Що таке радарний рівнемір
Радарний рівнемір посилає мікрохвилі до поверхні рідини чи сипкого матеріалу і відраховує час повернення. Оскільки час проходження переводиться у відстань, а геометрія резервуара в рівень, прилад міряє, не торкаючись вмісту. Саме тому це практична відповідь у резервуарах із корозійним, гігієнічним, в'язким або гарячим матеріалом і в силосах, де пил вивів би з ладу оптичний чи механічний пристрій.
Радару не заважає те, що заважає звуковим хвилям. Пара, випари, температурне розшарування і значною мірою атмосферний тиск не змінюють швидкості вимірювання так, як вони змінюють швидкість звуку, і саме тому радар потіснив ультразвукові прилади в багатьох парових і конденсатних завданнях. На нього впливає те, скільки мікрохвильової енергії повертається, а це залежить насамперед від діелектричної проникності матеріалу і стану його поверхні.
У вжитку дві родини. Безконтактний радар випромінює з антени, встановленої в даху резервуара, і нічого не торкається. Хвилеводний радар веде сигнал униз зондом, що сягає продукту, і це підходить для середовищ із низькою проникністю, вузьких резервуарів і схвильованих поверхонь, ціною змоченого зонда, який процес може забруднити або вкрити нальотом.
Як радарний рівнемір вимірює
Прилад міряє час проходження. Короткий імпульс або частотна розгортка випромінюється, відбивається від поверхні й приймається, а минулий час дає відстань. Рівень випливає з цієї відстані та відомого положення площини відліку, і саме тому висота резервуара й розміри штуцера є частиною специфікації, а не подробицею монтажу.
Сила відлуння залежить від контрасту діелектричної проникності між матеріалом і простором над ним. Матеріал із високою проникністю відбиває сильно і його легко побачити. Матеріал із низькою проникністю повертає мало енергії, тому вибір зсувається до хвилеводного зонда або сфокусованішої антени і до того, щоб якомога більше випроміненої енергії дійшло до поверхні.
Друга половина проблеми це все інше в резервуарі. Лопаті мішалки, нагрівна спіраль, перегородка, струмінь наповнення й конденсат на антені самі дають відбиття, а приймач не може відрізнити хибне відлуння від справжнього самою силою. Їх придушують аналізом кривої відлуння й картуванням завад, і це працює найкраще тоді, коли монтажник знає, що є в апараті. Тому внутрішні елементи належать до запиту.
Варіанти конфігурації
Більшу частину специфікації визначають саме ці рішення, а не клас похибки. Кожне обмежує наступне, тому їх узгоджують по порядку.
| Конфігурація | Варіанти на вибір | Що це насправді визначає |
| Принцип вимірювання | Безконтактний радар або хвилеводний радар | Чи торкається прилад середовища і наскільки добре він дає раду слабким відбиттям, піні й руху поверхні. |
| Форма антени або зонда | Рупорна, лінзова, стрижнева та тросова форми різних розмірів | Кут променя, а отже й те, яка частина внутрішніх конструкцій резервуара потрапляє в промінь і може створити хибне відлуння. |
| Частотна смуга | Смуги, які пропонує родина приладів | Наскільки вузько можна сфокусувати промінь за даного розміру антени, що важливо на високих або заставлених апаратах. |
| Вихід і протокол | 4-20 mA, HART, Modbus та інші шини | Що читає рівень і чи можна прилад налаштовувати й діагностувати дистанційно. |
| Живлення й проводка | Двопровідне з живленням від кола або чотирипровідне з окремим живленням | Чи може наявне коло живити прилад і скільки кабелю потрібно монтажу. |
| Приєднання та матеріали | Різьба, фланець або гігієнічний фітинг і змочені матеріали | Механічна відповідність, спосіб ущільнення та сумісність із середовищем і з очищенням. |
| Оболонка й категорія зони | Матеріал корпусу, ступінь захисту, дозвіл для вибухонебезпечної зони, гігієнічне виконання | Де прилад можна встановлювати і чи його можна обмивати або мити на місці. |
| Налаштування й дисплей | Вбудований дисплей, дистанційне налаштування або програмний і бездротовий доступ | Трудомісткість пусконалагодження і те, чи треба комусь читати значення біля апарата. |
Як вибрати радарний рівнемір
| Чинник | Чому це визначає відповідь | Як з'ясувати це до запиту |
|---|
| Діелектрична проникність матеріалу | Вона задає, скільки енергії повертається, а отже й те, чи побачить безконтактна антена поверхню взагалі | Дайте назву продукту і, де відомо, його діелектричну проникність. Не припускайте, що матеріал добре відбиває, бо він на вигляд твердий. |
