دستهبندی: سطح
لول ترانسمیتر راداری هوشمند مدکو کانادا MDRA6 با بدنه آلومینیومی (رنج 10 متر)
MADECO Canada Smart Radar Level Transmitter MDRA6, Aluminium Housing (10m Range)
برند:مدکو - madeco
None
توضیحات
راهنمای جامع فنی، مهندسی و دیتاشیت لول ترنسمیتر راداری سری MDRA6 — ساخت MADECO کانادا
۱. معرفی و اصول عملکرد (Product Overview & Measuring Principle)
لول ترنسمیتر راداری مدل MDRA6 ساخت کمپانی MADECO کانادا، یک ابزار دقیق هوشمند، کامپکت و اقتصادی با فرکانس بالای 80 GHz80\text{ GHz}80 GHz است که برای اندازه‌گیری پیوسته و غیرتماسی (Continuous Non-Contact Measurement) سطح انواع مایعات و جامدات فله در شرایط فرآیندی عمومی، مخازن ذخیره، صنعت آب و فاضلاب و سیلوهای کوچک طراحی و مهندسی شده است.
text
┌────────────────────────┐ │ ترنسمیتر راداری MDRA6 │ │ فرکانس کاری: 80GHz │ └──────────┬─────────────┘ │ ▲ ارسال موج راداری │ │ دریافت اکوی بازتابی (FMCW) ▼ │ (Echo Signal) ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ سطح سیال / مواد پودری
مکانیزم کارکرد بر پایه فناوری FMCW و پردازش FFT:
- مدولاسیون فرکانسی پیوسته (FMCW): آنتن بهینه‌شده دستگاه، امواج پیوسته الکترومغناطیسی با فرکانس متغیر حول محور 80 GHz80\text{ GHz}80 GHz به سمت هدف ساطع می‌کند.
- تفاضل فرکانسی ناشی از فاصله: بین فرکانس موج ارسالی و موج بازگشتی حاصل از انعکاس از سطح ماده، اختلاف فرکانسی (Δf\Delta fΔf) ایجاد می‌شود که نسبت مستقیم با فاصله سنسور تا سطح دارد.
- تحلیل طیفی با تبدیل فوریه سریع (Fast Fourier Transform): مدار الکترونیکی و میکروپروسسور سریع، سیگنال اکو را از طریق الگوریتم‌های پیشرفته FFT تحلیل نموده و ارتفاع دقیق سطح را با پایداری بالا به سیگنال آنالوگ خروجی تبدیل می‌نماید.
۲. مزایای کلیدی رادار ۸۰ گیگاهرتز سری MDRA6
- اندازه‌گیری کاملاً غیرتماسی: بدون سایش، بدون استهلاک فیزیکی و بدون خطر آلودگی متقابل سیال.
- ابعاد آنتن بسیار فشرده: سهولت در نصب روی مخازن با فضای محدود و نازل‌های استاندارد.
- زاویه پرتو متمرکز و باریک (6∘6^\circ6∘ Beam Angle): تمرکز انرژی امواج، بهبود قدرت تفکیک سیگنال و جلوگیری از تداخل امواج با اتصالات و دیواره مخزن.
- ناحیه کور (Blind Area) حداقلی: امکان مانیتورینگ دقیق و پایدار حتی در مخازن کم‌حجم و کوچک.
- ایمنی محیطی بالا: عدم تاثیرپذیری از تغییرات فشار اتمسفر، دما و بخارات متراکم آب.
- پوشش موادی با دی‌الکتریک پایین: ایده‌آل برای مواد پودری و مایعات با ثابت دی‌الکتریک ضعیف.
