Lắp đặt bộ truyền mức radar

Lắp đặt thiết bị truyền tín hiệu radar:80GHz Lựa chọn, Khả năng chống ăn mòn và Xử lý sự cố thông dụng

Các thiết bị truyền tín hiệu radar sử dụng sóng điện từ để thực hiện phép đo liên tục đối với chất lỏng và chất rắn dạng khối. Những thiết bị này được ứng dụng rộng rãi trong các bồn chứa, thiết bị phản ứng, hệ thống xử lý nước, bình chứa hóa chất cũng như silo chứa bột hoặc vật liệu dạng hạt. Radar không tiếp xúc giúp giảm thiểu việc tiếp xúc trực tiếp giữa phần tử cảm biến và môi trường quy trình, tuy nhiên độ ổn định của phép đo vẫn phụ thuộc vào vị trí lắp đặt, đặc tính chùm tia, đặc tính của môi trường quy trình, tình trạng hoạt động của ăng-ten và cấu hình các tham số đo.

Một hệ thống lắp đặt phù hợp có thể giảm thiểu hiện tượng phản hồi nhiễu phát sinh từ thành tàu, các vòi phun, thanh dẫn, thiết bị khuấy và dòng chất lỏng đang được bơm vào. Việc lựa chọn chính xác tần số radar, ăngten, vật liệu tiếp xúc với chất lỏng và kết nối quy trình cũng đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo hệ thống phù hợp với yêu cầu thực tế của ứng dụng.

1. Nên lựa chọn vị trí lắp đặt như thế nào?

Thiết bị truyền tín hiệu mức radar không tiếp xúc thường được lắp đặt tại đỉnh của tàu để chùm tia radar có thể chiếu trực tiếp xuống bề mặt chất lỏng hoặc bề mặt chất rắn dạng khối. Vị trí lắp đặt cần được lựa chọn dựa trên đường kính tàu, góc chùm tia của ăng-ten, hình dạng vòi phun và các cấu trúc bên trong của tàu.

Một số sản phẩm radar quy định khoảng cách tối thiểu từ thành tàu hoặc đề xuất vị trí dựa trên một tỷ lệ phần nào đó của đường kính tàu. Các giá trị này thay đổi tùy theo tần số radar, thiết kế ăng-ten và mẫu sản phẩm. Radar chùm hẹp ở tần số cao thường mang lại khả năng lắp đặt linh hoạt hơn, do đó vị trí lắp đặt cuối cùng cần tuân thủ đặc tính chùm tia và hướng dẫn lắp đặt của thiết bị đã chọn.

Tránh lấp đầy các luồng nước

Dòng chất lỏng, hơi phun hoặc các hạt rắn rơi xuống có thể xâm nhập vào chùm tia chính và tạo ra các tín hiệu phản hồi không ổn định.

Tránh các vật cản lớn

Các thanh dẫn, ống dẫn, thang và thiết bị khuấy có thể tạo ra hiện tượng phản xạ cố định.

– Kiểm soát hiện tượng phản xạ trên thành thiết bị;

– Chọn vị trí lắp đặt phù hợp với góc nghiêng của thanh dẫn và hình dạng thiết bị để giảm thiểu hiện tượng phản xạ trên thành thiết bị.

Cần duy trì hướng định hướng ăng-ten ổn định. Các mặt bích

, các mối nối ren và giá đỡ lắp đặt phải giữ được độ cứng vững và tuân thủ các yêu cầu về định hướng của từng sản phẩm cụ thể.

– 2. Liệu thiết bị truyền tín hiệu radar đo mức có thể được lắp đặt tại vị trí trung tâm của bồn chứa hay không?

Tính phù hợp của việc lắp đặt tại tâm phụ thuộc vào hình dạng của thiết bị, đặc tính chùm tia của ăng-ten và thiết kế radar. Một số thiết bị có hình dạng đối xứng hoặc dạng vòm có thể tạo ra nhiều phản xạ mạnh hơn xung quanh tâm, do đó trong một số trường hợp ứng dụng, việc đặt thiết bị lệch tâm có thể được ưu tiên hơn.

