Niveaumåling – Guided radar
Signalet bevæger sig ned langs staven indtil det møder medie overfladen, hvorfra det delvis reflekteres. Den tid det tager for signalet at bevæge sig fra transmitteren til overfladen – og retur – er udtryk for afstanden til medieoverfladen – og dermed niveauet i silo-/tanken.
Som i alle radar målere bevæger den elektromagnetiske bølge sig med en hastighed tæt på lysets (ca. 300.000 km/sek) og målingen er uberørt af hvilket bæremedie der befinder sig i tanken (gas over medieoverfladen), samt temperaturer og tryk på dette. Refleksion af et radar signal beror nemlig på ændringer i dielektricitets konstanten.
Alle produkter har en defineret dielektricitets konstant (Dc), således er Dc for vacuum defineret som 1 – og alle andre produkter bestemmes så relativt til denne værdi. I vacuum bevæger elektromagnetiske bølger sig med lystes hastighed – i alle andre medier vil hastigheden sænkes relativt i forhold til dielektricitets konstanten.
I praksis viser det sig, at det kan være yderst vanskelligt at måle på medier med en Dc < 1,7, da det meste af energien optages og forsat vil bevæge sig gennem mediet – et problem som specielt ses i forbindelse med måling på kulbrinter, som f.eks. LPG (Dc = 1,4). Her bliver det reflekterede signal simpelthen så svagt at selv små variationer i proces konditionerne, det kunne være små hvirvler på overfladen, kan resultere i tab af målesignalet.
Proben kan benyttes til at optimere målingen
Den største fordel ved den guidede radar er, at man har ”styr på målesignalet” så det ikke reflekteres ”forkert” grundet skæve vinkler på overfladen. I praksis betyder det at der er mere signal at arbejde med, og målingen derfor ikke påvirkes af støvskyer eller skum, der kan dannes henover medieoverfladen.
Selvom signalet følger proben, er der dog en vis spredning af signalet omkring proben. Spredningen afhænger af probens udformning og derfor er der flere forskellige typer at vælge mellem – for bedre tilpasning til den enkelte opgave:
Den mest udbredte probe består af en enkelt stav eller wire, der blot hænges ned fra toppen af tanken.
Til væsker benyttes som regel en tynd wire (typisk Ø2mm), mens faste stoffer kræver en lidt tykkere wire (>Ø4mm). Kabelproben afsluttes normalt med et lod der holder wiren udstrakt. Ved lange kabellængder skal man være opmærksom på det træk, som mediet kan afstedkomme – det kan betyde at der skal vælges en kraftigere wire, ligesom det også er en god ide at sikre sig at tankens låg rent faktisk kan holde til trækket.
Er mediet uroligt kan det være en fordel at fastgøre wiren til tankbunden, og f.eks. vælge en version med et ”øje” i stedet for loddet – eller alternativt benytte en stav probe.
Fordelen ved en fast stav er, at den let kan coates, så måleprincippet kan benyttes i tanke med aggressive medier. Ulempen er at måleren bliver temmelig vanskellig at håndtere hvis den bliver for lang, hvorfor stav proben normalt ikke leveres i længder over 6 meter.
Til ”snævre” montagesteder, hvor spredningen fra enkelt proben er for stor, er der mulighed for at vælge en enkelt probe omsluttet af et referencerør med en række huller i (så mediet kan trænge ind i røret). Den specielle udformning sikrer at målesignalet ”holdes” indenfor referencerøret, der med en udvendig diameter af størrelsesordenen Ø25mm, sikrer at systemet også kan bruges i tanke hvor pladsen er begrænset, eller hvor der er risiko for fremmedlegemer kan give refleksion.
Typiske data for en Guidet radar er:
- Måleområde: 0,4 til 50m i væske
- Dielektricitets konstant (minimum) 1,4
- Nøjagtighed: ±3 mm eller 0.03% af målt afstand
