Radarový hladinoměr 80 GHz

Radar je technologie měření hladiny, která funguje i tam, kde povrch není vidět. Měří mikrovlnami, nikoli zvukem, takže výpary, pára, teplotní vrstva, prach a pěna, které by akustický impuls rozrušily, jimi procházejí téměř bez vlivu. Proto je to odpověď pro horkou procesní nádobu, prašné silo i vodoměrnou stanici pod širým nebem, a proto bývá z těch dvou bezkontaktních možností tou dražší.

Sortiment za touhle stránkou uplatňuje týž princip ve třech různých uspořádáních antény, protože mezi úkoly se nemění myšlenka, nýbrž způsob, jak je signál dopraven.

K čemu jsou tři řady

Vysokofrekvenční řada vyzařuje na 80 GHz, což je dost krátká vlnová délka na to, aby rozlišila i malé cíle a dala se zaostřit do úzkého paprsku. Ta kombinace je to, co z něj činí použitelný přístroj na vysokém silu, kde je povrch daleko, i na nádobě, kde překážka sedí těsně u antény - širší paprsek by do ní narazil a četl ji místo povrchu. Nejužší paprsek v řadě je uváděn na 3° a jeden model dosahuje slepou zónu 8 cm, což umožňuje měřit ještě těsně pod přístrojem.

Nízkofrekvenční řada používá pro týž úkol mnohem větší antény a je popsána pro kapaliny v nádržích, včetně silně agresivních, kde se materiál antény musí volit podle média. Řada s vedenou vlnou se volného paprsku vzdává zcela: signál vede po tyči nebo kabelu, které sahají do kapaliny, dráha je tedy dána a problémy, které sužují paprsek ve vzduchu, i s ním mizí. Je to řada, která v celé skupině dosáhne na nejvyšší procesní teplotu.

Jak vybrat mezi nimi

První otázka není rozsah, ale dráha. Přístroj s volným paprskem potřebuje jasnou čáru od antény k povrchu, takže je-li pěna, silná kondenzace, úzká nádoba, míchadlo v paprsku nebo proces tak horký, že anténu ohrožuje, odpovědí je řada s vedenou vlnou. Kde je dráha volná, je volba mezi vysokou a nízkou frekvencí hlavně o vzdálenosti a velikosti cíle: vysokofrekvenční řada rozliší menší cíl a dá se namířit přesněji, což platí u vysoké nebo přeplněné nádoby, a nízkofrekvenční řada je jednodušší cesta tam, kde je povrch blízko a paprsek má prostor.

Rozsah a přesnost pak zúžují model, nikoli řadu, a obojí je v podkladech uváděno pro každý model, protože anténa i médium mění to, čeho se dá dosáhnout. Obecný popis navíc uvádí přesnost 0,1 %, což je jiná hodnota než milimetrové hodnoty pro jednotlivé modely a nesouhlasí s nimi; pracovat se má s hodnotami pro jednotlivé modely.

Procesní podmínky a smáččené části

Tlak a teplota rozhodují o modelu častěji než rozsah. V celé nabídce tlak sahá od atmosférického tlaku u modelů pro otevřené nádrže až po 4 MPa u modelů pro tlakové provedení a teplota od pokojové u modelů 80 GHz po 250 °C u řady s vedenou vlnou. Procesní nádoba s tlakem i teplotou má proto kratší seznam uchazečů, než by sám rozsah hladiny napovídal.

Smáččené části se volí podle média. Antény se dodávají v provedení tyčovém, trubkovém, kabelovém a utěsněném proti korozi; příruba i trubková anténa vysokofrekvenční řady jsou z nerezové oceli. Je-li médium agresivní, je materiál antény a její utěsnění tím, co rozhodne, zda přístroj vydrží - a pro přesně tento případ podklady nabízejí provedení s anténou odolnou proti korozi.

Montáž a dvě chyby, kterým se vyhnout

Dvě chyby stojí za většinou radarových instalací, které nefungují, a obě zmiňují i podklady. První je hladina, která stoupne do slepé zóny: těsně u antény přístroj nedokáže oddělit vlastní vysílání od vracející se ozvěny, takže nejvyšší hladina, které může nádoba dosáhnout, musí zůstat pod tímto pásmem. Druhou je překážka uvnitř paprsku. Signál se vyzařuje kuželově a cokoli v tom kuželu - plnicí potrubí, žebřík, topná spirála, stěna úzké nádoby - vrací ozvěnu, která může dorazit dřív než ozvěna od povrchu. Pokyn v podkladech je proto udržet paprsek volný a nastavit čelo antény kolmo k povrchu, přičemž referenční rovina se bere ve spodní straně závitu nebo na těsnicí ploše příruby.

Omezení měření a hlediska při výběru

Omezení patří technologii, nikoli řadě. Radar měří k první silné odraze v paprsku, takže vrstva pěny může být čtena jako povrch, je-li dost hustá, a médium s velmi nízkou permitivitou odráží slabě a může vrátit příliš málo na to, aby se to dalo rozlišit. Nic z toho není závada - jsou to podmínky, za nichž je lepší odpovědí jiný princip, a proto se hranice mezi radarem a ultrazvukem kreslí podle atmosféry nad médiem a hranice mezi radarem a smáččenou sondou podle toho, co je uvnitř nádoby.

Podklady také nechávají řadu čísel neujasněných, a ta jsou uvedena, nikoli zametena. Stupeň krytí se liší podle modelu, napájecí napětí je uvedeno jen u dvou modelů, procesní teplota chybí pro většinu nízkofrekvenční i vysokofrekvenční řady a jeden model má ve stejném dokumentu na dvou místech dva různé rozsahy. To vše je zapsáno jako otázka, nikoli zde dopočteno, protože domýšlet by znamenalo dát na specifikaci neověřené číslo.

Objednávka

Položky, které odpověď uzavřou, jsou výška a průměr nádoby a nejvyšší a nejnižší hladina; médium a zda je to kapalina, práškový materiál nebo pevná látka; výpary, prach, pěna a kondenzace nad povrchem; procesní tlak a teplota; to, co je uvnitř nádoby, a kolik vůle anténa ke stěně má; procesní připojení, které nádoba poskytuje; požadované výstupy a to, kdo je bude číst; a zda musí být odečet viditelný u nádoby, nebo stačí jako signál. Výkres nádoby s vyznačeným tlakem a teplotou odpoví na většinu z toho, a bývá to z poptávky nejužitečnější jeden dokument. Doplní ji množství, přístav určení a požadovaný termín dodání.