26GHz レーダーレベルセンサーはサイロ内のレベルをどのように測定しますか?

産業オートメーションとプロセス制御の分野では、サイロに保管されている材料のレベルを正確に測定することが最も重要です。サイロは、穀物、粉末、液体、バルク固体など、さまざまな物質を保管するために使用されます。これらのサイロ内のレベルを正確に監視できるため、効率的な運用が確保され、過剰充填や充填不足が防止され、安全性が向上します。レベル測定に利用できるさまざまなテクノロジーの中で、26GHz レーダーレベルセンサーは信頼性が高く人気のある選択肢として浮上しています。 26GHz レーダーレベルセンサーの大手サプライヤーとして、私はこれらのセンサーがサイロ内のレベルを測定するためにどのように機能するかを詳しく掘り下げることに興奮しています。

レーダーレベル測定の基本を理解する

レーダーレベル測定は電磁波伝播の原理に基づいています。レーダーセンサーは、サイロ内の物質の表面に向けて、通常はマイクロ波周波数範囲の電磁波を放射します。これらの波はサイロ内の空気またはその他の媒体を通って伝わり、材料の表面に当たると跳ね返ります。次にセンサーは、飛行時間 (TOF) として知られる、波が材料の表面に到達して戻ってくるまでにかかる時間を測定します。

センサーと材料表面の間の距離 (d) は、式 (d=\frac{c\times t}{2}) を使用して計算できます。ここで、(c) は光速 ((c = 3\times10^{8}\ m/s))、(t) は飛行時間です。距離 (d) が決定され、サイロの全高 (H) がわかれば、サイロ内の材料のレベル (L) は (L = H - d) として計算できます。

なぜ 26GHz なのか?

レーダーレベルセンサーに 26 GHz の周波数を選択すると、いくつかの利点が得られます。まず、26 GHz の周波数はビーム角度と信号強度のバランスが取れています。比較的狭いビーム角は、センサーがレーダー波を材料の表面に集中させることができ、サイロの壁や他の内部構造からの干渉の可能性を減らすことができるため、サイロでは有益です。

第 2 に、26 GHz レーダーセンサーは、サイロ環境に存在する可能性のある塵、蒸気、その他の蒸気を透過する可能性があります。これらの条件は、セメント、小麦粉、化学薬品の保管など、多くの産業用途で一般的です。このような過酷な環境でも効果的に機能する機能により、26GHz レーダーレベルセンサーはレベル測定の信頼できるオプションになります。

26GHzレーダーレベルセンサーのコンポーネント

一般的な 26 GHz レーダーレベルセンサーは、いくつかの主要コンポーネントで構成されています。

80GHz Radar Level Sensor For Hygienic Processes 80GHz Radar Level Sensor For Corrosive Liquids

アンテナ: アンテナはレーダー波を発射し、反射波を受信する役割を果たします。アンテナにはホーンアンテナやロッドアンテナなどさまざまな種類があります。ホーンアンテナは、集束ビームを提供でき、長距離測定に適しているため、サイロアプリケーションでよく使用されます。
送信機: 送信機は 26 GHz レーダー信号を生成し、アンテナに送信して放射します。また、信号のパワーと周波数も制御します。
受信機: 受信機は物質表面から反射されたレーダー波を捕捉します。受信信号を増幅および処理して、飛行時間情報を抽出します。
シグナルプロセッサ: 信号プロセッサは受信信号を分析して飛行時間を正確に決定します。また、信号からのノイズや干渉も除去して、信頼性の高い測定を保証します。
出力インターフェース: 出力インターフェイスにより、センサーは測定されたレベルデータを他の制御システムまたは監視デバイスに通信できます。一般的な出力インターフェイスには、4 ～ 20mA 電流ループ、Modbus、および Profibus が含まれます。

