Op het gebied van de meting van het niveau van industriële automatisering zijn radarniveau-zenders kernapparatuur geworden in industrieën als petrochemie, waterbehandeling, voedingsmiddelen en farmaceutische producten,dankzij hun niet-contactHet werkingsprincipe (werkingsprincipe van de zender op radarniveau) is de sleutel tot het bereiken van nauwkeurige metingen.
Een radarniveau-zender is een niveau meetapparaat op basis van radar (elektromagnetische golf) technologie.Het berekent de positie van het vloeibare oppervlak door elektromagnetische golven te verzenden en te ontvangen., zet het signaal van de hoogte van het vloeistofniveau om in industriële standaard elektrische signalen (zoals 4-20mA stroomsignalen, RS485 digitale signalen) en realiseert langeafstandsoverdracht,real-time monitoring, en automatische controle van de vloeistofniveaugegevens.
In vergelijking met traditionele niveaumetingsapparatuur (zoals drijvende, ultrasone), ligt het belangrijkste voordeel ervan in het feit dat het niet wordt beïnvloed door omgevingsfactoren zoals middelgrote dichtheid, viscositeit,stofHet kan worden aangepast aan harde industriële werkomstandigheden zoals hoge temperatuur, hoge druk en sterke corrosie, en de meetnauwkeurigheid blijft lang stabiel.
De werking van een zender op radarniveau draait om "transmissie van elektromagnetische golven - reflectie - ontvangst - signaalberekening".Het leidt tot de hoogte van het vloeistofniveau door de interactie tussen elektromagnetische golven en het vloeistofoppervlakHet specifieke proces is als volgt:
De hoogfrequente oscillator in het apparaat genereert elektromagnetische golven met een specifieke frequentie (meestal 6 GHz, 26 GHz).Deze elektromagnetische golven worden richtingsgestuurd naar het vloeistofoppervlak in de container via een speciale radarantenne (zoals een hornantenne, staafantenne).
- Technisch belangrijk punt: De frequentie van elektromagnetische golven heeft een directe invloed op de meetprestaties. Hoe hoger de frequentie, hoe kleiner de straalhoek (de straalhoek van 26 GHz is gewoonlijk ≤3°),en hoe sterker het signaal zich richt, die geschikt is voor klein kalibercontainers of complexe werkomstandigheden; lagere frequenties (zoals 6 GHz) zorgen voor een bredere straalhoek (ongeveer 15°),die geschikt is voor het op grote afstand meten van opslagtanks van groot kaliber en een sterker vermogen heeft om stof en stoom door te dringen.
Wanneer de elektromagnetische golfstraal het vloeistofoppervlak raakt,vanwege het significante verschil in dielectriciteit tussen de vloeistof en de lucht (de dielectriciteitsconstante van de vloeistof is over het algemeen ≥ 1.8, veel hoger dan die van lucht), worden de meeste elektromagnetische golven door het vloeistofoppervlak gereflecteerd om een "effectief echosignaal" te vormen.Een kleine hoeveelheid elektromagnetische golven zal het vloeibare oppervlak binnendringen of worden geabsorbeerd door het medium, wat een verwaarloosbare invloed heeft op het meetresultaat.
- Aanpassingspremisse: zolang de dielectrische constante van de vloeistof ≥ 1 is.8Als de dielektrische constante van het medium extreem laag is (zoals sommige lichte oliën, vloeibaar aardgas), kan een stabiele echo worden gevormd.een golfgeleider kan worden gebruikt om het reflectie-effect te verbeteren en de sterkte van het echosignaal te waarborgen.
Het gereflecteerde echosignaal keert terug langs het oorspronkelijke pad en wordt ontvangen door de radarantenne.versterking, en geluidsreductieverwerking op het echosignaal, waardoor interferentiesignalen zoals reflectie van de containerwand, omgevingsstof en trillingen van apparatuur worden geëlimineerd,en alleen de effectieve echo met betrekking tot het vloeistofoppervlak behouden, die een nauwkeurige gegevensbasis voor latere berekeningen vormen.
Door het tijdsverschil (Δt) te berekenen tussen de zendtijd van elektromagnetische golven en de ontvangsttijd van echos,en in combinatie met de snelheid van verspreiding van elektromagnetische golven in de lucht (ongeveer 3 × 108 m/s onder standaardomstandigheden), die in realtime kan worden gekalibreerd op basis van omgevingstemperatuur en -druk), levert de signaalverwerkingsmodule de hoogte van het vloeistofniveau af via een formule:
Liquid level height (H) = Total container height (H_total) - Afstand van de radarantenne tot het oppervlak van de vloeistof (d)
Onder hen,d = (snelheid van verspreiding van elektromagnetische golven × Δt) / 2(gedeeld door 2 omdat de elektromagnetische golf heen en weer moet reizen tussen de antenne en het vloeibare oppervlak).
