레이더 레벨계의 정의
레이더 레벨계는 액체 또는 고형물의 표면을 향해 마이크로파를 보내고 그것이 돌아오는 시간을 재어, 왕복 시간을 거리로 바꾸고 탱크 기하에서 레벨을 산출합니다. 계기는 내용물에 전혀 닿지 않은 채 측정합니다. 부식성 매체, 위생 매체, 점성이 높은 매체, 뜨거운 매체를 담는 탱크와, 분진이 광학이나 기계식 계기를 무력하게 만드는 사일로에서 실무적인 답이 되는 것이 바로 그 비접촉 때문입니다.
레이더는 음파를 흔드는 것들에 흔들리지 않습니다. 스팀, 증기, 온도 성층, 그리고 상당한 범위에서 대기압까지가 소리의 속도를 바꾸는 것과 같은 방식으로 측정의 속도를 바꾸지 않기 때문에, 스팀과 응축수가 관련된 많은 작업에서 레이더가 초음파 계기를 대신하게 되었습니다. 대신 작용하는 것은 마이크로파 에너지 중 얼마나 돌아오는가이며, 그것은 주로 매체의 유전율과 표면 상태에서 결정됩니다.
실제로 쓰이는 것은 두 제품군입니다. 자유 공간식 레이더는 탱크 지붕에 단 안테나에서 내뿜으므로 아무것도 만지지 않습니다. 유도형(가이드파) 레이더는 제품에 잠기는 프로브를 따라 신호를 내보내므로, 유전율이 낮은 매체와 좁은 탱크와 교반되는 표면에 맞되, 공정이 오염시키거나 코팅할 수 있는 접액 프로브를 대가로 요구합니다.
레이더 레벨계 측정 원리
이 계기가 재는 것은 왕복 시간입니다. 짧은 펄스 또는 주파수 스윕을 보내 표면에서 반사되어 돌아오기를 기다리면, 걸린 시간에서 거리가 나옵니다. 레벨은 그 거리와 기준면의 알려진 위치에서 나오므로, 탱크 높이와 노즐 치수는 현장 세부 사항이 아니라 규격의 일부입니다.
반사파가 얼마나 강한지는 매체와 그 위 공간 사이의 유전율 차이에서 결정됩니다. 유전율이 높은 매체는 강하게 반사해서 찾기 쉽습니다. 유전율이 낮은 매체는 돌아오는 에너지가 적으므로, 선택은 유도형 프로브나 더 모은 안테나 쪽으로, 그리고 보낸 에너지가 가능한 한 많이 표면에 닿게 하는 쪽으로 기웁니다.
나머지 절반은 탱크 안의 다른 모든 것입니다. 교반기 블레이드, 가열 코일, 격판, 투입되는 흐름, 안테나에 맺히는 결로가 각각 자기 반사파를 만들어 내며, 수신기는 세기만으로는 잘못된 반사파와 진짜 반사파를 구별하지 못합니다. 그것을 누르는 것은 반사파 곡선 분석과 맵핑이고, 설치자가 용기 안에 무엇이 있는지 알고 있을 때 가장 잘 작동합니다. 그래서 내부 구조물을 문의 사항에 넣습니다.
구성 옵션
사양의 대부분은 정확도 등급이 아니라 이 결정들에서 정해집니다. 앞의 결정이 뒤를 제약하기 때문에 순서대로 확정하는 것입니다.
| 구성 | 선택 항목 | 실제로 무엇을 결정하는가 |
| 측정 원리 | 자유 공간식 레이더 또는 유도형(가이드파) 레이더 | 계기가 매체에 닿는지, 그리고 약한 반사파와 기포 층과 표면의 움직임에 얼마나 잘 견디는지가 여기서 결정됩니다. |
| 안테나 또는 프로브 형태 | 크기가 다른 혼, 렌즈, 로드, 케이블 형 | 빔 각도가 결정되고, 따라서 탱크 내부 구조물 중 빔 안에 들어가 잘못된 반사파를 만들 수 있는 양이 함께 결정됩니다. |
| 주파수 대역 | 계기 제품군이 제공하는 레이더 대역 | 주어진 안테나 크기로 빔을 얼마나 모을 수 있는지이며, 키가 크거나 장애물이 많은 용기에서 중요합니다. |
| 출력 및 프로토콜 | 4-20 mA, HART, Modbus 및 기타 버스 | 레벨을 무엇이 읽는지, 그리고 계기를 원격에서 설정하고 진단할 수 있는지가 결정됩니다. |
| 전원과 배선 | 2선식 루프 전원, 또는 별도 전원을 쓰는 4선식 | 이미 있는 루프가 계기에 전원을 공급할 수 있는지, 설치에 배선이 얼마나 필요한지가 결정됩니다. |
| 공정 연결 및 재질 | 나사, 플랜지 또는 위생용 피팅, 그리고 접액부 재질 | 기계적 맞물림, 밀폐 방식, 매체와 세척에 대한 적합성이 여기서 결정됩니다. |
| 인클로저와 위험 구역 등급 | 하우징 재질, 방진·방수 등급, 위험 구역 인증, 위생 설계 | 계기를 어디에 설치할 수 있는지, 그리고 씻거나 그 자리에서 세척할 수 있는지가 결정됩니다. |
| 설정과 표시 | 일체형 표시 창, 원격 설정, 또는 소프트웨어와 무선 접근 | 시운전에 드는 공력과, 용기 현장에서 값을 읽는 사람이 필요한지가 결정됩니다. |
레이더 레벨계 선택 방법
| 요소 | 답을 좌우하는 이유 | 문의 전에 결정하는 방법 |
