Radarové merače úrovne: 26G vs . 80G - Ako si vybrať?

Radarové hladinomery sú meracie prístroje založené na princípe -času{1}}letu. Vďaka svojim výhodám bez-dotykového merania, silným schopnostiam proti-rušeniu, vysokej presnosti, nízkej údržbe a dlhej životnosti sa postupne stali preferovaným zariadením v mnohých scenároch merania hladiny kvapalín.

Radarové merače úrovne prichádzajú vo frekvenciách ako 6 GHz, 26 GHz, 80 GHz a 120 GHz. Vo všeobecnosti možno radarové hladinomery rozdeliť na vysoko-a nízkofrekvenčné-typy. 26Radarové hladinomery G a 80G sú dva bežné typy. Hlavné rozdiely medzi radarovými hladinomermi 26G a 80G spočívajú v ich modulačnej frekvencii, vlnovej dĺžke, presnosti merania, rozlíšení a slepej zóne. Vo všeobecnosti sú radarové hladinomery s vyššou frekvenciou drahšie.

Mikrovlny označujú rozsah elektromagnetických vĺn s frekvenciami od 300 MHz do 300 GHz, s príslušnými vlnovými dĺžkami od 1 mm do 1 m. Elektromagnetické spektrum zahŕňa tri pásma: decimetrové vlny (frekvenčný rozsah 300MHz-3GHz), centimetrové vlny (frekvenčný rozsah 3~30GHz) a milimetrové vlny (frekvenčný rozsah 30~300GHz).

Vzťah medzi vlnovou dĺžkou a frekvenciou (c=λf, kde c je rýchlosť svetla) je nasledujúci:

26G radarové hladinomery:

Modulačná frekvencia je všeobecne medzi 24 a 26 GHz, vlnová dĺžka je približne 11,5 mm, patrí do centimetrového vlnového pásma.

80G radarové hladinomery:

Frekvencia modulácie je všeobecne medzi 78 a 82 GHz, vlnová dĺžka je približne 3,75 mm, patrí do pásma milimetrových vĺn.

Vo všeobecnosti platí, že čím vyššia je frekvencia (kratšia vlnová dĺžka) radaru, tým vyššie je jeho priestorové rozlíšenie.

26G radarový ukazovateľ úrovne:

Patrí k pulznému radaru (PTOF). Princíp činnosti pulzného radaru je podobný „sonarovej detekcii“: vysielacia jednotka periodicky vysiela vysokofrekvenčné impulzy s extrémne krátkym trvaním (zvyčajne na úrovni nanosekúnd). Keď impulz dosiahne povrch média a je odrazený, prijímacia jednotka zaznamená časový rozdiel (Δt) medzi vysielaním a príjmom a potom vypočíta hladinu kvapaliny pomocou vzorca „vzdialenosť=(rýchlosť svetla × Δt) / 2“. Jeho obvodový dizajn je relatívne jednoduchý a cena je nízka, ale je obmedzená šírkou impulzu, má slepú zónu na blízko (zvyčajne 0,3-1 m) a má nízke rozlíšenie rozsahu (všeobecne ± 5 mm). Je vhodný pre scenáre so širokým rozsahom merania a nízkymi požiadavkami na presnosť.

80G radarový ukazovateľ úrovne:

Patrí k frekvenčne -modulovanému radaru so spojitou vlnou (FMCW). Vysiela spojitý vlnový signál s frekvenciou, ktorá sa lineárne mení s časom a vysielacia frekvencia má pílovitý alebo trojuholníkový vlnový vzťah s časom. Keď je prijatý signál ozveny, frekvencia prenosu sa zmenila. Hladina kvapaliny sa vypočíta meraním frekvenčného rozdielu (Δf) medzi prenášanými a odrazenými vlnami s využitím vlastnosti, že "Δf je úmerné vzdialenosti." Keďže radar FMCW využíva signály súvislých vĺn, má malú slepú zónu, rozlíšenie dosahu ±1 mm a silnejšie schopnosti proti-rušeniu, čím účinne odlíši ozvenu od hladiny kvapaliny a blízkych prekážok. Jeho obvod je však zložitý a jeho cena je relatívne vysoká, takže je vhodný pre scenáre merania s vysokou-presnosťou alebo krátkym{9}}rozsahom.

