logo copy
با ما در تماس باشید
031-34220145
0939-90-70-860

شرکت باروس صنعت واردکننده و تامین کننده انواع ترانسمیتر های راداری

ترانسمیتر راداری : 

تاریخچه تراسنمیتر راداری  : 

امواج راداری که مخفف کلمات RAdio Detection And Ranging به معنی تشخیص رادیویی و مسافت یابی می باشند. در اواخر دهه ۱۳۹۰ و در صنایع نظامی، جهت تخمین مسافت‌های هوایی ارایه شد. از آن زمان به بعد رادار علاوه بر کاربردهای نظامی در حوزه های زیادی از جمله سیستمهای ناوبری (کنترل ترفیک) کشتی و هواپیما، هواشناسی، وسایل خنگی ( میکروفرها) و… به کار گرفته شد. در حدود ۵۰ سال است که با ساخت سنسورهای راداری از این موج جهت اندازه گیری ارتفاع سیال درون مخزن نیز استفاده میشود.

مشخصات تراسنمیتر راداری  : 

میزان بازتاب امواج از سطح سیال به اندازه ثابت دی الکتریک آن وابسته میباشد. هر ماده ای که دارای ثابت دی الکتریک بزرگتر از ۱/۸ باشد امواج راداری را منعکس خواهد کرد. خلاء دارای ثابت دی الکتریک ۱ است و امواج راداری از آن عبور ی کنند و بازتاب نخواهند شد. هوا، بخار، برخی گازها و کف های وجود در سطح سیال، دارای ثابت دی الکتریک کوچکتر از ۱/۸ میباشند و امواج رادار به راحتی از آنها عبور ی کنند.

 این دقیقا همان دلیلی است که تمایل به استفاده از سطح‌سنج‌های راداری را در اندازه گیری سطح مخازن افزایش داده است. زیرا هوا، بخارها و کف های موجود در بالای مخزن تأثیری بر اندازه‌گیری ارتفاع سیال درون آن نخواهند داشت. موادی مانند آب، نفت خام و مشتقات آنها، به راحتی این امواج را منعکس می‌کنند. هر چه ثابت دی الکتریک بزرگتر باشد امواج بیشتری بازتاب خواهند شد و اندازه گیری سطح با دقت بیشتری انجام میشود.

 اموج رادار در خلاء با سرعت نور حرکت میکنند. سرعت انتقال واقعی اموج راداری به محیطی که موج از طریق آن عبور میکند بستگی دارد. موج زمانی که به یک سطح با ثابت دی الکتریک متفاوت منتقل میشود، منعکس خواهد شد. هر چه تفاوت در ثابت دی الکتریک بین دو سطح بیشتر باشد میزان انعکاس امواج هم بیشتر خواهد بود.

روش اندازه گیری تراسنمیتر راداری  : 

روش اول (محاسبه زمان رفت و برگشت امواج )  : 

در این حالت، امواج به صورت ناپیوسته از آنتن ارسال شده، و پس از برخورد به سطح مورد نظر بازتاب می شوند ترانسمیتر با اندازه گیری مدت زمان سپری شده در رفت و برگشت امواج ، سطح مایع را اندازه گیری می کند. با توجه به اینکه امواج با سرعت نور حرکت می کنند. زمان اندازه گیری شده بیسار کوچک و در حدود پیکو ثانیه می باشد که اندازه گیری دقیق آن بیسار مشکل است. این امر موجب کاهش دقت اندازه گیری با این روش میشود. لذا این روش بیشتر برای تشخیص سطح سیال در مسافت های دور به کار می‌رود.

