Традиционные проблемы, связанные с пенным слоем при измерении уровня жидкости, и прорывное решение — радарные уровнемеры на частоте 80 ГГц.

В промышленных процессах, таких как химическая, пищевая и очистка сточных вод, образование пены на поверхности жидкостей является распространённым явлением. Однако этот слой пены представляет собой значительную проблему для традиционных приборов измерения уровня жидкости. С развитием высокочастотной радиолокационной технологии, 80 ГГц Радарный уровнемер Благодаря своим превосходным характеристикам он постепенно становится идеальным решением для измерения уровня жидкости в пенистых средах.

Пена по сути представляет собой двухфазную смесь газа и жидкости, и её основное влияние на измерительные сигналы проявляется в поглощении и рассеянии. Радиолокационные волны низкой частоты или ультразвуковые сигналы испытывают резкое ослабление энергии при проникновении через слой пены, в результате чего сигнал либо не достигает настоящей поверхности жидкости, либо даёт слишком слабый отклик, возвращающийся с этой самой поверхности. Следовательно, прибор может в конечном итоге измерить ложный уровень жидкости на поверхности пены.

Радарный уровнемер с частотой 80 ГГц эффективно решает эту задачу двумя способами:

Чрезвычайно высокая частота и более короткая длина волны: Частота 80 ГГц означает чрезвычайно малую длину волны. Электромагнитные волны с короткой длиной волны обладают лучшей проникающей способностью, что позволяет им эффективнее проходить через слой пены и достигать поверхности жидкости, вместо того чтобы в значительной степени поглощаться или отражаться пеной.

Чрезвычайно высокая способность фокусировки и соотношение сигнал/шум: угол фокусировки антенны (угол луча) радиолокационной волны обратно пропорционален частоте. Типичный угол луча для радара на частоте 26 ГГц составляет примерно 8°, тогда как радар на частоте 80 ГГц может иметь угол луча всего 3° или даже меньше. Близость к прямому лучу означает, что передаваемая энергия более сосредоточена и практически полностью направлена на настоящую поверхность жидкости, что значительно снижает потери энергии и неэффективные отражения в слое пены. Одновременно это эффективно предотвращает помехи от таких препятствий, как стенки резервуара и мешалки. Даже после затухания в пене возвращённый эхо-сигнал с настоящей поверхности жидкости остаётся чётким и достаточно мощным, чтобы быть распознанным чувствительной приёмной системой.

Преимущества и факторы выбора при применении в полевых условиях

В практических применениях радарные уровнемеры на частоте 80 ГГц демонстрируют значительные преимущества. Их установка проще благодаря чрезвычайно малому углу луча, что позволяет не отдаляться специально от препятствий, как это требуется при использовании приборов с широким лучом, тем самым снижая требования к монтажу. Кроме того, точность измерений у них чрезвычайно высока — погрешность в миллиметры не зависит от изменения толщины слоя пены, что обеспечивает надежные данные для управления процессами и учёта запасов.

Однако при выборе уровнемера для пенообразных сред следует обратить внимание на следующие моменты: в случае чрезвычайно густой и влажной пены, хотя радар с частотой 80 ГГц обладает наиболее мощной проникающей способностью, всё же необходимо оценить степень затухания сигнала. В этом случае крайне важно предоставить поставщику подробные характеристики толщины пены, её плотности и других свойств, чтобы обеспечить точный расчёт соотношения сигнал-шум. Кроме того, в условиях интенсивного перемешивания или кипения, когда наблюдаются большие колебания уровня жидкости и значительное образование пены, рекомендуется выбирать модель прибора с более высокой мощностью (большей вместимостью), а также оптимизировать место его установки, чтобы гарантировать стабильность сигнала.

Вкратце, высокочастотный диапазон 80 ГГц Радарный уровнемер Благодаря превосходной способности проникновения в пену, чрезвычайно высокой точности фокусировки и устойчивости к помехам, данное устройство эффективно решает давно существующую «проблему пены» при измерении уровня жидкостей в промышленности. В условиях современного стремления к высокоточным и надежным измерениям оно стало ведущим решением для измерений в условиях наличия пены, обеспечивая мощную техническую поддержку оптимизации процессного контроля и повышения безопасности и эффективности производства.