Principio de medición, características y aplicación del medidor de nivel por radar.

Rmedidor de nivel AdarEs un instrumento de medición de nivel de líquido sin contacto, sin partes móviles y que no requiere mantenimiento. Tras años de aplicación y perfeccionamiento técnico, este instrumento se utiliza ampliamente en la industria petroquímica y goza de gran reconocimiento entre los usuarios. Este artículo presenta brevemente los dos principios de medición del medidor de nivel por radar y señala las aplicaciones y los requisitos de instalación adecuados según sus características y ventajas.

1. Principio de medición y características del medidor de nivel radar

El medidor de nivel por radar utiliza ondas electromagnéticas de ultra alta frecuencia para transmitirse a la superficie del líquido del recipiente medido a través de una antena. Cuando la onda electromagnética llega a la superficie del líquido, se refleja y es recibida por la misma antena. Se detecta la diferencia de tiempo entre la onda transmitida y el eco, lo que permite calcular el nivel del líquido.

El medidor de nivel por radar tiene dos modos de funcionamiento, que corresponden a dos principios de medición.

(1) Modo de microondas pulsado (PTOF)

Este modo es un sistema de medición de tiempo de arriba hacia abajo. El sistema transmite periódicamente un pulso de microondas de frecuencia fija a través de una antena con un ancho de banda fijo, que es recibido por el sistema de radar tras reflejarse en la superficie del material medido. La antena recibe el pulso de microondas reflejado y lo transmite al circuito electrónico. El microprocesador procesa la señal, identifica el eco generado por el pulso de microondas en la superficie del material y calcula el nivel del líquido en función de este. El tiempo, proporcional a la distancia medida del nivel del líquido, se convierte en una señal eléctrica.

(2) Onda continua modulada en frecuencia (FMCW)

La fuente de microondas de este medidor de nivel de radar es un oscilador de control de banda X. La antena emite una onda continua con modulación de frecuencia lineal. Al recibir el eco, la frecuencia de emisión de microondas cambia. La diferencia de frecuencia entre la onda transmitida y el eco es proporcional a la distancia entre la antena y la superficie del líquido, y a partir de esta diferencia se calcula la altura del nivel del líquido.

2. Características del medidor de nivel radar

(1) El medidor de nivel por radar se compone principalmente de una unidad de control electrónico y una antena. No tiene partes móviles ni desgaste mecánico. En comparación con los instrumentos de medición de nivel de líquidos con partes mecánicas, tiene una vida útil más prolongada. Es realmente libre de mantenimiento.

(2) El medidor de nivel por radar se puede utilizar para medir el nivel de la mayoría de los líquidos. Las microondas que emite pueden atravesar el vacío, no requieren un medio de transmisión y se ven menos afectadas por la atmósfera, el vapor y la niebla volátil en el tanque.

(3) Adopta una medición sin contacto, que no se ve afectada por propiedades físicas como el nivel de líquido, la densidad y la concentración en el tanque. Tiene un amplio rango de medición y una fuerte resistencia a la corrosión.

(4) Tiene las ventajas de fácil instalación, baja tasa de fallas, fácil mantenimiento, alta precisión y alta confiabilidad.

(5) Adopta dos modos de salida, digital y analógico, y se puede configurar en modo bus para unidades individuales o múltiples, que se pueden conectar fácilmente a la computadora de monitoreo superior.

(6) El instrumento tiene una baja tasa de radiación y básicamente no causa daño al medio ambiente circundante ni al personal.

3. Selección y aplicación del medidor de nivel radar

Existen muchos tipos de medidores de nivel por radar. Al seleccionar uno, lo primero que se debe considerar es la influencia de la temperatura, la presión, la densidad, la viscosidad y la corrosividad del medio medido en su rendimiento. Por lo tanto, es necesario elegir antenas y medidores adecuados según las características del medio y las condiciones de trabajo específicas. Para tanques de pequeño volumen y forma compleja, o aplicaciones donde se requiere medir múltiples interfaces líquidas, se recomienda utilizar un medidor de nivel por radar con antena de guía de onda; para tanques con entornos de medición complejos, como entornos volátiles, corrosivos, de alta presión y alta temperatura, se recomienda utilizar un medidor de nivel por radar con antena sin contacto. Dado que el medidor de nivel no entra en contacto con el medio, se evita que las propiedades físicas y químicas del medio afecten la precisión de la medición o dañen el propio medidor.

Dado que la precisión, el mantenimiento diario y la vida útil del medidor de nivel por radar afectan directamente a la eficiencia de la producción y a los beneficios económicos de la empresa, una excelente calidad y un servicio posventa satisfactorio son cruciales para los usuarios.

El principio de selección se considera principalmente desde los siguientes aspectos, y se siguen las especificaciones de selección de instrumentos correspondientes:

(1) Rendimiento del instrumento; (2) Características del medio; (3) Condiciones de instalación; (4) Condiciones ambientales; (5) Factores económicos.

Las características del medio de medición del nivel líquido influyen en el rango de medición. Los líquidos con una constante dieléctrica menor afectan en mayor medida la distancia de medición del medidor de nivel radar, reduciendo así el rango de medición; por el contrario, los líquidos con una constante dieléctrica mayor afectan en menor medida la distancia de medición del medidor de nivel radar, aumentando así el rango de medición.

El rendimiento de los distintos tipos de medidores de nivel por radar presenta características propias. El modelo adecuado debe analizarse y determinarse según las condiciones de trabajo específicas, como los requisitos de uso, la temperatura, la presión, las características de corrosión del medio medido y el tamaño del espacio utilizado. Por ejemplo, diferentes antenas pueden satisfacer diversos requisitos de medición. La antena cónica, la más utilizada, puede instalarse en la parte superior del tanque o en la guía de ondas del tanque de almacenamiento, siendo adecuada para puntos de medición con un amplio rango de medición. Por otro lado, la antena parabólica es adecuada para la medición de niveles en fase líquida y sólida, y puede utilizarse para mediciones a distancias extremadamente largas. La pequeña antena de bocina es adecuada para contenedores pequeños, y la antena plana es adecuada para diversas condiciones de trabajo.

Existen diversos tipos de instrumentos para la medición del nivel de líquidos, y cada método de medición posee características y aplicaciones específicas. Los medidores de nivel por radar cumplen con ciertos requisitos de medición. Su funcionamiento es estable y fiable, su operación es cómoda y segura, poseen una gran resistencia a las interferencias y su amplio rango de medición permite alcanzar una alta precisión. Por lo tanto, gracias a sus características y ventajas, los medidores de nivel por radar se utilizarán ampliamente en la industria petroquímica.