Características y aplicaciones del medidor de nivel de radar de onda guiada Solidat: tomar el fondo de los tanques de aceite como ejemplo
Jul 07, 2025| Características y aplicaciones del medidor de nivel de radar de onda guiada Solidat: tomar el fondo de los tanques de aceite como ejemplo
Resumen: Este artículo presenta principalmente los principios de aplicación de los medidores de nivel de radar de onda guiada como una de las tecnologías de medición de nivel, las características del radar de microondas y el radar de onda guiada respectivamente, así como la aplicación de los medidores de nivel de nivel de radar de onda guiados de la serie SLDL5500 lanzados por los productos de medidores sólidos en el campo real de los Tanks de petróleo inferior.
Palabras clave: medidor de nivel; Radar de onda guiada; Microonda; Radar; Tanques de aceite inferiores
1. Descripción general
Con la actualización iterativa de la tecnología industrial, la tecnología de medición de nivel ha sufrido múltiples innovaciones, evolucionando a partir de métodos basados en operaciones manuales, como la medición de tipo de peso y de tipo escala a medición inteligente y de alta precisión. Hoy en día, las tecnologías avanzadas como la medición del radar y la medición de la radiación nuclear se han aplicado ampliamente en escenarios industriales. Sin embargo, la medición de la radiación nuclear tiene ciertas limitaciones debido a su sensibilidad técnica y altos requisitos de control de seguridad. Entre las tecnologías de medición de varias niveles, la tecnología de medición de radar derivada del radar militar, con su rendimiento sobresaliente y su amplia aplicabilidad, se está convirtiendo gradualmente en la opción central en el campo de medición de nivel industrial.
La tecnología de medición de nivel de radar se divide principalmente en dos categorías: radar de microondas (tipo de tipo de contacto) y radar de onda guiada. El nivel de radar de microondas se beneficia de las ventajas de costos y un excelente rendimiento en condiciones complejas, ganando el favor de muchos usuarios. Sin embargo, cada tecnología tiene sus límites aplicables, y es posible que el radar de microondas no pueda cumplir con los requisitos de medición para todos los medios. La tecnología guiada de radar de onda, con su principio de medición único y características técnicas, llena efectivamente el espacio del radar de microondas en escenarios de medición específicos, convirtiéndose en un suplemento importante para las tecnologías de medición de niveles.
2. Características de las tecnologías de radar
2.1 Características del radar de microondas
· Rango de medición grande: las señales de onda electromagnética de alta frecuencia facilitan la transmisión a larga distancia, lo que permite la medición de un amplio rango de niveles.
· No afectado por condiciones de fase gaseosa: no afectado por los cambios en las condiciones de fase gaseosa en el espacio, capaz de operar de manera estable en entornos de fase gaseosa complejos.
· Medición sin contacto: no hay necesidad de contacto directo con el medio, reduciendo el desgaste del equipo y los costos de mantenimiento.
2.2 Características del radar de onda guiada
· Bajo consumo de energía: cuando opera, el radar de onda guiada de Solidat emite una cantidad muy pequeña de energía de señal a la sonda de la guía de onda, aproximadamente el 10% de la energía emitida por el radar sin contacto. Esto se debe a la estructura de la guía de onda, que construye un canal de transmisión de señal eficiente. Durante la transmisión de la señal desde el extremo de emisión hasta la superficie del medio, la atenuación se controla al mínimo, lo que reduce significativamente la demanda de energía y el logro de la operación de baja energía.
· Señal fuerte: durante la transmisión de la señal, la guía de onda juega un papel clave, asegurando que la transmisión de la señal no se ve perturbada por fluctuaciones u obstáculos de la superficie líquida en el tanque de almacenamiento. Por lo tanto, la señal final recibida del instrumento es fuerte, aproximadamente el 20% de la energía emitida. Esta recepción de señal estable y de alta intensidad garantiza la precisión y confiabilidad de los datos de medición.
· Buro de rango: para la medición de medios constantes dieléctricos bajos, el radar de onda guiada Solidat funciona excepcionalmente bien. Tomar sus productos de radar de onda guiada como ejemplo, la constante dieléctrica más baja que se puede medir es tan baja como 1.4, capaz de cumplir con precisión los requisitos de medición de varios medios constantes dieléctricos bajos, ampliando significativamente el alcance de la aplicación y desempeñar un papel importante en numerosos entornos industriales complejos.
· Fuerte anti-interferencia: el cambio constante dieléctrico no tiene impacto en el rendimiento de la medición. Ya sea la superficie de los hidrocarburos (constante dieléctrica 2 - 3) o el reflejo del agua (constante dieléctrica 80), el tiempo de propagación es el mismo, solo la amplitud de la señal varía. El radar de microondas necesita filtrar señales en función de las características del medio para obtener valores de medición precisos, y el cambio de resistencia a la señal durante la recepción es propenso a la interferencia; Si bien el radar de onda guiado tiene energía concentrada, puede evitar efectivamente la interferencia. · No afectado por la densidad: aunque los cambios en la densidad del medio afectarán la fuerza de flotabilidad ejercida sobre el objeto inmerso, no tiene impacto en la propagación de ondas electromagnéticas en la guía de onda.
