Στο πεδίο της μέτρησης του επιπέδου αυτοματισμού της βιομηχανίας, οι πομποί επιπέδου ραντάρ έχουν γίνει βασικός εξοπλισμός σε βιομηχανίες όπως οι πετροχημικές, οι επεξεργασίες νερού, τα τρόφιμα και τα φαρμακευτικά προϊόντα,Χάρη στην έλλειψη επαφής.Η αρχή λειτουργίας τους (αρχή λειτουργίας του πομπού εκπομπής σε επίπεδο ραντάρ) είναι το κλειδί για την επίτευξη ακριβούς μέτρησης.
Ένας πομπός ανάλυσης επιπέδου ραντάρ είναι μια συσκευή μέτρησης επιπέδου που βασίζεται στην τεχνολογία ραντάρ (ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων).Υπολογίζει τη θέση της υγρής επιφάνειας με τη μετάδοση και λήψη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, μετατρέπει το σήμα ύψους επιπέδου υγρού σε βιομηχανικά τυποποιημένα ηλεκτρικά σήματα (όπως σήματα ρεύματος 4-20mA, ψηφιακά σήματα RS485) και πραγματοποιεί μετάδοση μεγάλης απόστασης,παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο, και αυτόματο έλεγχο των δεδομένων επιπέδου υγρού.
Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς εξοπλισμούς μέτρησης επιπέδου (όπως ο τύπος πλεύσης, ο τύπος υπερήχων), τα βασικά πλεονεκτήματα του έγκουν στο γεγονός ότι δεν επηρεάζεται από περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως μέση πυκνότητα, ιξώδεςτητα,σκόνηΜπορεί να προσαρμοστεί σε σκληρές βιομηχανικές συνθήκες εργασίας όπως υψηλή θερμοκρασία, υψηλή πίεση και ισχυρή διάβρωση και η ακρίβεια της μέτρησης παραμένει σταθερή για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η λογική λειτουργίας ενός πομπού επιπέδου ραντάρ περιστρέφεται γύρω από την "διαβίβαση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων - αντανάκλαση - λήψη - υπολογισμό σήματος".Υποδηλώνει το ύψος του επιπέδου του υγρού μέσω της αλληλεπίδρασης μεταξύ των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και της επιφάνειας του υγρούΗ συγκεκριμένη διαδικασία είναι η εξής:
Ο ταλαντωτής υψηλής συχνότητας στο εσωτερικό της συσκευής παράγει ηλεκτρομαγνητικά κύματα συγκεκριμένης συχνότητας (συνήθως 6GHz, 26GHz).Αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μεταδίδονται κατευθυνόμενα στην υγρή επιφάνεια μέσα στο δοχείο μέσω μιας ειδικής κεραίας ραντάρ (όπως μια κεραία κεραίας), κεραία ράβδου).
- Τεχνικό βασικό σημείο: Η συχνότητα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων επηρεάζει άμεσα τις επιδόσεις της μέτρησης.Όσο πιο δυνατά το σήμα εστιάζειΟι χαμηλότερες συχνότητες (όπως 6GHz) οδηγούν σε μεγαλύτερη γωνία δέσμης (περίπου 15°),που είναι κατάλληλο για τη μέτρηση μεγάλου εύρους από δεξαμενές αποθήκευσης μεγάλου διαμετρήματος και έχει μεγαλύτερη ικανότητα να διεισδύει στη σκόνη και τον ατμό.
Όταν η ηλεκτρομαγνητική ακτίνα αγγίζει την υγρή επιφάνεια,λόγω της σημαντικής διαφοράς στη διηλεκτρική σταθερά μεταξύ του υγρού και του αέρα (η διηλεκτρική σταθερά του υγρού είναι γενικά ≥1.8, πολύ υψηλότερα από αυτά του αέρα), τα περισσότερα από τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αντανακλούνται από την επιφάνεια του υγρού για να σχηματίσουν ένα "αποτελεσματικό σήμα ηχώ".Μια μικρή ποσότητα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων θα διεισδύσει στην επιφάνεια του υγρού ή θα απορροφηθεί από το μέσο, η οποία έχει αμελητέα επίδραση στο αποτέλεσμα της μέτρησης.
- Προϋπόθεση προσαρμογής: Εφόσον η διηλεκτρική σταθερά του υγρού πληροί ≥1.8Εάν η διηλεκτρική σταθερά του μέσου είναι εξαιρετικά χαμηλή (όπως ορισμένα ελαφρά έλαια, υγροποιημένο φυσικό αέριο),μπορεί να χρησιμοποιηθεί κυματοδηγός για την ενίσχυση του αποτελέσματος αντανάκλασης και τη διασφάλιση της ισχύος του σήματος ηχώ.
