การเลือกเสาอากาศเรดาร์: ฮอร์น เลนส์ ดรอป และระบบเป่าลม สำหรับฝุ่น ไอน้ำ และการควบแน่น

เสาอากาศของเครื่องส่งสัญญาณวัดระดับเรดาร์คือช่องเปิดทางกายภาพที่ปล่อยและรับสัญญาณไมโครเวฟที่เครื่องส่งสัญญาณวัดระดับใช้เพื่อวัดระยะทางถึงพื้นผิวผลิตภัณฑ์ ในเครื่องวัดระดับเรดาร์แบบ FMCW (คลื่นต่อเนื่องมอดูเลตความถี่) สมัยใหม่ที่ความถี่ 80 GHz เสาอากาศจะเป็นตัวกำหนดว่าลำคลื่นถูกโฟกัสแน่นแค่ไหน พลังงานไปถึงเป้าหมายมากน้อยเพียงใด และเครื่องมือรับมือกับฝุ่น ไอน้ำ การควบแน่น และคราบสะสมได้อย่างไร ซึ่งเป็นเหตุผลที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชุดเดียวกันสามารถให้ความแม่นยำ ±2 มม. และระยะการวัดสูงสุด 120 ม. ในการติดตั้งหนึ่ง แต่ล้มเหลวในอีกการติดตั้งหนึ่ง เสาอากาศไม่ใช่อุปกรณ์เสริม แต่เป็นส่วนประกอบที่มีอิทธิพลมากที่สุดเพียงชิ้นเดียวในวงจรการวัด คู่มือนี้เปรียบเทียบเสาอากาศสี่ตระกูลที่ใช้กับเครื่องส่งสัญญาณวัดระดับเรดาร์อุตสาหกรรม ได้แก่ แบบฮอร์น เลนส์ แบบหยด/แท่ง และแบบเป่าลม และอธิบายวิธีเลือกให้เหมาะกับถังและไซโลในโรงงานเคมี ซีเมนต์ น้ำ และอาหาร สำหรับข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่เครื่องมือวัดความถี่ 80 GHz สมัยใหม่สามารถวัดได้จริง วิศวกรของเราได้อธิบายรายละเอียดเรื่องความแม่นยำใน เครื่องวัดระดับเรดาร์ 80 GHz มีความแม่นยำแค่ไหน.

เหตุใดการเลือกเสาอากาศจึงสำคัญกว่าที่ผู้ซื้อส่วนใหญ่คาดคิด

เครื่องส่งสัญญาณสองตัวที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และซอฟต์แวร์เหมือนกันจะวัดผลต่างกันโดยสิ้นเชิงหากเสาอากาศต่างกัน เสาอากาศควบคุมสามสิ่งที่เป็นตัวกำหนดว่าการอ่านค่าระดับจะเสถียร ทำซ้ำได้ และเชื่อถือได้หรือไม่

การโฟกัสสัญญาณ พลังงานเรดาร์กระจายออกเมื่อออกจากเสาอากาศ และมุมของการกระจายนั้น — มุมลำคลื่น — ถูกกำหนดเกือบทั้งหมดโดยขนาดของช่องเปิดเทียบกับความยาวคลื่น ที่ความถี่ 80 GHz ความยาวคลื่นเพียง 3.75 มม. ดังนั้นเสาอากาศขนาดเล็กจึงสามารถสร้างลำคลื่นแคบที่เรดาร์รุ่นเก่า 6 GHz และ 26 GHz ต้องใช้ฮอร์นที่ใหญ่กว่ามากเพื่อให้ได้ ลำคลื่นที่โฟกัสช่วยให้พลังงานอยู่บนพื้นผิวผลิตภัณฑ์แทนที่จะสะท้อนออกจากผนังถัง โครงสร้างภายใน ช่องคนเข้าออก หรือบันได ซึ่งทำให้เกิดเสียงสะท้อนปลอมที่ซอฟต์แวร์ต้องปฏิเสธ

