Endress + Hauser Радарные измерения времени пролёта Micropilot FMR20

Что такое радарное измерение уровня по времени пролёта?

Радарное измерение уровня на основе принципа времени пролёта (ToF) - это бесконтактный метод определения уровня жидкости или твердого вещества в резервуаре или открытом канале. Устройство излучает короткие импульсы электромагнитных волн (микроволновые импульсы), которые распространяются до поверхности измеряемого материала, отражаются обратно и обнаруживаются. Время, которое импульс затрачивает на путь туда и обратно (время пролёта), пропорционально расстоянию. Зная расстояние от датчика до поверхности, можно рассчитать уровень (часто вычитая из максимального расстояния измерения).

Основные преимущества радара ToF:

• Бесконтактный: нет погруженных частей, поэтому нет проблем с коррозией, налипанием, загрязнением.
• Работает в жестких технологических условиях (пары, пыль, температура, давление).
• Точный и надежный.

Micropilot FMR20 — Обзор

Micropilot FMR20 - это прибор для измерения уровня от Endress+Hauser, использующий бесконтактный радар / принцип времени пролёта.

Вот его основные характеристики и области применения:

Как Micropilot FMR20 реализует время пролёта

Некоторые особенности реализации измерения ToF в FMR20:

• Частота: прибл. 26 ГГц (K-диапазон). Более высокая частота способствует лучшему разрешению и меньшей ширине луча.
• Антенна / Угол луча: Различные размеры антенн (40 мм, 80 мм), которые влияют на расходимость луча. Большая антенна дает более узкий луч, что помогает фокусировке и уменьшает помехи от боковых отражений.
• Блокировка / Мертвая зона: Существует минимальное «расстояние блокировки» или мертвая зона вблизи датчика, где эхо-сигналы не могут быть надежно исследованы. Устройство должно игнорировать любые эхо-сигналы в этой зоне.
• Обработка сигнала: FMR20 оценивает эхо-сигналы, отфильтровывает ложные отражения (от препятствий, внутренних частей сосуда), возможно, выполняет отображение силы эха во времени, чтобы обеспечить правильное обнаружение поверхности. Он также выполняет линеаризацию при использовании для измерения расхода через открытые каналы/водосливы.

Преимущества и ограничения

Преимущества:

• Очень хорошая точность для жидкостей (±2 мм).
• Бесконтактный метод означает низкие эксплуатационные расходы, отсутствие проблем с контактом с материалом.
• Подходит для широкого спектра технологических условий (температура, давление, загрязненные или запыленные пары).
• Беспроводная конфигурация (Bluetooth) + поддержка HART для интеграции и гибкости настройки.

Ограничения / на что следует обратить внимание:

• Для твердых веществ или материалов с низкой отражающей способностью точность падает (±5 мм или более).
• Требуется относительно четкая прямая видимость; препятствия на пути луча, турбулентность, пена, пары или сильная пыль могут мешать обнаружению эха.
• Мертвая зона вблизи датчика: измерение очень близко к поверхности может быть невозможно, если оно находится в пределах расстояния блокировки.
• Геометрия установки имеет значение: выравнивание, форма антенны, высота монтажа и т. д.