ما هو الغرض من أجهزة إرسال مستوى الرادار بتقنية FMCW؟

تُستخدم الخزانات والصوامع لتخزين السوائل والمساحيق والمواد الصلبة. ولا بد من وجود طريقة لمعرفة مستوى امتلاء هذه الخزانات، وهنا يأتي دور جهاز إرسال مستوى الرادار .

يرسل مستشعر رادار FMCW موجات راديوية. ترتد هذه الموجات عن المادة الموجودة داخل الخزان. يقرأ المستشعر الإشارة ويحدد المستوى بدقة. لا حاجة للتلامس.

أصبحت هذه التقنية الخيار الأمثل في المصانع ومصافي النفط ومحطات معالجة المياه. فهي تعمل بكفاءة حتى في أصعب الظروف، ولا يؤثر عليها الغبار والبخار والرغوة بشكل كبير.

سنشرح هنا كيفية عمل رادار FMCW. ستتعرف على استخداماته، بالإضافة إلى نصائح لاختيار الجهاز المناسب لدبابتك.

ما هي تقنية رادار FMCW؟

يُعرف هذا النوع من الموجات باسم الموجة المستمرة المعدلة التردد. قد يبدو المصطلح تقنياً، لكن المفهوم بسيط.

يرسل المستشعر إشارة راديوية يتغير ترددها بمرور الوقت. تنتقل هذه الموجة إلى أسفل باتجاه المادة، فتصطدم بالسطح وترتد إلى أعلى.

يقارن الجهاز الموجة المرسلة بالموجة المرتدة. ويُحدد الفرق بينهما للمستشعر مدى بُعد السطح. وتُستخدم هذه المسافة كقراءة لمستوى السطح.

كيف يعمل مستشعر رادار FMCW

يوضع المستشعر أعلى الخزان ويتجه نحو المادة. لا يحتاج إلى ملامسة أي شيء أسفله. بدلاً من ذلك، يعتمد على التوقيت وتغيرات التردد لتحديد المستوى.

فيما يلي بعض الخطوات البسيطة لهذه العملية:

1- يرسل الهوائي موجة راديوية مستمرة.

2- يرتفع تردد الموجة وينخفض ​​بنمط ثابت.

3- تصطدم الموجة بالمادة وتنعكس.

4- يقيس المستشعر انزياح التردد بين الإشارتين.

5 يتم تحويل هذا التحول إلى مسافة ثم إلى قيمة مستوى.

تتميز هذه الطريقة بدقة عالية، كما أنها تعمل بكفاءة حتى في حالة ضعف إشارة الموجة، مما يجعلها مفيدة للمواد مثل المساحيق الناعمة أو السوائل الرغوية.

الغرض من أجهزة إرسال مستوى الرادار في الصناعة

تتمثل الوظيفة الرئيسية لجهاز إرسال مستوى الرادار في إخبار المشغلين بكمية المواد الموجودة داخل الخزان أو الوعاء. لكن قيمته تتجاوز مجرد رقم بسيط.

تستخدم المصانع هذه البيانات لتخطيط الإنتاج، ولتجنب الإفراط في ملء الخزانات أو جفافها، ولحماية العمال من تسلق الخزانات لفحص مستويات المياه يدويًا.

الفوائد الرئيسية لمشغلي المصانع

القياس بدون تلامس: لا يلامس المستشعر المادة مطلقًا. وهذا يقلل من التآكل ويكاد لا يتطلب أي صيانة.

يعمل في الظروف القاسية: الحرارة العالية والضغط العالي والأبخرة المسببة للتآكل لا توقف الإشارة.

لا تتأثر بالغبار أو البخار: على عكس بعض الطرق القديمة، تمر إشارات الرادار عبر سحب الغبار بشكل جيد.

قراءات دقيقة: يتم رصد التغييرات الطفيفة في المستوى بسرعة ووضوح.

المراقبة عن بعد: تتصل العديد من الوحدات بأنظمة التحكم من خلال مخرج رقمي أو من 4 إلى 20 مللي أمبير.

توضح هذه الفوائد سبب تحول المزيد من المصانع من مفاتيح العوامة القديمة أو الأدوات فوق الصوتية إلى الأنظمة القائمة على الرادار.

أين تُستخدم أجهزة إرسال مستوى الرادار بتقنية FMCW

تُستخدم أجهزة استشعار مستوى الرادار في العديد من الصناعات. إليكم لمحة سريعة عن حالات الاستخدام الشائعة.

لكل من هذه الإعدادات تحدياتها الخاصة. بعضها يتعامل مع البخار والبعض الآخر مع الغبار. يتكيف مستشعر رادار FMCW مع معظمها دون الحاجة إلى أجزاء إضافية.

مقارنة بين طريقة قياس مستوى السائل FMCW وطرق قياس المستوى الأخرى

يُعد اختيار المستشعر المناسب أمراً بالغ الأهمية. إليك مقارنة بين رادار FMCW والأدوات الشائعة الأخرى.

