Descubre cómo funciona el transmisor de nivel por radar y conoce los distintos tipos disponibles, así como sus numerosas ventajas. En este artículo, te explicaremos en detalle este innovador dispositivo que ha revolucionado la industria, ofreciendo mediciones precisas y confiables en tiempo real. No te pierdas la oportunidad de conocer todos los secretos de este sistema de medición que está transformando por completo la forma en que se mide el nivel de líquidos y sólidos en diversos sectores.
Un transmisor de nivel por radar mide la distancia entre el punto de instalación del transmisor y la superficie de un material de proceso ubicado a cierta distancia. Mide la distancia midiendo el tiempo de vuelo de una onda viajera.
Los transmisores de nivel de radar son los transmisores de nivel más utilizados en muchas aplicaciones críticas. Los transmisores de nivel por radar miden con precisión los niveles en el tanque. Básicamente, el transmisor de nivel de radar funciona según un principio muy básico de tiempo de vuelo.
Tiempo de vuelo Principio
El tiempo de vuelo es el tiempo que tarda cualquier onda o partícula en viajar a través de un medio dado, después de ser reflejada por el objeto. El tiempo total que tardan estas ondas o partículas se denomina tiempo de vuelo.
Vamos, t1 = Tiempo que tarda la onda desde el transmisor hasta el objetivo
t2 = Tiempo que tarda la onda en reflejarse de vuelta al receptor
Tiempo de vuelo (TOF) = t1 + t2
Funcionamiento del transmisor de nivel de radar
Como se muestra en la imagen de arriba, un receptor trans envía y recibe ondas. Calcula el tiempo que tardan las olas en ir hacia el objetivo, reflejarse en él y volver.
La velocidad de las ondas es igual a la velocidad de la luz (3 X 108 m/s). El algoritmo del transmisor calcula el tiempo. Por lo tanto, utilizando la fórmula mencionada anteriormente, el transmisor de nivel de radar calcula la distancia entre el receptor trans y el objetivo.
El transmisor de nivel tipo radar tiene un receptor trans que envía la señal de onda electromagnética y recibe la señal después de reflejarse en el objeto. Así, el transmisor mide el tiempo de vuelo.
El funcionamiento básico del transmisor de radar es enviar las microondas (que pueden ser de diferentes frecuencias para diferentes aplicaciones) al recipiente o al tanque y saber el tiempo que tarda en viajar de ida y vuelta desde el nivel lleno en el recipiente o el tanque. Usando la fórmula, distancia = velocidad X tiempo, el transmisor de radar calcula la distancia desde el transmisor hasta la parte superior del material llenado en el tanque.
El factor importante en la selección de la frecuencia de las microondas depende de la constante dieléctrica del material y los vapores llenos y también del medio presente por encima del nivel de llenado.
La precisión de medición del transmisor de nivel por radar depende del dieléctrico del objeto. El objeto que tiene un alto dieléctrico absorbe más las microondas, y la precisión de la medición es menor debido a la menor señal recibida en el transmisor. En este caso, la frecuencia de microondas debe ser mayor.
Tipos de transmisores de nivel de radar
Hay 2 tipos de transmisores de nivel tipo radar. 1 es un transmisor de nivel de radar de tipo sin contacto y el otro es un transmisor de nivel de radar de tipo de contacto.
- Transmisor de nivel de radar tipo contacto
- Transmisor de nivel de radar de tipo sin contacto
Transmisor de nivel de radar tipo contacto
Los transmisores de radar de tipo contacto tienen una antena o receptor trans conectado con una sonda que va al final de la embarcación o el tanque. La antena o receptor trans envía señales de microondas a través de la sonda.
Cuando estas señales de microondas golpean la superficie, se reflejan y regresan hacia la antena o el receptor trans. Aquí, una parte de las microondas sigue viajando hasta el fondo del tanque y se refleja desde allí. La figura 1 muestra cómo las microondas forman un eco cuando no hay material en el recipiente o el tanque. La figura 2 muestra cómo las microondas forman un eco cuando hay material en el recipiente. El transmisor solo entiende el eco y lo traduce a niveles equivalentes. Se forman más ecos en caso de interferencia.
Transmisor de nivel de radar de tipo sin contacto
Los transmisores de nivel de radar de tipo sin contacto tienen una antena o, por ejemplo, un receptor trans y un circuito de procesamiento. La antena o receptor trans está protegido dentro de una forma de cono para detectar microondas en un camino recto para obtener una mejor precisión de medición.
El receptor de antena/trans envía señales de microondas de alta frecuencia dentro del tanque o recipiente. Estas señales de microondas se reflejan desde la parte superior del material que golpean. Entonces, el receptor del transmisor recibe las ondas reflejadas. El transmisor calcula el tiempo entre el envío de ondas y la recepción de ondas. El transmisor calcula la distancia usando la fórmula, distancia = Velocidad x Tiempo
La precisión de la medición afecta si la antena del transmisor se ensucia. La limpieza periódica es imprescindible para una medición de nivel precisa. En los transmisores modernos, está disponible el sistema automático de limpieza de antena.
¿Cómo afecta la constante dieléctrica a la medición?
La constante dieléctrica del material lleno y los vapores presentes en el espacio vacío por encima del nivel lleno afectan la precisión de la medición. El vapor causa interferencia en el camino de las microondas. Por lo tanto, es importante tener en cuenta estos factores al medir. Esto juega un papel muy importante en la medición del nivel real.
Las constantes dieléctricas de los medios o fluidos presentes deben tener una diferencia significativa. Porque si las constantes dieléctricas son casi iguales, entonces no hay una diferencia significativa en los ecos reflejados. Esto depende en gran medida de la frecuencia del microondas utilizado también. La selección de una frecuencia particular para dieléctricos dados es muy típica. Siempre consulte al proveedor antes de implementar cambios o pedir un nuevo transmisor.
Hay diferentes transmisores de nivel de radar disponibles para la medición de interfaz. La diferencia mínima en la constante dieléctrica para una medición de nivel precisa es 5.
Ventajas del transmisor de nivel tipo radar
- Los transmisores de nivel de tipo radar son adecuados para medir niveles de líquidos, sólidos, lodos o interfases.
- Dado que no hay ninguna parte móvil, el mantenimiento es muy inferior.
- Sin efectos en la medición por turbulencia de líquido, cambio de densidad, cambio de temperatura y cambio de presión.
- Los transmisores de nivel de radar de tipo sin contacto también son más adecuados para fluidos altamente corrosivos.
Limitaciones del transmisor de nivel tipo radar
- Si hay un cambio en la constante dieléctrica del material, las lecturas variarán.
- Al usar un radar de contacto, si algún material se adhiere a la sonda, formará ecos y obtendremos una lectura incorrecta. Necesitamos sacar la sonda, limpiarla y volver a instalarla.
- En el radar de tipo sin contacto también, si algún material se adhiere a la antena, entonces debemos limpiarlo.
- Para la medición de interferencias, la diferencia mínima en la constante dieléctrica debe ser 5. De lo contrario, no podremos medir correctamente el eco de la interfaz.
Aplicaciones de los transmisores de nivel por radar
- Industria minera
- Planta de energía cautiva
- Industria del papel y la pulpa
- industria aeronáutica
- Plantas de Cemento
- Plantas de hierro
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