روش دوم (محاسبه اختلاف فرکانس ایجاد شده)  : 

در این روش امواج رادار بصورت پیوسته ارسال میشوند، و پس از برخورد با سطح سیال برگشت داده می شوند. ترانسمیتر به جای سنجش مدت زمان رفت و برگشت امواج، اختلاف فرکانس ایجاد شده را اندازه گیری میکند. امواج رادار با یک فرکانس اولیه ثابت ارسال میشوند، اما امواج بازگستی از سطح سیال، نسبت به امواج ارسالی تاخیر زمانی و جابجایی فرکانسی خواهند داشت. سنسورهای راداری با اندازه گیری این اختلاف ایجاد شده که با سطح سیال درون مخزن تمناسب میباشد ارتفاع سیال را محاسبه می‌کنند.

اجزا تراسنمیتر راداری  : 

قسمتهای مختلف یک ترانسمیتر راداری در شکل زیر نشان داده شده است. بخش الکترونیک در حقیقت قلب این سنسور میباشد. که بوسیله یک اسیلاتور امواج الکترومغناطیسی را تولید می کند. که با تحلیل امواج بازتاب شده، سیگنال خروجی مناسب را برای سیستم کنترل ارسال میکند. امواج تولید شده از طریق هادی امواج(Waveguide) ارسال میشوند. آخرین بخش، آنتن است که از پخش امواج ارسالی جلوگیری کرده، و کمک می کند که امواج در یک زاویه معین حرکت کنند و در کل فضای مخزن منتشر نشوند.

آنتن تراسنمیتر راداری  : 

اندازه آنتن با اندازه فرکانس امواج ارسالی مرتبط میباشد. هر چه فرکنس بالاتر باشد اندازه آنتن کوتاه‌تر میشود. اکثر ترانسمیترهای راداری در محدوده ۵ تا ۱۰ گیگاهرتز ساخته می‌شوند. این سنسورها هیچگونه تماسی با سیال درون مخزن برقرار نمی کنند. اما جهت جلوگیری از ایجاد خوردگی در آنتن توسط بخارت بالای مخزن آنتن معمول از جنس فولد ضد زنگ که در برابر خوردگی مقاوم است ساخته می شود.

زاویه تابش امواج رادار به دو عامل بستگی دارد: ابعاد آنتن و فرکانس امواج ارسال شده. هر چه آنتن بزرگتر باشد اشعه متمرکزتر خواهد بود و باگشت امواج بهتر صورت می گیرد. هر چه فرکانس برگتر باشد، اشعه نیز متمرکزتر میشود. لذا بهترین وضعیت این است که اندازه آنتن و فرکانس امواج ارسالی تا حد ممکن بزرگ باشند. اما چنانچه فرکانس بیش از حد افزایش یابد موج رادار شدید به تداخل امواج خارجی حساس می شود. اندازه آنتن نیز با مشخصات فیزیکی مخزن و محل نصب تعبیه شده برای آن، محدود می شود.

آنتن ها در مدل های مختلفی ساخته میشوند که پرکاربرد ترین آنها عبارتند از : 

آنتن های مخروطی یا شیپوری شکل : 

این آنتن ها برای اندازه گیری ارتفاع مخازن حاوی مایعاتی نظیر نفت و مشتقات آن مناسب می باشند. اما برای سیالاتی که حالتی بین مایع و جامد دارند نظیر قیر و آسفالت مناسب نیستند. شکل انتن منجر می شود که زاویه تابش امواج ارسالی بزرگ شود، لذا در مخازنی که تجهیزات داخلی زیادی درون آنها نصب شده باشد، و یا مخازن باریک، استفاده از این نوع آنتنها توصیه نمی شود. زیرا احتمال برخورد امواج با تجهیزات درون مخزن و انعکاس ناصحیح امواج، افزایش می یابد. نمونه ای از این آنتنها در شکل زیر نشان داده شده است.

