Princípio de medição, características e aplicação do medidor de nível por radar

Rmedidor de nível de adaré um instrumento de medição de nível de líquidos sem contato, sem partes móveis e verdadeiramente livre de manutenção. Após anos de aplicação e aprimoramento técnico, o instrumento é atualmente amplamente utilizado na indústria petroquímica e tem sido reconhecido pelos usuários. Este artigo apresenta brevemente os dois princípios de medição do medidor de nível por radar e aponta as ocasiões de aplicação adequadas e os requisitos de instalação com base em suas características e vantagens.

1. Princípio de medição e características do medidor de nível por radar

O medidor de nível por radar utiliza ondas eletromagnéticas de ultra-alta frequência para transmitir o nível do líquido à superfície do recipiente medido através da antena. Quando a onda eletromagnética atinge a superfície do líquido, ela é refletida de volta e recebida pela mesma antena. A diferença de tempo entre a onda transmitida e o eco é detectada, calculando assim o nível do líquido.

O medidor de nível de radar tem dois modos de trabalho, correspondendo a dois princípios de medição.

（1） Modo de micro-ondas pulsado (PTOF)

Este modo é um sistema de medição de deslocamento temporal " de cima para baixo". O sistema de medição transmite periodicamente um pulso de micro-ondas de frequência fixa através da antena com largura de banda fixa, que é recebido pelo sistema de radar após ser refletido na superfície do material medido. A antena recebe o pulso de micro-ondas refletido e o transmite ao circuito eletrônico. O microprocessador processa o sinal, identifica o eco gerado pelo pulso de micro-ondas na superfície do material e calcula o nível do líquido com base nele. O tempo proporcional à distância do nível do líquido medido é convertido em um sinal elétrico.

（2） Onda Contínua Modulada em Frequência (FMCW)

A fonte de micro-ondas deste medidor de nível por radar é um oscilador de controle de banda X. As micro-ondas emitidas pela antena são ondas contínuas com modulação de frequência linear. Quando o eco é recebido pela antena, a frequência de emissão de micro-ondas muda. A diferença de frequência entre a onda transmitida e o eco é proporcional à distância da antena à superfície do líquido, e a altura do nível do líquido é calculada a partir disso.

2. Características do medidor de nível de radar

(1) O medidor de nível por radar é composto principalmente por uma unidade de controle eletrônico e uma antena. Não possui peças móveis nem desgaste mecânico. Comparado com o instrumento de medição de nível de líquidos com peças mecânicas, sua vida útil é mais longa. É realmente livre de manutenção.

(2) O medidor de nível por radar pode ser usado para medir o nível da maioria dos líquidos. As micro-ondas emitidas podem atravessar o vácuo, não requerem um meio de transmissão e são menos afetadas pela atmosfera, vapor e névoa volátil no tanque.

(3) Medição sem contato, que não é afetada por propriedades físicas, como densidade e concentração do nível do líquido no tanque. Possui ampla faixa de medição e alta resistência à corrosão.

(4) Possui as vantagens de fácil instalação, baixa taxa de falhas, fácil manutenção, alta precisão e alta confiabilidade.

（5） Ele adota dois modos de saída, digital e analógico, e pode ser configurado no modo de barramento para unidades únicas ou múltiplas, que podem ser facilmente conectadas ao computador de monitoramento superior.

(6) O instrumento tem baixa taxa de radiação e basicamente não causa danos ao meio ambiente nem ao pessoal ao redor.

3. Seleção e aplicação do medidor de nível por radar

Existem muitos tipos de medidores de nível por radar. Ao selecionar, a primeira coisa a considerar é a influência da temperatura, pressão, densidade, viscosidade e corrosividade do meio medido em seu desempenho. Portanto, ao selecionar, é necessário selecionar antenas e medidores adequados de acordo com as características do meio em condições de trabalho específicas. Para tanques com pequeno volume e formato complexo ou aplicações onde múltiplas interfaces de líquidos precisam ser medidas, é recomendado o uso de um medidor de nível por radar com antena guia de onda; para tanques com ambientes de medição complexos, como voláteis, corrosivos, de alta pressão e alta temperatura, é recomendado o uso de um medidor de nível por radar com antena sem contato. Como o medidor de nível não entra em contato com o meio, ele pode evitar que as propriedades físicas e químicas do meio afetem sua precisão de medição ou danifiquem o próprio medidor de nível.

Como a precisão, a manutenção diária e a vida útil do medidor de nível por radar afetam diretamente a eficiência da produção e os benefícios econômicos da empresa, excelente qualidade e serviço pós-venda satisfatório são cruciais para os usuários.

O princípio de seleção é considerado principalmente a partir dos seguintes aspectos, e as especificações de seleção de instrumentos correspondentes são seguidas:

(1) Desempenho do instrumento; (2) Características do meio; (3) Condições de instalação; (4) Condições ambientais; (5) Fatores econômicos.

As características do meio de nível do líquido têm certa influência na faixa de medição. Líquidos com constante dielétrica menor têm maior impacto na distância de medição do medidor de nível por radar, o que reduz a faixa de medição; líquidos com constante dielétrica maior têm menor impacto na distância de medição do medidor de nível por radar, o que aumenta a faixa de medição.

O desempenho de vários tipos de medidores de nível por radar possui características próprias. O modelo apropriado deve ser analisado e determinado de acordo com as condições específicas de trabalho, como os requisitos de uso, a temperatura, a pressão, as características de corrosão do meio medido e o tamanho do espaço utilizado. Por exemplo, diferentes antenas podem atender a diversos requisitos de medição. A antena cônica mais comumente usada pode ser instalada na parte superior do tanque ou no guia de onda do tanque de buffer e do tanque de armazenamento, sendo adequada para locais de medição com uma ampla faixa de medição, enquanto a antena parabólica é adequada para a medição de níveis de fase líquida e sólida e pode ser usada para medições de distâncias extremamente longas. A antena tipo corneta pequena é adequada para pequenos recipientes, e a antena plana é adequada para uma variedade de condições de trabalho.

Existem muitos tipos de instrumentos de medição de nível de líquidos, e cada método de medição possui suas próprias características e relevância. Os medidores de nível por radar podem atender a determinados requisitos de medição de nível de líquidos. Seu desempenho operacional é estável e confiável, a operação é conveniente e segura, a capacidade antiparasitária é forte e o meio mensurável é amplo, o que permite alta precisão de medição. Portanto, os medidores de nível por radar serão inevitavelmente amplamente utilizados na indústria petroquímica, com suas características e vantagens.