Dalam bidang pengukuran tingkat otomatisasi industri, pemancar tingkat radar telah menjadi peralatan inti di industri seperti petrokimia, pengolahan air, makanan dan farmasi,Berkat tidak kontak merekaPrinsip kerja mereka (prinsip kerja pemancar tingkat radar) adalah kunci untuk mencapai pengukuran yang akurat.
Sebuah pemancar tingkat radar adalah perangkat pengukuran tingkat berdasarkan teknologi radar (gelombang elektromagnetik).Ini menghitung posisi permukaan cairan dengan mengirimkan dan menerima gelombang elektromagnetik, mengubah sinyal ketinggian permukaan cairan menjadi sinyal listrik standar industri (seperti sinyal arus 4-20mA, sinyal digital RS485) dan mewujudkan transmisi jarak jauh,pemantauan real-time, dan kontrol otomatis dari data tingkat cairan.
Dibandingkan dengan peralatan pengukuran tingkat tradisional (seperti jenis terapung, jenis ultrasonik), keuntungan utamanya terletak pada tidak terpengaruh oleh faktor lingkungan seperti kepadatan sedang, viskositas,debuHal ini dapat disesuaikan dengan kondisi kerja industri yang keras seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, dan korosi yang kuat, dan akurasi pengukurannya tetap stabil untuk waktu yang lama.
Logika kerja pemancar tingkat radar berkisar pada "transmisi gelombang elektromagnetik - refleksi - penerimaan - perhitungan sinyal".Hal ini menyimpulkan ketinggian tingkat cairan melalui interaksi antara gelombang elektromagnetik dan permukaan cairanProses spesifiknya adalah sebagai berikut:
Osilator frekuensi tinggi di dalam perangkat menghasilkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi tertentu (biasanya 6GHz, 26GHz).Gelombang elektromagnetik ini ditransmisikan ke permukaan cairan di dalam wadah melalui antena radar khusus (seperti antena horn, antena batang).
- Titik Kunci Teknis: Frekuensi gelombang elektromagnetik secara langsung mempengaruhi kinerja pengukuran. Semakin tinggi frekuensi, semakin sempit sudut sinar (sudut sinar 26GHz biasanya ≤3°),dan semakin kuat sinyal fokus, yang cocok untuk wadah berkaliber kecil atau kondisi kerja yang kompleks. frekuensi yang lebih rendah (seperti 6GHz) menghasilkan sudut sinar yang lebih luas (sekitar 15°),yang cocok untuk pengukuran jarak jauh tangki penyimpanan berkaliber besar dan memiliki kemampuan yang lebih kuat untuk menembus debu dan uap.
Ketika sinar gelombang elektromagnetik menyentuh permukaan cairan,karena perbedaan konstan dielektrik yang signifikan antara cairan dan udara (konstan dielektrik cairan umumnya ≥ 1.8, jauh lebih tinggi dari udara), sebagian besar gelombang elektromagnetik dipantulkan oleh permukaan cairan untuk membentuk "sinyal gema yang efektif".Sejumlah kecil gelombang elektromagnetik akan menembus permukaan cairan atau diserap oleh media, yang memiliki dampak yang dapat diabaikan pada hasil pengukuran.
- Premis adaptasi: Selama konstanta dielektrik cairan memenuhi ≥1.8Jika konstanta dielektrik media sangat rendah (seperti beberapa minyak ringan, gas alam cair),sebuah pendorong gelombang dapat digunakan untuk meningkatkan efek refleksi dan memastikan kekuatan sinyal gema.
Sinyal gema yang dipantulkan kembali di sepanjang jalur asli dan diterima oleh antena radar.amplifikasi, dan pengolahan pengurangan kebisingan pada sinyal gema, menghilangkan sinyal interferensi seperti pantulan dinding kontainer, debu lingkungan, dan getaran peralatan,dan hanya mempertahankan eko efektif yang berhubungan dengan permukaan cairan, memberikan basis data yang tepat untuk perhitungan selanjutnya.
Dengan menghitung "perbedaan waktu (Δt) antara waktu transmisi gelombang elektromagnetik dan waktu penerimaan gema",dan dikombinasikan dengan kecepatan penyebaran gelombang elektromagnetik di udara (sekitar 3×108m/s dalam kondisi standar, yang dapat dikalibrasi secara real time sesuai dengan suhu lingkungan dan tekanan), modul pemrosesan sinyal menyimpulkan ketinggian tingkat cairan melalui rumus:
Ketinggian permukaan cairan (H) = Total ketinggian kontainer (H_total) - Jarak dari antena radar ke permukaan cairan (d)
Di antaranya,d = (Kecepatan Penyebaran Gelombang Elektromagnetik × Δt) / 2(dibagi dengan 2 karena gelombang elektromagnetik perlu melakukan perjalanan bolak-balik antara antena dan permukaan cairan).
