Радарное измерение и контроль уровня

Автор статьи:

Алексей Семин — эксперт, инженер, специалист компании АО «Приборотехника» с опытом более 10 лет по подбору и внедрению комплексных решений для автоматизации технологических процессов, подготовил обзор по радарному измерению уровня в емкостях.

Содержание

• Радарный метод
• Принцип работы радарного уровнемера
• Радарное измерение уровня в жидкостях
• Критерии выбора радарного уровнемера
• Установка радарного уровнемера

Радарный метод

Метод отраженных радарных волн основан на измерении времени распространения радарного импульса, излучаемого сенсором радарного уровнемера. Этот импульс отражается от измеряемой поверхности за счет разности импедансов между продуктом и воздухом. Полное время прохождения радарного сигнала отображает высоту пустой части емкости. Когда данное расстояние вычитается из общей высоты емкости, в результате получается высота уровня измеряемого продукта, которая преобразуется в аналоговый или цифровой выходной сигнал радарного уровнемера.

Принцип работы радарного уровнемера

Уровень измеряемого продукта в емкости или бункере может быть определен путем измерения времени пролета радарного импульса. Радарный импульс излучается и принимается рупорной, линзовой или стержневой антенной, а также в качестве волновода может быть использован тросовый или стержневой зонд, по которому будет отправляться радарный импульс.

Радарное измерение уровня в жидкостях

Прибор измерения уровня, названный радарный уровнемер, базируется на измерении времени пролета электромагнитного сигнала. Короткие радарные импульсы небольшой продолжительностью направляются на продукт измерения с помощью различных антенн, отражаются от его поверхности продукта и определяются сенсором радарного уровнемера, который выступает в роли приемника. Расстояние от сенсора до поверхности продукта пропорционально времени прохождения радарного импульса:

D = С х T/2;

D — расстояние между сенсором радарного уровнемера и измеряемым продуктом;

С — скорость света;

Т — время прохождения в секундах

Уровень (L) получается при вычитании измеренного расстояния (D) из полной высоты емкости (Е) и равен L = Е — D. Уровень (L) отсчитываться прямо от рупора. Радарный уровнемер работает в полосе частот (26 ГГц или 80 ГГц). Радарные измерения практически не зависят от температуры, давления или вакуума и наличия пыли или паров. Радарные импульсы распространяются со скоростью света и не подвержены влиянию каких-либо свойств паров. Радарный метод измерения уровня применяет электромагнитную энергию, которая отражается на границе изменения импеданса (диэлектрической постоянной измеряемого продукта).

Критерии выбора радарного уровнемера

Выбор радарного уровнемера зависит от характеристики технологического процесса, и вот следующие факторы которые будут влиять на выбор радарного уровнемера:

• Химические агрессивные продукты измерения, давление и температура процесса влияют на выбор типа и материал антенны;
• Диапазон измерений и диэлектрическая проницаемость продукта измерения, наличие волн, мешалки и пены, влияют на выбор типа антенны.
• Геометрические размеры емкости, тип монтажа радарного уровнемера влияют на выбор размера антенны, а также на вид присоединения радарного уровнемера к процессу.
• Тип взрывозащиты ( искробезопасная цепь или взрывонепроницаемая оболочка) влияют на электрическое подключение уровнемера.

Установка радарного уровнемера

Радарный импульс должен беспрепятственно достигать поверхности измеряемого продукта. Каждый объект, попадающий в луч, дает отраженный сигнал, и чем он ближе к антенне, тем сильнее будет эхо-сигнал. Сильные эхо-сигналы, которых нельзя избежать путем выбора различных позиций установки, создают помехи для измерений и могут быть устранены в процессе настройки радарного уровнемера. Поскольку радарные волны поляризованы, луч должен быть сориентирован относительно стенки резервуара. Не рекомендуется монтировать радарный уровнемер в центре емкости и выдерживать расстояние не менее 300 мм от арматуры, впусков, колец, труб и стенок. Ось излучателя должна быть направлена перпендикулярно к поверхности измеряемого продукта. Следует избегать измерения уровня сквозь поток загружаемого продукта.

Подробнее со всей продукцией можно ознакомиться в разделе Радарные уровнемеры

Для консультации связывайтесь с нашими специалистами по телефону 8(495) 960-28-32 или отправляйте запрос на электронную почту sales@rospribor.com