Radarniveaumeter: welke heeft een sterker penetratievermogen bij hoge of lage frequentie?

1. Hoge en lage frequentie: een tabel ter verduidelijking

🟠  Laagfrequente radar
Representatief: 6 GHz/10 GHz
De golflengte is ongeveer 30-50 mm
Grote antennegrootte (dikke hoornmond)
Bundelbreedte (15 °~30 °)
Meetnauwkeurigheid ± 5-10 mm
Het bereik kan oplopen tot 20-30 meter
Schuimpenetratie ✅  sterk
Aanpassing aan corrosieve gassen ✅  Goed
Toepasbaarheid op kleine tanks ❌  Slecht (bundel raakt tankwand)
Lage prijs

🟢  Hoogfrequente radar
Representatief: 26 GHz/80 GHz
Golflengte ongeveer 3,7-11 mm
Kleine antennegrootte (kan als vlakke antenne worden gebruikt)
Smal bundelbereik (3 °~8 °)
Meetnauwkeurigheid ± 1-2 mm
Bereik 30-100m (80G-type)
Schuimpenetratie ❌  Zwak (wordt geabsorbeerd door schuim)
Aanpassing aan corrosieve gassen ⚠️  Afscherming moet worden overwogen
Toepasbaarheid op kleine tanks ✅  Oké (bundelconcentratie zonder de wanden te raken)
Hoge prijs (vooral duur voor 80G)
⚠️  Belangrijke herinnering: De term 'sterke penetratie' moet zorgvuldig worden geïnterpreteerd op het gebied van radarniveaumeters——

De laagfrequente radar heeft een sterker vermogen om schuim en stoom te penetreren, omdat de lange golflengte niet gemakkelijk wordt verstrooid door de bubbels in het schuim. Het hoogfrequente radsignaal heeft een hoge energieconcentratie en resolutie, maar is gevoeliger voor de demping door schuim en waterdamp. Beide kunnen het vloeistofoppervlak zelf niet penetreren - radar meet de reflectie van het vloeistofoppervlak, niet de penetratie!

2, Waarom is 80 GHz radar de laatste jaren mainstream geworden?
Rond 2015 kwamen een groot aantal 80 GHz breedband frequentie gemoduleerde continue golf (FMCW) radarniveaumeters op de markt en werden snel mainstream in de industrie.
Er zijn verschillende belangrijke redenen hiervoor:
Sprong in meetnauwkeurigheid:
80 GHz+breedband FMCW-technologie, met een nauwkeurigheid van ± 1 mm, een verbetering van een orde van grootte vergeleken met het oude 6 GHz model's ± 5 mm
Antennes kunnen extreem klein worden gemaakt:
De 80 GHz golflengte is slechts 3,7 mm, en met een vlakke array-antenne kan de totale grootte erg klein worden gemaakt, waardoor het gemakkelijk te installeren is op kleine containers en leidingen
Extreem smal bundelbereik:
Ongeveer 3 ° tot 4 °, bijna onbeïnvloed door interferentie van de interne componenten van de tank, waardoor de instelling van "valse echo-onderdrukking" sterk wordt vereenvoudigd
Groter bereik:
Sommige modellen kunnen oplopen tot 100 meter, wat bijna alle industriële opslagtanks dekt
Snelle prijsdaling:
Na grootschalige productie is de prijs van het 80 GHz model dicht bij 26 GHz gekomen, wat het kosteneffectiviteitsvoordeel aantoont

⚠️  Nadelen van 80 GHz:
① Geconcentreerde schuimwerkconditie (zoals fermentatietank en papierzwarte vloeistof) - schuim absorbeert hoogfrequente signalen, dus laagfrequente of geleide golf-radar wordt nog steeds aanbevolen
② De eisen voor afdichtingen voor stoom bij hoge temperatuur en hoge druk zijn strenger, en het ontwerp van afdichtingsmaterialen en structuren is complexer
③ In sterk corrosieve gasomgevingen moet de levensduur van antenneaafdichtingen met nadruk worden geëvalueerd

3, Suggesties voor frequentiekeuze onder verschillende bedrijfsomstandigheden
✅  Prioriteit geven aan 80 GHz
Kleine container (DN<1000mm)
Een reactietank met roerbladen en verwarmingsspiralen
Bypassleiding vloeistofmeting
Nauwkeurige meting van vaste stofbak
Opslagtank voor hoogprecisie handel
Vereist extreem kleine installatiediameter (onder DN50)
🟠  Prioriteit geven aan 6 GHz lage frequentie
Er is een grote hoeveelheid continu schuim op het oppervlak van het medium
Opslagtank voor hoge temperaturen (met geconcentreerde waterdamp)
Grote verticale opslagtank (bereik > 30 m)
Sterk corrosieve vluchtige gassen (chloor, ammoniak)
Projecten met lage precisie-eisen en prijsgevoeligheid
🔵  Positionering op 26 GHz

Overgangskeuze tussen hoge en lage frequenties
Opslagtank van middelgrote omvang (DN 1000-3000mm)
Milde schuimwerkconditie
Het is wijdverbreid toegepast en de levering van reserveonderdelen is volwassen

🔴  In situaties waar radarniveaumeters niet geschikt zijn
Vacuüm tank (zonder atmosferisch medium, kan geen microgolven voortplanten? - Nee! Microgolven planten zich beter voort in vacuüm)
De diëlektrische constante van het medium is extreem laag (zoals vloeibaar gas met ε<1,5) - de reflectie is extreem zwak, en geleide golf-radar wordt aanbevolen
De tankwand is een metalen gaasstructuur (signaalverlies)
Intense turbulentie/spatten zonder vloeistofoppervlak
💡  Beschrijving vacuüm tank: Microgolven (elektromagnetische golven) planten zich onbelemmerd voort in vacuüm (met een snelheid gelijk aan de lichtsnelheid), en radarniveaumeters zijn volledig bruikbaar in vacuüm tanks, zelfs nauwkeuriger dan in omgevingen met gas (eliminatie van correctiefouten voor de brekingsindex van gas).