Tudo o que você precisa saber sobre transmissores de nível do tipo radar

Você tem um sensor de nível do tipo radar em sua fábrica, não é mesmo? Caso não tenha, então esse artigo pode te mostrar como a tecnologia de radar pode te ajudar. Se tiver, então leia o artigo também para descobrir como a tecnologia evoluiu e entenda mais sobre os equipamentos tipo radar IIoT.

As vezes a medição de nível pode ser difícil. Se não escolher o equipamento certo e configurá-lo corretamente, vai acabar com dor de cabeça. É claro que quando você escolhe a tecnologia certa e a configura corretamente, praticamente esquece dela porque seu processo opera com tranquilidade.

A tecnologia de radar oferece inúmeros benefícios e substituiu muitas tecnologias em praticamente todas as aplicações. Sua popularidade aumentou a medida que seu custo caiu, oferecendo uma medição de nível precisa por menos.

Vamos aprender mais sobre a tecnologia e ver como os radares IIoT se tornaram o ponto da virada para monitoramento de nível no mercado.

Como você mede os níveis em tanques?

O mercado oferece uma lista ampla de modelos que usam métodos diferentes para fornecer medição de nível. Como você sabe o quer funcionará melhor para seu processo? Como sempre, isso depende das características e especificações do seu processo.

Então que tipo de sensor? Pressão, hidrostático, capacitivo, ultrassônico ou algo diferente? Você pode usar qualquer um desses, mas o radar também se adequa a muitas aplicações diferentes de várias maneiras. Use-o em conjunto com a IIoT e metade do trabalho será feito para você!

Por enquanto, vejamos mais detalhes sobre os equipamentos tipo radar. Depois trarei mais informações sobre outras tecnologias.

Como o transmissor de nível tipo radar funciona?

Os transmissores de nível do tipo radar geralmente usam um ou dois princípios de trabalho, tempo de voo (ToF) e onda contínua modulada por frequência (FMCW). A seguir – uma explicação sobre cada um!

Com esse método, um equipamento tipo radar mede a distância dele mesmo até a superfície do produto emitindo pulsos de radar para refletir sobre a superfície e de volta para o equipamento.

Sua antena recebe o sinal e o envia para os componentes eletrônicos, onde toda mágica acontece. O microprocessador identifica o eco e calcula o tempo que levou para o sinal retornar.

A distância (D) até a superfície é proporcional ao tempo de voo (t) do pulso do radar. Veja a fórmula que o microprocessador usa:

D = c · t/2

Neste caso, c representa a velocidade da luz.

Depois que o equipamento encontra a distância (D), ele calcula o nível (L) com base na distância vazio (E):

L = E – D

Super simples!

Onda contínua de frequência modulada (FMCW)

Para esse método, o sensor tipo radar emite um sinal de alta frequência. Essa frequência aumenta com o tempo e cria o que chamamos de varredura de frequência ou varredura de sinal. Esse sinal refletirá da superfície do produto a ser recebido pela antena e será transmitido para os componentes eletrônicos com um atraso de tempo (t).

A frequência recebida é diferente da frequência emitida e a diferença (Δf) é proporcional à curva do eco. Isso aplica-se à transformação Fourier em um espectro, conforme exibido aqui:

Depois disso, o equipamento encontra o nível calculando a diferença entre a altura do tanque e a distância medida. Esse método é um pouco mais complexo do que o método ToF, mas você não precisa se preocupar porque o equipamento faz todo cálculo por você.

Qual banda de frequência?

Você precisa entender as faixas de frequência ou pedir ajuda especializada para determinar quais faixas podem ser mais adequadas para sua aplicação. Há sensores de nível sem contato no mercado com quatro marcas diferentes. A maioria usa 6 GHz, 10 GHz ou 26 GHz.

Atualmente, os novos sensores de radar chegam ao mercado com 80 GHz. Eles trazem diversos benefícios para uma instalação de processo, pois se adaptam bem em aplicações onde os transmissores de radar tradicionais precisam de mais espaço para o ângulo do feixe.

Então qual é a melhor faixa de frequência para você? Porque isso depende de muitos fatores em sua aplicação, você precisa fazer muita pesquisa ou passar as informações de processo para um especialista. Fazer isso sozinho é mais detalhado, mas com um especialista é mais rápido. Depende do que você quer fazer.

Monitoramento de nível IIoT?

Já ouviu falar nos sensores de radar IIoT? Transmissores de radar IIoT, como o Micropilot FWR30 da Endress+Hauser, são o mais novo tipo de sensor de nível compacto do mercado.

Esse equipamento é fácil de instalar em tanques pequenos e consegue se mover com eles, se necessário. Essa portabilidade é possível porque o radar usa a alimentação da bateria e comunicação sem fio. Isso significa que você pode transportar um tanque para qualquer lugar que tenha acesso à internet e ainda assim recuperar dados constantemente.

Também é possível rastrear esse equipamento localmente, configurar os limites mín./máx. e receber alertas se os dados mudarem. E por ele usar a frequência de 80 Ghz, você pode instalá-lo facilmente em pequenos contêineres para medições mais confiáveis.

Os radares IIoT baseados em nuvem como o FWR30 permitem configurar o equipamento em apenas alguns passos simples. Depois você consegue acessar todos os seus dados usando seu celular, notebook ou tablet. Além disso, os serviços como Netilion Value têm recursos excelentes como um painel, histórico, mapa, notificações e mais.

Quando você estiver pronto para conhecê-lo melhor, o Netilion oferece teste gratuito. Outras empresas também podem fazer isso, faça uma pesquisa!

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Até mais!