Các hệ thống radar chùm tia hẹp hiện đại mang lại sự linh hoạt cao hơn trong việc lắp đặt. Đối với các bồn chứa có đáy hình nón, vị trí lắp đặt cũng cần đảm bảo phạm vi bao phủ ở khu vực thấp, nhằm giúp chùm tia radar tiếp cận hiệu quả vùng đáy được yêu cầu.

3. Cần lưu ý những điểm gì khi lắp đặt vòi phun?

Các thiết bị truyền tín hiệu radar mức thường được lắp đặt trên vòi xử lý tại đỉnh của bình chứa. Đường kính vòi, chiều dài vòi, bề mặt bên trong và vị trí ăng-ten đều có thể ảnh hưởng đến sự lan truyền tín hiệu.

4. Bộ phát đo mức radar 80GHz là gì?

Radar 80GHz là một công nghệ đo mức không tiếp xúc ở tần số cao. Các thiết bị công nghiệp 80GHz thường sử dụng công nghệ FMCW, hay còn gọi là công nghệ sóng liên tục điều chế tần số. Thiết bị phát liên tục thay đổi tần số được truyền trong suốt quá trình quét, từ đó xác định khoảng cách dựa trên độ chênh lệch tần số giữa tín hiệu được phát ra và tín hiệu phản hồi thu được.

So với radar tần số thấp,80GHz có bước sóng ngắn hơn. Với kích thước ăng-ten tương tự, điều này có thể tạo ra chùm tia hẹp hơn, giúp giảm thiểu hiện tượng nhiễu sóng do các thành tàu, các chùm tia và các cấu trúc nội bộ khác gây ra.

Góc chùm tia thực tế, độ chính xác đo lường, chu kỳ đo và phạm vi đo tối đa phụ thuộc vào kích thước ăng-ten, thiết kế hệ thống điện tử và đặc điểm cụ thể của từng sản phẩm. Một 80GHz Tần số hoạt động không đồng nghĩa với việc góc chùm tia là 1°, độ chính xác là 1 mm hay thời gian phản hồi cố định.

5. Những nội dung cần được xác nhận khi lựa chọn một 80GHz Radar?

– Phạm vi đo

Xác nhận mức cao nhất và mức thấp nhất, cũng như khoảng cách từ cảm biến đến đáy bình chứa.

– Môi chất quy trình;

– Nhận diện loại chất lỏng, hỗn hợp bột, bột mịn hoặc hạt, đồng thời xem xét các đặc tính điện môi của chất này;

– Nhiệt độ và Áp suất;

– Lựa chọn mô hình phù hợp với các điều kiện quy trình: tối thiểu, bình thường và tối đa;

– Góc chùm tia;

– Điều chỉnh đặc tính ăng-ten và đặc tính chùm tia sao cho phù hợp với đường kính bình chứa, vòi phun và các cấu trúc bên trong của thiết bị.

Vật liệu anten;

Đối với các ứng dụng hóa chất, cần xác nhận tính tương thích giữa anten, gioăng xử lý và các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng khác;

Đầu ra và truyền thông

Chọn 4-20mA, HART, RS485 Modbus RTU hoặc giao diện khác phù hợp với hệ thống điều khiển.

wybjnlzsmqjtvxukqdmq 80GHz Radar có phù hợp cho các ứng dụng trong môi trường có lượng bụi và hơi cao không?

– Radar tần số cao được sử dụng rộng rãi đối với các dạng bột, hạt và silo phức tạp. Tia radar có phạm vi hẹp giúp tránh được các cấu trúc bên trong, và nhìn chung, radar cung cấp phạm vi hoạt động rộng hơn so với công nghệ siêu âm trong môi trường nhiều bụi.

Cần tiếp tục đánh giá hiện tượng hơi, hiện tượng ngưng tụ và sự tích tụ trên ăngten. Hiện tượng ngưng tụ nghiêm trọng trên bề mặt ăngten có thể làm thay đổi đặc tính hồi âm; trong khi đó, hiệu suất hoạt động trong các ứng dụng có nồng độ hơi cao lại phụ thuộc vào thiết kế ăngten, tần số, môi trường và vị trí lắp đặt.