Významnou výhodou-vysokofrekvenčných mikrovĺn je ich extrémne malý uhol vyžarovania. 80GHz radar má zvyčajne uhol vyžarovania iba 3° -5°, zatiaľ čo 26GHz radar dosahuje 10°-15°. V stiesnených priestoroch alebo zložitých podmienkach s prekážkami môže 80GHz radar lepšie zaostriť na povrch kvapaliny, čím sa zníži rušenie od stien kontajnera alebo iných vnútorných štruktúr. Vďaka tejto vlastnosti funguje mimoriadne dobre v malých skladovacích nádržiach alebo pri inštalácii blízko steny nádrže.

80GHz radar zvyčajne používa planárnu maticovú anténu. V porovnaní s anténou v tvare rohu -, ktorá sa bežne používa v 26 GHz radaroch, má silnejšiu odolnosť voči rušivým faktorom, ako je prach, para a kondenzácia, a dokáže udržať stabilnú prevádzku aj v náročných podmienkach. Napríklad v nepokojných podmienkach sa môžu na povrchu kvapaliny vyskytovať víry, pena, striekanie a dokonca aj falošné rozhrania, čo kladie mimoriadne vysoké nároky na schopnosť meracieho zariadenia proti-rušeniu a zaostrenie signálu. 80vysokofrekvenčný radar{7}}GHz, s krátkou vlnovou dĺžkou, úzkym lúčom a silnými charakteristikami prenikania signálu, v kombinácii s pokročilou technológiou spracovania hlavného prúdu v nádrži, sa stal pokročilým riešením hlavného prúdu v nádrži.

Situácie, kde sa uprednostňuje radarový hladinomer 80 GHz:

Komplexné procesy: Nádrž obsahuje prekážky, ako sú miešadlá, vykurovacie špirály a rebríky.

Miniaturizované kontajnery: Reaktory, malé skladovacie nádrže, technologické nádoby (priemer menší ako 1 meter).

Charakteristika komplexných médií: Kvapaliny/pevné látky, ktoré sú náchylné na penenie, vyparovanie vedúce ku kondenzácii alebo majú nízke dielektrické konštanty.

Vyžaduje sa{0}}vysoko presné meranie: Používa sa na vyrovnanie obchodu, presné dávkovanie atď.

Obmedzené podmienky inštalácie: Nedostatočná krátka dĺžka potrubia alebo neochota/nemožnosť inštalovať vlnovody.

Meranie pevných materiálov, najmä častíc a práškov s nízkou dielektrickou konštantou.

Situácie, kde sa uprednostňuje radarový hladinomer 26 GHz:

Štandardné veľké skladovacie nádrže: ako sú zásobníky, zásobníky ropy, kalové bazény atď., s jednoduchými vnútornými konštrukciami.

Obmedzený nákladový rozpočet a jednoduché prevádzkové podmienky bez špeciálnych problémov.

Meranie bežných kvapalín (voda, olej, kyseliny, zásady, atď.) a kalov s vysokými dielektrickými konštantami.

Vo všeobecnosti sa radarové hladinomery s frekvenciou 80 GHz, so svojou vynikajúcou schopnosťou zaostrovania a výkonom proti-rušeniu, stávajú preferovanou voľbou pre čoraz väčší počet aplikácií, najmä v spracovateľskom priemysle a zložitých prevádzkových podmienkach. Vďaka inteligentnejšej inštalácii a stabilnejšiemu meraniu znižujú celkové náklady životného cyklu. Medzitým si radarové hladinomery 26 GHz, ako vyspelá a spoľahlivá technológia, stále zachovávajú vysokú životaschopnosť v mnohých štandardných a jednoduchých aplikáciách merania hladiny vďaka svojim ekonomickým výhodám.

Radarové hladinomery nie sú nevyhnutne lepšie, čím vyššia je frekvencia, ani nie sú nevyhnutne horšie, čím nižšia je frekvencia. Pri výbere by sa mali komplexne zvážiť faktory ako zložitosť pracovných podmienok, požiadavky na presnosť, podmienky inštalácie, vlastnosti médií a rozpočet projektu. Najvhodnejšia možnosť je tá, ktorá je vhodná pre vaše pracovné podmienky.