa chất, xử lý nước, bể chứa, thiết bị phản ứng, bình chứa cỡ nhỏ và các bể có cấu trúc bên trong phức tạp, nhờ vào bước sóng ngắn hơn, chùm tia tập trung hơn và kích thướcăng-ten nhỏ hơn.

Tuy nhiên, tần số cao không đồng nghĩa với hiệu suất tốt hơn trong mọi điều kiện vận hành.

Việc lựa chọn đúng thiết bị đo mức radar tần số cao đòi hỏi phải xem xét toàn diện các yếu tố như môi trường, cấu trúc bể chứa, khoảng cách đo, nhiệt độ, áp suất, hơi nước, bọt khí, hiện tượng ngưng tụ, kết nối lắp đặt và yêu cầu của hệ thống điều khiển.

2. Thiết bị đo mức radar tần số cao có thể được phân loại như thế nào? Các máy đo mức bằng radar

kh ông thể được phân loại chỉ bằng một phương pháp duy nhất.

Từ góc độ lựa chọn thiết bị kỹ thuật, các phương pháp phân loại thực tiễn hơn bao gồm:

– Phân loại theo tần số hoạt động;
– Phân loại theo nguyên lý đo lường;
– Phân loại theo ăng-ten và cấu trúc kết nối quy trình;
– Phân loại theo lĩnh vực ứng dụng và cấp độ đo lường;

– Chỉ khi nắm vững các tiêu chí phân loại này, mới có thể lựa chọn được thiết bị đo mức radar phù hợp cho từng dự án cụ thể.

– 3. Phân loại theo tần số hoạt động:

– Bộ đo mức radar tần số 1,6 GHz;

– Tần số 6 GHz là một tần số radar tương đối thấp.

Nó có bước sóng dài hơn và thường có chùm tia rộng hơn; tuy nhiên, loại này vẫn được sử dụng trong một số bể chứa chất lỏng quy mô lớn, các ứng dụng có biến động bề mặt nghiêm trọng, cũng như trong các điều kiện đặc biệt về hơi nước và quá trình ngưng tụ.

Tuy nhiên, do anten của thiết bị này có kích thước tương đối lớn nên tính linh hoạt trong lắp đặt thường thấp hơn so với radar tần số cao khi sử dụng trong các bồn chứa nhỏ, các vị trí lắp đặt hạn chế hoặc các tàu có cấu trúc bên trong phức tạp.

2. 26 GHz Thang đo mức độ bằng radar

26 GHz Công nghệ radar đã được ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp từ nhiều năm nay. Công nghệ này đã trưởng thành và phù hợp với số lượng lớn bể chứa chất lỏng thông thường cũng như các thiết bị xử lý công nghệ.

;

– bồn chứa nước;
– bể xử lý nước thải;
– bồn chứa hóa chất;
Bể lưu trữ axit và kiềm;
– Bể chứa nhiên liệu;
– Bình phản ứng;
– Một số silo dùng cho vật liệu dạng bột hoặc dạng hạt;

So với radar tần số thấp hơn, một 26 GHz Công nghệ radar có thể sử dụng ăng-ten cỡ nhỏ hơn và tạo ra chùm tia tập trung hơn; do đó, nó vẫn rất linh hoạt trong nhiều dự án công nghiệp.

3. 80 GHz Thang đo mức độ bằng radar

80 GHz Hiện nay, đây là một hướng phát triển công nghệ then chốt trong lĩnh vực đo lường mức radar tần số cao.

Các đặc tính chính của công nghệ này bao gồm:

Góc chùm tia nhỏ;
Độ định hướng tốt;
Kích thướcăng-ten nhỏ;
Khả năng vượt qua các chướng ngại vật bên trong bể chứa mạnh mẽ;
– Phù hợp cho các bể chứa hẹp;
– Phù hợp cho các kết nối quy trình quy mô nhỏ;
– Phù hợp cho các bể chứa có cấu trúc bên trong phức tạp;

– Đối với các bể chứa có thiết bị khuấy, cuộn dây, thang, ống đổ chất hoặc các cấu trúc cơ khí khác, chùm tia radar hẹp hơn có thể giảm thiểu các tiếng vang nhiễu do các cấu trúc này tạo ra.

Do đó,80 GHz Radar đã trở thành một trong những lựa chọn phổ biến cho các dự án mới xây dựng trong lĩnh vực hóa chất, xử lý nước và hệ thống bồn chứa tự động.

– 4. Phân loại theo nguyên lý đo lường.