راداری
راداری
آنتن های سهمی‌وار : 

این آنتن ها مناسب سیالتی هستند که حالتی بین مایع و جامد دارند. و نسبت به آلودگی و ناخالصی های همراه سیال حساس ترند. و لذا برای اندازه گیری آسفالت و گوگرد مناسب هستند. مواد جامد همچون سیمان، برگشت امواج کمتری دارند و نیاز است که از آنتن های حساس‌تری همچون آنتن های سهمی‌وار برای اندازه گیری ارتفاع آنها استفاده شود.

 قطر این آنتن‌ها نسبت به آنتن های مخروطی بزرگتر است و امواج صادره از آنها باریکتر می باشد. این آنتن‌ها، قادر به اندزه گیری ارتفاع بیشتری میباشند. امواج باریک اجازه نصب آنتن در مخازن باریک و مخازنی که تجهیزات داخلی درون آنها نصب شده باشد را میدهد.نمونه‌ای از این نوع آنتن ها در زیر مشخص گردیده است.

راداری
آنتن های میله ای : 

این آنتن ها مناسب مخازن کوچک هستند. و در شرایطی که دریچه ورودی در نظر گرفته شده برای آنتن کوچک باشد می‌توان از این نوع آنتن‌ها استفاده کرد. در این آنتن ها از پخش امواج جلوگیری می شود و امواج با قدرت بیشتری به سطح سیال برخورد می کنند و بازگشت امواج بهتر خواهد بود. نمونه ای از این آنتن ها در شکل زیر  نشان داده شده است.

راداری
csm_optiwave-5200_1886e70440
آنتن های تخت : 

این نوع آنتن ها نسل جدید آنتن‌های راداری هستند، که بصورت یک صفحه تخت ساخته می شوند. این کار از انتشار امواج جلوگیری می کند و زاویه تابش موج بسیار کوچک خواهد شد. آنتن های تخت مناسب برای سیالات خورنده و بهداشتی، و مخازن با سطح متلاطم می‌باشند. در آنتن‌های پیشین برای جلوگیری از تماس سیال با آنتن مقداری از فضای بالای مخزن بدون استفاده باقی می‌ماند. همچنین طول آنتن که درون مخزن قرار می گرفت، تماس بیشتری با بخارات بالای مخزن داشت که احتمال خوردگی در آن افزایش می یافت اما در آنتن‌های تخت این محدودیت ها وجود نخواهد داشت. نمونه ای از این نوع آنتن ها در شکل زیر نشان داده شده است.

راداری
5668eb70e3dde68ed5f9a3428412a891615648e7

نصب و بهره برداری تراسنمیتر راداری  : 

این ترانسمیترها هیچ قطعه و بخش متحرکی ندارند، و کمتر نیاز به تعمیر پیدا می کنند. این ویژگیها بر قیمت این نوع سنسورها افزوده است و می توان گفت یکی از گرانترین سطح سنج ها میباشند.این سنسورها ممکن است تحت تأثیر میدانهای الکتریکی و  مغناطیسی قرار گیرند. و نباید در محیط هایی که این امواج حضور دارند نصب شوند.

  • انعکاس اشتباه امواج در برخورد با سطوح فلزی داخل مخازن بزرگترین مشکل این نوع سنسورها است. هر چند می توان از سنسورهای با فرکانس بالا، که موج باریکتری صادر می کنند استفاده کرد. اما این امر همیشه مقدور نیست و سنسور باید به نحوی نصب شود که از برخورد امواح با دیواره مخزن، و تجهیزات داخلی آن جلوگیری شود.
  •  تغییر در ثابت دی الکتریک به دلیل تغییرات فشار و دما، کمترین تأثیر را بر این نوع سنسورها دارد.
  •  اگر درصد اشباع بخارات بالای مخزن زیاد باشد، ممکن است بر سرعت انتشار امواج تأثیرگذار شود. اما این تأثیر خطی است و در صورت وقوع می توان آنرا جبران کرد.
  •  ذرات گرد و غبار موجود در بالای مخزن در صورتیکه شارژ شده باشند و میدان‌های الکتریکی در اطراف خود تولید نمایند، می توانند انرژی امواج راداری را تضعیف کرده و حوزه انتشار آنها را کاهش دهند.

