בחר את התדר הנכון עבור משדר רמת מכ"ם

במהלך 40 השנים האחרונות חוותה טכנולוגיית המכ"ם שיפורים ופיתוחים רבים. בגלל זה, אנשים רבים העניקו לו עדיפות רבה לשימוש במדידה ברמה לשימוש תעשייתי יומיומי.

מלבד זאת, חלה גם התפתחות חדשה למכשירי משדר רמת הרדאר ללא מגע באזור הבחירה ברמת תדר המיקרוגל שהמכשיר יכול להעביר.

המכשירים מגיעים בתדר בינוני בין 24 ל -29 ג'יגה הרץ ובתדירות נמוכה בין 6 ל -11 ג'יגה הרץ, ומדי רמת הרדאר כבר נמצאים בשימוש כך שהם עשויים לתת רמות מדידה אמינות ומדויקות.

יתר על כן, משתמשי קצה ייהנו מאוד כאשר יש מגוון רחב של מכשירים זמינים לבחירה. עם זאת, חשוב לבחור במכשיר למדידת רמת הרדאר שתאורת התדרים שלו תואמת ליישום אליו הוא משמש.

מכיוון שלכל אפליקציה יש רצועת תדרים שמתאימה לה ולא כל רצועות תדרים יכולות להתאים לכל יישום, על המשתמש לשקול היטב את החולשות והעוצמות של משדרים ברמת הרדאר תוך התחשבות במצבים השונים שיכולים להשפיע על הביצועים שלהם לפני שהם משתמשים בהם.

כיצד יכולות להקות התדירות להשפיע על דיוק המדידה?

מכשיר מכ"ם מודד את המרחק בינו לבין משטח דרך גלי המיקרוגל שהוא פולט. חישוב זה נעשה על ידי חישוב הזמן שלוקח לדופק להגיע למשטח המדוד ואת הזמן שהדופק משתקף חזרה למכשיר.

מה שקובע את אורך הגל במקרה זה הוא התדר; מכאן שככל שאורך הגל גבוה יותר כך התדר קצר יותר.

המאפיין הבסיסי בכל מכשיר חיישני רמת רדאר הוא התדר מכיוון שיש לו השפעה על ביצועי המדידה בדרכים רבות. לדוגמא, תחזור אות חלש היה במיקרוגל בתדרים גבוהים המנותבים דרך מדיום בגלל דרגת הספיגה הגבוהה שלו.

דוגמה דומה היא צליל מוסיקה שנשמע מאחורי קיר אחד. ניתן לשמוע בס בתדר נמוך מכיוון שהוא יכול לחדור לקיר, ואילו הטרבל בתדר הגבוה יהיה אחרת.

ברוח דומה, קצף ואבק, אדים ועיבוי הם תנאים חיוביים של יישום מדידת מפלס מכיוון שהם משפיעים על הביצועים של מכ"ם בתדירות גבוהה; הם משפיעים על משוב האות שלו ואז על הדיוק שלו בכללותו.

מד רמת הרדאר קולט אותות ועוצמת האות תמיד פוחתת בכל פעם שהוא מופץ באמצעות מדיום. לכן, אותות בתדירות גבוהה תמיד חווים הנחתה גבוהה יותר מאשר תדרים בינוניים ונמוכים.

ישנה השפעה משמעותית של תדר על זווית הקורה ורוחבה של אנטנת הרדאר. הסיבה לכך היא שמכשיר עם אות בתדר גבוה יכול לאפשר זווית קרן קטנה בעזרת אנטנה קטנה. ואילו, לזוויות קורות קטנות יש תועלת רבה מכיוון שהן מסייעות במניעת חסימה כלשהי במיכלים ובכלי.

עם זאת, בעזרת אנטנה גדולה, גם מכ"מים בתדר נמוך יכולים להגיע לזוויות קרן קטנות. לכן, משתמש צריך לשקול את הגדלים הזמינים המותאמים בכלי.

באופן דומה, ישנם חסרונות שהקורות הצרות יחוו. משדר מפלס רדאר קרן צרה תיחסם לחלוטין עם כל חסימה במיכל, אך קרן רחבה יותר תסבול מחסימה חלקית בעוד שמדידתה עדיין יכולה להיות אמינה.

מדידת הרמה של מכ"ם יכולה להיות מושפעת מטלטלות בתוך הנוזל המעובד. הסיבה לכך היא שעל פני הנוזל, מיקרוגל פוגע בגלים ואדוות. לרוע המזל, מיקרוגל זה יתפזר ויתפזר ולא יחזיר לאנטנה בגלל הסערה. זה יכול לגרום לאובדן עוצמת האות של כ- 90% להתרחש ובכך להשפיע על מהימנות ודיוק המדידות. לכן זה ישפיע גם על אורכי גל קצרים בשידורים בתדרים גבוהים.

