Радарный уровнемер 80 GHz

Радар - та технология измерения уровня, которая работает там, где поверхность не видна. Он измеряет микроволнами, а не звуком, поэтому пар, парообразование, температурный слой, пыль и пена, которые мешают акустическому импульсу, проходят для него почти без помех. Именно поэтому радар - ответ для горячего технологического сосуда, запылённого силосного бункера и наружного речного поста, и поэтому же он обычно дороже из двух бесконтактных вариантов.

Ассортимент за этой страницей несёт тот же принцип в трёх разных исполнениях антенны, потому что между задачами меняется не идея, а то, как подаётся сигнал.

Для чего нужны три серии

Высокочастотная серия излучает на 80 GHz - длина волны достаточно мала, чтобы разрешать мелкие цели и фокусироваться в узкий луч. Именно это сочетание делает её применимой в высоком силосном бункере, где поверхность далеко, и в сосуде, где препятствие стоит близко к антенне: широкий луч попал бы в него и считал его вместо поверхности. Наименьший угол луча в ряду указан как 3°, а одна модель достигает слепой зоны 8 cm - это и позволяет измерять совсем под прибором.

Низкочастотная серия для той же работы использует заметно более крупные антенны и описана для жидкостей в резервуарах, включая сильно коррозионные, где материал антенны приходится подбирать по среде. Волноводная серия от излучения в свободное пространство отказывается вовсе: сигнал идёт по стержню или тросу, опущенному в жидкость, поэтому путь зафиксирован, а проблемы луча в открытом воздухе исчезают вместе с лучом. Это серия, которая держит наибольшую температуру процесса в ряду.

Как выбрать между сериями

Первый вопрос - не диапазон, а путь. Прибору со свободным лучом нужна чистая линия от антенны до поверхности, поэтому, если есть пена, обильная конденсация, узкий сосуд, мешалка внутри луча или процесс достаточно горячий, чтобы создать проблему антенне, ответом служит волноводная серия. Там, где путь свободен, выбор между высокой и низкой частотой - это в основном вопрос расстояния и размера цели: высокочастотная серия разрешает более мелкие цели и точнее наводится, что важно на высоком или затруднённом сосуде, а низкочастотная серия - более простой путь, когда поверхность близко и лучу есть куда развернуться.

Диапазон и погрешность затем сужают выбор уже модели, а не серии, и обе величины в материале даны по моделям, поскольку именно антенна и среда определяют достижимое. В общем описании приводится и погрешность 0,1 %, которая отличается от потабличных значений в миллиметрах и не согласована с ними; работать надо именно с потабличными значениями.

Условия процесса и смачиваемые части

Давление и температура определяют модель чаще, чем диапазон. По всему ряду давление простирается от привязки к атмосфере у моделей для открытых сосудов вплоть до 4 MPa у моделей, построенных для работы под давлением, а температура - от температуры окружающей среды у моделей 80 GHz до 250 °C у волноводной серии. Поэтому у технологического сосуда и с давлением, и с температурой список кандидатов короче, чем можно было бы ожидать по одному только диапазону уровня.

Смачиваемые части следуют за средой. Антенны предлагаются в стержневом, рупорном, кабельном и герметизированном защищённом от коррозии исполнениях, а фланец и рупор высокочастотной серии - из нержавеющей стали. Там, где среда агрессивна, именно материал антенны и уплотнение вокруг неё решают, переживёт ли прибор эксплуатацию, и материал предлагает коррозионностойкое исполнение антенны ровно для такого случая.

Установка и две ошибки, которых надо избежать

Две ошибки дают большую часть неработающих радарных установок, и обе названы в материале. Первая - уровень, который поднимается в слепую зону: вблизи антенны прибор не может отделить собственное излучение от возвращающегося эха, поэтому наивысший уровень, которого сосуд может достичь, должен оставаться ниже этой полосы. Вторая - препятствие внутри луча. Сигнал излучается конусом, и всё, что находится внутри этого конуса - подводящий патрубок, лестница, нагревающий змеевик, стенка сосуда там, где сосуд узкий, - возвращает эхо, которое может прийти раньше эха от поверхности. Поэтому указание материала таково: держать луч свободным и ставить плоскость антенны строго перпендикулярно поверхности, принимая опорную плоскость по нижней плоскости резьбы или по уплотнительной поверхности фланца.

Ограничения измерений и то, что влияет на выбор

Ограничения принадлежат технологии, а не ряду. Радар измеряет до первой сильной отражённой точки в луче, поэтому слой пены может быть принят за поверхность, если он достаточно плотный, а среда с очень низкой диэлектрической проницаемостью отражает слабо и может вернуть слишком мало, чтобы её разрешить. Ни то ни другое не неисправность - это условия, при которых лучше подходит другой принцип, и потому граница между радаром и ультразвуком проходит по атмосфере над средой, а граница между радаром и омываемым зондом - по тому, что находится внутри сосуда.

Материал оставляет и ряд величин неутвёрждёнными, и они перечислены, а не сглажены. Степень защиты различается по моделям, напряжение питания указано лишь для двух моделей, температура процесса отсутствует для большей части низкочастотной и высокочастотной серий, а для одной модели в разных местах одного и того же документа даны два разных диапазона. Всё это зафиксировано как вопросы, а не решено здесь, потому что решение путём вывода поставило бы непроверенное значение в спецификацию.

Заказ

Ответ определяют высота и диаметр сосуда, наивысший и наинизший уровни; среда и то, жидкость это, порошок или твёрдый материал; пар, пыль, пена и конденсация над поверхностью; давление и температура процесса; то, что находится внутри сосуда, и какой зазор остаётся антенне до стенки; процессное присоединение, которое обеспечивает сосуд; требуемые выходы и то, кто их будет считывать; и нужно ли, чтобы показание было видно у сосуда или достаточно сигнала. Чертёж сосуда с отмеченными давлением и температурой отвечает на большую часть этих вопросов и остаётся самым полезным одиночным элементом запроса. Количество, порт назначения и требуемая дата поставки дополняют его.