Co je radarový hladinoměr
Radarový hladinoměr vyšle mikrovlny k povrchu kapaliny nebo sypiny a měří čas, za který se vrátí. Protože se doba běhu přepočítá na vzdálenost a geometrie nádrže na hladinu, přístroj měří bez dotyku s obsahem. To z něj dělá praktickou odpověď v nádržích s agresivním, hygienicky náročným, vazkým nebo horkým materiálem i u sila, kde by optické či mechanické zařízení prach zmohl.
Radar nedělají potíže věci, které ruší zvukové vlny. Pára, výpary, teplotní zvrstvení a z velké části i atmosférický tlak nemění rychlost, jakou měření putuje, tak jako mění rychlost zvuku - proto radar vytlačil ultrazvukové přístroje z mnoha parních úloh a úloh s kondenzátem. Co ho ovlivňuje, je množství mikrovlnné energie, které se vrátí, a to závisí hlavně na relativní permitivitě materiálu a na stavu jeho povrchu.
Běžně se používají dvě rodiny. Radar s volnou anténou září z antény uložené ve stropě nádrže a ničeho se nedotkne. Vedený radar posílá signál podél sondy, která zasahuje do produktu; to vyhovuje médiím s nízkou permitivitou, úzkým nádržím a míchaným hladinám - za cenu smáččené sondy, kterou proces může znečistit nebo obalit.
Jak radarový hladinoměr měří
Přístroj měří dobu běhu. Vyšle se krátký pulz nebo frekvenční rozkmit, odrazí se od povrchu a zachytí; uplynulý čas dá vzdálenost. Hladina pak plyne z této vzdálenosti a ze známé polohy referenční roviny - proto výška nádrže a rozměry hrdla patří do specifikace, ne mezi detaily na místě.
Síla ozvěny závisí na kontrastu relativní permitivity mezi materiálem a prostorem nad ním. Materiál s vysokou permitivitou odráží silně a přístroj ho vidí snadno. Materiál s nízkou permitivitou vrátí málo energie, a proto volba míří k vedené sondě nebo ke koncentrovanější anténě a k jistotě, že na povrch dorazí co nejvíc vyslané energie.
Druhou polovinou problému je všechno ostatní uvnitř nádrže. Lista míchadla, topný had, přepážka, proud při plnění i kondenzát na anténě - to vše vytváří vlastní odrazy a přijímač je podle síly samo nerozliší. Tlumí se analýzou a mapováním ozvěnové křivky, nejlépe tam, kde montér ví, co nádoba ukrývá; proto vnitřní vybavení patří už do poptávky.
Možnosti konfigurace
Většinu specifikace určují tato rozhodnutí, nikoli třída přesnosti. Každé omezuje to další, proto se projednávají v pořadí.
| Konfigurace | Co je možno upravit | Co skutečně rozhoduje |
| Princip měření | Radar s volnou anténou, nebo vedený radar | Zda se přístroj dotýká média a jak si poradí se slabými odrazy, pěnou a pohybem hladiny. |
| Tvar antény nebo sondy | Rohová, čočková, tyčová a lanová provedení v různých velikostech | Úhel paprsku, a tedy kolik vnitřní konstrukce nádrže padne do kuželu a může vytvořit planý odraz. |
| Kmitočtové pásmo | Radarová pásma, která daná řada přístrojů nabízí | Jak úzce lze paprsek u dané velikosti antény soustředit; rozhoduje u vysokých nebo vnitřně překážkami plných nádob. |
| Výstup a protokol | 4-20 mA, HART, Modbus a další sběrnice | Kdo hladinu čte a zda lze přístroj konfigurovat a diagnostikovat z dálky. |
| Napájení a vodiče | Dvouvodičové napájení ze smyčky, nebo čtyřvodičové ze samostatného zdroje | Zda stávající smyčka přístroj uživí, a kolik kabeláže instalace potřebuje. |
| Procesní připojení a materiály | Závit, příruba nebo hygienické připojení a materiály smáččených částí | Mechanická shoda, způsob těsnění a stálost vůči médiu i vůči mytí. |
| Kryt a zónové určení | Materiál těla, stupeň krytí, schválení pro nebezpečné prostředí, hygienické provedení | Kde smí být přístroj instalován a zda se dá mýt nebo čistit na místě. |
| Konfigurace a displej | Vestavěný displej, konfigurace na dálku, nebo software a bezdrátový přístup | Námaha uvedení do provozu a to, zda někdo potřebuje u nádoby číst hodnotu. |
Jak vybrat: radarový hladinoměr
| Hledisko | Proč o výsledku rozhoduje | Jak si to ujasnit před poptávkou |
| Relativní permitivita materiálu | Určuje, kolik energie se vrátí, a tedy zda volná anténa povrch vůbec uvidí | Uveďte název produktu a jeho relativní permitivitu, je-li známa. Nepředpokládejte, že materiál odráří dobře jen proto, že vypadá pevně. |