1. Bộ đo mức bằng radar xung

: Thiết bị này tính toán khoảng cách bằng cách phát các xung sóng vi ba và thu các tín hiệu phản xạ từ bề mặt môi trường.

: Nguyên lý cơ bản của thiết bị này liên quan đến thời gian lan truyền của sóng điện từ.

: Radar xung là một công nghệ đã được phát triển hoàn thiện và được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống đo mức công nghiệp.

2. FMCW – Thiết bị đo mức radar

: ký hiệu “FMCW” biểu thị sóng liên tục được điều chế theo tần số.

Thiết bị này liên tục phát ra một tín hiệu radar có tần số thay đổi theo thời gian, và tính toán khoảng cách đến mục tiêu bằng cách so sánh sự chênh lệch tần số giữa tín hiệu được phát ra và tín hiệu phản hồi.

Nhiều thiết bị đo mức radar 80 GHz hiện nay đang sử dụng công nghệ FMCW.

FMCW công nghệ cung cấp khả năng xử lý tín hiệu mạnh mẽ và có thể được sử dụng cho việc đo mức chất lỏng với độ chính xác cao, đối với các bể chứa phức tạp cũng như trong một số ứng dụng đo lường khoảng cách xa.

Trong quá trình lựa chọn dự án, các thuật ngữ “pulse” và “FMCW” không nên là những yếu tố duy nhất được so sánh; các thông số kỹ thuật thực tế của sản phẩm – bao gồm độ chính xác đo lường, góc chùm tia, phạm vi đo, vùng chết, nhiệt độ quy trình và tín hiệu đầu ra – cũng phải được xem xét kỹ lưỡng.

5. Phân loại theo cấu trúc ăng-ten

ăng-ten là thành phần rất quan trọng trong thiết bị đo mức radar.

Loại ăng-ten ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình truyền tín hiệu, góc chùm, tính định hướng và khả năng thích ứng với điều kiện tại hiện trường.

Các ăng-ten phổ biến dùng cho máy đo mức radar chủ yếu bao gồm các loại sau đây.

1. ăng-ten dạng horn

Anten dạng nón là cấu trúc rất phổ biến được sử dụng trong các thiết bị đo mức radar truyền thống.

Thiết bị này sở hữu cấu tạo vững chắc, tính định hướng tốt và có thể được ứng dụng trong nhiều bể chứa chất lỏng thông thường cũng như các thiết bị xử lý công nghiệp.

Ở cùng tần số hoạt động, đường kính nón càng lớn thường giúp dễ dàng tạo ra chùm tia hẹp hơn.

Do đó, các yếu tố sau đây cần được xem xét một cách toàn diện khi lựa chọnăng-ten c òi:

Tần số radar;
Đường kính ăng-ten;
Phần gắn cố định;
Chiều cao bể chứa;
Đường kính bể chứa;
Các vật cản bên trong.

Nếu vòi lắp có đường kính nhỏ, cần xác nhận xem ăngten có thể được luồn vào đúng vị trí hoặc lắp đặt chính xác tại vị trí vòi lắp hay không.

2. ăngten parabol

: ăngten parabol mang lại độ định hướng cao và khả năng tập trung tín hiệu.

: Tùy theo điều kiện tại hiện trường, ăngten parabol có thể được sử dụng cho các phép đo trong không gian tự do tại các bồn chứa lớn truyền thống cũng như trong các ứng dụng truyền dẫn khoảng cách xa.

Tuy nhiên, các ăng-ten parabol thường có kích thước lớn, do đó đòi hỏi không gian lắp đặt phù hợp.

Nếu môi trường dễ xảy ra hiện tượng bám dính nghiêm trọng, kết tinh hoặc tạo cặn than, thì ảnh hưởng của sự nhiễm bẩn lên bề mặt ăng-ten và tín hiệu radar cũng cần được xem xét.

Do đó, đối với các môi trường như nhựa đường, dầu nặng hoặc môi trường nhiệt độ cao dễ hình thành cặn than, việc lựa chọnăng-ten parabol không nên chỉ dựa trên phạm vi đo lường. Việc đánh giá mức độ nhiễm bẩn trênăng-ten cũng cần được thực hiện cẩn trọng.

3. Anten phẳng hoặc anten mảng

: Các loại anten phẳng và cấu trúc anten mảng được sử dụng trong một số ứng dụng đo mức bồn chứa, cũng như trong các hệ thống giếng ổn định hoặc ống dẫn vòng.