يتميز رادار FMCW عن غيره بقدرته على العمل حتى في حال تعطل الأدوات الأخرى. ولذلك، يثق به العديد من المصانع لحماية الخزانات الحيوية.

اختيار مستشعر رادار FMCW المناسب

لا تحتاج جميع الخزانات إلى نفس الجهاز. قد يؤدي اختيار الجهاز الخاطئ إلى إشارات ضعيفة أو قراءات غير دقيقة.

ميزات يجب التحقق منها قبل الشراء

✔ نطاق التردد: كلما زاد التردد، كلما كان الشعاع أضيق وأكثر تركيزًا؛ على سبيل المثال، وحدات 80 جيجاهرتز للدبابات الصغيرة.

✔ نطاق القياس: اضبط نطاق المستشعر على عمق الخزان الخاص بك.

✔ درجة حرارة وضغط العملية: تأكد من أن الغلاف يمكن أن يلائم ظروفك.

✔ نوع الإخراج: تحقق مما إذا كان مطلوبًا إخراج من 4 إلى 20 مللي أمبير أو HART أو Modbus.

✔ نوع الهوائي: هناك أنواع مختلفة من الهوائيات، مثل الأبواق أو القضبان، وهي مناسبة لمختلف المواد والأشكال للدبابات.

إن التحدث مع مورد يفهم عملية عملك يساعد على تجنب الأخطاء المكلفة.

اسم موثوق به في أجهزة قياس مستوى الرادار

مستشعرات كايدي قامت الشركة بتصنيع أجهزة قياس مستوى الرادار وأجهزة قياس المستوى لسنوات عديدة. وتدعم الشركة المصانع في قطاعات الكيماويات والأغذية والمياه والطاقة بحلول مصممة خصيصًا لتلبية احتياجاتها.

توفر الشركة مجموعة كاملة من المنتجات القائمة على الرادار لأحجام ومواد الخزانات المختلفة. ومن بين الطرازات الشائعة:

➤ مقياس مستوى رادار FM بتردد 80 جيجاهرتز للخزانات الصغيرة التي تحتاج إلى شعاع ضيق ومركز.

➤ مقياس مستوى الرادار بتردد 26 جيجاهرتز لخزانات تخزين السوائل والمواد الصلبة القياسية.

➤ مقياس مستوى الرادار بتردد 120 جيجاهرتز FM للتطبيقات عالية الدقة للغاية.

➤ ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد لمستوى الرادار لإجراء مسح شامل لمخزون الصوامع عبر مساحات تخزين كبيرة.

تخضع جميع الوحدات لفحص جودة دقيق قبل الشحن. كما تقدم الشركة خدمات تصنيع المعدات الأصلية (OEM) وتصميمها (ODM) للعملاء الذين يحتاجون إلى تصنيع قطع غيار وفقًا لمواصفاتهم الخاصة.

غالباً ما تختار المصانع التي تعمل في بيئات قاسية، مثل المواد الكيميائية المسببة للتآكل أو الحبوب المغبرة، وحدات رادار كايدي لتحسين الإنتاج وإطالة عمر الخدمة.

الأسئلة الشائعة

س: ما المقصود بـ "FMCW" في جهاز إرسال مستوى الرادار؟

يرمز هذا المصطلح إلى الموجة المستمرة المعدلة التردد. وهي تقنية رادار يتم فيها إرسال إشارة بتردد متغير لتحديد المسافة.

س: هل مستشعر رادار FMCW دقيق في البيئات المتربة؟

نعم. تخترق الموجات الراديوية الغبار والبخار الخفيف بكفاءة. وهذا ما يجعل رادار FMCW موثوقًا به في الصوامع والخزانات المتربة.

س: هل يمكن لجهاز إرسال مستوى الرادار أن يعمل مع وجود رغوة على السطح؟

في معظم الحالات، نعم. لا يحجب الرغوة الخفيفة إشارة الرادار بنفس الطريقة التي تحجب بها الموجات فوق الصوتية.

س: ما هو مدى قدرة مستشعر رادار FMCW على القياس؟

يعتمد ذلك على الطراز. بعض الوحدات تقيس بضعة أمتار. بينما يمكن لوحدات أخرى، مثل الطرازات عالية التردد، أن تصل إلى أكثر من 100 متر.

س: هل يحتاج المستشعر إلى صيانة دورية؟

تستخدم أجهزة إرسال مستوى الرادار تقنية القياس بدون تلامس. وهذا يعني تآكلاً أقل وصيانة منخفضة على المدى الطويل.

الخاتمة

توفر أجهزة إرسال مستوى الرادار وسيلة فعالة وموثوقة لمراقبة مستويات الخزانات داخل المصنع. تتميز هذه الأجهزة بمقاومتها المنخفضة نسبيًا للغبار والرغوة والحرارة والضغط. هذه الموثوقية توفر الوقت وتقلل من مخاطر الأخطاء المكلفة.