| Діапазон вимірювання, сліпа зона й найнижчий рівень | Верх і низ придатного діапазону задають антена й приєднання, а не сама висота резервуара | Дайте висоту резервуара та мінімальний і максимальний рівень, які справді треба міряти, а не лише розміри апарата. |
| Геометрія резервуара та внутрішні елементи | Мішалки, спіралі, перегородки й точки наповнення всі відбивають, і приймачу треба сказати, що ігнорувати | Надішліть ескіз апарата та його внутрішніх елементів і скажіть, де входить лінія наповнення. |
| Стан поверхні | Піна, хвилі, конденсат і нальот змінюють і відлуння, і здатність антени випромінювати | Опишіть, що поверхня робить у роботі, зокрема під час наповнення і в піноутворюючих режимах. |
| Атмосфера над продуктом | Випари, пил, тиск і температура в просторі над рідиною чи сипким матеріалом впливають на антену й на ущільнення | Укажіть наявні випари або пил і тиск та температуру в паровому просторі. |
| Приєднання та матеріали | Воно фіксує механічну відповідність і сумісність, а часто й розмір антени, що фізично пройде крізь штуцер | Дайте розмір і стандарт штуцера та матеріал конструкції резервуара. |
| Вихід, живлення кола й інтеграція | Наявне коло й приймальна система визначають вихід і схему проводки | Назвіть, що читає рівень, і чи може коло живити прилад. |
| Здатність до очищення та класифікація зони | Це змінює корпус і приєднання, а в гігієнічному завданні ще й поверхню антени | Опишіть вимоги до миття на місці та категорію зони. |
Найближчі альтернативи
Це типи, якими зазвичай виявляється запит на радарний рівнемір, і точка, у якій вибір справді визначається.
| Найближча альтернатива | Чим вона відрізняється від радара |
| Ультразвукові рівнеміри | Використовують звук, а не мікрохвилі, і зазвичай коштують менше. Швидкість звуку змінюється з температурою, складом випарів і тиском, тому пара, розшарування й вакуум псують відлік так, як на радар не впливають. Там, де нічого з цього немає, ультразвук часто є ощаднішим вибором. |
| Радарні перетворювачі рівня | Той самий радарний принцип, застосований уздовж зонда, а не крізь повітря, що стабілізує відлік на продуктах із низькою проникністю, у вузьких апаратах і на схвильованих поверхнях. Він потребує змоченого зонда, тому нальот і забруднення стають новими обставинами. |
| Ємнісні сенсори рівня | Міряє зміну ємності, коли продукт піднімається між зондом і стінкою. Простий і недорогий, придатний за низької проникності, але відлік залежить від властивостей продукту, тому зміна середовища або вологості зазвичай означає повторне калібрування. |
| Гідростатичні перетворювачі рівня | Виводять рівень із тиску стовпа рідини. Простий, добре зрозумілий і недорогий, але відповідь насправді є тиском, тому зміна густини змінює показаний рівень, і схема підходить для відкритих резервуарів, а не для апаратів під тиском. |
| Поплавцеві сенсори рівня | Механічний поплавець іде за поверхнею, не потребує живлення і дає пряму індикацію. Надійний у чистих рідинах, але рухомі частини зношуються й заїдають, а в'язкі, налипаючі та сипкі продукти його долають. |
| Реле рівня | Повідомляє, що точку досягнуто, а не міряє, де рівень. Блокуванням і сигналізації верхнього рівня зазвичай потрібне реле, часто поряд із безперервним приладом, а не замість нього. |
Радар та ультразвук це дві безконтактні родини, і різниця між ними майже цілком у тому, що є в просторі над продуктом.
Що додати до запиту
Перша відповідь може бути пропозицією, а не набором запитань, якщо запит містить ці дані. Якщо цифра невідома, надішліть опис задачі, і ми підтвердимо, що з нього випливає.
- Середовище та, де відомо, його діелектрична проникність
- Висота апарата й мінімальний та максимальний рівень, які треба міряти
- Форма апарата та внутрішні елементи: мішалка, спіралі, перегородки, точка наповнення
- Стан поверхні: піна, турбулентність, конденсат, нальот
- Випари, пил, тиск і температура в просторі над продуктом
- Тип, розмір і матеріал приєднання до процесу
- Вихід і протокол та живлення, доступне в колі
- Чи потрібні гігієнічне миття на місці або дозвіл для вибухонебезпечної зони
- Кількість, порт призначення та потрібна дата постачання
