Meter aras radar ialah instrumen pengukur berdasarkan -masa-prinsip penerbangan. Dengan kelebihannya dalam pengukuran bukan-sentuh, keupayaan anti-gangguan yang kuat, ketepatan tinggi, penyelenggaraan yang rendah dan jangka hayat yang panjang, mereka secara beransur-ansur menjadi peralatan pilihan dalam banyak senario pengukuran paras cecair.
Meter aras radar datang dalam frekuensi seperti 6GHz, 26GHz, 80GHz dan 120GHz. Secara umum, meter aras radar juga boleh dibahagikan kepada-kekerapan tinggi dan{6}}jenis frekuensi rendah. 26Meter aras radar G dan 80G ialah dua jenis biasa. Perbezaan utama antara meter aras radar 26G dan 80G terletak pada kekerapan modulasi, panjang gelombang, ketepatan pengukuran, resolusi dan zon buta. Secara amnya, meter aras radar frekuensi lebih tinggi adalah lebih mahal.
Kekerapan Modulasi dan Panjang Gelombang
Gelombang mikro merujuk kepada julat gelombang elektromagnet dengan frekuensi dari 300MHz hingga 300GHz, dengan panjang gelombang yang sepadan dari 1mm hingga 1m. Spektrum elektromagnet termasuk tiga jalur: gelombang desimeter (julat frekuensi 300MHz-3GHz), gelombang sentimeter (julat frekuensi 3~30GHz), dan gelombang milimeter (julat frekuensi 30~300GHz).
Hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi (c=λf, dengan c ialah kelajuan cahaya) adalah seperti berikut:
Tolok aras radar 26G:
Frekuensi modulasi biasanya antara 24 dan 26 GHz, panjang gelombang adalah kira-kira 11.5 mm, kepunyaan jalur gelombang sentimeter.
Tolok aras radar 80G:
Frekuensi modulasi biasanya antara 78 dan 82 GHz, panjang gelombang adalah kira-kira 3.75 mm, kepunyaan jalur gelombang milimeter.
Ketepatan dan Resolusi Pengukuran
Secara amnya, semakin tinggi frekuensi (lebih pendek panjang gelombang) radar, semakin tinggi resolusi spatialnya.
Tolok Aras Radar 26G:
Ini tergolong dalam radar nadi (PTOF). Prinsip kerja radar nadi adalah serupa dengan "pengesanan sonar": unit pemancar secara berkala memancarkan-isyarat nadi frekuensi tinggi dengan tempoh yang sangat singkat (biasanya pada tahap nanosaat). Selepas nadi mencapai permukaan medium dan dipantulkan, unit penerima merekodkan perbezaan masa (Δt) antara penghantaran dan penerimaan, dan kemudian mengira paras cecair menggunakan formula "jarak=(kelajuan cahaya × Δt) / 2". Reka bentuk litarnya agak mudah dan kosnya rendah, tetapi ia dihadkan oleh lebar nadi, mempunyai zon buta pada jarak dekat (biasanya 0.3-1m), dan mempunyai resolusi julat rendah (umumnya ±5mm). Ia sesuai untuk senario dengan julat pengukuran yang luas dan keperluan ketepatan yang rendah.
Tolok Aras Radar 80G:
Ini tergolong dalam frekuensi-radar gelombang berterusan termodulat (FMCW). Ia menghantar isyarat gelombang berterusan dengan frekuensi yang berubah secara linear dengan masa, dan frekuensi penghantaran mempunyai hubungan gelombang gigi gergaji atau segi tiga dengan masa. Apabila isyarat gema diterima, frekuensi penghantaran telah berubah. Paras cecair dikira dengan mengukur perbezaan frekuensi (Δf) antara gelombang yang dihantar dan bergema, menggunakan sifat "Δf adalah berkadar dengan jarak." Oleh kerana ia menggunakan isyarat gelombang berterusan, radar FMCW mempunyai zon buta kecil, resolusi julat ±1mm dan keupayaan anti-gangguan yang lebih kuat, membezakan gema daripada permukaan cecair dan halangan berdekatan dengan berkesan. Walau bagaimanapun, litarnya adalah kompleks dan kosnya agak tinggi, menjadikannya sesuai untuk senario pengukuran-kepersisan tinggi atau-pendek.