มุมลำคลื่น ลำคลื่นแคบ โดยทั่วไป 3–8° ขึ้นอยู่กับสไตล์เสาอากาศ มีความสำคัญที่สุดในสามสถานการณ์: ไซโลสูงแคบที่ผนังอยู่ใกล้ลำคลื่น ถังที่มีเครื่องกวน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน หรือแผ่นกั้นซึ่งจะสร้างการสะท้อนปรสิต และหัวฉีดขนาดเล็กที่เสาอากาศต้องผ่านช่องเปิดที่จำกัดโดยไม่ให้ลำคลื่นเฉือนผนังหัวฉีด ลำคลื่นที่เฉือนหัวฉีดจะสูญเสียพลังงานและสร้างเสียงสะท้อนที่แรงจากตัวหัวฉีดเอง ที่ความถี่ 80 GHz มุมลำคลื่น 3° รวมพลังงานส่วนใหญ่ไว้ในจุดกว้างประมาณ 0.5 ม. ที่ระยะ 10 ม. เทียบกับหลายเมตรสำหรับเครื่องมือความถี่ต่ำลำคลื่นกว้าง

ความทนทานต่อการควบแน่น ฝุ่น และคราบสะสม เสาอากาศทุกตัวในที่สุดจะสะสมการควบแน่น ฝุ่น หรือผลิตภัณฑ์บนหน้าเสาอากาศ ปริมาณที่ชั้นนั้นทำให้การวัดเสื่อมลงขึ้นอยู่กับรูปทรงและวัสดุของเสาอากาศ พื้นผิวเรียบหรือลาดเอียงเล็กน้อยจะสลัดของเหลว โพรงลึกจะกักเก็บไว้ การเชื่อมต่อเป่าลมจะกำจัดอย่างแข็งขัน สารเคลือบบนหน้าเสาอากาศสามารถลดทอนสัญญาณ กระจายสัญญาณ หรือเลื่อนระยะทางที่วัดได้เล็กน้อย — ดังนั้นเสาอากาศที่สลัดหรือทำความสะอาดพื้นผิวของตัวเองจึงคุ้มค่ากว่าราคาที่แตกต่างเล็กน้อยมากในงานเปียกหรือมีฝุ่น

ผลในทางปฏิบัติ: การเลือกเสาอากาศควรเกิดขึ้นก่อนกำหนดขนาดหัวฉีดบนแบบถัง ไม่ใช่หลังจากเชื่อมหน้าแปลนแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีด การเชื่อมต่อกระบวนการ และเงื่อนไขกระบวนการที่คุณระบุจะเป็นตัวกำหนดว่ารูปแบบเสาอากาศใดเป็นไปได้ทางกายภาพ และการตัดสินใจนั้นส่งผลต่อความแม่นยำ ความน่าเชื่อถือ และต้นทุนการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานของเครื่องมือ

แตรเสาอากาศ: ม้าทำงานของการวัดระดับด้วยเรดาร์

แตรเป็นเสาอากาศมาตรฐานสำหรับการวัดระดับด้วยเรดาร์ทั่วไป และด้วยเหตุผลที่ดี: มันแข็งแรง เรียบง่าย ราคาไม่แพง และมีให้เลือกหลายขนาดและวัสดุ แตรเป็นกรวยโลหะกลวงหรือพาราโบลาที่นำพลังงานไมโครเวฟจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้าไปในถัง มีสองรูปทรงหลัก

แตรทรงกรวย กรวยด้านตรงแบบคลาสสิกเป็นอุปกรณ์มาตรฐานในเครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ส่วนใหญ่ ให้ความสมดุลที่ดีระหว่างมุมลำแสง ขนาด และต้นทุน โดยมีมุมลำแสงทั่วไปตั้งแต่ 8° ลงไปจนถึงประมาณ 4° ขึ้นอยู่กับความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของแตร แตรทรงกรวยเหมาะกับถังเก็บ ถังกระบวนการ และการใช้งานระดับกลางส่วนใหญ่ที่หัวฉีดมีขนาดใหญ่พอที่จะรองรับได้ มีให้เลือกหลายการเชื่อมต่อกระบวนการ โดยทั่วไปคือหน้าแปลน DN80/DN100 และเกลียวขนาด 3 นิ้วหรือ 4 นิ้ว และสามารถจัดหาในรุ่นบุ PTFE หรือโลหะทั้งหมดสำหรับงานเคมี