- Teknologi Khusus: Beberapa perangkat high-end mengadopsi teknologi Frequency-Modulated Continuous Wave (FMCW).Mereka menghitung perbedaan frekuensi antara gelombang yang dikirimkan dan gema, dan secara tidak langsung menyimpulkan jarak. Ini cocok untuk presisi tinggi (kesalahan ≤ ± 0,05%) dan jarak jauh (jarak pengukuran hingga 70m) skenario pengukuran tingkat cairan.
Setelah perhitungan selesai, perangkat mengubah sinyal ketinggian tingkat cairan menjadi sinyal standar industri seperti 4-20mA, RS485, atau protokol HART, dan mengirimkannya ke PLC,Sistem kontrol DCS, atau instrumen tampilan untuk mewujudkan pemantauan tingkat cairan secara real time, alarm batas yang berlebihan, atau pengendalian pembuangan cairan / pasokan air otomatis.
Berdasarkan prinsip kerja di atas, pemancar tingkat radar memiliki tiga keuntungan teknis inti, yang dapat dengan akurat memenuhi kebutuhan skenario industri:
Karena gelombang elektromagnetik tidak perlu bersentuhan langsung dengan cairan, tidak ada gesekan fisik antara perangkat dan media.Antena terbuat dari bahan anti korosi (seperti Hastelloy, lapisan PTFE) dan dilengkapi dengan desain penyegelan tingkat IP67/IP68.dan cocok untuk kondisi kerja korosi yang kuatKehidupan layanan perangkat diperpanjang menjadi 5-8 tahun (kehidupan layanan perangkat kontak tradisional biasanya kurang dari 3 tahun).
Penyebaran gelombang elektromagnetik tidak dipengaruhi oleh kepadatan, viskositas, atau warna yang sedang, dan dapat menembus debu, uap, dan kabut.melalui desain sinar sempit atau algoritma pelacakan gema, gema permukaan cairan masih dapat diidentifikasi dengan akurat, dan stabilitas pengukuran tidak terpengaruh oleh perubahan lingkungan.
Melalui optimasi seperti desain sinyal frekuensi tinggi, modul kompensasi suhu dan tekanan, dan teknologi FMCW, kesalahan pengukuran perangkat dapat dikendalikan dalam ± 0,1%,dan rentang pengukuran mencakup 0.1m-70m. Hal ini dapat disesuaikan dengan pengukuran tingkat/level bahan dari cairan dan beberapa partikel padat (seperti partikel plastik, serbuk batubara),memenuhi kebutuhan berbagai industri seperti petrokimia, pengolahan air, makanan dan farmasi, dan penyimpanan energi.
Keduanya adalah metode pengukuran tanpa kontak, tetapi teknologi inti mereka berbeda: pemancar tingkat radar didasarkan pada refleksi gelombang elektromagnetik, tidak terpengaruh oleh debu, uap, dan suhu,dengan rentang pengukuran yang luas (0.1m-70m) dan cocok untuk kondisi kerja yang kompleks.dengan rentang pengukuran yang sempit (0.2m-10m), dan hanya cocok untuk skenario pengukuran cairan yang bersih dan bebas gangguan.
Optimasi perlu dilakukan dari perspektif adaptasi prinsip kerja: pilih frekuensi yang sesuai dengan kondisi kerja (26GHz untuk kondisi kerja yang kompleks),Kalibrasi kecepatan penyebaran gelombang elektromagnetik (pembayaran real-time berdasarkan suhu dan tekanan lingkungan), memastikan bahwa konstanta dielektrik permukaan cairan memenuhi persyaratan (menggunakan pemandu gelombang untuk media dengan konstanta dielektrik rendah),dan secara teratur membersihkan antena untuk menghindari gangguan dari penumpukan bahan, sehingga menjaga pengukuran presisi tinggi.
Berdasarkan prinsip kerja mereka, mereka dapat disesuaikan dengan kondisi kerja khusus seperti suhu tinggi (≤ 400 °C), tekanan tinggi (≤ 60MPa), korosi yang kuat (media asam-basa),debu tinggi (seperti silo semen), tangki bubuk batubara), dan mudah kabut (seperti tangki fermentasi minuman).Mereka tidak memerlukan pemeliharaan yang sering dan merupakan peralatan pengukuran kadar cairan yang disukai di lingkungan industri yang keras.
Prinsip kerja pemancar tingkat radar berpusat pada interaksi gelombang elektromagnetik melalui transmisi yang tepat, refleksi, penerimaan, dan perhitungan,presisi tinggi, dan pengukuran tingkat cairan yang sangat dapat disesuaikan. Keuntungan teknisnya berasal dari adaptasi mendalam terhadap kebutuhan skenario industri.Apakah itu kemampuan anti-interferensi dalam kondisi kerja yang keras atau kemampuan penyesuaian pengukuran jarak jauh, keduanya didorong oleh optimasi dan iterasi prinsip kerja.pemancar tingkat radar berdasarkan prinsip kerja canggih akan terus menjadi peralatan inti untuk pengukuran tingkat cairan di berbagai industri, mempromosikan pengukuran industri menuju arah yang "lebih tepat, lebih stabil, dan perawatan yang lebih rendah".
Informasi Kontak
Telepon:15901050329