Το αντανάκλαστο σήμα ηχώ επιστρέφει κατά μήκος της αρχικής διαδρομής και λαμβάνεται από την κεραία ραντάρ.ενδυνάμωση, και επεξεργασία μείωσης θορύβου στο σήμα ηχώ, εξαλείφοντας σήματα παρεμβολής όπως η αντανάκλαση του τοίχου του δοχείου, η περιβαλλοντική σκόνη και οι δονήσεις του εξοπλισμού,και διατηρώντας μόνο την αποτελεσματική ηχώ που σχετίζεται με την επιφάνεια του υγρού, παρέχοντας μια ακριβή βάση δεδομένων για μεταγενέστερους υπολογισμούς.
Με τον υπολογισμό της "χρονοδιαφοράς (Δt) μεταξύ του χρόνου μετάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και του χρόνου λήψης των ηχών",και σε συνδυασμό με την ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στον αέρα (περίπου 3 × 108m/s υπό τυποποιημένες συνθήκες), η οποία μπορεί να βαθμολογείται σε πραγματικό χρόνο ανάλογα με την θερμοκρασία και την πίεση του περιβάλλοντος), η μονάδα επεξεργασίας σήματος υποδηλώνει το ύψος επιπέδου υγρού μέσω ενός τύπου:
Υψόμετρο επιπέδου υγρού (H) = Συνολικό ύψος δοχείου (H_total) - Απόσταση από την κεραία ραντάρ έως την επιφάνεια υγρού (d)
Μεταξύ αυτών,d = (Αύξηση της ταχύτητας διάδοσης του ηλεκτρομαγνητικού κύματος × Δt) / 2(διαιρούμενο με 2 επειδή το ηλεκτρομαγνητικό κύμα πρέπει να ταξιδεύει μπρος και πίσω μεταξύ της κεραίας και της υγρής επιφάνειας).
- Ειδική τεχνολογία: Ορισμένες συσκευές υψηλής τεχνολογίας υιοθετούν την τεχνολογία συνεχών κυμάτων με διαμόρφωση συχνότητας (FMCW).Υπολογίζουν τη διαφορά συχνότητας μεταξύ του μεταδιδόμενου κύματος και της ηχώ.Αυτό είναι κατάλληλο για σενάρια μέτρησης επιπέδου υγρού υψηλής ακρίβειας (λάθος ≤ ± 0,05%) και μεγάλης απόστασης (περίοδος μέτρησης έως 70 m).
Μετά την ολοκλήρωση του υπολογισμού, η συσκευή μετατρέπει το σήμα ύψους επιπέδου υγρού σε βιομηχανικά πρότυπα σήματα όπως 4-20mA, RS485 ή πρωτόκολλο HART και το μεταδίδει στον PLC,Συστήματα ελέγχου DCS, ή συσκευές οθόνης για την πραγματοποίηση παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο του επιπέδου του υγρού, συναγερμού υπερβολικού ορίου ή αυτόματου ελέγχου εκφόρτωσης υγρού / παροχής νερού.
Βάσει της παραπάνω αρχής λειτουργίας, ο πομπός επιπέδου ραντάρ έχει τρία βασικά τεχνικά πλεονεκτήματα, τα οποία μπορούν να ανταποκριθούν με ακρίβεια στις ανάγκες βιομηχανικών σενάριων:
Δεδομένου ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα δεν χρειάζεται να βρίσκονται σε άμεση επαφή με το υγρό, δεν υπάρχει φυσική τριβή μεταξύ της συσκευής και του μέσου.Η κεραία είναι κατασκευασμένη από υλικά αντιδιάβρωσης (όπως το HastelloyΗ συσκευή μπορεί να αντέξει μέγιστη πίεση 60MPa και εύρος θερμοκρασιών από -60°C έως 400°C.και είναι κατάλληλο για εργασιακές συνθήκες ισχυρής διάβρωσηςΗ διάρκεια ζωής της συσκευής επεκτείνεται σε 5-8 έτη (η διάρκεια ζωής των παραδοσιακών συσκευών επαφής είναι συνήθως μικρότερη από 3 έτη).
Η διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων δεν επηρεάζεται από τη μέση πυκνότητα, την ιξώδες ή το χρώμα και μπορεί να διεισδύσει στη σκόνη, τον ατμό και την ομίχλη.μέσω σχεδιασμού στενής δέσμης ή αλγορίθμων παρακολούθησης ηχώ, η ηχώ της επιφάνειας του υγρού εξακολουθεί να μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια και η σταθερότητα της μέτρησης δεν επηρεάζεται από τις περιβαλλοντικές αλλαγές.