| 매체의 유전율 | 돌아오는 에너지 양이 여기서 정해지므로, 자유 공간식 안테나가 표면을 애초에 볼 수 있는지까지 정합니다 | 매체의 이름과, 알려져 있다면 유전율을 적어 주십시오. 단단해 보인다고 잘 반사하는 매체라고 가정하지 마십시오. |
| 측정 스팬, 블랭킹 거리, 최저 레벨 | 쓸 수 있는 구간의 위·아래 끝은 탱크 높이만이 아니라 안테나와 연결부가 정합니다 | 탱크 높이와, 실제로 측정해야 하는 최소·최대 레벨을 용기 치수만이 아니라 함께 적어 주십시오. |
| 탱크 형상과 내부 구조물 | 교반기, 코일, 격판, 투입점은 모두 반사파를 돌려보내므로, 수신기가 무엇을 무시할지 알려 주어야 합니다 | 용기와 내부 구조물의 스케치를 보내고, 투입 배관이 어디로 들어오는지 적어 주십시오. |
| 표면 상태 | 기포 층, 물결, 결로, 부착물은 반사파와 안테나의 송신 능력을 함께 바꿉니다 | 운전 중에 표면에 무슨 일이 일어나는지, 투입 중과 기포가 생기는 작업까지 포함해 설명해 주십시오. |
| 매체 위의 대기 | 액체 또는 고형물 위 공간의 증기와 분진, 압력과 온도는 안테나와 밀폐에 작용합니다 | 존재하는 증기 또는 분진과, 그 상부 공간의 압력과 온도를 적어 주십시오. |
| 공정 연결 및 재질 | 기계적 맞물림과 적합성이 여기서 정해지고, 노즐을 물리적으로 통과할 안테나 크기도 자주 여기서 정합니다 | 노즐 규격과 표준, 그리고 탱크의 구조 재질을 적어 주십시오. |
| 출력, 루프 전원, 통합 | 이미 있는 루프와 그것을 받는 시스템이 출력과 배선 구성을 결정합니다 | 레벨을 무엇이 읽는지, 그리고 루프가 계기에 전원을 줄 수 있는지 적어 주십시오. |
| 세척 가능 여부와 위험 구역 분류 | 하우징과 피팅이 바뀌고, 위생 작업에서는 안테나 표면까지 함께 바뀝니다 | 그 자리 세척 요구 사항과 위험 구역 분류를 적어 주십시오. |
가장 유사한 대체 제품
레이더 레벨계 문의가 보통 귀결되는 제품 유형과, 선택이 실제로 갈리는 지점입니다.
| 가장 가까운 대안 | 레이더 레벨계와의 차이 |
| 초음파 레벨계 | 마이크로파가 아니라 소리를 사용하며, 통상 값이 더 적습니다. 음속은 온도, 증기 구성, 압력에 따라 변하므로 스팀과 온도 성층과 진공은 레이더에는 작용하지 않는 방식으로 측정값을 떨어뜨립니다. 그중 어느 것도 없는 곳에서는 초음파가 더 경제적인 선택이 되는 일이 많습니다. |
| 레이더 레벨 트랜스미터 | 같은 레이더 원리를 공기 중이 아니라 프로브를 따라 적용한 것으로, 유전율이 낮은 매체와 좁은 용기와 교반되는 표면에서 측정값을 안정시킵니다. 접액 프로브가 필요하므로 코팅과 오염이 새로운 고려 사항이 됩니다. |
| 정전용량식 레벨 센서 | 매체가 프로브와 벽 사이로 올라올 때의 정전용량 변화를 측정합니다. 간단하고 값이 싸며 유전율이 낮아도 쓸 수 있지만, 측정값이 매체 자체의 성질에 달리므로 매체나 수분 함량이 바뀌면 통상 재교정이 필요합니다. |
| 정압식 레벨 트랜스미터 | 액주의 압력에서 레벨을 산출합니다. 간단하고 잘 알려져 있으며 값이 싸지만, 사실 재는 것은 압력이므로 밀도가 변하면 표시되는 레벨도 변합니다. 그리고 이 구성은 가압 용기보다 개방 탱크에 맞습니다. |
| 부자식 레벨 센서 | 표면을 따르는 기계식 부자로, 전원이 필요 없고 그 자리에서 직접 보여 줍니다. 깨끗한 액체에서는 믿을 만하지만, 움직이는 부분은 마모되고 걸리며, 점성이 있거나 코팅되거나 고형물을 품은 매체 앞에서는 무력해집니다. |
| 레벨 스위치 | 레벨이 어디인지를 재는 것이 아니라 한 지점에 도달했다는 것을 알려 줍니다. 인터록과 최고 레벨 경보는 통상 스위치를 요구하며, 연속 측정 계기와 함께 쓰지 그 대신 쓰는 일은 드뭅니다. |
레이더와 초음파는 두 개의 비접촉 제품군이며, 둘의 차이는 거의 전부가 매체 위에 무엇이 있는가에서 결정됩니다.
해당 문의에 포함할 내용
문의에 이 내용들이 담겨 있다면 첫 회신은 질문 목록이 아니라 견적이 될 수 있습니다. 수치를 모르는 경우 측정 업무 내용을 보내 주시면 무엇을 의미하는지 확인해 드립니다.
- 매체와, 알려진 경우 그 유전율
- 용기 높이와 측정해야 할 최소·최대 레벨
- 용기 형상과 내부 구조물: 교반기, 가열 코일, 격판, 투입점
- 표면 상태: 기포 층, 난류, 결로, 부착물
- 매체 위 공간의 증기, 분진, 압력, 온도
- 공정 연결 형식, 치수, 재질
- 출력 및 프로토콜과, 루프에서 확보 가능한 전원
- 위생용 그 자리 세척 또는 위험 구역 인증이 필요한지
- 수량, 목적지 항구, 요구 납기