- Speciale technologie: Sommige high-end apparaten gebruiken frequentiegemoduleerde continue golf (FMCW) technologie.Ze berekenen het frequentieverschil tussen de overgedragen golf en de echo.Dit is geschikt voor zeer nauwkeurige (fout ≤ ± 0,05%) en lange afstands (metingsbereik tot 70 m) vloeistofniveau metingen.
Nadat de berekening is voltooid, zet het apparaat het signaal van de hoogte van het vloeistofniveau om in industriële standaardsignalen zoals 4-20mA, RS485 of HART-protocol en zendt het naar de PLC,DCS-besturingssystemen, of displayinstrumenten om real-time monitoring van het vloeistofniveau, overgrens-alarm of automatische vloeistofontlading/watervoorziening te realiseren.
Op basis van het bovenstaande werkingsprincipe heeft de radarniveauzender drie kerntechnische voordelen die nauwkeurig kunnen voldoen aan de behoeften van industriële scenario's:
Aangezien elektromagnetische golven niet direct met de vloeistof in contact hoeven te komen, is er geen fysieke wrijving tussen het apparaat en het medium.De antenne is gemaakt van anti-corrosie materialen (zoals Hastelloy, PTFE-coating) en is uitgerust met een afdichtingsontwerp op IP67/IP68-niveau.en geschikt is voor werkomstandigheden met een sterke corrosieDe levensduur van het apparaat wordt verlengd tot 5-8 jaar (de levensduur van traditionele contactapparaten is meestal minder dan 3 jaar).
De verspreiding van elektromagnetische golven wordt niet beïnvloed door middelmatige dichtheid, viscositeit of kleur en kan door stof, stoom en mist gaan.door middel van het ontwerp van een smalle straal of door middel van algoritmen voor echo-tracking, kan de echo van het vloeistofoppervlak nog steeds nauwkeurig worden geïdentificeerd en wordt de meetstabiliteit niet beïnvloed door veranderingen in het milieu.
Door optimalisaties zoals het ontwerp van het hoogfrequente signaal, temperatuur- en drukcompensatie-modules en FMCW-technologie kan de meetfout van het apparaat binnen ±0,1% worden gereguleerd.en het meetbereik bedraagt 0.1m-70m. Het kan worden aangepast aan het niveau/materiaalniveau van vloeistoffen en bepaalde vaste deeltjes (zoals plastic deeltjes, kolenpoeder),de behoeften van meerdere industrieën zoals petrochemie te voldoen, waterbehandeling, voedsel en farmaceutische producten en energieopslag.
Beide zijn niet-contactmetingsmethoden, maar hun kerntechnologieën verschillen: zenders op radarniveau zijn gebaseerd op elektromagnetische golfreflectie, niet beïnvloed door stof, stoom en temperatuur.met een breed meetbereik (0Ultrasone niveaumeters zijn gebaseerd op geluidsgolfreflectie; geluidsgolven worden gemakkelijk verzwakt door stof en temperatuur,met een smal meetbereik (0.2m-10m), en alleen geschikt voor vloeistofmetingsscenario's die schoon en zonder interferentie zijn.
Optimalisaties moeten worden aangebracht vanuit het oogpunt van de aanpassing van het werkprincipe: kies een frequentie die past bij de werkomstandigheden (26 GHz voor complexe werkomstandigheden),kalibreren van de snelheid van de verspreiding van elektromagnetische golven (compensatie in realtime op basis van omgevingstemperatuur en -druk), ervoor te zorgen dat de dielectrische constante van het vloeistofoppervlak aan de voorschriften voldoet (gebruik een golfgeleider voor lage dielectrische constante media),en regelmatig de antenne schoon te maken om interferentie van materiaal opbouw te voorkomen, zodat de metingen nauwkeurig kunnen worden uitgevoerd.
Op basis van hun werkingsprincipe kunnen zij worden aangepast aan speciale werkomstandigheden zoals hoge temperatuur (≤ 400°C), hoge druk (≤ 60MPa), sterke corrosie (zuur-basis media),hoog stofgehalte (zoals cement silo's), steenkoolpoedertanks) en gemakkelijk vernevelende (zoals drankfermentatietanks).zij vereisen geen frequent onderhoud en zijn de voorkeursapparatuur voor het meten van het vloeistofniveau in harde industriële omgevingen.
Het werkingsprincipe van de radarbeeldzender is gebaseerd op elektromagnetische interactie... door middel van precieze transmissie, reflectie, ontvangst en berekening.met een hoge precisieDe technische voordelen van het systeem zijn te danken aan de grondige aanpassing aan de behoeften van industriële scenario's.Of het nu gaat om de vermogen om in moeilijke werkomstandigheden geen interferentie te veroorzaken, of om de aanpassingsvermogen voor het meten van grote afstanden., beide worden gedreven door de optimalisatie en iteratie van het werkingsprincipe.Radarniveau-zenders op basis van geavanceerde werkingsprincipes zullen de kernapparatuur blijven voor de meting van het vloeistofniveau in verschillende industrieën, het bevorderen van industriële metingen in de richting van "preciezer, stabieler en minder onderhoud".
Contactgegevens
Telefoon:15901050329