۳. مشخصات فنی تفصیلی (Technical Specifications Table)
| پارامتر فنی (Parameter) | مشخصات مدل MADECO MDRA6 |
|---|---|
| کاربرد و مدیا (Application) | مایعات و جامدات فله در شرایط کاری عمومی، صنعت آب و فاضلاب، سیلوهای کوچک |
| محدوده اندازه‌گیری (Measuring Range) | گزینه‌های 10 m10\text{ m}10 m / 20 m20\text{ m}20 m / 35 m35\text{ m}35 m |
| دقت اندازه‌گیری (Accuracy / Precision) | ±2 mm\pm 2\text{ mm}±2 mm |
| فرکانس کاری سنسور (Frequency) | 80 GHz80\text{ GHz}80 GHz |
| زاویه تابش امواج (Beam Angle) | 6∘6^\circ6∘ (پرتو متمرکز با حداقل بازتاب کاذب) |
| محدوده دمای فرآیندی (Process Temp.) | −40 ∘C⋯+80 ∘C-40\text{ }^\circ\text{C} \dots +80\text{ }^\circ\text{C}−40 ∘C⋯+80 ∘C |
| محدوده فشار فرآیندی (Process Pressure) | −0.1…0.3 MPa-0.1 \dots 0.3\text{ MPa}−0.1…0.3 MPa (−1⋯+3 bar-1 \dots +3\text{ bar}−1⋯+3 bar) |
| نوع اتصال فرآیندی (Process Connection) | G112” AG1\frac{1}{2}\text{'' A}G121” A (رزوه نری استاندارد) |
| سیگنال خروجی و منبع تغذیه | • سیستم دو سیمه 4∼20 mA/24 VDC4 \sim 20\text{ mA} / 24\text{ VDC}4∼20 mA/24 VDC <br>• سیستم دو سیمه 4∼20 mA / HART/24 VDC4 \sim 20\text{ mA / HART} / 24\text{ VDC}4∼20 mA / HART/24 VDC |
| ارتباط بی‌سیم (Wireless) | ماژول بلوتوث اختیاری (Optional Bluetooth Function) جهت تنظیمات و راه‌اندازی |
| درجه حفاظت ضدانفجار (Ex-Proof) | Exia IIC T6 Ga (ایمنی ذاتی - Intrinsically Safe) |
| درجه حفاظت محیطی و نفوذ (IP Rating) | IP67 |
۴. هندسه مخزن و محاسبات کالیبراسیون (Tank Geometry & Setup)
تنظیمات نقاط اندازه‌گیری مطابق دیاگرام استاندارد مخزن به شرح زیر تعریف می‌گردد:
text
┌─────────────────────────[ لول ترنسمیتر MDRA6 ] (نقطه مرجع مبنا R) │ ─── ─── ─── ─── ─── ─── ─── ┬ ─── │ │ E: ناحیه کور سنسور (Blind Area) │ ─── ─── ─── ─── ─── ─── ─── ┼ ─── [ A: نقطه تنظیم سطح بالا / High Level Adj. (20mA) ] │ │ │ │ │ محیط فرآیند │ B: دامنه اندازه‌گیری موثر (Measuring Range) │ │ D: فاصله لحظه‌ای (Distance) │ │ H: ارتفاع لحظه‌ای ماده (Material Height) │ │ │ ─── ─── ─── ─── ─── ─── ─── ┴ ─── [ C: نقطه تنظیم سطح پایین / Low Level Adj. (4mA) ] └─────────────────────────────
- نقطه مرجع ®: محل انتهایی رزوه/لنز ترنسمیتر.
- ناحیه کور (E): حداقل فاصله ایمن از سنسور که سیال نباید وارد آن شود.
- فاصله (D) و ارتفاع ماده (H): H=Total Span−DH = \text{Total Span} - DH=Total Span−D.
۵. الزامات مهندسی نصب و موقعیت‌یابی مکانیکی (Installation Directives)
۵.۱. موقعیت نصب روی مخزن
- فاصله از دیواره مخزن: ترنسمیتر باید در فاصله 16\frac{1}{6}61 تا 14\frac{1}{4}41 قطر تانک از دیواره نصب شود.
- حداقل فاصله دیواره: در مخازن کوچک، حداقل فاصله افقی تا دیواره باید ≥200 mm\ge 200\text{ mm}≥200 mm باشد.
- مخازن با سقف قوسی/کروی (Arc Tank Roof): از نصب ترنسمیتر در مرکز سقف‌های قوسی اکیداً خودداری فرمایید؛ زیرا انحنای سقف باعث تقویت بازتاب‌های چندگانه کاذب به مرکز می‌شود.
- مخازن با کف مخروطی (Conical Bottom Tank): در مخازن با سقف مسطح و انتهای مخروطی، نصب در مرکز مخزن پیشنهاد می‌شود تا تخلیه کامل کف قیف پوشش داده شود.
text
نصب صحیح (Correct) نصب نادرست (Wrong) ┌─────────────────────────┐ ┌─────────────────────────┐ │ [MDRA6] │ │ [MDRA6] │ │ │ │ │ │ │ │ ▼ │ │ ▼ │ │ │ │ [ورودی مواد] │ │ │ │ ░░ │ │ │ │ ░░ │ └─────────────────────────┘ └─────────────────────────┘ (دور از ورودی سیال/تغذیه) (تداخل پرتو با ریزش مواد)
۵.۲. توده‌های جامدات و مواد پودری شیب‌دار
- امواج رادار ترنسمیتر باید به صورت عمود بر شیب طبیعی توده مواد قرار گیرد.
- در صورت زیاد بودن زاویه شیب توده، استفاده از فلنج زاویه‌پذیر یونیورسال (Universal Flange) یا براکت دیواری تنظیمی الزامی است.