Μέσω βελτιστοποιήσεων, όπως σχεδιασμός σήματος υψηλής συχνότητας, μονάδες αντιστάθμισης θερμοκρασίας και πίεσης και τεχνολογία FMCW, το σφάλμα μέτρησης της συσκευής μπορεί να ελεγχθεί εντός ± 0,1%,και το εύρος μέτρησης καλύπτει 0.1m-70m. Μπορεί να προσαρμοστεί για τη μέτρηση επιπέδου/υλικού επιπέδου υγρών και ορισμένων στερεών σωματιδίων (όπως σωματίδια πλαστικού, σκόνη άνθρακα),ανταποκρίνονται στις ανάγκες πολλών βιομηχανιών όπως η πετροχημική, επεξεργασία νερού, τρόφιμα και φαρμακευτικά προϊόντα και αποθήκευση ενέργειας.
Και οι δύο είναι μέθοδοι μέτρησης χωρίς επαφή, αλλά οι βασικές τεχνολογίες τους είναι διαφορετικές: Οι πομποί επιπέδου ραντάρ βασίζονται στην αντανάκλαση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, χωρίς να επηρεάζονται από σκόνη, ατμό και θερμοκρασία,με ευρύ εύρος μέτρησης (0Οι υπερηχητικοί μετρητές επιπέδου βασίζονται στην αντανάκλαση των ηχητικών κυμάτων.με στενό εύρος μέτρησης (0.2m-10m), και είναι κατάλληλο μόνο για σενάρια μέτρησης υγρών που είναι καθαρά και απαλλαγμένα από παρεμβολές.
Πρέπει να γίνουν βελτιστοποιήσεις από την άποψη της προσαρμογής της αρχής εργασίας: επιλέξτε μια συχνότητα που ταιριάζει στις συνθήκες εργασίας (26 GHz για πολύπλοκες συνθήκες εργασίας),να βαθμολογεί την ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (αποζημίωση σε πραγματικό χρόνο με βάση την θερμοκρασία και την πίεση του περιβάλλοντος), εξασφαλίζει ότι η διαλεκτρική σταθερά της επιφάνειας του υγρού πληροί τις απαιτήσεις (χρησιμοποιείστε κυματοδηγό για χαμηλά διαλεκτρικά σταθερά μέσα),και να καθαρίζετε τακτικά την κεραία για να αποφεύγετε τις παρεμβολές από την συσσώρευση υλικού, ώστε να διατηρείται υψηλή ακρίβεια της μέτρησης.
Βάσει της αρχής λειτουργίας τους, μπορούν να προσαρμοστούν σε ειδικές συνθήκες εργασίας, όπως υψηλή θερμοκρασία (≤ 400°C), υψηλή πίεση (≤ 60MPa), ισχυρή διάβρωση (μέσα οξέος-βάσης),υψηλή σκόνη (όπως σιλό τσιμέντου), δεξαμενές σκόνης άνθρακα), και εύκολη θολούμενη (όπως δεξαμενές ζύμωσης ποτών).δεν απαιτούν συχνή συντήρηση και αποτελούν τον προτιμώμενο εξοπλισμό μέτρησης επιπέδου υγρού σε σκληρά βιομηχανικά περιβάλλοντα.
Η αρχή λειτουργίας του πομπού επικεντρώνεται στην αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.υψηλής ακρίβειαςΤα τεχνικά πλεονεκτήματα της προέρχονται από την ενδελεχή προσαρμογή στις ανάγκες βιομηχανικών σενάριων.Είτε πρόκειται για την ικανότητα κατά των παρεμβολών σε δύσκολες συνθήκες εργασίας είτε για την ευρεία προσαρμοστικότητα των μετρήσεωνΜε την αναβάθμιση του βιομηχανικού αυτοματισμού, οι νέες τεχνολογίες και οι νέες τεχνολογίεςΟι πομποί ανιχνευτών επιπέδου ραντάρ που βασίζονται σε προηγμένες αρχές λειτουργίας θα συνεχίσουν να αποτελούν τον βασικό εξοπλισμό για τη μέτρηση επιπέδου υγρού σε διάφορες βιομηχανίες., προωθώντας τη βιομηχανική μέτρηση προς μια κατεύθυνση "πιο ακριβή, πιο σταθερή και χαμηλότερης συντήρησης".
Πληροφορίες επικοινωνίας
Τηλέφωνο:15901050329