· Influencia mínima de la adhesión: la adhesión del medio sobre la sonda/cable tiene un efecto insignificante en la medición de nivel. La adhesión toma principalmente dos formas: película y puente. En el caso de la adhesión similar a la película, a medida que disminuye el nivel del material, una cubierta uniforme de medio de alta viscosidad se forma en la sonda, que casi no tiene impacto en la medición; mientras que la adhesión puente puede conducir a errores de medición significativos. Por lo tanto, al elegir un conductor de tipo dual de gota/cable, la viscosidad del medio debe considerarse completamente.
3. Principios del radar de microondas y el radar de onda guiada
3.1 radar de microondas:
El radar de microondas mide el nivel emitiendo y recibiendo ondas electromagnéticas de alta frecuencia (GHz). El nivel se calcula en función del tiempo que tarda las ondas electromagnéticas en alcanzar la superficie del objeto medido y se reflejan en la antena receptor. Dado que la propagación de la energía electromagnética no está demasiado restringida por las propiedades del espacio de propagación, se puede transmitir a alta/baja presión (vacío) o en presencia de medios de vaporización, y las fluctuaciones de gas tienen poco impacto en su propagación. Sin embargo, la antena de un instrumento de medición de nivel de radar de microondas común irradia energía relativamente débil, aproximadamente 1MW. Cuando la señal se propaga en el aire, la energía decae rápidamente. Además, cuando la señal de microondas alcanza la superficie del objeto medido y se refleja, la intensidad de la señal (amplitud) está estrechamente relacionada con la constante dieléctrica del medio. Para los medios no conductores con constantes dieléctricas extremadamente bajas, como los líquidos de hidrocarburos, la señal reflejada es extremadamente débil. Después de que la señal atenuada regresa a la antena receptora superior, pierde aún más energía. El medidor de nivel de radar de microondas recibe la energía de la señal devuelta, que es solo alrededor del 1% de la energía de señal emitida. En estas condiciones, el rendimiento del medidor de nivel de radar de microondas de tipo de contacto disminuirá significativamente, e incluso puede dejar de funcionar correctamente.
3.2 Radar de onda guiada:
Para superar las limitaciones de los medidores de nivel de radar de tipo de contacto, surgieron medidores de nivel de radar de onda guiados. El principio de funcionamiento del radar de onda guiada es similar al del radar tradicional, basado en los principios de reflexión del dominio del tiempo (refectorio de dominio de tiempo) y ETS (muestreo de igual tiempo). Durante mucho tiempo, la tecnología TDR se ha utilizado para detectar los extremos de los cables y cables enterrados integrados en las paredes. Al detectar los extremos del cable, la señal de pulso electromagnético emitida por el generador TDR se propaga a lo largo del cable, y cuando alcanza el extremo, se genera un pulso de reflexión de medición. Al mismo tiempo, un cambio de impedancia preestablecido correspondiente a la longitud total del cable se establece en el receptor para activar un pulso de referencia. Al comparar el pulso de reflexión con el pulso de referencia, la posición del extremo se puede determinar con precisión. Aplicando este principio a la medición de nivel, el generador TDR genera decenas de miles de pulsos de energía por segundo y los conduce a lo largo de la guía de onda. Cuando el pulso alcanza la superficie media, produce un pulso original de reflexión de nivel. Al mismo tiempo, se establece una impedancia de valor preestablecida en la parte superior de la sonda para generar un pulso de referencia confiable, a saber, el pulso de reflexión de referencia. El medidor de nivel de radar detecta el pulso original de reflexión de nivel y lo compara con el pulso de reflexión de referencia para obtener el valor de medición de nivel, que es el proceso de trabajo del medidor de nivel de radar de onda guiado.
El principio de ETS (muestreo de tiempo igual) se utiliza para medir señales electromagnéticas de alta velocidad y baja potencia y es la clave para la aplicación de la tecnología de medición de nivel de líquido TDR. Debido a la dificultad de la medición de corta distancia de las señales electromagnéticas de alta velocidad, los ETS pueden capturar las señales electromagnéticas (UI) en tiempo real y reconstruirlas dentro de un tiempo equivalente para aplicar mejor las tecnologías avanzadas para la medición.
Con el desarrollo de la tecnología de medición de nivel hasta la fecha, han surgido una variedad de instrumentos de medición de nivel maduros y confiables, cada uno con su rendimiento único y rango de aplicaciones, desempeñando un papel importante en diferentes escenarios de medición de nivel de líquido, como los medidores de niveles de nivel de presión de presión de presión/ medición de la presión de la presión de presión, los instrumentos de medición de la presión de la radio de radio.