۵.۳. ابعاد استاندارد نازل مخزن (Nozzle Dimensions)
برای عملکرد صحیح و جلوگیری از بازتاب لبه نازل، طول نازل (hhh) متناسب با قطر داخلی (ddd) باید در حدود مجاز جدول زیر باشد (در صورت بلند بودن نازل، فعال‌سازی تابع False Echo Storage الزامی است):
| قطر داخلی نازل (ddd) | حداکثر طول مجاز نازل (hhh) |
|---|---|
| 50 mm50\text{ mm}50 mm (2′′2''2′′) | ≤200 mm\le 200\text{ mm}≤200 mm |
| 80 mm80\text{ mm}80 mm (3′′3''3′′) | ≤300 mm\le 300\text{ mm}≤300 mm |
| 100 mm100\text{ mm}100 mm (4′′4''4′′) | ≤400 mm\le 400\text{ mm}≤400 mm |
| 150 mm150\text{ mm}150 mm (5′′5''5′′) | ≤500 mm\le 500\text{ mm}≤500 mm |
۶. زاویه تابش (6∘6^\circ6∘) و شعاع پوشش پرتو بر حسب فاصله
با توجه به زاویه پرتو باریک 6∘6^\circ6∘ در فرکانس 80 GHz80\text{ GHz}80 GHz، قطر دایره تحت پوشش امواج در فواصل مختلف به شرح زیر است:
Beam Diameter=2×D×tan(3∘)\text{Beam Diameter} = 2 \times D \times \tan(3^\circ)Beam Diameter=2×D×tan(3∘)
- در فاصله 10 m10\text{ m}10 m: شعاع پوشش حدود 0.52 m0.52\text{ m}0.52 m (قطر کل 1.04 m1.04\text{ m}1.04 m)
- در فاصله 20 m20\text{ m}20 m: شعاع پوشش حدود 1.05 m1.05\text{ m}1.05 m (قطر کل 2.10 m2.10\text{ m}2.10 m)
- در فاصله 35 m35\text{ m}35 m: شعاع پوشش حدود 1.83 m1.83\text{ m}1.83 m (قطر کل 3.66 m3.66\text{ m}3.66 m)
۷. الزامات سیم‌بندی الکتریکی و مدار ضد انفجار (Electrical & Ex-Proof Wiring)
۷.۱. اتصالات عمومی
- کابل استاندارد دو رشته شیلددار با قطر بیرونی 6∼9 mm6 \sim 9\text{ mm}6∼9 mm (گلند M20×1.5\text{M20}\times 1.5M20×1.5) یا 3.5∼8.7 mm3.5 \sim 8.7\text{ mm}3.5∼8.7 mm (گلند 1/2” NPT1/2\text{'' NPT}1/2” NPT).
- زمین‌کردن شیلد (Shield Grounding): شیلد کابل باید در سمت تابلوی کنترل زمین شود. در صورت نیاز به اتصال زمین دوطرفه در محیط‌های صنعتی، جهت جلوگیری از جریان‌های گردابی، اتصال از طریق خازن (1 μF/1500 V1\text{ }\mu\text{F} / 1500\text{ V}1 μF/1500 V) انجام پذیرد. در مناطق ضد انفجار، اتصال هم‌زمان دو سر شیلد به زمین ممنوع است.
۷.۲. مدار ایمنی ذاتی (Intrinsically Safe Exia IIC T6 Ga)
اتصال ترنسمیتر در محیط خطرناک (Hazardous Area) باید حتماً از طریق بریر ایمنی (Safety Barrier) انجام گیرد:
text
[محیط ضد انفجار - Hazardous Area] │ [محیط امن - Non-Hazardous Area] ترنسمیتر راداری MDRA6 │ ┌──────────────────────┐ │ ┌────────────────┐ │ Exia IIC T6 │ کابل شیلددار │ │ Safety Barrier │ ┌───────────────┐ │ ├────────────────────┼─────►│ [4,5,6] [1,2,3]├─────►│ سیستم DCS/PLC │ │ │ (حداکثر 500 متر) │ │ (24V Out) (24V In)│ │ (4~20mA In) │ └──────────────────────┘ │ └───────┬────────┘ └───────────────┘ │ │ │ ─── Ground
پارامترهای ایمنی مدار بریر:
- پارامترهای ترنسمیتر: Ui=30 VDC,Ii=100 mA,Pi=0.75 W,Ci=0 μF,Li=0 mHU_i = 30\text{ VDC} \quad , \quad I_i = 100\text{ mA} \quad , \quad P_i = 0.75\text{ W} \quad , \quad C_i = 0\text{ }\mu\text{F} \quad , \quad L_i = 0\text{ mH}Ui=30 VDC,Ii=100 mA,Pi=0.75 W,Ci=0 μF,Li=0 mH
- پارامترهای بریر: Uo≤28 VDC,Io≤100 mA,Po≤0.7 W,Um=250 VAC/DCU_o \le 28\text{ VDC} \quad , \quad I_o \le 100\text{ mA} \quad , \quad P_o \le 0.7\text{ W} \quad , \quad U_m = 250\text{ VAC/DC}Uo≤28 VDC,Io≤100 mA,Po≤0.7 W,Um=250 VAC/DC
- شرط انطباق کابل و مدار: Uo≤Ui,Io≤Ii,Po≤Pi,Co≥Cc+Ci,Lo≥Lc+LiU_o \le U_i \quad , \quad I_o \le I_i \quad , \quad P_o \le P_i \quad , \quad C_o \ge C_c + C_i \quad , \quad L_o \ge L_c + L_iUo≤Ui,Io≤Ii,Po≤Pi,Co≥Cc+Ci,Lo≥Lc+Li
۷.۳. حفظ آب‌بندی و استاندارد IP67
- ایجاد حلقه U شکل (U-Drip Loop) روی کابل قبل از ورود به گلند جهت هدایت قطرات کندانس به پایین.