Các cấu trúc này có thể được thiết kế để truyền tín hiệu radar trong những điều kiện lan truyền cụ thể.

Đặc biệt, khi sử dụng giếng ổn định trong hệ thống đo mức tự động cho bồn chứa quy mô lớn, cần lựa chọn thiết bị radar được thiết kế riêng nhằm hỗ trợ phương thức lắp đặt này.

Lưu ý:

“Radar giếng ổn định” và “Radar sóng dẫn hướng” là hai khái niệm khác nhau.

Công cụ radar phát sóng trong khoang không gian bên trong giếng ổn định vẫn là một thiết bị đo lường radar không tiếp xúc. Radar sóng dẫn hướng sử dụng sóng điện từ được dẫn dắt dọc theo thanh kim loại hoặc cáp thép; hai công nghệ này hoạt động dựa trên các cấu trúc vận hành khác nhau.

4. Anten thấu kính –

Các ăng-ten thấu kính được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị radar tần số cao hiện đại, đặc biệt là 80 GHz Máy đo mức radar.

Cấu trúc này cho phép thiết kế ăng-ten nhỏ gọn và đảm bảo khả năng tập trung chùm tia tốt. Các ăng-ten thấu k ính

c ũng có thể kết hợp với các đầu nối thao tác theo tiêu chuẩn kỹ thuật vệ sinh, loại có ren hoặc có mặt bích. Do đó, chúng đặc biệt phù hợp cho:

Các bể chứa cỡ nhỏ;
Bình phản ứng hóa học;
– Bình chứa hóa chất xử lý nước;
– Bình chứa dùng trong ngành thực phẩm và dược phẩm;
– Thiết bị có không gian lắp đặt hạn chế;

– Việc một mẫu thiết bị cụ thể có phù hợp cho các ứng dụng chịu ăn mòn, nhiệt độ cao hoặc ứng dụng vệ sinh hay không cần được xác nhận dựa trên loại anten và vật liệu kết nối quy trình;

– 6. Phân loại theo cấp độ ứng dụng;

– 1. Máy đo mức bằng radar dùng trong điều khiển quy tr ình

: Hầu hết các dự án hóa chất, xử lý nước, nước thải và bể chứa công nghiệp đều sử dụng máy đo mức bằng radar dùng trong điều khiển quy trình.

Các chức năng chính của thiết bị này bao gồm:

Gi ám sát liên tục mức chất lỏng;
Điều khiển mức cao và mức thấp;
Điều khiển khởi động và dừng máy bơm;
Quản lý tồn kho bể chứa;
Thu thập dữ liệu bằng PLC hoặc SCADA;

Các dự án này chú trọng hơn vào tính ổn định, phạm vi đo lường, tín hiệu đầu ra, khả năng chịu đựng nhiệt độ và áp suất, cũng như tính thích ứng với điều kiện tại hiện trường;

2. Radar đo dung tích bồn chứa độ chính xác cao (

): Các dự án liên quan đến dầu khí, dầu tinh chế, hệ thống bồn chứa quy mô lớn hoặc việc đo lường lượng tồn kho có thể đòi hỏi độ chính xác đo lường cao hơn đáng kể so với các ứng dụng kiểm soát quy trình thông thường.

Nếu dữ liệu đo lường sẽ được sử dụng cho công tác quản lý kho hàng hoặc chuyển giao quản lý, thì không nên lựa chọn thiết bị radar quy trình thông thường chỉ dựa trên cơ sở này.

Độ chính xác đo lường, các tiêu chuẩn chứng nhận, cấu trúc lắp đặt và hệ thống đo lường toàn diện cho khu chứa phải được xác nhận theo yêu cầu của dự án.

Nói cách khác:

Việc kiểm soát bằng thước đo thông thường và đo lường cho việc chuyển giao quản lý là hai cấp ứng dụng khác nhau.

: Không thể coi một thiết bị đo lường quy trình thông thường là phù hợp cho việc thanh toán thương mại chỉ vì các thiết bị đo mức bằng radar thường được đánh giá là có độ chính xác cao.

7. Điều gì nên được xem xét trước khi lựa chọn đồng hồ đo mức radar tần số cao?

Yếu tố đầu tiên cần cân nhắc khi lựa chọn đồng hồ đo mức radar tần số cao là môi trường sử dụng.

Đ ây là vấn đề thường dễ bị bỏ qua trong nhiều dự án.