 

آنتن 

مهمترین مسله در زمان بهره برداری از سنسورهای راداری نصب صحیح آنتن می باشد. نصب سنسورهای راداری اسان است، و با توجه به اینکه موج صادره از این سنسورها، در محدوده ایمن قرار درد نصب آنها نیازمند اعطای مجوز از سازمانهای خاص نمی باشد. تنها بیاد در هنگام نصب آنتن، به توصیه های سازنده به طور کامل توجه داشته باشیم.

  •  محل نصب این سنسورها معمول در بالای مخازن است، و از طریق نازلی که بری ورود آنتن به درون مخزن تعبیه شده ست، نصب میشوند. بعد نازل برای آنتن های مختلف، متفاوت است، این بعد معمولا از سوی سازنده دستگاه تعیین میشود. طول نازل باید به اندازه ای باشد که آنتن از آن بیرون بزند.
  • ترانسمیر در قسمت بالای آنتن و بیرون از مخزن نصب می شود و جهت ارتباط با آنتن و ارسال امواج رادار باید از مواد غیر آهنی اسفاده شود، زیرا امواج راداری از فلزات عبور نمی‌کنند و بازگشت می شوند. 
  • آنتن نباید خیلی نزدیک به دیواره مخزن نصب شود. نصب آنتن در نزدیکی لوله های ورودی به مخزن، باتوجه به اغتشاش و تلاطم موجود در سطح سیال، توصیه نمی شود.
  •  شکل زیر محل مناسب جهت نصب آنتن را نشان میدهد. 
  • چنانچه محدودیی در محل نصب آنتن وجود نداشه باشد توصیه میشود که از آنتن های با قطر بزرگتر اسفاده شود، زیرا این نوع آنتن ها امواج برگشتی را به راحتی دریافت می کنند.

 تراسنمیتر راداری با هادی لوله : 

جهت اندازه گیری ارتفاع سیال در شرایطی که تلاطم و اغتشاش در سطح سیال زیاد است، از یک لوله برای هدایت امواج استفاده میشود. امواج از درون لوله عبور کرده و با سطح مایع برخورد میکنند. این لوله اجازه ورود تلاطم سطح سیال به مسیر اندازه گیری را نمی دهد و از ورود كفها و حباب های موجود در سطح سیال نیز جلوگیری می کند. سنسورهای راداری خاصی بدین منظور ساخته شده اند که به آنها سطح سنج های راداری با هادی لوله ای امواج گفته می شود. 

نمونه ای از این آنتنها در شکل زیر نشان داده شده است، این آنتن ها به گونه ای طراحی می شوند که امواج از مرکز لوله عبور نمایند و برخوردی با دیواره های لوله نداشته باشند. استفاده از این آنتنها موجب افزایش امواج برگشتی و دقت اندازه گیری می شود. لذا در شرایطی که ثابت دی الكتريك سيال کوچک باشد و احتمال برگشت امواج از سطح آن بسیار پایین باشد، این آنتن‌ها گزینه خوبی خواهد بود.

20210912_115001

معایب و مزایا : 

مزایا : 

  • قابل استفاده برای سیالات خورنده.
  • قابل استفاده برای صنایع بهداشتی و غذایی . 
  • دقت مناسب . 
  • برخلاف سنسورهای التراسونیک، در سیالاتی که با کف پوشیده شده اند هم قابل استفاده میباشند.
  • بدون قطعه مکانیکی.
  • عدم تاثیر پذیری از تغییرات چگالی.

معایب : 

  • قیمت بالا.
  • تاثیر پذیری از موانع درون مخزن.
  • نامناسب برای مخازن کوچکتر از یک متر.
  • برای مشاهده انواع ترانسمیتر اختلاف فشار لطفا کلیک کنید.
ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.