Wat een radarniveaumeter is
Een radarniveaumeter stuurt microgolven naar het oppervlak van een vloeistof of een vaste stof en meet de terugkeer. Omdat de looptijd in een afstand en de tankgeometrie in een niveau worden omgezet, meet het instrument zonder de inhoud aan te raken. Dat is wat het het praktische antwoord maakt in tanks met corrosief, hygiënisch, viskeus of heet materiaal, en in silo's waar stof een optisch of mechanisch instrument zou verslaan.
Radar heeft geen last van de dingen die geluidsgolven parten spelen. Stoom, damp, temperatuurgelaagdheid en in grote mate ook de atmosferische druk veranderen de snelheid van de meting niet zoals ze de geluidssnelheid veranderen, en daarom heeft radar ultrasone instrumenten verdrongen in veel stoom- en condensaattoepassingen. Wat er wel toe doet, is hoeveel van de microgolfenergie terugkomt, en dat hangt vooral af van de diëlektrische constante van het materiaal en de toestand van het oppervlak.
Twee families zijn gangbaar. Vrije-veldsradar straalt vanuit een antenne in het tankdak en raakt niets aan. Geleidegolfradar stuurt het signaal door een sonde die tot in het product reikt, wat past bij media met een lage diëlektrische constante, smalle tanks en bewogen oppervlakken, tegen de prijs van een natte sonde die het proces kan vervuilen of bekleden.
Hoe een radarniveaumeter meet
Het instrument meet de looptijd. Een korte puls of een frequentiezwaai wordt uitgezonden, op het oppervlak gereflecteerd en ontvangen, en de verstreken tijd geeft de afstand. Het niveau volgt uit die afstand en de bekende positie van het referentievlak, en daarom maken de tankhoogte en de afmetingen van het mondstuk deel uit van de specificatie in plaats van plaatsdetails te zijn.
Hoe sterk de echo is, hangt af van het contrast in diëlektrische constante tussen het materiaal en de ruimte erboven. Een materiaal met een hoge diëlektrische constante reflecteert sterk en is gemakkelijk te zien. Een materiaal met een lage constante geeft weinig energie terug, dus verschuift de keuze naar een geleidegolfsonde of een scherper gerichte antenne, en naar het waarborgen dat zoveel mogelijk uitgezonden energie het oppervlak bereikt.
De andere helft van het probleem is al het overige in de tank. Een roerblad, een verwarmingsspiraal, een schot, een vulstroom en condensatie op de antenne geven elk hun eigen reflecties, en een ontvanger kan een valse echo niet louter op sterkte van een echte onderscheiden. Echocurve-analyse en -mapping zijn wat ze onderdrukt, en die werken alleen goed wanneer de installateur weet wat er in het vat zit. Daarom horen de inwendige onderdelen in de aanvraag.
Configuratiekeuzes
Het grootste deel van de specificatie wordt bepaald door deze beslissingen en niet door de nauwkeurigheidsklasse. Elke beslissing beperkt de volgende, en daarom worden ze op volgorde vastgesteld.
| Configuratie | Opties om te bepalen | Wat het werkelijk bepaalt |
| Meetprincipe | Vrije-veldsradar of geleidegolfradar | Of het instrument het medium aanraakt, en hoe goed het omgaat met zwakke reflecties, schuim en beweging van het oppervlak. |
| Antenne- of sondevorm | Hoorn-, lens-, staaf- en kabelvormen, in verschillende maten | De bundelhoek, en dus hoeveel van de inwendige constructie van de tank binnen de bundel valt en een valse echo kan veroorzaken. |
| Frequentieband | De radarbanden die de instrumentfamilie biedt | Hoe strak de bundel bij een gegeven antennemaat kan worden gebundeld, wat op hoge of belemmerde vaten ertoe doet. |
| Uitgang en protocol | 4-20 mA, HART, Modbus en andere bussen | Wat het niveau leest, en of het instrument op afstand kan worden geconfigureerd en gediagnosticeerd. |
| Voeding en bedrading | Tweedraads lusgevoed of vierdraads met een aparte voeding | Of de bestaande lus het instrument kan voeden, en hoeveel bekabeling de installatie nodig heeft. |
| Procesaansluiting en materialen | Schroefdraad, flens of hygiënische fitting, en de natte materialen | Mechanische passing, afdichtmethode, en compatibiliteit met het medium en met reiniging. |
| Behuizing en gebiedsclassificatie | Behuizingsmateriaal, beschermingsgraad, goedkeuring voor gevaarlijke gebieden, hygiënisch ontwerp | Waar het instrument mag worden geïnstalleerd en of het mag worden afgespoten of ter plaatse gereinigd. |
| Configuratie en display | Geïntegreerde display, configuratie op afstand, of software- en draadloze toegang | Inbedrijfstellingsinspanning, en of iemand bij het vat een waarde moet aflezen. |
Hoe u een radarniveaumeter kiest
| Criterium | Waarom het de uitkomst bepaalt | Hoe u dit vóór de aanvraag bepaalt |
| Diëlektrische constante van het materiaal | Die bepaalt hoeveel energie terugkomt, en dus of een vrije-veldsantenne het oppervlak überhaupt kan zien | Geef de productnaam en, waar bekend, de diëlektrische constante. Neem niet aan dat een materiaal goed reflecteert omdat het er massief uitziet. |
