Livello radar: quale ha un potere di penetrazione maggiore ad alta frequenza o a bassa frequenza?

1. Alta e bassa frequenza: una tabella per spiegare chiaramente

🟠  Radar a bassa frequenza
Rappresentativo: 6 GHz/10 GHz
La lunghezza d'onda è di circa30-50 mm
Dimensioni dell'antenna grandi (bocca a tromba spessa)
Angolo del fascio (15 °~30 °)
Precisione di misurazione± 5-10 mm
La portata può raggiungere20-30 metri
Penetrazione della schiuma✅  Forte
Adattamento ai gas corrosivi✅  Buono
Applicabilità a piccoli serbatoi❌  Scarsa (il fascio colpisce la parete del serbatoio)
Basso prezzo

🟢  Radar ad alta frequenza
Rappresentativo: 26 GHz/80 GHz
Lunghezza d'onda approssimativamente3.7-11 mm
Dimensioni dell'antenna piccole (può essere utilizzata come antenna planare)
Angolo del fascio stretto (3 °~8 °)
Precisione di misurazione± 1-2 mm
Portata30-100m (tipo 80G)
Penetrazione della schiuma❌  Debole (verrà assorbita dalla schiuma)
Adattamento ai gas corrosivi⚠️  È necessario considerare la sigillatura
Applicabilità a piccoli serbatoi ✅  Discreta (fascio concentrato senza colpire le pareti)
Prezzo elevato(soprattutto costoso per 80G)
⚠️  Promemoria importante: Il termine 'forte penetrazione' dovrebbe essere interpretato con cautela nel campo dei radar di livello——

Il radar a bassa frequenza ha una maggiore capacità di penetrare schiuma e vapore, poiché la lunga lunghezza d'onda non viene facilmente diffusa dalle bolle nella schiuma. Il segnale radar ad alta frequenza ha un'elevata concentrazione di energia e risoluzione, ma è più sensibile all'attenuazione della schiuma e del vapore acqueo. Entrambi non possono penetrare la superficie del liquido stessa - il radar misura il riflesso della superficie del liquido, non la penetrazione!

2, Perché il radar a 80 GHz è diventato mainstream negli ultimi anni?
Intorno al 2015, un gran numero di radar a onda continua modulata a banda larga (FMCW) a 80 GHz è entrato nel mercato ed è rapidamente diventato mainstream nel settore.
Ci sono diverse ragioni chiave dietro questo:
Salto di qualità nella precisione di misurazione:
Tecnologia 80 GHz + FMCW a banda larga, con una precisione di ± 1 mm, un miglioramento di un ordine di grandezza rispetto al vecchio modello da 6 GHz con ± 5 mm
Le antenne possono essere realizzate estremamente piccole:
La lunghezza d'onda di 80 GHz è solo 3,7 mm e con un'antenna a schiera planare, le dimensioni complessive possono essere molto ridotte, rendendola facile da installare su piccoli contenitori e tubazioni
Angolo del fascio estremamente stretto:
Circa 3 ° a 4 °, quasi non influenzato dalle interferenze dei componenti interni del serbatoio, semplificando notevolmente l'impostazione della "soppressione dei falsi echi"
Maggiore portata:
Alcuni modelli possono raggiungere fino a 100 metri, coprendo quasi tutti i serbatoi di stoccaggio industriali
Rapido calo dei prezzi:
Dopo la produzione su larga scala, il prezzo del modello a 80 GHz si è avvicinato a quello a 26 GHz, dimostrando il suo vantaggio in termini di rapporto costo-efficacia

⚠️  Svantaggi degli 80 GHz:
① Condizioni di lavoro con schiuma concentrata (come serbatoi di fermentazione e liquore nero di cartiera) - la schiuma assorbe i segnali ad alta frequenza, quindi si raccomanda ancora il radar a bassa frequenza o a guida d'onda
② I requisiti per le guarnizioni a vapore ad alta temperatura e alta pressione sono più rigorosi e la progettazione dei materiali e delle strutture di tenuta è più complessa
③ In ambienti con gas altamente corrosivi, la durata delle guarnizioni dell'antenna deve essere valutata con enfasi

3, Suggerimenti per la selezione della frequenza in diverse condizioni operative
✅  Dare priorità agli 80 GHz
Piccolo contenitore (DN<1000mm)
Un reattore con pale di agitazione e serpentine di riscaldamento
Misurazione del livello del liquido in tubazioni di bypass
Misurazione accurata di silos di materiali solidi
Serbatoio di stoccaggio per misurazioni commerciali ad alta precisione
Richiede un diametro di installazione estremamente piccolo (inferiore a DN50)
🟠  Dare priorità alla selezione della bassa frequenza a 6 GHz
C'è una grande quantità di schiuma continua sulla superficie del mezzo
Serbatoio di stoccaggio ad alta temperatura (con vapore acqueo concentrato)
Grande serbatoio di stoccaggio verticale (portata>30 m)
Gas volatili altamente corrosivi (cloro, ammoniaca)
Progetti con requisiti di bassa precisione e sensibili al prezzo
🔵  Posizionamento a 26 GHz

Selezione di transizione tra alte e basse frequenze
Serbatoio di stoccaggio di medie dimensioni (DN 1000-3000mm)
Condizioni di lavoro con schiuma lieve
È ampiamente applicato e la fornitura di pezzi di ricambio è matura

🔴  In situazioni in cui i radar di livello non sono adatti
Serbatoio sottovuoto (senza mezzo atmosferico, incapace di propagare microonde? - No! Le microonde si propagano meglio nel vuoto)
La costante dielettrica del mezzo è estremamente bassa (come il gas liquefatto con ε<1.5) - il riflesso è estremamente debole e si raccomanda il radar a guida d'onda
Il corpo del serbatoio è una struttura a rete metallica (perdita di segnale)
Intensa turbolenza/schizzi senza superficie liquida
💡  Descrizione del serbatoio sottovuoto: Le microonde (onde elettromagnetiche) si propagano senza ostacoli nel vuoto (con una velocità pari alla velocità della luce) e i radar di livello sono pienamente utilizzabili nei serbatoi sottovuoto, anche più accuratamente che in ambienti con gas (eliminando gli errori di correzione dell'indice di rifrazione del gas).