แตรพาราโบลา แตรพาราโบลา (ทรงจาน) ใช้พื้นผิวสะท้อนแสงโค้งเพื่อสร้างลำแสงที่แคบกว่าแตรทรงกรวยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกันมาก มักจะอยู่ที่ 3–4° ลำแสงที่แคบกว่าให้ความแรงของสัญญาณสูงกว่าในระยะไกลและภูมิคุ้มกันต่อสิ่งกีดขวางภายในได้ดีกว่า ข้อแลกเปลี่ยนคือขนาดและต้นทุน: แตรพาราโบลามีขนาดใหญ่ หนัก และแพงกว่า และโดยทั่วไปต้องใช้หัวฉีดที่ใหญ่กว่า ใช้แตรพาราโบลาเมื่อคุณต้องการระยะสูงสุดในถังขนาดใหญ่หรือไซโล หรือเมื่อโครงสร้างภายในบังคับให้คุณรักษาลำแสงให้ห่างจากผนัง หลัก เครื่องวัดระดับเรดาร์ 80 GHz จาก WELK มีตัวเลือกแตรทรงกรวยและพาราโบลา ดังนั้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เดียวกันจึงสามารถจับคู่กับรูรับแสงที่เหมาะสมสำหรับแต่ละถังได้

เมื่อแตรเป็นตัวเลือกที่ไม่ถูกต้อง แตรมีจุดอ่อนสองประการ ประการแรก มันยื่นเข้าไปในถัง ดังนั้นในหัวฉีดสั้นหรือถังที่มีหลังคาต่ำ แตรยาวอาจไม่พอดี ประการที่สอง ภายในกรวยเปิดสามารถสะสมการควบแน่นหรือผลิตภัณฑ์ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถังมีแรงดันและมีไอน้ำ หากหัวฉีดมีขนาดเล็ก ระยะห่างจากหลังคาแคบ หรือกระบวนการเปียก หนึ่งในตระกูลเสาอากาศด้านล่างมักจะทำงานได้ดีกว่า

เสาอากาศเลนส์: ลำแสงแคบจากหัวฉีดขนาดเล็ก

เสาอากาศเลนส์ได้รับการพัฒนาเพื่อแก้ปัญหาความขัดแย้งเฉพาะ: วิศวกรกระบวนการต้องการลำแสงที่แคบและโฟกัสดี แต่เรดาร์ 80 GHz สมัยใหม่มีขนาดเล็กพอที่ผู้ใช้ต้องการหัวฉีดขนาดเล็กมากขึ้น — และแตรธรรมดาไม่สามารถสร้างลำแสงแคบผ่านหัวฉีด 40 มม. หรือ 50 มม. ได้

เสาอากาศแบบเลนส์ใช้เลนส์ไดอิเล็กทริก ซึ่งปกติทำจาก PTFE ขึ้นรูปครอบที่หน้าของเสาอากาศเพื่อโฟกัสลำคลื่นเช่นเดียวกับที่เลนส์แสงโฟกัสแสง เนื่องจากเลนส์เติมเต็มช่องเปิดของหัวฉีดอย่างสมบูรณ์ เสาอากาศจึงมีพื้นผิวเรียบและซีลที่ทำความสะอาดง่าย และเอฟเฟกต์การโฟกัสทำให้เสาอากาศขนาดเล็กสามารถบรรลุมุมลำคลื่นเพียง 3–4° เลนส์ยังแยกภายในเสาอากาศออกจากกระบวนการทางกายภาพ ซึ่งปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จากการควบแน่นและการกัดกร่อน

เสาอากาศแบบเลนส์เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับ:

• หัวฉีดขนาดเล็กตั้งแต่ 1.5 นิ้ว (DN40) ขึ้นไปถึงประมาณ DN80 ซึ่งแตรที่มีประสิทธิภาพลำคลื่นเทียบเท่ากันจะไม่พอดี
• ถังความดันสูงหรืออุณหภูมิสูงที่เลนส์ซีลให้การแยกกระบวนการที่ดีกว่า
• การใช้งานที่ถูกสุขลักษณะในโรงงานอาหารและเครื่องดื่ม ซึ่งพื้นผิว PTFE เรียบทำความสะอาดง่ายและไม่มีซอกให้ผลิตภัณฑ์สะสม
• กรณีที่จำเป็นต้องใช้เสาอากาศสั้นเนื่องจากพื้นที่เหนือถังจำกัด