Sudut Rasuk
Kelebihan ketara gelombang mikro-berfrekuensi tinggi ialah sudut pancaran yang sangat kecil. 80radar GHz biasanya mempunyai sudut pancaran hanya 3 darjah -5 darjah , manakala radar 26GHz mencapai 10 darjah -15 darjah . Dalam ruang terkurung atau keadaan kompleks dengan halangan, radar 80GHz boleh memfokus dengan lebih baik pada permukaan cecair, mengurangkan gangguan daripada dinding kontena atau struktur dalaman lain. Ciri ini menjadikan ia berfungsi dengan baik dalam tangki simpanan kecil atau apabila dipasang berhampiran dengan dinding tangki.
Jenis Antena
Radar 80GHz biasanya menggunakan antena matriks planar. Berbanding dengan antena berbentuk tanduk-yang biasa digunakan dalam radar 26GHz, ia mempunyai rintangan yang lebih kuat terhadap faktor gangguan seperti habuk, wap dan pemeluwapan serta boleh mengekalkan operasi yang stabil walaupun dalam keadaan yang teruk. Contohnya, dalam keadaan gelisah, pusaran, buih, percikan dan juga antara muka palsu boleh berlaku pada permukaan cecair, meletakkan permintaan yang sangat tinggi pada keupayaan anti-gangguan dan pemfokusan isyarat peralatan pengukur. 80GHz tinggi-radar frekuensi tinggi, dengan panjang gelombangnya yang pendek, pancaran sempit, dan penembusan isyarat tahap teknologi yang kuat telah menjadi ciri penembusan isyarat tahap termaju untuk penyelesaian isyarat cecair. pengukuran dalam tangki bergolak.
Bagaimana untuk Memilih Antara 80GHz dan 26GHz?
Situasi di mana tolok aras radar 80GHz diutamakan:
Proses yang kompleks: Tangki mengandungi halangan seperti pengaduk, gegelung pemanas dan tangga.
Bekas kecil: Reaktor, tangki simpanan kecil, bekas proses (diameter kurang daripada 1 meter).
Ciri media kompleks: Cecair/pepejal yang terdedah kepada berbuih, penyejatan yang membawa kepada pemeluwapan, atau mempunyai pemalar dielektrik yang rendah.
Pemeteran berketepatan tinggi-diperlukan: Digunakan untuk penyelesaian perdagangan, pengumpulan tepat, dsb.
Keadaan pemasangan terhad: Panjang paip pendek tidak mencukupi, atau tidak mahu/tidak dapat memasang pandu gelombang.
Pengukuran bahan pepejal, terutamanya zarah dan serbuk pemalar dielektrik rendah.
Situasi di mana tolok aras radar 26GHz diutamakan:
Tangki simpanan besar standard: seperti takungan, tangki simpanan minyak mentah, kolam kumbahan, dsb., dengan struktur dalaman yang ringkas.
Bajet kos terhad dan keadaan operasi mudah tanpa cabaran khas.
Mengukur cecair biasa (air, minyak, asid, alkali, dll.) dan buburan dengan pemalar dielektrik yang tinggi.
Ringkasan
Secara umumnya, tolok aras radar 80GHz, dengan keupayaan pemfokusan yang unggul dan prestasi anti-gangguan, menjadi pilihan pilihan untuk peningkatan bilangan aplikasi, terutamanya dalam industri proses dan keadaan operasi yang kompleks. Mereka mengurangkan jumlah kos kitaran hayat melalui pemasangan yang lebih bijak dan pengukuran yang lebih stabil. Sementara itu, tolok tahap radar 26GHz, sebagai teknologi yang matang dan boleh dipercayai, masih mengekalkan daya maju yang kukuh dalam banyak aplikasi pengukuran tahap standard dan mudah kerana kelebihan ekonominya.
Tolok aras radar tidak semestinya lebih baik semakin tinggi frekuensi, dan tidak semestinya lebih buruk semakin rendah frekuensi. Semasa membuat pemilihan, faktor seperti kerumitan keadaan kerja, keperluan ketepatan, keadaan pemasangan, ciri media dan belanjawan projek harus dipertimbangkan secara menyeluruh. Pilihan yang paling sesuai adalah yang sesuai untuk keadaan kerja anda.