Đối với các ứng dụng có điều kiện hơi cao kéo dài, nhiệt độ cao hoặc hiện tượng ngưng tụ nghiêm trọng, cần sử dụng mô hình radar phù hợp với điều kiện quá trình – nhiệt độ, áp suất và cấu trúc ăngten tương ứng.

7. Làm thế nào để lựa chọn một hệ thống radar chống ăn mòn?

Đối với axit sunfuric, axit clohydric, axit nitric, các chất kiềm mạnh và các chất lỏng ăn mòn khác, tính tương thích vật liệu là yếu tố lựa chọn then chốt. Tất cả các bộ phận tiếp xúc với môi trường đều cần được xem xét kỹ lưỡng, bao gồm ăngten, gioăng quy trình, mặt bích và mối nối ren. Thiết bị radar chống ăn mòn công nghiệp

có thể sử dụng vật liệu PTFE, PFA, PVDF hoặc các vật liệu chịu được hóa chất khác, hoặc kết hợp các thiết kế gioăng quy trình chống ăn mòn với cấu trúc kim loại phù hợp. Vật liệu cuối cùng cần được lựa chọn dựa trên loại môi chất, nồng độ, nhiệt độ và áp suất.

– 8. Những nguyên nhân nào gây ra kết quả đo mức bằng radar không chính xác?

Các kết quả đo radar bất thường cần được phân tích dựa trên các điều kiện quy trình, vị trí lắp đặt, cấu hình tham số, đặc tính hồi âm và trạng thái vòng điều khiển đầu ra.

9. Cần kiểm tra nguồn điện và các lỗi đầu ra 4-20mA như thế nào?

Nếu thiết bị phát ra của radar không có đầu ra hoặc hệ thống điều khiển hiển thị giá trị bất thường, trước tiên hãy kiểm tra nguồn điện, cáp, các đầu nối, rào chắn an toàn, bộ cách ly và mô-đun đầu vào tương tự của PLC.

Các thiết bị phát ra radar 4-20mA thông minh có thể sử dụng dòng cảnh báo cao hoặc thấp để báo hiệu các lỗi đo lường hoặc lỗi thiết bị. Định nghĩa chính xác về dòng điện lỗi thay đổi tùy theo nhà sản xuất và mẫu thiết bị, do đó việc dòng điện vượt quá 22 mA hoặc thấp hơn 3,5 mA không nên được hiểu một cách tự động là dấu hiệu cho thấy thiết bị hiển thị hoặc mô-đun điện tử cụ thể đã bị hỏng.

Việc xử lý sự cố cần kết hợp các thông tin chẩn đoán tại chỗ, dòng điện đầu ra đã đo được, đường cong hồi âm và hướng dẫn sử dụng của thiết bị.

10. Khái niệm “Hồi âm giả” là gì?

Ngoài bề mặt thực tế của chất lỏng hoặc vật liệu, radar còn có thể thu được tín hiệu phản xạ từ thành bình, các chùm tia, cuộn dây gia nhiệt, bộ khuấy, vòi phun và các cấu trúc cố định khác.

Các thiết bị radar thông minh hiện đại thường được tích hợp chức năng phân tích đường cong hồi âm và chức năng triệt tiêu hồi âm giả. Trong quá trình vận hành thử, cần nắm rõ mức độ thực tế của quy trình và cấu hình phạm vi học tập một cách phù hợp.

Việc lựa chọn vị trí lắp đặt phù hợp giúp giảm cường độ của các hồi âm nhiễu cố định; do đó, cần xem xét đồng thời cả việc lắp đặt cơ khí và xử lý hồi âm số.

11. Cần kiểm tra những điểm gì khi hệ thống radar hoạt động không ổn định trong silo chứa vật liệu dạng khối rắn?

Vật liệu dạng khối rắn tạo thành các bề mặt dốc và biến đổi liên tục, có thể sinh ra bụi, tạo ra các dòng vật liệu đổ đầy và hình thành các đống vật liệu di chuyển. Vì vậy, điều kiện hồi âm sẽ phức tạp hơn so với trường hợp bề mặt chất lỏng yên tĩnh.

