Açıklamalı radarlı seviye ölçümü

Pazarda, seviye ölçümü için farklı yöntemler kullanan çok sayıda model bulunmaktadır. Prosesinize en uygun seçeneği, prosesin spesifik özelliklerine ve gereksinimlerine göre belirleyebilirsiniz.

Peki, hangi sensör tipini seçmelisiniz: Basınç, hidrostatik, kapasitif, ultrasonik veya diğer? Her birinin kendine has özellikleri vardır, ancak radar teknolojisi çok sayıda uygulamada çok yönlülüğü ile öne çıkar. IIoT yetenekleriyle birlikte kullanıldığında, izleme ve kontrolü önemli ölçüde kolaylaştırır.

Radar seviye transmiterleri çalışma sırasında genellikle iki prensipten birini kullanır: Uçtan uca geçiş süresi (ToF) veya frekans modülasyonlu sürekli dalga (FMCW). Aşağıdaki bölümde her biri ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Bu yöntemde radar cihazı, yüzeyden yansıyarak cihaza geri dönen radar darbeleri göndererek ürün yüzeyine olan mesafeyi tespit eder. Anten, yansıyan sinyali alır ve elektronik devreye iletir; burada mikroişlemci ekoyu analiz ederek sinyalin geri dönme süresini hesaplar.

Yüzeye olan mesafe (D), radardan gelen palsın uçuş süresi (t) ile orantılıdır. Mikroişlemcinin kullandığı formül şöyledir:

D = c · t/2

Burada, c ışık hızını temsil eder.

Cihaz mesafeyi (D) bulduktan sonra, boş mesafeye (E) göre seviyeyi (L) hesaplayabilir:

L = E-D

Bu yöntemde radar sensörü yüksek frekanslı bir sinyal yayar. Bu frekans zamanla artar ve frekans taraması veya sinyal taraması adı verilen duruma neden olur. Ürün yüzeyinden yansıyan bu sinyal anten tarafından alınır ve bir zaman gecikmesi (t) ile elektronik devreye iletilir.

Alınan frekans, yayılan frekanstan farklıdır ve aradaki fark (Δf) eko eğrisiyle orantılıdır. Burada gösterildiği gibi, spektruma Fourier dönüşümü uygulanır:

Cihaz, tank yüksekliği ile ölçülen mesafe arasındaki farkı hesaplayarak seviyeyi tespit eder. Bu yöntem ToF yaklaşımından daha karmaşıktır, tüm hesaplamalar cihaz tarafından dahili olarak gerçekleştirilir ve ek bir çaba gerektirmeden doğru sonuçlar elde edilir.

Uygulamanıza en uygun seçeneği belirlemek için frekans bantlarını bilmek veya bir uzmana danışmak önemlidir. Temassız seviye sensörleri dört farklı bantta kullanılabilir ve çoğu 6 GHz, 10 GHz veya 26 GHz'de çalışır.

Son zamanlarda, 80 GHz kapasiteli radar sensörleri pazara sunulmuştur. Bu sensörler, özellikle geleneksel radar transmiterlerinin ışın açısı için daha fazla alana ihtiyaç duyduğu uygulamalarda, proses kurulumlarına yönelik önemli avantajlar sağlar.

Prosesinize en uygun frekans bandı hangisidir? Yanıt, uygulamaya özgü çeşitli faktörlere bağlıdır. Ayrıntılı bir araştırma yapabilir veya proses verilerinizle birlikte bir uzmana danışabilirsiniz. İlk seçenek esaslı araştırma sağlarken, ikinci seçenek hızlıdır.

IIoT radar sensörleri, en yeni nesil kompakt seviye ölçüm cihazlarını temsil eder. Endress+Hauser'in Micropilot FWR30 gibi modelleri, küçük tanklara kolayca monte edilebilecek şekilde tasarlanmıştır ve gerektiğinde başka bir yere taşınabilir.

Pil gücü ve kablosuz iletişim ile sağlanan bu taşınabilirlik özelliği, tankların internet erişimi olan herhangi bir yere taşınmasına ve sürekli veri aktarımının sürdürülmesine olanak tanır.

Ek özellikler arasında lokal izleme, yapılandırılabilir minimum ve maksimum eşik değerleri ve ölçümler değiştiğinde otomatik uyarı gönderimi bulunur. 80 GHz frekansta çalışan bu sensörler, küçük kaplar için idealdir ve alan sıkıntısı olan uygulamalarda bile güvenilir ve doğru ölçümler sağlar.

Micropilot FWR30 gibi bulut tabanlı IIoT radar cihazları, birkaç basit adımda yapılandırılabilir. Kurulum tamamlandıktan sonra, tüm ölçüm verilerine akıllı telefon, dizüstü bilgisayar veya tablet üzerinden erişilebilir. Netilion IIoT ekosistemi tarafından sağlananlar gibi tamamlayıcı servisler, gösterge panelleri, geçmiş veriler, haritalama, bildirimler ve diğer birçok gelişmiş özellikler sunar.