Ít nhất, các thông tin sau đây phải được xác nhận:

Tên chất nền;
Chất nền có khả năng dẫn điện hay không;
Đặc tính điện môi của chất nền;
Chất nền có tính ăn mòn hay không;
Chất nền có độ nhớt cao hay không;
Chất nền có dễ kết tinh hay không;
Chất nền có dễ bám dính hay không;
Có tạo ra bọt hay không;
Có hiện diện hơi nước hay không.

Ví dụ, mặc dù nước sạch và axit sunfuric đậm đặc có thể có phạm vi đo lường hoàn toàn giống nhau, nhưng yêu cầu đối với ăng-ten và vật liệu kết nối quy trình của chúng có thể hoàn toàn khác biệt.

– Dầu diesel và nước thải cũng không thể được đo lường bằng sản phẩm được chọn chỉ dựa trên phạm vi đo lường.

Do đó, khi mua thiết bị đo mức bằng radar, thông tin đầu tiên cần cung cấp là loại môi chất đo, thay vì chỉ nêu rõ yêu cầu về phạm vi đo 10 mét.

8. Lựa chọn thiết bị dựa trên chiều cao và đường kính bồn chứa

Các thông số kích thước của bồn chứa ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn thiết bị đo mức bằng radar.

Các thông tin sau đây cần được cung cấp:

– Chiều cao tổng thể của bồn chứa;
– Đường kính bồn chứa;
– Mức chất lỏng cao nhất;
– Mức chất lỏng thấp nhất;
– Vị trí lắp đặt radar;

– Ví dụ: một bồn chứa có chiều cao 10 m và đường kính 2 m, và một bồn chứa có chiều cao 10 m và đường kính 20 m đều có phạm vi đo lường tương đương nhau, nhưng yêu cầu về chùm tia radar của chúng là khác nhau.

Đối với các bồn chứa cao và hẹp, một 80 GHz Radar chùm tia hẹp thường mang lại những ưu điểm vượt trội hơn.

Nếu bồn chứa còn chứa các đường ống, thiết bị khuấy hoặc cuộn dây, cần đặc biệt lưu ý đến góc chùm tia và vị trí lắp đặt.

9. Lựa chọn dựa trên cấu trúc bên trong của bồn chứa:

Các bồn chứa công nghiệp thực tế hiếm khi được để trống hoàn toàn.

Các cấu trúc bên trong phổ biến bao gồm:

Bộ khuấy;
Cuộn gia nhiệt;
Thang dẫn;
Dầm đỡ;
Ống nạp;
Ống xả;
Gờ gia cố.

Tất cả các cấu trúc này đều có thể tạo ra hiện tượng phản xạ radar.

Trong quá trình lựa chọn và lắp đặt, chùm tia radar chính nên được định vị sao cho tránh xa các cấu trúc này khi có thể.

Do đó, đối với các bồn chứa phức tạp, phạm vi đo lường và độ chính xác không phải là những yếu tố duy nhất cần được xem xét.

Góc chùm tia là một thông số rất quan trọng khi lựa chọn thiết bị đo mức bằng radar tần số cao.

Một 80 GHz Công nghệ radar thường có thể tạo ra chùm tia hẹp hơn, từ đó mang lại những lợi thế rõ rệt đối với các xe tăng có cấu trúc bên trong phức tạp.

10. Làm thế nào để lựa chọn thiết bị đo mức bằng radar cho bồn chứa có mái nổi?

Bồn chứa có mái nổi là một ứng dụng tương đối chuyên dụng.

Nếu cần đo mức chất lỏng thực tế dưới mái che nổi bằng radar, thì một hệ thống radar không gian tự do thông thường thường không thể nhắm trực tiếp vào bề mặt chất lỏng từ phía trên mái che nổi.

Tùy theo cấu trúc của bể chứa, có thể sử dụng một giếng ổn định riêng biệt, ống dẫn hướng hoặc giải pháp đo lường bể phù hợp với các bể có mái nổi.

Việc đưa ra khẳng định đơn giản rằng:

“Bể có mái nổi bắt buộc phải sử dụng radar sóng hướng dẫn” là không chính xác.

Radar sóng hướng dẫn và radar trong không gian tự do hoạt động bên trong giếng ổn định là hai công nghệ khác nhau.

Đối với các bồn chứa dầu khí quy mô lớn và các dự án đo đạc tồn kho độ chính xác cao, hệ thống radar đo đạc bồn chứa tương ứng nên được lựa chọn dựa trên cấu trúc bồn chứa, kích thước giếng ổn định và cấp độ đo đạc.