ข้อจำกัดหลักคือความทนทานทางเคมีและทางกล เลนส์ PTFE ทนทานต่อสารเคมีส่วนใหญ่ แต่สามารถเสียหายได้จากสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือการกระแทกทางกายภาพ และพิกัดอุณหภูมิต่ำกว่าแตรโลหะทั้งหมด อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานถังและไซโลส่วนใหญ่ เสาอากาศแบบเลนส์ให้การผสมผสานที่ดีที่สุดของขนาดกะทัดรัด ลำคลื่นแคบ และความสามารถในการทำความสะอาด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นตัวเลือกมาตรฐานบนเครื่องมือ 80 GHz สมัยใหม่

เสาอากาศแบบดรอปและร็อด: เหมาะกับการติดตั้งที่จำกัดที่สุด

เสาอากาศแบบดรอป หรือที่เรียกว่าเสาอากาศแบบร็อดหรือสตับ เป็นองค์ประกอบเสาอากาศที่สั้นและเรียว ซึ่งยื่นเข้าไปในถังเพียงไม่กี่เซนติเมตร โดยพื้นฐานแล้วเป็นการประนีประนอมสำหรับการติดตั้งที่ทั้งแตรและเลนส์ไม่พอดี: หัวฉีดขนาดเล็กมาก พื้นที่เหนือถังจำกัดมาก หรือถังพลาสติกและถังบุผิวที่ต้องใช้เสาอากาศสั้น

เสาอากาศแบบร็อดแลกการโฟกัสลำคลื่นเพื่อความกะทัดรัด มุมลำคลื่นกว้างกว่าเลนส์หรือแตรที่มีขนาดระบุเท่ากัน ซึ่งหมายความว่าเหมาะที่สุดสำหรับถังที่มีพื้นที่ว่างเหนือผลิตภัณฑ์มากและมีสิ่งกีดขวางภายในน้อย เมื่อเงื่อนไขเหล่านั้นเป็นไปตามที่กำหนด เสาอากาศแบบดรอปก็เพียงพอสำหรับการวัดระดับมาตรฐาน และโครงสร้างเตี้ยทำให้แทบไม่ไวต่อการควบแน่นสะสมบนหน้าเสาอากาศ

เสาอากาศแบบดรอปมักใช้ใน:

• ถังเปิดหรือถังความดันต่ำที่มีช่องเปิดด้านบนขนาดเล็ก;
• ไอบีซี ถังและภาชนะกระบวนการขนาดเล็กที่เสาอากาศแบบหน้าแปลนมีขนาดใหญ่เกินไป;
• การใช้งานที่มีฮีตเตอร์หรือเครื่องกวนซึ่งเหลือพื้นที่ว่างเหนือระดับผลิตภัณฑ์สูงสุดน้อยมาก;
• สถานการณ์ที่ลูกค้าสร้างถังแล้วและหัวฉีดไม่สามารถรองรับสิ่งที่ยาวกว่านี้ได้

หลักการเลือกนั้นตรงไปตรงมา: หากมีพื้นที่สำหรับเสาอากาศแบบฮอร์น ให้ใช้ฮอร์น หากมีเพียงหัวฉีดขนาดเล็ก ให้เลือกเลนส์ หากไม่มีทั้งพื้นที่และหัวฉีด เสาอากาศแบบดรอปคือคำตอบที่ใช้งานได้จริง เช่นเดียวกับเสาอากาศทุกแบบ ต้องตรวจสอบมุมลำคลื่นกับรูปทรงของถัง เนื่องจากลำคลื่นกว้างในภาชนะแคบจะสร้างเสียงสะท้อนจากผนังซึ่งเครื่องส่งสัญญาณต้องกรองออก

เสาอากาศแบบเป่าลม: คำตอบสำหรับไอน้ำ การควบแน่นและการเคลือบ

เสาอากาศแบบเป่าลมคือเสาอากาศแบบฮอร์นหรือเลนส์ที่ติดตั้งจุดเชื่อมต่อสำหรับเป่าลม ซึ่งก๊าซแห้ง—โดยทั่วไปคืออากาศสำหรับเครื่องมือวัดหรือไนโตรเจน—จะถูกเป่าผ่านหน้าของเสาอากาศอย่างต่อเนื่องหรือเป็นช่วงๆ ก๊าซจะป้องกันการเกิดการควบแน่น ป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์เกาะบนหน้า และในบางการออกแบบจะสร้างกำแพงแรงดันบวกที่ป้องกันไอระเหยไม่ให้เข้าไปในโพรงเสาอากาศ