| Měřicí dosah, slepá zóna a nejnižší hladina | Horní a dolní mez použitelného rozsahu dávají anténa a připojení, nikoli sama výška nádrže | Uveďte výšku nádrže a skutečnou nejnižší a nejvyšší hladinu, která se má měřit, ne jen rozměry nádoby. |
| Geometrie nádrže a vnitřní vybavení | Míchadla, hady, přepážky i plnicí body odrážejí a přijímači je třeba říct, co má ignorovat | Pošlete náčrt nádoby s vnitřním vybavením a uveďte, kde vstupuje plnicí vedení. |
| Stav povrchu | Pěna, vlny, kondenzát a nános mění ozvěnu i schopnost antény vysílat | Popište, co povrch dělá v provozu, včetně plnění a penivých úloh. |
| Atmosféra nad produktem | Výpary, prach a tlak i teplota v prostoru nad kapalinou nebo sypinou působí na anténu a těsnění | Uveďte, jaké výpary nebo prach jsou přítomny, a tlak a teplotu v parním prostoru. |
| Procesní připojení a materiály | Dávají mechanickou shodu a stálost a často i velikost antény, která fyzicky projde hrdlem | Uveďte velikost a normu hrdla a konstrukční materiál nádrže. |
| Výstup, napájení smyčky a integrace | O výstupu i zapojení rozhodují stávající smyčka a přijímající systém | Řekněte, kdo hladinu čte, a zda smyčka přístroj uživí. |
| Čistitelnost a klasifikace zón | Ty mění kryt a připojení a u hygienických úloh i povrch antény | Uveďte požadavky na mytí na místě a klasifikaci zón. |
Nejbližší alternativy
radarový hladinoměr: to jsou typy, o které u poptávky obvykle skutečně jde, a bod, kde se o výběru vážně rozhoduje.
| Nejbližší alternativa | Jak se liší od radaru |
| Ultrazvukové hladinoměry | Pracuje se zvukem, ne mikrovlnami, a bývá levnější. Rychlost zvuku se mění s teplotou, složením výparů i tlakem, takže pára, zvrstvení a podtlak odečet zhoršují způsoby, které radaru nevadí. Kde nic takového není, je ultrazvuk často hospodárnější volba. |
| Radarové vysílače hladiny | Týž radarový princip vedený podél sondy, nikoli vzduchem; to zklidní odečet u produktů s nízkou permitivitou, v úzkých nádobách a na míchaných hladinách. Potřebuje smáččenou sondu, takže obalování a zanášení jsou nová úvaha. |
| Kapacitní čidla hladiny | Měří změnu kapacity, jak produkt stoupá mezi sondou a stěnou. Jednoduché, levné a použitelné i při nízkých permitivitách, ale odečet závisí na vlastnostech produktu - změna média nebo vlhkosti obvykle znamená novou kalibraci. |
| Hydrostatické vysílače hladiny | Hladinu odvozuje od tlaku kapalinového sloupce. Jednoduché, osvědčené a nenáročné, ale odpovědí je vlastně tlak - změna hustoty změní indikovanou hladinu - a uspořádání sedí spíš k otevřeným nádržím než k tlakovým nádobám. |
| Plováková čidla hladiny | Mechanický plovák sledující povrch, bez napájení, s přímou indikací. V čistých kapalinách spolehlivé, ale pohyblivé části se opotřebí a zadrhávají a vazké, obalující nebo sypinou zatížené produkty jim rozumí. |
| Hladinové spínače | Vykazují, že byla dosažena určitá poloha, neměří, kde hladina je. U blokování a alarmů horní meze se obvykle chce spínač, často vedle spojitého přístroje, nikoli místo něj. |
Radar a ultrazvuk jsou dvě bezkontaktní rodiny a jejich rozdíl je skoro celý o tom, co se nachází v prostoru nad produktem.
Co by měla obsahovat vaše poptávka
První odpovědí může být nabídka místo souboru otázek, pokud poptávka tyto údaje obsahuje. Pokud hodnota není známa, pošlete popis úkolu a my potvrdíme, co z něj plyne.
- Médium a jeho relativní permitivita, je-li známa
- Výška nádoby a nejnižší a nejvyšší hladina, které se mají měřit
- Tvar nádoby a vnitřní vybavení: míchadlo, hady, přepážky, plnicí bod
- Stav povrchu: pěna, víření, kondenzát, nános
- Výpary, prach, tlak a teplota v prostoru nad produktem
- Druh, velikost a materiál procesního připojení
- Výstup a protokol a napájení dostupné na smyčce
- Zda se vyžaduje hygienické mytí na místě, nebo schválení pro nebezpečné prostředí
- Množství, přístav určení a požadovaný termín dodání