Kiểm tra xem radar có được hướng trực tiếp vào dòng chất liệu đang được đổ vào hay không

Kiểm tra xem chùm tia có chạm tới thành ống hoặc các dầm kết cấu hay không

Xác minh khoảng cách đo và các thông số liên quan đến chất liệu khối rắn

Kiểm tra các đường cong hồi âm ở trạng thái trống và ở mức độ chất liệu bình thường.

: Kiểm tra ăngten để phát hiện bụi nặng hoặc sự tích tụ vật chất.

: Tối ưu hóa hướng ăngten dựa trên góc nghiêng bề mặt vật liệu.

: 12. Những ưu điểm chính của phương pháp đo mức bằng radar là gì?

Đo lường không tiếp xúc

Cảm biến thường không được ngâm trong môi trường quy trình, giúp giảm thiểu mài mòn cơ học và nguy cơ nhiễm bẩn trực tiếp.

Phạm vi ứng dụng rộng rãi

Các mẫu cảm biến phù hợp có thể được sử dụng trong môi trường chân không, có áp suất, nhiệt độ cao, giàu hơi và nhiều bụi.

Phù hợp với chất lỏng và chất rắn

Có thể được áp dụng cho các bồn chứa, bình phản ứng, silo chứa bột và vật liệu dạng hạt.

Chi phí bảo trì tương đối thấp

Không có các phao hoặc vật nặng di chuyển liên tục, do đó công tác bảo trì định kỳ chủ yếu tập trung vào tình trạng ăng-ten và hệ thống lắp đặt.

Hệ thống chẩn đoán kỹ thuật số

Một số mẫu radar thông minh được lựa chọn có thể cung cấp các đường cong hồi âm, chất lượng tín hiệu, trạng thái thiết bị và khả năng cấu hình tham số từ xa.

13. Radar có bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất và sự thay đổi của môi trường truyền dẫn không?

Radar sử dụng sóng điện từ, do đó những thay đổi về nhiệt độ và áp suất sẽ không gây ra sai số khoảng cách do ảnh hưởng đến tốc độ âm thanh – điều này có thể xảy ra trong đo lường bằng sóng siêu âm. Đây là một trong những lý do khiến radar có thể được sử dụng trong môi trường chân không cũng như trong nhiều điều kiện quy trình khác nhau.

Hệ thống đo lường hoàn chỉnh vẫn cần được lựa chọn phù hợp với nhiệt độ và áp suất quy trình yêu cầu, vì các điều kiện này có thể ảnh hưởng đến ăngten, lớp bịt kín quy trình, mặt bích và cấu trúc cơ khí. Các đặc tính điện môi, tình trạng bề mặt, lớp bọt, hiện tượng ngưng tụ và sự tích tụ cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu hồi âm.

14. Cần kiểm tra những nội dung nào sau khi lắp đặt và vận hành thử?

– Câu hỏi thường gặp (FAQ).

Q1: Thiết bị phát tín hiệu radar phải được lắp đặt ở khoảng cách tối thiểu 200 mm so với thành tàu hay không?

A1: Khoảng cách yêu cầu phụ thuộc vào góc chùm tia radar, thiết kế ăng-ten và kích thước tàu. Một số mẫu thiết bị đưa ra khuyến nghị tương tự, tuy nhiên khoảng cách cuối cùng cần tuân thủ đúng tài liệu hướng dẫn lắp đặt của sản phẩm đã chọn.

Câu hỏi 2: Liệu tất cả đều...80GHz Các thiết bị phát ra tín hiệu radar có góc chùm tia là 1°?

A2: Không. Góc chùm tia thay đổi tùy theo kích thước và cấu trúc của ăng-ten. Radar tần số cao thường tạo ra chùm tia hẹp, tuy nhiên góc thực tế lại phụ thuộc vào từng sản phẩm cụ thể.

Câu 3: Tất cả đều có?80GHz Các thiết bị phát ra tín hiệu radar có độ chính xác đạt 1 mm không?