ข้อกำหนดด้านแรงดันและการไหล ระบบเป่าลมนั้นเรียบง่ายแต่ต้องมีแหล่งจ่ายที่เชื่อถือได้ แรงดันใช้งานทั่วไปที่ทางเข้าเป่าลมคือ 1–3 บาร์ (15–45 psi) โดยมีอัตราการไหลในช่วง 2–10 ลิตรมาตรฐานต่อนาที ขึ้นอยู่กับขนาดเสาอากาศและความรุนแรงของสภาวะกระบวนการ ในงานไอน้ำหนัก การเป่าลมอย่างต่อเนื่องที่ระดับบนสุดของช่วงจะให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้มากที่สุด ในกรณีการควบแน่นเล็กน้อย การไหลต่อเนื่องขนาดเล็กหรือการเป่าลมแรงสูงเป็นช่วงๆ ก็เพียงพอ ดังนั้นโรงงานต้องจัดเตรียมท่ออากาศสำหรับเครื่องมือวัดหรือไนโตรเจนที่เครื่องส่งสัญญาณทุกตัวที่ติดตั้งระบบเป่าลม ซึ่งเป็นต้นทุนเล็กน้อยเมื่อเทียบกับเวลาหยุดงานจากการทำความสะอาดเสาอากาศที่เคลือบทุกสัปดาห์ เครื่องวัดระดับเรดาร์ 80 GHz ของ WELK เครื่องวัดระดับเรดาร์ 80 GHz พร้อมระบบเป่าลมในตัว รวมจุดเชื่อมต่อเป่าลมไว้ในเครื่องมือเพื่อการติดตั้งที่ง่ายดาย

กรณีที่การเป่าลมจำเป็น การเป่าลมไม่ใช่สิ่งฟุ่มเฟือย แต่คือความแตกต่างระหว่างการวัดที่ทำงานได้และไม่ได้ผล เป็นโซลูชันมาตรฐานสำหรับ:

• หม้อไอน้ำ หม้ออบไอน้ำ และถังน้ำร้อนที่มีการควบแน่นเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง;
• เครื่องปฏิกรณ์และถังปฏิกรณ์ที่ไอระเหยควบแน่นบนพื้นผิวเย็นทุกจุด;
• ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดหรือเป็นฟองที่เคลือบเสาอากาศ;
• การใช้งานที่ผู้ปฏิบัติงานไม่สามารถเข้าถึงเครื่องส่งสัญญาณเพื่อทำความสะอาดได้ง่าย

สำหรับกระบวนการร้อนโดยเฉพาะ ควรใช้การไล่อากาศร่วมกับการออกแบบที่แยกความร้อน เนื่องจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต้องคงความเย็นแม้กระบวนการจะมีอุณหภูมิหลายร้อยองศา เครื่องวัดระดับเรดาร์อุณหภูมิสูง จาก WELK ถูกออกแบบมาเพื่อการรวมกันของไอน้ำ ความร้อน และการไล่อากาศนี้โดยเฉพาะ

ไอน้ำและการควบแน่น: สิ่งที่เกิดขึ้นจริงกับสัญญาณ

ไอน้ำมักถูกวินิจฉัยผิดว่าเป็นตัวทำลายเรดาร์ ในความเป็นจริง ไอน้ำแห้งมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำมาก และลดทอนสัญญาณไมโครเวฟเพียงเล็กน้อย ดังนั้นเรดาร์จึงสามารถมองทะลุชั้นไอน้ำได้หากเสาอากาศยังสะอาด ปัญหาที่แท้จริงคือการควบแน่นและหมอก