11. Làm thế nào để lựa chọn thiết bị đo mức bằng radar khi có hơi nước hiện diện?

Radar sử dụng sóng điện từ để thực hiện phép đo, do đó không phụ thuộc vào tốc độ âm thanh trong không khí như thiết bị đo mức siêu âm.

Điều này khiến radar trở thành lựa chọn rất phù hợp cho nhiều quy trình công nghiệp liên quan đến sự thay đổi về nhiệt độ, áp suất và hơi nước.

Tuy nhiên, không đúng khi cho rằng hơi nước hoàn toàn không có ảnh hưởng đến hoạt động của radar.

Trong môi trường nhiệt độ cao, lượng hơi nước lớn có thể đi kèm với hiện tượng ngưng tụ nghiêm trọng.

Nếu hiện tượng ngưng tụ hoặc một lớp chất môi trường bám dính vẫn tồn tại trên bề mặt ăng-ten trong thời gian dài, tín hiệu radar có thể bị ảnh hưởng.

Do đó, đối với các ứng dụng sau:

Bình chứa nước ở nhiệt độ cao;
Lò phản ứng;
Thiết bị bay hơi;
Hệ thống hơi – ngưng tụ;
Bình kín có độ ẩm cao;

Nhiệt độ quy trình thực tế, áp suất, điều kiện hơi nước và điều kiện ngưng tụ cần được cung cấp trước khi lựa chọn tần số radar và cấu trúc ăngten phù hợp.

12. Khi có sự hiện diện của bọt xốp, nên lựa chọn thiết bị đo mức bằng radar như thế nào?

Khối xốp tạo ra các điều kiện vận hành phức tạp cho việc đo mức bằng radar.

Bước đầu tiên là xác định rõ yêu cầu thực tế của dự án liên quan đến việc đo đạc:

Là bề mặt trên của khối xốp?
Hay là bề mặt chất lỏng thực tế nằm dưới lớp xốp?

Đ ây là hai yêu cầu hoàn toàn khác biệt.

Ảnh hưởng của khối xốp phụ thuộc vào độ dày, mật độ, hàm lượng nước, kích thước bong bóng và các đặc tính của môi trường.

Do đó, đối với các lò phản ứng, bể cấp khí và các quy trình hóa học liên quan đến bọt khí nghiêm trọng, cần phải làm rõ trước các điều kiện thực tế của bọt khí.

Trong trường hợp tình hình bọt khí cực kỳ nghiêm trọng, cần đánh giá toàn diện các phương pháp đo lường như radar không gian tự do, radar sóng định hướng và các phương pháp đo lường khác.

13. Làm thế nào để lựa chọn đồng hồ đo mức bằng radar cho các dự án ở điều kiện nhiệt độ cao và áp suất cao?

: Các đồng hồ đo mức bằng radar có thể được sử dụng trong nhiều quy trình vận hành ở nhiệt độ cao và áp suất cao; tuy nhiên, việc thiết bị có đáp ứng được các yêu cầu hay không phụ thuộc vào cấu tạo cụ thể của thiết bị đó.

Các tham số sau đây phải được xác nhận khi lựa chọn:

Nhiệt độ vận hành bình thường;
Nhiệt độ quá trình tối đa;
Áp suất vận hành bình thường;
Áp suất tối đa;
Có tồn tại chân không hay không;
Loại kết nối quy trình;
Vật liệu kín;
Vật liệu ăng-ten;

Tần số radar không được dùng làm cơ sở để lựa chọn;

Một 80 GHz radar không tự động là loại radar hoạt động ở nhiệt độ cao, cũng không có nghĩa là mọi loại radar đều như vậy 80 GHz Sản phẩm có thể được sử dụng trong bình phản ứng áp suất cao.

Quyết định cuối cùng phải dựa trên phạm vi nhiệt độ và áp suất quy trình được phép đối với từng mẫu cụ thể.

– 14. Làm thế nào để lựa chọn bộ đo mức radar cho môi trường có hằng số điện môi thấp?

Khi tín hiệu radar tiếp cận bề mặt môi trường, cần tạo ra một tín hiệu phản xạ đủ mạnh để đảm bảo kết quả đo lường ổn định.

Các môi trường khác nhau có khả năng phản xạ sóng radar khác nhau.

Đối với các chất lỏng có đặc tính điện môi thấp, tín hiệu phản xạ có thể tương đối yếu.

Ví dụ, cần xác minh kỹ lưỡng tính phù hợp của sản phẩm được lựa chọn đối với một số loại dầu, dung môi hoặc môi trường hóa học có hằng số điện môi thấp.

