Princípio de medição do medidor de nível por radar e método comum de resolução de problemas

1. Visão Geral Existem muitos métodos de medição de nível. Para diferentes condições de trabalho e meios, diferentes princípios de medição podem ser utilizados. O método de sopro de ar, o tipo de pressão estática, o tipo de esfera flutuante, o tipo de martelo pesado, a onda ultrassônica e outros instrumentos de medição de posição comumente usados ​​têm suas próprias características e escopo de aplicação. 2. Princípio e desempenho técnico A onda de radar é uma forma especial de onda eletromagnética, e o medidor de nível por radar utiliza a propriedade especial da onda eletromagnética para realizar a detecção de nível. As propriedades físicas das ondas eletromagnéticas são semelhantes às da luz visível, e a velocidade de propagação é equivalente à velocidade da luz. Sua frequência é de 300 MHz a 3000 GHz. As ondas eletromagnéticas podem penetrar fontes de interferência, como vapor e poeira espacial, e são facilmente refletidas ao encontrar obstáculos. Quanto melhor a condutividade do meio medido ou quanto maior a constante dielétrica, melhor o efeito de reflexão do sinal de eco. Quanto maior a frequência da onda de radar, menor o ângulo de lançamento, maior a energia (fluxo magnético ou intensidade do campo) por unidade de área, menor a atenuação da onda e melhor o efeito de medição do radar. indicador de nível 1. O princípio básico de medidor de nível por radar O medidor de nível por radar é composto principalmente por um dispositivo de transmissão e recepção, processador de sinal, antena, painel de operação, visor, alarme de falhas e outras partes. O princípio básico de funcionamento do medidor de nível por radar é o de transmissão-reflexão-recepção. A antena do sensor de radar transmite o sinal de radar de 5,8 GHz na forma de um feixe. O sinal refletido é recebido pela antena, e o tempo de propagação do pulso de radar, da transmissão à recepção, é proporcional à distância entre o sensor e a superfície do meio e ao nível do material. Ou seja: h = H - vt/2, onde h é o nível do material; H é a altura do tanque; v é a velocidade da onda de radar; t é o intervalo de tempo entre a onda de radar e a recepção. Ao medir o nível de líquidos, o eixo do sensor é perpendicular à superfície do meio; ao medir materiais sólidos, como o meio sólido apresenta um ângulo de empilhamento, o sensor deve ser inclinado em um determinado ângulo. (2) Deve-se evitar dispositivos que causem reflexões falsas dentro do ângulo de emissão. Em particular, evite dispositivos de obstrução na área de emissão de 1/3 do cone próxima à antena z (pois quanto mais próximo o dispositivo de obstrução estiver, mais forte será o sinal de reflexão falsa). Se for inevitável, recomenda-se o uso de uma placa de refração para refratar o forte sinal de reflexão falsa. Isso pode reduzir a densidade de energia dos ecos falsos, facilitando a filtragem de sinais falsos pelo sensor. (3) Evite a porta de alimentação para evitar reflexões falsas. (4) O sensor não deve ser instalado no centro do tanque arqueado (caso contrário, o eco falso recebido pelo sensor será amplificado) e não deve ser instalado muito próximo à parede do tanque. A melhor posição de instalação é a 1/2 do raio do recipiente. (5) Evite a instalação em locais com fortes correntes parasitas. Por exemplo: devido à agitação ou forte reação química, etc., recomenda-se o uso de um tubo de decantação ou tubo de desvio para medição. (6) Se o sensor for instalado no bocal, a antena deve se projetar para fora do bocal. A antena de corneta deve se projetar para fora do tubo em pelo menos 10 mm. A antena de haste assume comprimentos de até 100 ou 250 mm. O diâmetro do bocal é 250 mm menor. O método de aumentar o diâmetro do bocal pode ser adotado para reduzir o eco de interferência gerado pelo bocal. (7) Em relação à antena de tubo de decantação: a parede interna do tubo de decantação deve ser lisa e o tubo de decantação com a abertura inferior deve atingir o nível de líquido baixo necessário, para que a medição possa ser realizada na tubulação. A placa do sensor deve estar alinhada com o eixo da abertura do tubo de decantação. Se a constante dielétrica medida for menor que 4, um refletor deve ser instalado na extremidade do tubo de decantação, ou a extremidade do tubo de decantação deve ser curvada para refratar o eco refletido no fundo do recipiente. 4. Problemas existentes na aplicação e soluções. Para referência de todos. 1. A solução para o desgaste da sonda e falhas frequentes é aumentar a sua altura de instalação, mas, por vezes, as condições de instalação são limitadas e não podem ser melhoradas. Nesses casos, deve-se adotar o método de interligação do valor de medição do nível com a bomba do tanque para resolver o problema. Para solucionar esse problema, reduza o valor definido do nível máximo de material (z-high) em cerca de 0,5 m. Quando o nível do material atingir o valor z-high, a bomba de alimentação pode ser desligada ou a bomba de descarga pode ser ligada. 2. O método de melhoria correspondente para o medidor de nível por radar submerso resolve o problema alterando o medidor de nível por radar para um medidor de nível com tubo estático. O medidor de nível por radar com tubo estático é instalado na abertura original, e o tubo estático fica cerca de 0,2 m acima do tubo de exaustão. Dessa forma, mesmo que a lama transborde pelo tubo de exaustão, o material não será danificado. A antena do medidor de posição fica submersa na lama, evitando a interferência da corrente de Foucault do agitador e a emissão de grande quantidade de vapor pela sonda, o que reduz os danos à sonda e resulta em boas medições. O uso do método de medição com tubo estático melhora as condições de medição e o desempenho do medidor, apresentando alto valor de promoção e aplicação. 3. Sobre a influência da espuma na medição: espuma seca e úmida refletem a onda de radar e não afetam a medição; espuma neutra absorve e difunde a onda de radar, afetando seriamente a reflexão do eco e podendo até mesmo não haver eco. Quando a superfície do meio é espessa e há muita espuma, o erro de medição é grande ou a medição não pode ser feita. Nesse caso, o medidor de nível por radar não apresenta vantagens, o que limita sua aplicação. 4. Sobre o tratamento de marcas na antena: materiais de suspensão com baixa constante dielétrica não afetam a medição em estado seco, enquanto materiais com alta constante dielétrica impactam a medição. Pode ser purgado com ar comprimido (ou lavado com água limpa), e o ar comprimido resfriado pode reduzir a temperatura dos flanges e componentes elétricos. Crostas alcalinas também podem ser limpas com uma solução de limpeza ácida, mas a medição do nível não é possível durante a limpeza.

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