เมื่อไออุ่นพบกับพื้นผิวเสาอากาศที่เย็น น้ำจะควบแน่นเป็นหยดน้ำ น้ำของเหลวมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกประมาณ 80 ซึ่งเป็นหนึ่งในค่าที่สูงที่สุดในสารทั่วไป ดังนั้นฟิล์มน้ำบนพื้นผิวเสาอากาศจะดูดซับและกระจายพลังงานที่ส่งออกไปเป็นจำนวนมาก ผลลัพธ์คือเสียงสะท้อนที่อ่อนและมีสัญญาณรบกวน หรือในกรณีที่แย่ที่สุดคือไม่มีเสียงสะท้อนเลย หยดน้ำยังกระจายสัญญาณในทิศทางสุ่ม ทำให้เกิด "เสียงสะท้อนหมอกปลอม" ที่ทีมบำรุงรักษาโทษว่าเป็นเรดาร์ ทั้งที่ต้นเหตุคือเลนส์เปียก

มาตรการตอบโต้สามประการที่ระดับเสาอากาศเพื่อจัดการกับปัญหานี้:

1. พื้นผิวลาดเอียงหรือเรียบเสมอกัน ที่ทำให้หยดน้ำไหลออกแทนที่จะรวมตัวกัน;
2. การออกแบบเลนส์ซีล ที่ป้องกันความชื้นไม่ให้เข้าไปในช่องเสาอากาศโดยสิ้นเชิง;
3. การไล่อากาศ ที่ทำให้หน้าปัดแห้งและอยู่เหนือจุดน้ำค้าง

อุณหภูมิก็มีความสำคัญเช่นกัน หากปล่อยให้เสาอากาศเย็นลงในขณะที่ถังร้อน การควบแน่นจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ไม่ว่าจะใช้เสาอากาศแบบใดก็ตาม ในการใช้งานที่ร้อน ชุดแยกความร้อนหรือการติดตั้งแบบขยายจะทำให้หน้าเสาอากาศมีอุณหภูมิใกล้เคียงกับอุณหภูมิกระบวนการ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องส่งสัญญาณเรดาร์สำหรับอุณหภูมิสูงจึงถูกสร้างด้วยตัวกั้นความร้อนแทนที่จะเป็นหน้าแปลนธรรมดา

ฝุ่นและการสะสมตัว: การรักษาสัญญาณให้สะอาดในไซโล

ฝุ่นมีพฤติกรรมแตกต่างจากไอน้ำเพราะมันแห้ง ฝุ่นบางเบาบนหน้าเสาอากาศมีผลต่อสัญญาณเพียงเล็กน้อย — ผงแห้งมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำและเพียงแค่กระจายพลังงานส่วนเล็กน้อย ปัญหาจะเกิดขึ้นเมื่อฝุ่นเปียก เมื่อมันสะสมเป็นคราบหนา หรือเมื่อมันเชื่อมข้ามปากเสาอากาศ

ในปูนซีเมนต์ เถ้าลอย แป้ง ผงพลาสติก และวัสดุที่คล้ายกัน ศัตรูที่แท้จริงคือการสะสมตัวมากกว่าฝุ่นในอากาศ ฝุ่นในอากาศในไซโลทำให้สัญญาณเรดาร์ลดลงบ้าง แต่เรดาร์ 80 GHz สมัยใหม่ทำงานได้อย่างสบายในบรรยากาศที่มีฝุ่นมาก เพราะความยาวคลื่นสั้นและกำลังสูงทำให้มีระยะขอบเสียงสะท้อนที่แข็งแกร่ง ด้วยเหตุนี้ เรดาร์จึงเป็นเทคโนโลยีมาตรฐานสำหรับการวัดระดับในไซโล และ เรดาร์ไซโลระยะไกลของ WELK ให้ระยะการวัดเต็ม 120 เมตรที่ไซโลซีเมนต์และมวลรวมสูงต้องการ

มีกฎสามข้อที่ควบคุมการใช้งานในสภาพฝุ่น:

• เลือกมุมลำคลื่นที่เหมาะสม ในไซโลที่สูงและแคบ ลำคลื่นแคบช่วยป้องกันสัญญาณชนผนังและสะท้อนกลับเป็นสัญญาณเท็จที่ดูเหมือนวัสดุที่ระดับกลาง
• วางเสาอากาศให้ห่างจากกระแสวัสดุที่เติม กระแสวัสดุที่เข้ามาคือแหล่งฝุ่นที่หนาแน่นที่สุด และอาจสึกกร่อนหน้าของเสาอากาศ ตำแหน่งที่เยื้องหรือติดด้านข้างดีกว่าการอยู่ใต้ท่อเติมโดยตรง
• ป้องกันการสะสมของคราบแข็ง หากเกิดคราบแข็งบนเสาอากาศ โดยปกติต้องใช้การเป่าลมเป็นระยะหรืออุปกรณ์ทำความสะอาดเชิงกล เพราะคราบแข็งนั้นยากต่อการกำจัดมากกว่าชั้นฝุ่น