Trong các ứng dụng kỹ thuật, quy tắc cố định “công thức hằng số điện môi thấp luôn đòi hỏi một loại ăng-ten cụ thể” không nên được áp dụng.

Các yếu tố sau đây cũng cần được xem xét một cách toàn diện:

Khoảng cách đo;
Độ lợi của ăng-ten;
Phương pháp lắp đặt;
Cấu tạo bể chứa;
Tần số radar;
Khả năng xử lý tín hiệu.

Đối với môi trường đặc biệt, tốt nhất nên cung cấp tên gọi chính xác của môi trường này để lựa chọn sản phẩm.

15. Tín hiệu đầu ra nên được lựa chọn như thế nào?

Các tùy chọn đầu ra phổ biến cho thiết bị đo mức radar công nghiệp bao gồm:

4–20 mA;
4–20 mA + HART;
RS-485;
Modbus RTU;
Các phương thức truyền thông kỹ thuật số khác.

Nếu dự án sử dụng đầu vào tương tự của PLC thông thường, có thể chọn đầu ra 4–20 mA.

Nếu cần thiết lập tham số, chẩn đoán và truyền thông kỹ thuật số, có thể xem xét sử dụng HART tùy theo hệ thống điều khiển.

Nếu hệ thống sử dụng bus RS-485, cần xác minh thiết bị có hỗ trợ Modbus RTU hay không, đồng thời kiểm tra địa chỉ truyền thông, tốc độ baud và định nghĩa các register của thiết bị này.

Trước khi mua, hãy xác nhận liệu thiết bị này cuối cùng sẽ được kết nối với:

PLC;
DCS;
RTU;
thiết bị ghi dữ liệu;
cổng Io T;
hệ thống SCADA hay không.

Đừng đợi đến khi thiết bị đến hiện trường mới xác định giao thức truyền thông phù hợp.

16. Cần cung cấp những thông số nào để lựa chọn đồng hồ đo mức radar tần số cao?

Để hoàn tất việc lựa chọn đồng hồ đo mức radar tần số cao một cách nhanh chóng, khuyến nghị cung cấp ít nhất các thông tin sau đây trong quá trình mua sắm dự án:

Cần cung cấp những thông số nào để lựa chọn đồng hồ đo mức radar?

Để lựa chọn mô hình máy đo mức radar một cách chính xác hơn, đề xuất cung cấp càng nhiều thông tin sau đây càng tốt trong quá trình tư vấn hoặc lựa chọn dự án:

Chất lỏng được đo và phạm vi đo;

Tên chất lỏng được đo;
Phạm vi đo;
Chiều cao toàn bộ bồn chứa;
Đường kính bình chứa.

Điều kiện vận hành của bình chứa:

Nhiệt độ vận hành bình thường và nhiệt độ tối đa;
Áp suất vận hành bình thường và áp suất tối đa;
Có hiện tượng chân không hay không;
Có hiện tượng hơi nước hay không;
Có hiện tượng bọt khí hay không;
Dễ xảy ra hiện tượng ngưng tụ hay không.

Cấu tạo bình chứa nội bộ;

Có lắp bộ khuấy hay không;
Có đường ống nội bộ, cuộn sưởi, kết cấu đỡ hoặc các vật cản khác có mặt hay không;
Các kết cấu có thể ảnh hưởng đến tín hiệu có nằm gần vị trí lắp đặt radar hay không;

Phương pháp lắp đặt và kết nối;

Đường kính cổng lắp đặt;
Kết nối ren hoặc kết nối mặt bích;
Th ông số kỹ thuật của mặt bích và chỉ định áp suất, nếu có;
Khoảng cách ước tính giữa vị trí lắp đặt và thành bình hoặc cửa nạp.

Yêu cầu điện và yêu cầu chức năng;

Điện áp cung cấp;
Tín hiệu đầu ra (ví dụ: 4–20 mA hoặc RS-485 Modbus);
Có cần thiết phải có màn hình hiển thị cục bộ hay không;
Có yêu cầu về cấu trúc chống nổ hay không;
Thiết bị có được sử dụng cho việc chuyển giao quản lý, đo đếm kho hàng hay giám sát quy trình thông thường hay không.

Th ông tin địa điểm;
Nếu điều kiện cho phép, cũng nên cung cấp các tài liệu sau:

Ảnh chụp hiện trường của bồn chứa;
Bản vẽ kết cấu bồn chứa;
Bản vẽ kích thước cổng lắp đặt; Sơ đồ cấu trúc bình chứa bên trong
.