4. Introducción y aplicación de medidor de nivel de radar de onda guiada de Solidat
Solidat, como un conocido proveedor de equipos de automatización en la industria, ha logrado un éxito notable en la investigación y la fabricación de instrumentos de medición de nivel. La compañía siempre se adhiere al concepto de innovación y se compromete a proporcionar a los clientes soluciones de medición de alta calidad y nivel de alto rendimiento.
El medidor de nivel de radar de onda guiado de la serie SLDL5500 lanzado por la compañía está específicamente diseñado para líquidos corrosivos, líquidos de alta temperatura y líquidos de alta presión. El radar de onda guiado FlexScan emite pulsos de microondas de alta frecuencia que se propagan a lo largo del componente de detección (cable de acero o varilla de acero). Al encontrar el medio medido, debido al cambio repentino en la constante dieléctrica, se produce una reflexión, y parte de la energía del pulso se refleja hacia atrás. El intervalo de tiempo entre el pulso transmitido y el pulso reflejado es proporcional a la distancia del medio medido. El FlexScan incluye SLDL5521 Tipo ordinario, tipo anti-corrosión SLDL5522, tipo coaxial SLDL5523, tipo SLDL5524 Tipo de alta temperatura, Tipo de compensación de vapor SLDL5525 y Tipo de doble cable SLDL5526. Entre ellos, la serie SLDL5525 tiene una función de compensación de vapor y puede corregir la influencia del vapor saturado en la medición, adecuado para su uso en condiciones de medición de alta temperatura y alta presión, como tambor de vapor, calentadores de agua de alimentación de alta y baja presión y condensadores.
Las características técnicas clave incluyen:
4.1 Resistencia a la temperatura y presión: SLDL525 tiene una función de compensación de vapor y tiene un excelente rendimiento de resistencia a la temperatura y presión (275bar@450 grados, 413bar@80 grados)
4.2 Métodos de comunicación múltiple: admite Hart, Modbus, Profibus PA, Foundation Fieldbus, Métodos de comunicación remota GPRS/CDMA.
La serie SLDL5500 tiene un rango dinámico de 120 dB (en comparación con 96 dB para 26 GHz), mejora la confiabilidad en condiciones extremas, como la espuma de 1,5 metros de espuma (fábrica de alimentos animales), la condensación o la adhesión (reactor de regeneración de petróleo) y el apoyo de la penetración de las paredes de vidrio/contenedor para la medición (como en el proceso de destilación).
4.3 Estructura coaxial: SLD5523/5525 tiene una estructura coaxial, asegurando que no hay una zona ciega de medición
4.4 Facilidad de instalación: depuración simple, no es necesario cargar el contenedor o vaciarlo, ahorrando tiempo
4.5 Adaptabilidad media: utilizando la tecnología de procesamiento de eco FlexScan, la medición no se ve afectada por la interferencia externa como la espuma, el vapor, el polvo, etc., o por materiales suspendidos. La medición no se ve afectada por los cambios en la densidad media, la constante dieléctrica, la presión, la temperatura o la forma del contenedor.
Tomando una fábrica de aceite de fondo de tanque a gran escala como ejemplo, esta fábrica tiene varias especificaciones de tanques de aceite que almacenan diferentes medios, como el petróleo crudo y el aceite refinado. Antes de usar el medidor de nivel de radar de onda guiado Solidat, el método de medición tradicional tenía una precisión de medición limitada y era extremadamente inestable en condiciones complejas como cuando había vapor o espuma en el tanque. Esto a menudo condujo a errores de programación de producción, desbordamiento o escasez de material, y tales situaciones ocurrieron con frecuencia. Después de introducir el medidor de nivel de radar de onda guiado de Solidat, la situación mejoró considerablemente. Puede adaptarse fácilmente a condiciones complejas, incluso cuando el entorno del tanque es duro y puede generar datos de nivel de alta precisión de manera estable. Además, la zona ciega de medición es pequeña, cumple con los requisitos de medición de diferentes tanques de petróleo. El proceso de instalación es simple y conveniente, y el costo de mantenimiento también es bajo, ahorrando una gran cantidad de recursos de mano de obra y material para la fábrica de petróleo. En la aplicación de tanques de almacenamiento de petróleo crudo, puede monitorear el nivel de líquido en tiempo real, de manera estable y confiable, proporcionando un soporte de datos preciso para la programación de producción de la fábrica de petróleo, ayudando a optimizar el proceso de producción, evitando efectivamente los desechos de materiales y la escasez de suministros, y brindando importantes beneficios económicos y garantías de seguridad a la fábrica de petróleo.
En conclusión, el medidor de nivel de radar de onda guiado Solidat, con su tecnología avanzada, rendimiento sobresaliente y calidad confiable, demuestra ventajas significativas y potencial de aplicación en el campo de la medición de nivel, proporcionando un fuerte apoyo para el desarrollo inteligente de varias industrias.