สำหรับโรงงานปูนซีเมนต์และผงโดยเฉพาะ ควรเลือกเสาอากาศที่มีพื้นผิวเรียบ ทำความสะอาดตัวเอง และในจุดที่ทราบว่ามีคราบแข็ง ควรมีจุดเชื่อมต่อสำหรับการเป่าลมในตัว เรดาร์ ไซโลปูนซีเมนต์ จาก WELK ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อการใช้งานนี้โดยเฉพาะ

ตารางเปรียบเทียบเสาอากาศ

รายการตรวจสอบการเลือกสำหรับวิศวกรโรงงานและวิศวกรจัดซื้อ

ตอบคำถามเหล่านี้ตามลำดับ แล้วคุณจะเลือกตระกูลเสาอากาศที่ถูกต้องได้เก้าในสิบครั้ง

1. ขนาดหัวฉีด. ข้อจำกัดทางกายภาพที่เล็กที่สุดที่เสาอากาศต้องผ่านคืออะไร? ต่ำกว่า DN80 มักต้องใช้เสาอากาศแบบเลนส์หรือแบบหยด; DN80 ขึ้นไปเปิดช่วงฮอร์น
2. ระยะห่างหลังคา. มีความสูงว่างเท่าใดเหนือระดับผลิตภัณฑ์สูงสุด? ฮอร์นยาวต้องการพื้นที่; แบบหยดและเลนส์บางแบบไม่ต้องการ
3. ระยะวัด. เสาอากาศอยู่ห่างจากระดับผลิตภัณฑ์ต่ำสุดเท่าใด? เกินประมาณ 30 เมตร ให้เลือกพาราโบลิกฮอร์นหรือเลนส์ที่มีลำแสงแคบมาก; เกิน 70 เมตร ใช้อุปกรณ์ที่รองรับระยะเต็มช่วง
4. มุมลำคลื่นเทียบกับรูปทรงของถัง คำนวณการกระจายของลำคลื่นที่ระดับต่ำสุด หากลำคลื่นสัมผัสผนัง โครงสร้างภายใน หรือสายการเติม ให้เลือกมุมที่แคบลงหรือ reposition เสาอากาศ
5. อุณหภูมิและความดันของกระบวนการ อุณหภูมิสูงและความดันสูงนิยมใช้การออกแบบเลนส์ซีลหรือระบบไล่อากาศที่มีฉนวนกันความร้อน แทนที่จะใช้แตรเปิด
6. ความเสี่ยงจากไอน้ำหรือการควบแน่น หากกระบวนการร้อนและชื้น ควรวางแผนสำหรับการไล่อากาศและพื้นผิวเสาอากาศที่ลาดเอียงหรือเรียบ
7. ความเสี่ยงจากฝุ่นหรือการเคลือบ ฝุ่นแห้งจัดการได้ง่าย ฝุ่นเปียก คราบแข็ง และผลิตภัณฑ์เหนียวต้องใช้โปรไฟล์ที่ทำความสะอาดตัวเอง และในกรณีที่รุนแรงต้องใช้การไล่อากาศ
8. พื้นที่อันตราย หากถังอยู่ในพื้นที่จำแนกประเภท การเลือกเสาอากาศจะสัมพันธ์กับการรับรองของเครื่องมือ ดังนั้นควรยืนยันว่าเครื่องส่งสัญญาณได้รับการอนุมัติสำหรับพื้นที่นั้นก่อนสรุปการติดตั้งเชิงกล เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์กันระเบิด จาก WELK ครอบคลุมการใช้งานในพื้นที่อันตรายแบบ ATEX
9. การเข้าถึงเพื่อทำความสะอาดและบำรุงรักษา ผู้ปฏิบัติงานสามารถเข้าถึงเสาอากาศเพื่อทำความสะอาดได้หรือไม่? หากไม่ได้ ควรเลือกการออกแบบที่ไม่ต้องทำความสะอาด