A3: Không. Độ chính xác của thiết bị đo phụ thuộc vào thiết kế thiết bị, phạm vi đo và điều kiện ứng dụng. Các sản phẩm 80GHz khác nhau có thể có thông số độ chính xác khác biệt đáng kể.

Q4: Các thiết bị truyền tín hiệu radar có thể được sử dụng cho axit và kiềm có tính ăn mòn mạnh không?

A4: Có, khi lựa chọn được ăng-ten chống ăn mòn phù hợp, lớp bịt kín cho môi trường công nghệ và cấu hình phù hợp với vật liệu tiếp xúc. Các thông số như loại môi trường, nồng độ, nhiệt độ và áp suất cần được xác định kỹ lưỡng trong quá trình lựa chọn.

Q5: Dòng điện đầu ra vượt quá 22 mA có nghĩa là mô-đun hiển thị đã hỏng không?

A5: Không nhất thiết. Định nghĩa về dòng điện sự cố thay đổi tùy theo thiết bị và cấu hình. Cần sử dụng hệ thống chẩn đoán tại chỗ và tài liệu kỹ thuật cụ thể của sản phẩm để xác định loại sự cố thực tế.

Q6: Thiết bị radar có bị ảnh hưởng bởi lớp xốp không?

A6: Có. Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào độ dày lớp xốp, hàm lượng nước, đặc tính của môi trường, tần số radar và thiết kế ăng-ten.

Q7: Có phải?80GHz Hệ thống radar có phù hợp với silo chứa vật liệu dạng khối hay không?

A7: Thiết bị này phù hợp cho nhiều ứng dụng sử dụng bột và vật liệu dạng hạt. Tia hẹp giúp tránh va chạm với thành thiết bị và các cấu trúc bên trong, tuy nhiên vẫn cần lưu ý đến bụi, góc bề mặt, phạm vi và độ phản xạ của vật liệu.

Q8: Sau khi lắp đặt, có cần thực hiện học hồi âm giả không?

A8: Trong trường hợp tồn tại các phản xạ cố định mạnh, có thể áp dụng phương pháp học hồi âm hoặc ức chế hồi âm giả, tùy theo khả năng của thiết bị và quy trình vận hành ban đầu.

– Kết luận

Tính ổn định trong việc đo mức radar trong thời gian dài không chỉ phụ thuộc vào thiết bị phát mà còn phụ thuộc vào vị trí lắp đặt, đặc tính chùm tia, hình dạng vòi phun, hình dạng thiết bị và các điều kiện quy trình. Chùm tia radar chính cần có đường truyền tín hiệu đo rõ ràng và phải tránh đi qua các dòng chất lỏng hoặc các chướng ngại vật cố định lớn.

80GHz Thiết bị radar sở hữu các đặc tính như tần số cao, bước sóng ngắn và chùm tia hẹp, mang lại tính linh hoạt trong việc lắp đặt tại các bồn chứa phức tạp cũng như các silo chứa vật liệu dạng khối hoặc rắn. Góc chùm tia, độ chính xác, thời gian phản hồi và phạm vi đo vẫn là các thông số kỹ thuật cụ thể tùy theo từng sản phẩm. Đối với các điều kiện vận hành như môi trường ăn mòn, nhiệt độ cao, có áp suất, giàu hơi, dễ xảy ra hiện tượng ngưng tụ hoặc nhiều bụi, cần lựa chọn vật liệu phù hợp, cấu trúc cơ khí tương ứng và các tiêu chuẩn chịu tải theo quy trình vận hành.

METRAVON Các sản phẩm đo lường theo cấp độ radar có thể được cấu hình dựa trên loại môi trường quy trình, phạm vi đo, nhiệt độ, áp suất, mức độ ăn mòn, bụi, hơi và các yêu cầu về giao diện tự động hóa, đồng thời hỗ trợ các giao diện công nghiệp như 4-20mA và RS485 Modbus RTU dành cho việc đo lường ở cấp độ ổn định, tương thích và có khả năng mở rộng trong các bồn chứa, bình phản ứng và silo chứa vật liệu dạng rắn.