Comparación entre transmisores de nivel por radar de onda guiada y transmisores de nivel por radar sin contacto.

Comparación entre transmisores de nivel por radar de onda guiada y transmisores de nivel por radar sin contacto.

Introducción:

En el ámbito de la tecnología de medición de nivel, los transmisores basados ​​en radar han ganado gran popularidad debido a su alta precisión y fiabilidad. Dos técnicas comunes de medición por radar son el radar de onda guiada (GWR) y el radar sin contacto (NCR). Ambos métodos presentan características y ventajas distintivas que los hacen adecuados para diferentes aplicaciones. Este artículo ofrece una comparación exhaustiva de los transmisores de nivel por radar de onda guiada y los transmisores de nivel por radar sin contacto, destacando sus principios de funcionamiento, ventajas y limitaciones.

1. Principios de funcionamiento de GWR y NCR:

Los transmisores de nivel por radar de onda guiada funcionan según el principio de reflectometría en el dominio del tiempo. Un pulso de microondas se guía a través de una sonda o varilla, y al encontrar un cambio en la permitividad, como la interfaz entre un líquido y un sólido, una parte del pulso se refleja de vuelta al transmisor. Al medir el retardo entre las señales transmitida y recibida, se puede determinar con precisión el nivel del líquido o sólido.

Por otro lado, los transmisores de nivel por radar sin contacto utilizan el principio del radar de onda continua modulada en frecuencia (FMCW). El transmisor emite una señal de microondas continua con frecuencia variable. Cuando la señal encuentra un cambio en la constante dieléctrica, como la superficie de un líquido, una parte de la energía se refleja de vuelta a la antena. Analizando el desplazamiento de frecuencia entre las señales transmitida y recibida, se puede medir con precisión el nivel del material.

2. Rango y precisión de la medición:

Los transmisores GWR son especialmente adecuados para medir niveles de interfaz en aplicaciones donde la espuma, los vapores o la turbulencia podrían afectar la precisión de la medición. Son idóneos para medir líquidos y sólidos con una constante dieléctrica media (normalmente entre 1,5 y 100). Las sondas GWR pueden diseñarse para alcanzar profundidades de hasta 75 metros o más, lo que las hace ideales para recipientes o tanques de gran altura.

Por otro lado, los transmisores NCR ofrecen un rendimiento excelente en aplicaciones donde se requiere medición sin contacto. Pueden medir con precisión tanto líquidos como sólidos con un amplio rango de constantes dieléctricas. La tecnología NCR permite distancias de medición de hasta 120 metros, lo que los hace idóneos para grandes tanques de almacenamiento y otras aplicaciones exigentes.

3. Fiabilidad de la señal y factores ambientales:

En cuanto a la fiabilidad de la señal, los transmisores GWR no se ven afectados por cambios de temperatura, presión o densidad de vapor. Funcionan de forma fiable incluso en condiciones extremas, como altas temperaturas, aplicaciones de vacío o entornos corrosivos. Sin embargo, los transmisores GWR pueden presentar limitaciones en aplicaciones donde la presencia de espuma, superficies agitadas o materiales con bajas constantes dieléctricas puede interferir con la medición.

Los transmisores NCR son excelentes en aplicaciones con superficies agitadas, vapores densos o turbulencias, ya que miden el eco más significativo, que suele ser el de la superficie líquida o sólida. Además, no se ven afectados por la espuma ni por materiales con baja constante dieléctrica. Sin embargo, la presencia de vapor, polvo, condensación o acumulación de residuos en la antena puede provocar atenuación de la señal y afectar la precisión de la medición.

4. Instalación y mantenimiento:

Los transmisores GWR requieren contacto directo con el material que se mide, lo que implica la inserción de una sonda en el recipiente o tanque. La instalación puede ser más compleja y requerir una parada prolongada. El mantenimiento consiste en la limpieza periódica de la sonda para garantizar mediciones precisas. Sin embargo, el diseño sencillo de los transmisores GWR reduce la necesidad de un mantenimiento frecuente.

Los transmisores NCR se pueden instalar de forma no intrusiva, sin contacto con el material medido. Esto permite una fácil adaptación a recipientes o tanques existentes sin interrumpir las operaciones. Los requisitos de mantenimiento suelen ser mínimos, pero puede ser necesario inspeccionar y limpiar periódicamente la antena para mantener la integridad de la medición.

5. Consideraciones sobre costos y aplicación:

Los transmisores GWR generalmente tienen un costo inicial menor en comparación con los transmisores NCR. Ofrecen mediciones confiables en una amplia gama de condiciones de proceso, lo que los hace adecuados para diversas industrias como la petrolera y gasística, la química y las plantas de tratamiento de agua. Sin embargo, la necesidad de instalar sondas invasivas y realizar mantenimiento ocasional puede generar costos operativos adicionales a largo plazo.

Los transmisores NCR tienen un costo inicial más elevado, pero ofrecen capacidades de medición sin contacto que los hacen ideales para condiciones de proceso exigentes, como altas temperaturas, entornos corrosivos o tanques con superficies agitadas. Se utilizan comúnmente en industrias como refinerías, plantas petroquímicas y farmacéuticas, donde la precisión y la confiabilidad son fundamentales.

Conclusión:

Los transmisores de nivel por radar de onda guiada y los transmisores de nivel por radar sin contacto ofrecen ventajas distintas según los requisitos de la aplicación. La tecnología GWR proporciona mediciones fiables para una amplia gama de líquidos y sólidos, mientras que la tecnología NCR destaca en aplicaciones sin contacto y entornos exigentes. Considerar factores como el rango de medición, la precisión, la fiabilidad, la complejidad de la instalación y los requisitos de mantenimiento es fundamental para seleccionar la solución más adecuada para cada aplicación.