Dans le domaine de la mesure du niveau d'automatisation industrielle, les émetteurs de niveau radar sont devenus des équipements de base dans des industries telles que la pétrochimie, le traitement de l'eau, l'alimentation et les produits pharmaceutiques,Grâce à leur absence de contactLeur principe de fonctionnement (principe de fonctionnement de l'émetteur au niveau du radar) est la clé pour obtenir une mesure précise.
Un émetteur de niveau radar est un dispositif de mesure de niveau basé sur la technologie radar (onde électromagnétique).Il calcule la position de la surface du liquide en envoyant et en recevant des ondes électromagnétiques, convertit le signal de hauteur du niveau du liquide en signaux électriques standard industriels (tels que les signaux de courant 4-20mA, les signaux numériques RS485) et réalise une transmission longue distance,surveillance en temps réel, et contrôle automatique des données de niveau de liquide.
Comparé aux appareils de mesure de niveau traditionnels (tels que les flotteurs, les ultrasons), ses principaux avantages sont qu'il n'est pas affecté par les facteurs environnementaux tels que la densité moyenne, la viscosité, la densité de l'air, la densité de l'air, la densité de l'air et la densité de l'air.poussièreIl peut s'adapter à des conditions de travail industrielles difficiles telles que des températures élevées, une pression élevée et une forte corrosion, et sa précision de mesure reste stable pendant longtemps.
La logique de fonctionnement d'un émetteur de niveau radar tourne autour de "transmission d'ondes électromagnétiques - réflexion - réception - calcul du signal".Il déduit la hauteur du niveau du liquide par l'interaction entre les ondes électromagnétiques et la surface du liquideLe processus spécifique est le suivant:
L'oscillateur haute fréquence à l'intérieur du dispositif génère des ondes électromagnétiques d'une fréquence spécifique (généralement 6 GHz, 26 GHz).Ces ondes électromagnétiques sont dirigées vers la surface du liquide à l'intérieur du récipient par une antenne radar dédiée (comme une antenne à corne, antenne à tige).
- Point clé technique: la fréquence des ondes électromagnétiques affecte directement les performances de mesure. Plus la fréquence est élevée, plus l'angle de faisceau est étroit (l'angle de faisceau de 26 GHz est généralement ≤3°),Et plus le signal est fort, plus il se concentre., qui convient aux conteneurs de petit calibre ou aux conditions de travail complexes.qui est adapté à la mesure à grande échelle de réservoirs de stockage de grand calibre et a une meilleure capacité à pénétrer la poussière et la vapeur.
Quand le faisceau d'ondes électromagnétiques touche la surface du liquide,en raison de la différence significative de constante diélectrique entre le liquide et l'air (la constante diélectrique du liquide est généralement ≥1.8, beaucoup plus élevé que celui de l'air), la plupart des ondes électromagnétiques sont réfléchies par la surface du liquide pour former un " signal d'écho efficace ".Une petite quantité d'ondes électromagnétiques pénétrera la surface du liquide ou sera absorbée par le milieu, ce qui a une incidence négligeable sur le résultat de mesure.
- Prémises d'adaptation: tant que la constante diélectrique du liquide est ≥ 1.8Si la constante diélectrique du milieu est extrêmement basse (comme certaines huiles légères, gaz naturel liquéfié),un guide d'onde peut être utilisé pour améliorer l'effet de réflexion et assurer la force du signal d'écho.
Le signal d'écho réfléchi retourne le long du chemin d'origine et est reçu par l'antenne radar.amplification, et le traitement de réduction du bruit sur le signal d'écho, éliminant les signaux d'interférence tels que la réflexion des parois du conteneur, la poussière environnementale et les vibrations de l'équipement,et ne conservant que l'écho effectif lié à la surface du liquide, fournissant une base de données précise pour les calculs ultérieurs.
En calculant la "différence de temps (Δt) entre le temps de transmission des ondes électromagnétiques et le temps de réception des échos",et en combinaison avec la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques dans l'air (environ 3 × 108 m/s dans des conditions standard, qui peut être calibré en temps réel en fonction de la température ambiante et de la pression), le module de traitement du signal infère la hauteur du niveau de liquide par une formule:
Hauteur du niveau du liquide (H) = Hauteur totale du conteneur (H_total) - Distance de l'antenne radar à la surface du liquide (d)
Parmi eux,d = (vitesse de propagation des ondes électromagnétiques × Δt) / 2(divisé par 2 parce que l'onde électromagnétique doit aller et venir entre l'antenne et la surface liquide).
- Technologie spéciale: Certains appareils haut de gamme adoptent la technologie des ondes continues modulées en fréquence (FMCW).Ils calculent la différence de fréquence entre l' onde transmise et l' échoCette méthode est adaptée aux scénarios de mesure du niveau de liquide à haute précision (erreur ≤ ± 0,05%) et à longue distance (plage de mesure jusqu'à 70 m).
