Medicion de niveles por radar

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El principio de los sensores de nivel tipo microondas se basan en un sistema de antenas emite y recibe las microondas ultracortas que se reflejan en la superficie del producto. Las señales se transmiten a la velocidad de la luz, siendo el tiempo entre la emisión y la recepción de las mismas proporcional al nivel de llenado del recipiente figura 1.
Gracias alprocedimiento de propagación especialmente desarrollado para tal fin, se pueden medir de forma fiable y exacta incluso intervalos de tiempo extremadamente cortos. Los sensores de radar funcionan con poca potencia en las bandas de frecuencia C (frecuencias por debajo a 6GHz) y K (frecuencia superior a 20GHz).

Las microondas (ondas de radar) se reflejan por la diferencia de impedancia entre el aire y elproducto y el mismo sensor vuelve a detectarla. El tiempo de retorno de la señal es una medida de la altura de la sección vacía del tanque. Si a esta distancia se le resta la altura total del tanque, se obtiene el nivel del producto. El tiempo de retorno se convierte en una señal de salida analógica.
Gracias a la más reciente tecnología de Microcontroladores, estos sensores son capaces dereconocer fiablemente la señal correcta, suprimiendo los ecos falsos para medir el nivel de llenado con gran precisión.









MEDICIÓN DE NIVELES POR MICROONDAS EN LÍQUIDOS
El transmisor de nivel Micropilot funciona según el principio del eco. Una antena de varilla o una antena de trompeta dirige impulsos cortos de microondas de 0,8 ns de duración hacia el producto, éstos se reflejan ensu superficie, y la misma antena los detecta a su regreso, esta vez, actuando como receptor (véase la fig. 2).

La distancia a la superficie del producto es proporcional al tiempo de retorno del impulso de microondas:
D=C.t/2 D: Distancia del transmisor/superficie del producto.
C: Velocidad de la Luz.
t: Tiempo de tránsito en segundos.Figura 2. Medición de nivel por microondas en Líquidos.

El nivel L es la altura total del tanque vacío, E, menos la distancia medida, D: L = E — D. El nivel L se puede medir hasta justo por debajo de la antena de varilla o la antena de trompeta, de modo que no hay restricciones por distancia. Este instrumento, conocido comoMicropilot, opera en la banda de frecuencias para aplicaciones industriales, científicas y médicas, o banda ISM (6 GHz a 26 GHz). Su baja potencia de radiación permite una instalación segura en recipientes metálicos y no metálicos, sin riesgos para los seres humanos o el entorno. La medición de niveles por microondas es virtualmente independiente de la temperatura, de condiciones de altas presiones ovacío, y de la presencia de polvo o vapor. Los impulsos de microondas viajan a la velocidad de la luz y no se ven afectadas por la presencia de vapor.

En la medición de niveles por ultrasonidos, los impulsos de onda sonoros se generan mecánicamente mediante vibraciones del aire, y se reflejan debido a las propiedades mecánicas del medio. En cambio, la medición por microondas consiste en radiaciónelectromagnética que se refleja debido a una variación en la impedancia (es decir, un cambio de la constante dieléctrica del medio en que se refleja). La constante dieléctrica Er del producto debe tener un valor mínimo. Los valores de Er deben estar por encima de 1,4 para aplicaciones en tubos tranquilizadores, o de 1,9 en cualquier otro caso. Por encima de estos valores, los cambios en Er noafectan a la medición. Para productos conductores (> 10 mS/cm), la medición resulta totalmente independiente de er.





ACONDICIONAMIENTO DE LA SEÑAL
Un oscilador de alta frecuencia (HF) genera una señal de microondas básica de 6 GHz. Un generador de impulsos de onda que genera una frecuencia de 3,6 Mhz transmite por la antena la alta frecuencia original. La señal se refleja en el producto...