התאמת היישומים

בענפי העיבוד ישנם מספר יישומים למדידת מפלס רדארים. עם זאת, ישנם אתגרים גם בכל יישום. לכן, על המשתמשים לקחת בחשבון את הלהקה או את תדרי התדרים המתאימים להם ביותר בפתרון הבעיה שלהם. הבה נבחן את הדוגמאות להלן:

אנטנות עם לכלוך וזיהום;

לכיוון ועוצמת האות של מכ"מים יכול להיות לכלוך וזיהום, אשר הצטברו על האנטנה שלו במשך זמן מה, משפיעים עליהם. עם זאת, אות התדרים האמצעיים והנמוכים בדרך כלל אינו מושפע מכך מכיוון שיש להם רגישות נמוכה לזיהום. לעומת זאת, אותות בתדרים גבוהים נובעים מכך שכל לכלוך שמכסה את האנטנה יספוג חלק גדול מהאנרגיה ויכול גם להסיט את כיוון הקורה. כיוון הקורה יכול להסיט ב -1.5 מעלות רק על ידי פיקדון קטן בעובי לא סדיר כלשהו המכסה חלקים מסוימים באנטנת הרדאר. יתר על כן, מכ"ם זווית קרן צרה יחווה בעיה חמורה שתוביל אותו לאבד את רמת עוצמת האות שלו, מכיוון שהאנטנה שלו לא תקבל ישירות את הד ההחזרה שלה. לכן, הטכנולוגיות של התדרים האמצעיים והנמוכים מתאימות ביותר במקרה זה.

מיכלים עם אדים ו / או עיבוי;

הרעש המופק מטיפות מים יכול להפוך את ההשתקפות, מפני השטח של המוצר על ידי אדי ועיבוי, להיות סתומים. טכנולוגיות בתדרים בינוניים ונמוכים עדיפות במצב זה מכיוון שרק אותות בתדרים גבוהים סובלים מכך. עם זאת, יש לקחת בחשבון את תכנון האנטנות לעיבוי. אנטנות מסוימות בעלות משטחים אופקיים ושטוחים אינן שמישות במקרה זה.

יישומים עם מערבולת; אדוות וגלים;

לנוזל המעובד במיכל גדול יהיו אדוות וגלים על פניו. עם זאת, מערבולת זו מהווה מכשול למדידות בתדירות גבוהה. למכשירים בתדרים גבוהים באורך גל קצר תהיה התנועה הקטנה על פני השתקפות האות של פני השטח שלהם, ובכך תוביל לאובדן חוזק האות החוזר. לכן מכשירים ברמת התדרים האמצעיים והנמוכים יתפקדו טוב יותר מכיוון שהם פולטים אורכי גל ארוכים מאשר מכשירים בתדר גבוה.

יישומים מוקצפים;

מדידה מדויקת תהיה קשה כאשר בחלקו העליון של הנוזל המדוד יש קצף המכסה אותו, בדומה לעיבוי ולכלוך. הסיבה לכך היא שקצף יספוג את אות הרדאר. במקרה זה מכשירים בתדר נמוך מתאימים מכיוון שהם נותנים מדידות מדויקות ואמינות. מאחר שמוצריו ותכונותיו של קצף שונים זה מזה, מכשיר בתדירות נמוכה מתאים למכשירים עבים וצפופים כמו לטקס או מולסה, בירה ועוד. מכשירים בתדר אמצע, לעומת זאת, מתאימים לקצף קל. עם זאת, מכשירים בתדירות גבוהה אינם מתאימים לכל יישום מוקצף.

טנקים עם אחסון נוזלים בצובר;

מדידת מפלסים נעשית לעיתים באמצעות צינורות סטילס על כלים עם אחסון בתפזורת מכיוון שהם משתמשים במיכלי גג צף. במקרה זה, עדיף להשתמש במכ"מים בתדר נמוך בגלל רגישותם נמוכה להצטברות על קיר הצינור, וצינורות וחריצים שאינם לגמרי ישרים. מכ"מים בתדירות גבוהה אינם מתאימים במצב זה בגלל הקשיים שהם חווים.

בנוסף לכך, רוח, בליטת טנקים, צל ואור שמש גורמים תמיד לתנועות גג מסוימות להתרחש במיכלים עם אחסון בכמויות גדולות. מכ"מים בתדירות גבוהה רואים בכך בעיה מכיוון שהם רגישים להטיה בגלל שרוחב הקורה שלהם צר. יתר על כן, מעבר של צירם מקו הצנרת שלהם במאונך יכול לגרום לפתחי האנטנות שלהם להחמיץ את האות המשתקף.

מדידת רמת המוצקים;

היישום בדרך כלל קובע את התדירות הטובה ביותר לשימוש במדידת רמת המוצקים. במקרים של מכ"מים של תדרים בינוניים ונמוכים, הם יכולים לעמוד במוצקים גסים, אבק ועיבוי, ואילו כאלה בתדירות גבוהה יתאימו לאבקות עדינות. עבור מכ"מים בתדירות גבוהה, עיבוי הוא בעיה כללית עבורם. עם זאת, כאשר עיבוי משולב עם כמה מוצקים, הם יכולים להוביל להצטברות של כמה חומרים מהירים. פעולה זו תסתום את פתחי הזרבובית הקטנה ותחסום את האנטנות הקטנות של מכ"מים בתדירות גבוהה.