Une fois le calcul terminé, le dispositif convertit le signal de hauteur du niveau du liquide en signaux industriels standard tels que 4-20mA, RS485 ou protocole HART, et le transmet au PLC,Systèmes de commande DCS, ou des instruments d'affichage pour réaliser une surveillance en temps réel du niveau de liquide, une alarme de dépassement des limites ou un contrôle automatique de la décharge de liquide/l'approvisionnement en eau.
Sur la base du principe de fonctionnement ci-dessus, l'émetteur de niveau radar présente trois avantages techniques essentiels, qui peuvent répondre avec précision aux besoins des scénarios industriels:
Étant donné que les ondes électromagnétiques n'ont pas besoin d'être en contact direct avec le liquide, il n'y a pas de frottement physique entre l'appareil et le milieu.L'antenne est faite de matériaux anticorrosion (comme Hastelloy, revêtement en PTFE) et est équipé d'une conception d'étanchéité de niveau IP67/IP68. Il peut résister à une pression maximale de 60 MPa et une plage de température de -60°C à 400°C,et est adapté à des conditions de travail à forte corrosionLa durée de vie de l'appareil est prolongée de 5 à 8 ans (la durée de vie des appareils de contact traditionnels est généralement inférieure à 3 ans).
La propagation des ondes électromagnétiques n'est pas affectée par la densité moyenne, la viscosité ou la couleur, et peut pénétrer la poussière, la vapeur et le brouillard.grâce à des algorithmes de conception de faisceau étroit ou de suivi des échos, l'écho de surface du liquide peut encore être identifié avec précision et la stabilité de mesure n'est pas affectée par les changements environnementaux.
Grâce à des optimisations telles que la conception du signal à haute fréquence, les modules de compensation de température et de pression et la technologie FMCW, l'erreur de mesure de l'appareil peut être contrôlée à ± 0,1%,et la plage de mesure couvre 0.1m-70m. Il peut être adapté à la mesure du niveau/niveau des matières liquides et de certaines particules solides (par exemple, particules de plastique, poudre de charbon),répondre aux besoins de plusieurs industries telles que la pétrochimie, le traitement de l'eau, les produits alimentaires et pharmaceutiques et le stockage de l'énergie.
Les deux sont des méthodes de mesure sans contact, mais leurs technologies de base sont différentes: les émetteurs de niveau radar sont basés sur la réflexion des ondes électromagnétiques, non affectés par la poussière, la vapeur et la température,avec une large plage de mesure (0Les détecteurs de niveau ultrasoniques sont basés sur la réflexion des ondes sonores; les ondes sonores sont facilement atténuées par la poussière et la température,avec une plage de mesure étroite (0.2m-10m), et ne convient que pour des scénarios de mesure de liquide propres et exempts d'interférences.
Des optimisations doivent être apportées dans le cadre de l'adaptation du principe de travail: sélectionner une fréquence adaptée aux conditions de travail (26 GHz pour des conditions de travail complexes),calibrer la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques (compensation en temps réel basée sur la température et la pression ambiantes), s'assurer que la constante diélectrique de surface du liquide satisfait aux exigences (utiliser un guide d'onde pour les milieux à faible constante diélectrique),et nettoyer régulièrement l'antenne pour éviter les interférences de l'accumulation de matériaux, afin de maintenir une mesure de haute précision.
En raison de leur principe de fonctionnement, ils peuvent être adaptés à des conditions de travail particulières telles que des températures élevées (≤ 400 °C), une pression élevée (≤ 60 MPa), une forte corrosion (médias acide-base),poussière élevée (tels que les silos de ciment), des réservoirs de poudre de charbon), et un brouillard facile (tels que les réservoirs de fermentation des boissons).ils ne nécessitent pas d'entretien fréquent et constituent l'équipement de mesure du niveau de liquide préféré dans des environnements industriels difficiles.
Le principe de fonctionnement de l'émetteur de niveau radar est centré sur "l'interaction des ondes électromagnétiques".haute précisionSes avantages techniques découlent de son adaptation approfondie aux besoins des scénarios industriels.Qu'il s'agisse de la capacité anti-interférences dans des conditions de travail difficiles ou de l'adaptabilité à une large gamme de mesures, les deux sont motivés par l'optimisation et l'itération du principe de fonctionnement.Les émetteurs de niveau radar basés sur des principes de fonctionnement avancés continueront d'être l'équipement de base pour la mesure du niveau de liquide dans diverses industries., promouvant la mesure industrielle vers une direction "plus précise, plus stable et moins exigeante en matière d'entretien".
Informations de contact
Téléphone:15901050329