| Meetspanne, dode zone en het onderste niveau | De boven- en onderkant van het bruikbare bereik worden bepaald door de antenne en de aansluiting, en niet door de tankhoogte alleen | Geef de tankhoogte en het minimum- en maximumniveau dat werkelijk moet worden gemeten, en niet alleen de afmetingen van het vat. |
| Tankgeometrie en inwendige onderdelen | Roerders, spiralen, schotten en vulpunten reflecteren alle, en de ontvanger moet worden verteld wat te negeren | Stuur een schets van het vat en zijn inwendige onderdelen, en vermeld waar de vulleiding binnenkomt. |
| Toestand van het oppervlak | Schuim, golven, condensatie en aanslag veranderen zowel de echo als het vermogen van de antenne om uit te zenden | Beschrijf wat het oppervlak in bedrijf doet, inclusief tijdens het vullen en bij elke schuimtaak. |
| Atmosfeer boven het product | Damp, stof, en de druk en temperatuur in de ruimte boven de vloeistof of vaste stof beïnvloeden de antenne en de afdichting | Vermeld de aanwezige damp of stof, en de druk en temperatuur in de dampruimte. |
| Procesaansluiting en materialen | Die legt de mechanische passing en de compatibiliteit vast, en vaak ook de antennemaat die fysiek door het mondstuk past | Geef de maat en norm van het mondstuk, en het constructiemateriaal van de tank. |
| Uitgang, lusvoeding en integratie | De bestaande lus en het ontvangende systeem bepalen de uitgang en de bedradingsopstelling | Noem wat het niveau leest en of de lus het instrument kan voeden. |
| Reinigbaarheid en gebiedsclassificatie | Deze veranderen de behuizing en de fitting, en bij hygiënische taken ook het antenneoppervlak | Vermeld de eisen voor reinigen ter plaatse en de gebiedsclassificatie. |
De dichtstbijzijnde alternatieven
Dit zijn de typen die een aanvraag voor een radarniveaumeter meestal blijkt te zijn, en het punt waarop de keuze echt wordt beslist.
| Dichtstbijzijnde alternatief | Wat het onderscheidt van radar |
| Ultrasone niveaumeters | Gebruikt geluid in plaats van microgolven, en kost meestal minder. De geluidssnelheid verandert met temperatuur, dampsamenstelling en druk, dus stoom, gelaagdheid en vacuüm tasten de aflezing aan op manieren die radar niet raken. Waar geen van die factoren aanwezig is, is ultrasoon vaak de zuiniger keuze. |
| Radarniveautransmitters | Hetzelfde radarprincipe toegepast langs een sonde in plaats van door de lucht, wat de aflezing rustiger maakt bij producten met een lage diëlektrische constante, in smalle vaten en op bewogen oppervlakken. Het vraagt een natte sonde, dus bekleding en vervuiling worden nieuwe overwegingen. |
| Capacitieve niveausensoren | Meet de verandering in capaciteit naarmate het product stijgt tussen sonde en wand. Eenvoudig en goedkoop, en werkbaar bij lage diëlektrische constanten, maar de aflezing hangt af van de eigenschappen van het product, dus een verandering van medium of van vochtgehalte betekent meestal opnieuw kalibreren. |
| Hydrostatische niveautransmitters | Leidt het niveau af uit de druk van de vloeistofkolom. Eenvoudig, goed begrepen en goedkoop, maar het antwoord is in werkelijkheid een druk, dus een verandering in dichtheid verandert het aangegeven niveau, en de opstelling past bij open tanks in plaats van bij vaten onder druk. |
| Vlottersensoren | Een mechanische vlotter die het oppervlak volgt, zonder voeding, met een directe aanwijzing. Betrouwbaar in schone vloeistoffen, maar bewegende delen slijten en blijven steken, en viskeuze, bekledende of vaste stoffen bevattende producten verslaan ze. |
| Niveauschakelaars | Meldt dat een punt is bereikt in plaats van te meten waar het niveau ligt. Interlocks en hoog-niveau-alarmen willen normaal een schakelaar, vaak naast een continu instrument in plaats van in plaats daarvan. |
Radar en ultrasoon zijn de twee niet-contacte families, en het verschil tussen hen gaat bijna volledig over wat er in de ruimte boven het product zit.
Wat u in de aanvraag opneemt
Het eerste antwoord kan een offerte zijn in plaats van een reeks vragen, als de aanvraag deze gegevens bevat. Is een waarde niet bekend, stuur dan de beschrijving van de meetopgave en wij bevestigen wat daaruit volgt.
- Medium, en de diëlektrische constante ervan waar bekend
- Hoogte van het vat en het minimum- en maximumniveau dat moet worden gemeten
- Vorm van het vat en inwendige onderdelen: roerder, spiralen, schotten, vulpunt
- Toestand van het oppervlak: schuim, turbulentie, condensatie, aanslag
- Damp, stof, druk en temperatuur in de ruimte boven het product
- Type, maat en materiaal van de procesaansluiting
- Uitgang en protocol, en het beschikbare vermogen op de lus
- Of hygiënisch reinigen ter plaatse of een goedkeuring voor gevaarlijk gebied nodig is
- Hoeveelheid, bestemmingshaven en gewenste leverdatum