Radar FMCW đo mức không tiếp xúc VG5, VG6, VG7 – Pune Techtrol
Trong các nhà máy hóa chất, xi măng, thực phẩm, khai khoáng và sản xuất công nghiệp, việc đo mức nguyên liệu là một phần quan trọng của quá trình tự động hóa. Tuy nhiên, mỗi ứng dụng lại có những điều kiện vận hành khác nhau. Có bồn chứa chất lỏng xuất hiện bọt trên bề mặt, có bồn chứa hóa chất hoạt động ở nhiệt độ và áp suất cao, trong khi silo nguyên liệu rắn thường phát sinh nhiều bụi khi nạp hoặc xả liệu.
Nếu cảm biến đo mức không phù hợp với điều kiện thực tế, tín hiệu có thể bị ảnh hưởng bởi phản xạ không mong muốn, kết cấu bên trong bồn hoặc đặc tính của môi chất. Điều này khiến việc giám sát mức nguyên liệu và tích hợp tín hiệu vào hệ thống PLC, DCS trở nên khó khăn hơn.
Vậy khi cần cảm biến đo mức radar cho bồn hóa chất, radar đo mức chất lỏng có bọt hoặc radar đo mức silo xi măng nhiều bụi, nên lựa chọn model nào?
Ba dòng radar đáng chú ý là VG5, VG6 và VG7 của Hãng Pune Techtrol . Cả ba sử dụng công nghệ FMCW Radar để đo mức không tiếp xúc, nhưng được định hướng cho những nhóm ứng dụng khác nhau.
VG5: Radar FMCW dành cho chất lỏng, slurry và paste, với phạm vi đo được công bố lên đến 30 m.
VG6: Dòng radar được định hướng cho đo mức vật liệu rắn, bột, hạt và các ứng dụng mà radar thông thường có thể gặp khó khăn.
VG7: Dòng radar đo mức chất lỏng và slurry, phù hợp để khảo sát cho các ứng dụng chất lỏng công nghiệp yêu cầu cao hơn về điều kiện vận hành hoặc độ chính xác.
Dòng VG6 & VG7, dòng radar này có phạm vi đo đến 80 m, với tùy chọn đặc biệt đến 100 m. Tuy nhiên, phạm vi đo thực tế còn phụ thuộc loại anten, đặc tính môi chất và cách lắp đặt.
Điểm quan trọng khi lựa chọn không phải là model nào có phạm vi đo lớn nhất, mà là model nào phù hợp với loại nguyên liệu, cấu tạo bồn và điều kiện làm việc của hệ thống.
Tài liệu chính hãng:
FMCW là viết tắt của Frequency Modulated Continuous Wave, có nghĩa là sóng liên tục được điều chế tần số. Đây là nguyên lý đo được mô tả trong catalogue của các dòng radar VG5, VG6 và VG7.
Dòng VG5, tín hiệu radar được phát qua anten hướng vào bề mặt mục tiêu trong bồn hoặc bể. Tín hiệu phản xạ từ bề mặt được anten thu nhận trở lại. Trong quá trình đo, tần số tín hiệu thay đổi theo quy luật quét tần số. Thiết bị so sánh sự khác biệt giữa tần số phát và tần số nhận để xác định khoảng cách đến bề mặt mục tiêu.
Dòng VG6 & VG7 cũng mô tả nguyên lý FMCW và nêu tần số danh định khoảng 26 GHz đối với VG7. Catalogue VG5 mô tả tần số danh định khoảng 10 GHz.
Công nghệ FMCW có một số ưu điểm so với công nghệ radar xung, bao gồm khả năng phân tách tín hiệu phản xạ tốt hơn, giảm nhiễu, góc chùm tia nhỏ hơn và hạn chế phản xạ gây nhiễu.
Những đặc điểm này có ý nghĩa khi đo mức trong bồn chứa công nghiệp, nơi tín hiệu có thể bị ảnh hưởng bởi đường ống, cánh khuấy, thanh giằng hoặc các kết cấu khác.
Radar đo mức không tiếp xúc sử dụng anten để đo từ phía trên bồn hoặc khu vực cần giám sát. Thiết bị không cần đưa một đầu dò tiếp xúc trực tiếp với toàn bộ môi chất như một số nguyên lý đo khác.
Theo catalogue, các dòng VG có thể được sử dụng để đo mức chất lỏng, slurry và vật liệu rắn tùy theo model và cấu hình. Dòng VG6 & VG7 cũng hỗ trợ đo khoảng cách, đo mức và đo thể tích theo các chức năng được hãng giới thiệu.
Các lợi ích cần xem xét khi sử dụng radar không tiếp xúc gồm:
Không cần đầu dò chạy xuyên suốt chiều cao của môi chất.
Có thể khảo sát cho các bồn hoặc silo có yêu cầu đo mức liên tục.
Có các lựa chọn anten và kết nối quá trình khác nhau.
Có các giải pháp xử lý phản xạ không mong muốn trong bồn có kết cấu phức tạp.
Có thể tích hợp tín hiệu đo vào hệ thống điều khiển khi chọn đúng cấu hình đầu ra.
Tuy nhiên, không nên hiểu rằng radar không tiếp xúc hoàn toàn miễn nhiễm với mọi điều kiện lắp đặt. Chiều cao bồn, vị trí lắp anten, loại vật liệu, hằng số điện môi và các vật cản vẫn là những yếu tố cần được xem xét trong quá trình lựa chọn.
FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) là radar phát tín hiệu liên tục có tần số tăng đều theo thời gian (quét tần số). Tín hiệu đi tới mặt vật liệu, phản xạ rồi về anten với độ trễ. Thiết bị so sánh tần số đang phát với tần số thu được, chênh lệch này tỷ lệ trực tiếp với khoảng cách. VG5 dùng tần số danh định 10 GHz, VG6 và VG7 dùng 26 GHz.
Ưu điểm của FMCW so với radar xung:
Cả dòng ít bị ảnh hưởng bởi điện môi, áp suất, chân không, độ ẩm, bụi, độ nhớt, bọt và nhiệt độ. Chế độ TBF (Tank Bottom Following) cho phép đo sản phẩm có hằng số điện môi thấp tới 1,1.
Radar FMCW khác radar sóng dẫn hướng ở điểm nào?
Radar FMCW không có probe nhúng vào bồn, tín hiệu phát qua anten. Radar sóng dẫn hướng dẫn tín hiệu dọc theo thanh hoặc cáp.
Đo được vật liệu điện môi thấp không?
Được, chế độ TBF cho phép đo hằng số điện môi thấp đến 1,1.
Có lập trình từ mặt đất không cần leo lên đỉnh bồn được không?
Có, tùy chọn màn hình rời cho phép đọc mức và cài đặt từ mặt đất.
Dùng được ở khu vực cháy nổ không?
Có tùy chọn vỏ chống cháy nổ và an toàn nội tại. Vui lòng cho biết cấp khu vực để được tư vấn đúng cấu hình.