- سفت کردن کامل درپوش گلند کابل و اطمینان از قرارگیری واشر آب‌بندی.
- مسدودسازی درگاه‌های الکتریکی بلااستفاده با درپوش کور استاندارد (Blind Plug).
MADECO Canada — Smart Radar Level Transmitter Model MDRA6 (English Datasheet)
1. Product Summary & Principle
The MADECO MDRA6 is a high-performance, compact 80 GHz80\text{ GHz}80 GHz FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radar level transmitter designed for reliable non-contact level measurement of liquids and bulk solids in general industrial environments, wastewater facilities, and small silos.
- FMCW Mechanics: The instrument transmits continuous frequency-modulated microwave radar waves. The frequency shift between transmission and echo reflection from the target is directly proportional to the distance. Signals are digitized and converted via Fast Fourier Transform (FFT) algorithms into an accurate level height output with ±2 mm\pm 2\text{ mm}±2 mm precision up to 35 meters35\text{ meters}35 meters.
2. Technical Data Sheet
| Feature / Parameter | MDRA6 Technical Specification |
|---|---|
| Applications | General industrial processes, liquid storage tanks, water industry, small-scale solid silos |
| Measuring Range | 10 m10\text{ m}10 m / 20 m20\text{ m}20 m / 35 m35\text{ m}35 m |
| Measurement Precision | ±2 mm\pm 2\text{ mm}±2 mm |
| Operating Frequency | 80 GHz80\text{ GHz}80 GHz |
| Beam Angle | 6∘6^\circ6∘ |
| Process Temperature | −40 ∘C⋯+80 ∘C-40\text{ }^\circ\text{C} \dots +80\text{ }^\circ\text{C}−40 ∘C⋯+80 ∘C |
| Process Pressure | −0.1…0.3 MPa-0.1 \dots 0.3\text{ MPa}−0.1…0.3 MPa (−1⋯+3 bar-1 \dots +3\text{ bar}−1⋯+3 bar) |
| Process Connection | G112” AG1\frac{1}{2}\text{'' A}G121” A Thread |
| Signal Output & Power | • 4∼20 mA/24 VDC4 \sim 20\text{ mA} / 24\text{ VDC}4∼20 mA/24 VDC (2-wire) <br>• 4∼20 mA / HART/24 VDC4 \sim 20\text{ mA / HART} / 24\text{ VDC}4∼20 mA / HART/24 VDC (2-wire) |
| Bluetooth Interface | Optional (for configuration and diagnostics) |
| Explosion-Proof Rating | Exia IIC T6 Ga (Intrinsically Safe) |
| Protection Degree | IP67 |
3. Engineering & Installation Directives
- Tank Positioning: Mount at 16\frac{1}{6}61 to 14\frac{1}{4}41 of tank diameter from the wall; maintain a minimum wall clearance of ≥200 mm\ge 200\text{ mm}≥200 mm.
- Avoid Center Mounting on Dome Roofs: Arc/dome roofs focus false echo signals back into the center; install off-center.
- Feed Inlet Clearance: Position away from falling product streams.
- Nozzle Length Limits: Ensure h≤200 mmh \le 200\text{ mm}h≤200 mm for 50 mm50\text{ mm}50 mm (2′′2''2′′) nozzles; up to h≤500 mmh \le 500\text{ mm}h≤500 mm for 150 mm150\text{ mm}150 mm (5′′5''5′′) nozzles. Employ False Echo Storage if the nozzle end generates unwanted reflections.
- IP67 Sealing: Always loop the connecting cable downward in a U-shape before entering the cable gland to prevent liquid ingress.
📧 Info@madecotech.com | 🌐 www.madecotech.com
نظرات
دستهبندی: سطح