คำถามที่พบบ่อย

ไอน้ำขัดขวางสัญญาณเรดาร์วัดระดับหรือไม่? ไอน้ำแห้งลดทอนสัญญาณเพียงเล็กน้อย และเรดาร์มักจะวัดผ่านไอน้ำได้ ปัญหาที่แท้จริงคือการควบแน่นบนหน้าเสาอากาศ ซึ่งดูดซับและกระจายสัญญาณ การไล่อากาศหรือหน้าเสาอากาศที่ลาดเอียงและปิดผนึกจะป้องกันการควบแน่นและรักษาการวัดให้คงที่

ฉันต้องใช้มุมลำแสงเท่าใดสำหรับไซโลแคบ? ลำแสงต้องไม่กระทบผนังที่ระดับผลิตภัณฑ์ต่ำสุด สำหรับไซโลสูงและแคบ ให้เลือกลำแสงที่แคบที่สุดที่ตระกูลเสาอากาศรองรับ — โดยทั่วไป 3–4° พร้อมเลนส์หรือฮอร์นพาราโบลาที่ 80 GHz — และตรวจสอบการกระจายของลำแสงที่คำนวณได้เทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลางไซโลก่อนซื้อ

ฉันสามารถใช้เรดาร์กับหัวฉีดขนาด 2 นิ้วเล็กได้หรือไม่? ได้ เสาอากาศแบบเลนส์ออกแบบมาสำหรับหัวฉีดตั้งแต่ประมาณ 1.5 นิ้ว (DN40) ขึ้นไป และให้ลำแสงแคบ 3–4° ที่ 80 GHz แม้มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก หากหัวฉีดเล็กกว่านั้น เสาอากาศแบบหยดอาจพอดี แต่ลำแสงจะกว้างขึ้น

เสาอากาศแบบไล่อากาศต้องใช้แรงดันอากาศเท่าใด? โดยทั่วไป 1–3 บาร์ (15–45 psi) ที่ทางเข้าไล่อากาศ โดยมีอัตราการไหลประมาณ 2–10 ลิตรมาตรฐานต่อนาที ขึ้นอยู่กับขนาดเสาอากาศและความรุนแรงของกระบวนการ การใช้งานไอน้ำหนักมักต้องไล่อากาศอย่างต่อเนื่องที่ระดับสูงสุดของช่วง

ฝุ่นบนเสาอากาศส่งผลต่อความแม่นยำหรือไม่? ผงแห้งบางชั้นมีผลเพียงเล็กน้อย เนื่องจากผงมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ คราบหนา วัสดุเปียก หรือสะพานฝุ่นข้ามปากเสาอากาศจะลดทอนสัญญาณ ซึ่งเป็นเหตุผลที่งานที่มีแนวโน้มเกิดคราบต้องใช้หน้าเรียบที่ทำความสะอาดตัวเอง และหากจำเป็นต้องใช้ระบบไล่อากาศ

เลือกเสาอากาศที่เหมาะสมสำหรับถังของคุณ — สอบถาม WELK

การเลือกเสาอากาศเป็นการแลกเปลี่ยนระหว่างขนาดท่อต่อ องศาลำคลื่น ระยะการวัด และสภาวะกระบวนการ และการเลือกที่ผิดจะแสดงผลเป็นการอ่านค่าที่ไม่น่าเชื่อถือ ซึ่งทำให้เสียเวลาหยุดงานมากกว่าตัวเสาอากาศเอง ส่งข้อมูลเส้นผ่านศูนย์กลางถัง ขนาดท่อต่อ ผลิตภัณฑ์ อุณหภูมิ ความดัน และปัญหาฝุ่นหรือไอน้ำที่ทราบ ไปยังทีมวิศวกรของ WELK และรับคำแนะนำเสาอากาศฟรีที่ตรงกับกระบวนการของคุณ ด้วยเครื่องวัดระดับเรดาร์มากกว่า 66 รุ่น — รวมถึงการกำหนดค่าแบบฮอร์น เลนส์ ดรอป และไล่อากาศจากซีรีส์ 80 GHz — และการสนับสนุนจากโรงงานโดยตรงจากผู้สร้างเครื่องมือ คุณจะได้สิ่งที่เหมาะสมในครั้งแรก พร้อมการควบคุมคุณภาพระดับผู้ผลิตและการบริการหลังการขาย