サイロでのインストールとセットアップ

正確なレベル測定には、26GHz レーダーレベルセンサーの適切な取り付けとセットアップが重要です。

場所の選択: センサーはサイロの上部、できれば中央に設置する必要があります。これにより、レーダービームが確実に材料表面に垂直に向けられ、サイロの壁からの反射の可能性が最小限に抑えられます。ただし、サイロ内に内部構造や障害物がある場合には、センサーを中心からずらして設置する必要がある場合があります。
取り付け: センサーは、測定精度に影響を与える可能性のある振動や動きを防ぐためにしっかりと取り付ける必要があります。安定した設置を確保するには、適切な取り付けブラケットまたはフランジを使用する必要があります。
構成: インストール後、センサーを特定のサイロアプリケーション向けに構成する必要があります。これには、サイロの全高、保管する材料の種類、および減衰係数や最小および最大レベル制限などの追加パラメータの設定が含まれます。

信号処理と測定の課題

26 GHz レーダーレベルセンサーは一般的に信頼性が高いですが、信号処理中に対処する必要がある課題がいくつかあります。

多重反射: 一部のサイロでは、サイロの壁、内部構造、または撹拌機からの複数の反射が発生する場合があります。これらの多重反射は誤ったエコーを引き起こす可能性があり、不正確なレベル測定につながる可能性があります。信号処理アルゴリズムは、材料表面からの真のエコーと偽のエコーを区別するために使用されます。
粉塵と蒸気: 26GHz レーダーセンサーは塵や蒸気をある程度透過できますが、重い塵や厚い蒸気は依然としてレーダー信号を減衰させる可能性があります。動的ゲイン調整や信号フィルタリングなどの高度な信号処理技術を使用して、信号の減衰を補償し、正確な測定を保証します。
材質の特徴: 材質が異なれば誘電率も異なるため、レーダー波の反射に影響を与える可能性があります。たとえば、誘電率が低い材料はレーダー信号の反射が少ないため、材料表面の検出がより困難になります。センサーは、保管される材料の誘電率に応じて校正する必要があります。

他のレーダー周波数との比較

26 GHz のレーダーレベルセンサーに加えて、80 GHz などの他のレーダー周波数も市場で入手できます。の腐食性液体用80GHzレーダーレベルセンサーそして衛生プロセス用 80GHz レーダーレベルセンサー26GHz センサーと比較してさらに狭いビーム角度を提供します。このため、狭いスペースがある場合や正確な測定が必要な場合の用途により適しています。

ただし、当社のような 26GHz レーダーレベルセンサーは、基本アプリケーション用の26GHzレーダーレベルセンサーはコスト効率が高く、ほとんどのサイロアプリケーションでも正確な測定を提供できます。また、設置や信号処理の要件に関してもより寛容です。

さまざまな業界でのアプリケーション

26GHz レーダーレベルセンサーは、サイロレベル測定のためにさまざまな業界で広く使用されています。

農業: 農業業界では、サイロに保管されている穀物、種子、肥料のレベルを測定するために 26 GHz レーダーレベルセンサーが使用されています。これにより、農家や穀物取扱業者が在庫を効果的に管理し、タイムリーな補充を確実に行うことができます。
セメントおよび建材: セメント産業では、これらのセンサーはサイロ内のセメント、石灰石、およびその他の原材料のレベルを測定するために使用されます。正確なレベル測定は、生産計画を立て、サイロの過充填または過充填を防止するために非常に重要です。
化学および石油化学: 化学および石油化学産業では、26 GHz レーダーレベルセンサーを使用して、貯蔵タンクやサイロ内の液体およびバルク固体のレベルを測定します。過酷な化学環境でも動作し、信頼性の高い測定を提供します。

結論

26GHz レーダーレベルセンサーは、サイロ内の物質のレベルを測定するための強力なツールです。過酷な環境で動作する能力と正確な測定機能を組み合わせることで、多くの産業用途で人気の選択肢となっています。 26GHzレーダーレベルセンサーのサプライヤーとして、当社はお客様に高品質の製品と優れた技術サポートを提供することに尽力しています。

サイロ用途に信頼性の高いレベル測定ソリューションが必要な場合は、さらなる議論と調達のために当社までお問い合わせください。当社の専門家チームが、お客様の特定のニーズに適したセンサーの選択を喜んでお手伝いいたします。