– Thông tin được cung cấp càng đầy đủ, việc xác định tần số radar phù hợp, loại ăng-ten, phạm vi đo, kết nối quy trình, vật liệu và phương pháp lắp đặt sẽ càng dễ dàng hơn. Điều này giúp giảm thiểu nguy cơ xuất hiện phản hồi giả, hiện tượng vùng không đo được hoặc tín hiệu không ổn định sau khi lắp đặt.

Đối với việc lựa chọn dự án sử dụng thiết bị đo mức bằng radar, METRAVON khuyến nghị bạn hãy xác nhận trước điều kiện thực tế tại hiện trường, sau đó xác định tần số radar, loại ăng-ten, kết nối quy trình, phạm vi đo và phương thức đầu ra.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Các tần số nào thường được sử dụng cho các thiết bị đo mức radar tần số cao?

Các sản phẩm radar tần số cao thường được sử dụng trong các dự án công nghiệp hiện nay bao gồm 26 GHz và xấp xỉ 80 GHz Các mô hình.

Trong các dự án mới,80 GHz Công nghệ radar ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các xe tăng phức tạp và kích thước nhỏ nhờ chùm tia hẹp cùng ăng-ten cỡ nhỏ.

Mẫu cụ thể vẫn cần được lựa chọn dựa trên điều kiện vận hành thực tế.

Q2: Thiết bị đo mức radar 80 GHz có tốt hơn mẫu 26 GHz không?

Điều này không thể được xác định một cách đơn giản như vậy.

Một 80 GHz Radar mang lại những ưu điểm nổi bật nhờ chùm tia hẹp, ăng-ten nhỏ và khả năng phù hợp với các cấu trúc nội bộ phức tạp.

Tuy nhiên,26 GHz Công nghệ radar là một công nghệ đã trưởng thành và vẫn có thể cung cấp kết quả đo lường ổn định cho số lượng lớn bể chứa công nghiệp thông thường.

Việc lựa chọn thiết bị nên dựa trên điều kiện thực tế tại hiện trường chứ không chỉ đơn thuần dựa trên tần số.

Câu hỏi Q3: Thiết bị đo mức bằng radar có thể đo được chất lỏng ăn mòn không?

Có, tuy nhiên cần lựa chọnăng-ten phù hợp, phương thức nối và vật liệu bịt kín phù hợp tùy theo loại môi chất.

Đối với axit, kiềm và các hóa chất ăn mòn khác, vui lòng nhập tên môi trường, nồng độ và nhiệt độ quy trình trước khi chọn mẫu thiết bị.

Q4: Thiết bị đo mức bằng công nghệ radar có thể được sử dụng trong bể xử lý nước thải không?

Có.

Đối với các bể xử lý nước thải, bể cân bằng và bể lưu trữ nước thải công nghiệp, công nghệ radar không tiếp xúc có thể giúp giảm thiểu các vấn đề phát sinh từ việc tiếp xúc trực tiếp giữa cảm biến và nước thải.

Nếu có hiện tượng bọt nước mạnh, cần thông báo rõ trước.

Q5: Có thể sử dụng thiết bị đo mức radar khi có máy khuấy không?

Có.

Nên sử dụng máy đo radar có chùm tia tương đối hẹp. Vị trí lắp đặt cần được lựa chọn cẩn thận sao cho chùm tia chính tránh được trục và các cánh khuấy.

Một 80 GHz Radar thường phù hợp hơn cho các cấu trúc bên trong phức tạp.

Câu hỏi 6: Thiết bị đo mức bằng radar có thể được sử dụng trong bình chân không không?

Nhiều loại thiết bị radar có thể được sử dụng trong môi trường chân không.

Tuy nhiên, tính phù hợp cũng phụ thuộc vào chỉ số áp suất quá trình và cấu trúc kín của thiết bị cụ thể.

Các giá trị áp suất quá trình tối thiểu và tối đa phải được cung cấp trong quá trình mua sắm.

Q7: Thiết bị đo mức bằng radar có bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi mật độ của môi trường hay không?

Radar đo trực tiếp khoảng cách giữa bề mặt môi trường và ăngten; thiết bị này không tính toán mức chất lỏng dựa trên áp suất thủy tĩnh. Do đó, sự thay đổi mật độ của môi trường thường không gây ra các vấn đề bù trừ mật độ tương tự như trong các hệ thống đo mức dựa trên áp suất.

