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雷达物位计为制药和食品行业开辟了新天地

编辑: 来源: 发布时间:2019-01-14 09:56:27

    针对卫生应用而优化的小型紧凑型天线系统为制药和食品行业开辟了许多可能性。

    新型雷达物位计具有80 GHz的高信号频率,为以前被认为极其困难的非接触式液位测量应用开辟了新的选择。

    当雷达物位计于2016年推向市场时,即使是专家也对这种新仪器创造的可能性感到惊讶。两年前,当第一台用于散装固体的雷达发射器发射时,其反应也是相同的,该发射器也在80 GHz的相同高频下工作。

    与以前的雷达物位测量仪器的重要区别在于频率:80 GHz而不是通常的26 GHz。这样可以使雷达波束的聚焦效果提高三倍以上,从而对测量产生一系列积极的影响。非常窄的测量光束不仅在具有多个储罐内部构件的应用中具有积极效果,而且在具有介质的应用中具有积极效果,由于其差的反射率(非常低的介电常数)到目前为止用雷达技术不能容易地测量。即使在具有泡沫,极其湍流的产品表面,冷凝物或积聚在天线上的应用中,现在更高的测量确保了更可靠的测量结果。
 
    安装成本低
    突然之间,之前没有考虑过的应用程序成为可能。例如,在化学工业的许多工厂中,现在的趋势是通过冗余的连续测量来补充点水平检测。但是,因为过去安装成本通常太高,大多数工厂经营者决定不做。雷达物位计是一种连续测量仪器,可以快速,轻松地安装和投入运行。雷达传感器可以很容易地安装在更小,更长的现有喷嘴和连接上,因此修改的准备工作很少。

    测量仪器并不总是必须“校准”
    在化学工业的许多过程中,许多仪器需要进行验证和校准;由于各种原因,如税收,高价值产品,会计目的,可能是批次可追溯性或过程验证。这些经过特殊校准的测量仪器通常是专业的,大型的,昂贵的,最重要的是,设置和调试耗时。所以问题是,这些测量总是需要高精度,校准的仪器吗?例如:在大型化工厂中,计量液位通常使用此类设备进行测量,以便进行核算和开票。但是储罐中的液位测量不一定必须相同 - 它只需要足够准确以确保库存满足供应要求。

    技术背景:在大型或高价值的产品化学品储罐上,“财政”校准液位测量系统通常直接在罐中校准,这涉及非常复杂的程序。而且,必须在罐中的不同位置测量介质的温度,以补偿液体和容器本身的总体热膨胀/收缩。此外,由于高精度要求,还必须监测罐压力。尽管如此,许多油罐操作员现在都将雷达物位计作为备用或冗余系统。非接触式,高度聚焦的雷达物位测量仪器的精度为+/- 2 mm,最大范围可达30米,与压力,温度或介质成分无关。

    然而,在许多威士忌酿酒厂中情况不同,应税酒精由紧凑型雷达仪器精确测量。它们通过专业的罐校准图表进行线性化。在威士忌被装入木桶中进行长期成熟之前,它会暂时储存在不锈钢,安全挂锁的酒桶中,这些酒桶处于“关闭和消费”控制之下。雷达传感器是精确测量这些精神储存桶中数量的完美解决方案。

    为人们和测量值提供更高的安全性
    由于其高精度,雷达物位计还能够在南非制药企业提供令人信服的性能。为了确保足够的加工精度,硫唑嘌呤和米氮平的制造商先前已经使用液位测量来计量准确的产品量到这个搅拌容器中。但是,这种方法始终是一种平衡行为。问题是:为了将物质引入容器,必须将其打开。由于压力为3巴且温度在120°和130℃之间,因此在每次填充之前必须对容器进行排气和减压。但这意味着在此过程中无法保证操作人员的安全。因此需要重新考虑:尽管液位测量通常是测量精确数量的更好选择。


 即使大型搅拌器强烈搅动产品表面,80-GHz雷达物位计也能可靠地检测水平

图:即使大型搅拌器强烈搅动产品表面,80-GHz雷达物位计也能可靠地检测水平

    关于小容器的波长
    更高的精度甚至在小容器中也带来了好处。雷达物位计旨在显着减少近距离的干扰信号。尽管一些雷达传感器的阻挡距离(即死区)远小于例如超声波传感器的阻挡距离,但在某些情况下,它对于实验室和研究设施中的应用来说仍然太大。

    现在,将雷达物位计的天线系统集成到过程接头中,它不再伸入容器中。这样可以在靠近过程接头和容器顶部进行测量,从而最大化可用容积。即使使用低介电值的液体,它也可以直接测量到容器的底部。这是如此:在具有低介电常数的介质的情况下,一些信号穿透介质并被容器底部反射回来。这产生两个信号:一个来自实际液位而另一个来自容器底部,这可能由于具有低电介质的液体的较低反射特性和来自较高电介质(金属)容器底部的较强反射而引起问题。即使仍有液体,这也会导致不准确或过早“跳跃”降至零或空。但是现在通过雷达物位计的80 GHz信号的明显更短的波长来解决这个问题。液体介质比以前的26 GHz传感器更强烈地衰减其信号,因此它们不会如此强烈地穿透。结果,来自容器底部的反射明显变弱,使得雷达能够跟随更接近容器底部的液位。

 

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