Füllstandstransmitter nutzen typischerweise verschiedene Techniken, um Schaum oder Dampf zu kompensieren, der auf der Oberfläche des gemessenen Materials vorhanden sein kann. Hier sind einige gängige Methoden:
Frequenzmodulation: FMCW-Radar-Füllstandmessgeräte senden kontinuierlich ein Radarsignal mit einer Frequenz aus, die sich im Laufe der Zeit linear ändert. Dieses frequenzmodulierte Signal wird zur Oberfläche des Messmaterials gesendet, wo es mit der Substanz interagiert und zur Antenne des Senders zurückreflektiert wird. Beim Auftreffen auf Schaum- oder Dampfschichten auf der Materialoberfläche erfährt das Radarsignal aufgrund der unterschiedlichen dielektrischen Eigenschaften zwischen der Flüssigkeit und den störenden Substanzen Phasenverschiebungen oder Dämpfung. Diese Änderungen im Radarsignal werden von der Empfängerschaltung des Senders analysiert, die mithilfe hochentwickelter Algorithmen relevante Informationen über den Flüssigkeitsstand extrahiert und gleichzeitig das Vorhandensein von Schaum oder Dampf kompensiert. Durch die genaue Messung der Zeitverzögerung und Amplitude des reflektierten Signals kann der Sender eine präzise und zuverlässige Messung des Flüssigkeitsstands liefern, unabhängig von Störungen durch Schaum- oder Dampfschichten.
Signalverarbeitungsalgorithmen: Die genaue Messung des Flüssigkeitsstands bei Vorhandensein von Schaum oder Dampf erfordert robuste Signalverarbeitungsalgorithmen, die in der Lage sind, unerwünschtes Rauschen effektiv herauszufiltern und aussagekräftige Daten aus dem empfangenen Radarsignal zu extrahieren. Diese Algorithmen umfassen typischerweise Techniken wie digitale Filterung, adaptive Signalverarbeitung und Mustererkennung, um zwischen echten Füllstandreflexionen und durch Schaum oder Dampf verursachten Störechos zu unterscheiden. Durch die Analyse der Eigenschaften des empfangenen Signals, einschließlich seiner Amplitude, Phase und seines Frequenzinhalts, kann die Signalverarbeitungsschaltung des Senders irrelevante Informationen identifizieren und verwerfen, während die wesentlichen Daten zum Flüssigkeitsstand erhalten bleiben. Diese fortschrittliche Verarbeitung stellt sicher, dass die gemeldete Füllstandsmessung auch unter schwierigen Betriebsbedingungen, die durch das Vorhandensein von Schaum- oder Dampfschichten gekennzeichnet sind, den tatsächlichen Füllstand der Flüssigkeit genau widerspiegelt.
Analyse mehrerer Echos: Radarbasierte Füllstandmessgeräte nutzen die Analyse mehrerer Echos, um zwischen den verschiedenen Reflexionen zu unterscheiden, die von der Flüssigkeitsoberfläche, der Schaumschicht und der Dampfgrenzfläche empfangen werden. Wenn das Radarsignal mit der Materialoberfläche interagiert, erzeugt es aufgrund von Reflexionen an verschiedenen Grenzflächen innerhalb der Messumgebung mehrere Echos. Zu diesen Echos gehören Reflexionen von der Flüssigkeitsoberfläche, der Schaumschicht, der Dampfgrenzfläche und anderen Hindernissen im Weg des Radarsignals. Durch die Analyse der Zeitverzögerung, Amplitude und Phasenbeziehungen zwischen diesen Echos kann die Verarbeitungsschaltung des Senders zwischen echten Pegelreflexionen und falschen Echos unterscheiden, die durch Schaum oder Dampf verursacht werden. Hochentwickelte Algorithmen interpretieren die komplexen Echomuster und extrahieren die relevanten Informationen zum Flüssigkeitsstand, sodass der Sender eine genaue und zuverlässige Messung liefern und gleichzeitig das Vorhandensein von Schaum- oder Dampfschichten kompensieren kann.
Messung der Dielektrizitätskonstante: Kapazitive Füllstandtransmitter nutzen das Prinzip der Messung der Dielektrizitätskonstante des Materials, um den Flüssigkeitsstand zu bestimmen. Die Dielektrizitätskonstante ist eine physikalische Eigenschaft, die die Fähigkeit des Materials beschreibt, elektrische Energie in einem elektrischen Feld zu speichern. Unterschiedliche Stoffe haben unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten, die zur Unterscheidung bei Füllstandmessanwendungen genutzt werden können. Schaum hat im Vergleich zur Flüssigkeit typischerweise eine niedrigere Dielektrizitätskonstante, was zu einem erheblichen Kapazitätsunterschied zwischen der Schaumschicht und der Flüssigkeit führt. Kapazitive Füllstandstransmitter verwenden Elektroden oder Sonden, die in das Material eingetaucht sind, um die Kapazität zwischen ihnen zu messen. Durch die Messung der Kapazitätsschwankungen, die durch das Vorhandensein von Schaum- oder Dampfschichten auf der Materialoberfläche verursacht werden, kann der Sender den Flüssigkeitsstand genau bestimmen und gleichzeitig die durch diese Substanzen verursachten Störungen kompensieren.
Ultraschall explosionsgeschützt integriert
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