Tuy nhiên, đặc tính điện môi của môi trường lại ảnh hưởng đến cường độ tín hiệu phản hồi radar.

Q8: Thiết bị đo mức radar thông thường có thể được sử dụng cho phép đo trong quá trình chuyển giao tài sản được không?

Điều này không thể xác định chỉ dựa trên độ chính xác của một thiết bị đo lường quy trình thông thường.

Nếu dữ liệu mức chất lỏng sẽ được sử dụng cho việc chuyển giao hàng hóa hoặc đo lường chính xác cao tại khu chứa, cần lựa chọn hệ thống radar đo lường bể đáp ứng các yêu cầu về đo lường và chứng nhận của dự án.

Q9: Liệu bể có mái che nổi có phải sử dụng radar sóng dẫn hướng không?

Kh ông.

Tùy theo cấu trúc cụ thể, bể có mái nổi có thể sử dụng giếng ổn định, ống dẫn hướng hoặc giải pháp radar đo mực nước chuyên dụng cho bể.

Việc đo bằng radar trong không gian tự do bên trong giếng ổn định không thuộc cùng một công nghệ với radar sóng dẫn hướng.

Q10: Ba thông số quan trọng nhất khi lựa chọn đồng hồ đo mức radar tần số cao là gì?

Nếu ban đầu chỉ có thể cung cấp ba thông số, các thông số sau đây được khuyến nghị:

Chất liệu đo;
Chiều cao bể và phạm vi đo;
Nhiệt độ và áp suất trong quá trình vận hành.

Tuy nhiên, việc lựa chọn thiết bị kỹ thuật một cách đáng tin cậy cũng đòi hỏi phải xác nhận thêm về đường kính bồn chứa, hệ thống kết nối lắp đặt, hơi nước, bọt khí, cấu trúc bên trong và tín hiệu đầu ra.

Kết luận

Việc phân loại và lựa chọn thiết bị đo mức radar tần số cao không thể chỉ dựa vào phạm vi đo; đồng thời cũng không nên cho rằng tần số càng cao thì luôn tốt hơn.

Từ góc độ ứng dụng kỹ thuật, các thiết bị đo mức radar có thể được phân loại theo tần số hoạt động, nguyên lý đo lường, cấu trúc ăng-ten và cấp độ ứng dụng. Máy radar 26 GHz

26 GHz Radar là một công nghệ đã được phát triển hoàn thiện, phù hợp cho nhiều dự án đo lường công nghiệp thông thường ở quy mô lớn.

80 GHz Hệ thống radar sở hữu chùm tia hẹp, độ định hướng tốt và ăng-ten kích thước nhỏ. Thiết bị này đặc biệt phù hợp với các bồn chứa có hình dạng hẹp, các đường nối quy trình có kích thước nhỏ, cũng như các bồn chứa phức tạp chứa đường ống, thiết bị khuấy và các vật cản khác.

— gồm ăng-ten hình loa, ăng-ten thấu kính, ăng-ten phẳng và ăng-ten parabol — mỗi loại đều có những điều kiện ứng dụng riêng biệt. Hiệu suất của chúng không thể được đánh giá chỉ dựa trên hình thức bên ngoài.

Đối với các khu chứa bồn quy mô lớn, các bồn chứa có mái nổi và các dự án chuyển giao bồn chứa, cần phải xem xét thêm các yếu tố như giếng ổn định, độ chính xác của hệ thống đo lường và các tiêu chuẩn dự án liên quan.

Tr ình tự lựa chọn đúng cho thiết bị đo mức radar tần số cao là:

– Chất liệu đo → Cấu tạo bể chứa → Phạm vi đo → Nhiệt độ và áp suất → Khí hơi và bọt → Rào cản bên trong → Kết nối lắp đặt → Tần số radar → Loại ăng-ten → Tín hiệu đầu ra.

Đối với các dự án giám sát liên tục mức chất lỏng trong công nghiệp – bao gồm quá trình chế biến hóa chất, xử lý nước, xử lý nước thải, bể chứa, thiết bị phản ứng và các ứng dụng khác –METRAVON Có thể lựa chọn và cấu hình các thiết bị đo mức radar tần số cao tùy theo loại môi trường, phạm vi đo, kích thước bể, nhiệt độ, áp suất, phương thức lắp đặt và phương thức truyền thông.

Nội dung liên quan

Thiết bị đo mức radar · Đo mức

Tác giả: Arvin · Nguồn: METRAVON Instruments