Radarniveaumessgerät: Welches hat bei hoher Frequenz oder niedriger Frequenz eine stärkere Durchdringungskraft?

1. Hohe und niedrige Frequenz: Eine Tabelle zur klaren Erklärung

🟠  Niedrigfrequenz-Radar
Repräsentativ: 6 GHz/10 GHz
Die Wellenlänge beträgt etwa 30-50 mm
Große Antennengröße (dicker Hornmund)
Strahlbreite (15 °~30 °)
Messgenauigkeit ± 5-10 mm
Die Reichweite kann erreichen 20-30 Meter
Schaumdurchdringung ✅  stark
Anpassung an korrosive Gase ✅  Gut
Anwendbarkeit für kleine Behälter ❌  Schlecht (Strahl trifft Tankwand)
Niedriger Preis

🟢  Hochfrequenz-Radar
Repräsentativ: 26 GHz/80 GHz
Wellenlänge ungefähr 3,7-11 mm
Kleine Antennengröße (kann als Planarantenne verwendet werden)
Enger Strahlwinkel (3 °~8 °)
Messgenauigkeit ± 1-2 mm
Reichweite 30-100m (80G-Typ)
Schaumdurchdringung ❌  Schwach (wird von Schaum absorbiert)
Anpassung an korrosive Gase ⚠️  Abdichtung muss berücksichtigt werden
Anwendbarkeit für kleine Behälter ✅  Okay (Strahl konzentriert sich, ohne Wände zu treffen)
Hoher Preis (besonders teuer für 80G)
⚠️  Wichtiger Hinweis: Der Begriff 'starke Durchdringung' sollte im Bereich von Radarniveauanzeigen sorgfältig interpretiert werden——

Das Niederfrequenzradar hat eine stärkere Fähigkeit, Schaum und Dampf zu durchdringen, da die lange Wellenlänge nicht leicht von den Blasen im Schaum gestreut wird. Das Hochfrequenzradarsignal hat eine hohe Energiekonzentration und Auflösung, ist aber empfindlicher gegenüber der Dämpfung durch Schaum und Wasserdampf. Beide können die Flüssigkeitsoberfläche selbst nicht durchdringen - Radar misst die Reflexion der Flüssigkeitsoberfläche, nicht die Durchdringung!

2. Warum ist 80-GHz-Radar in den letzten Jahren zum Mainstream geworden?
Um 2015 kamen zahlreiche 80-GHz-Breitband-Frequenzmodulations-Dauerstrich (FMCW)-Radarniveauanzeigen auf den Markt und wurden schnell zum Mainstream in der Branche.
Dafür gibt es mehrere Hauptgründe:
Sprung in der Messgenauigkeit:
80 GHz + Breitband-FMCW-Technologie mit einer Genauigkeit von ± 1 mm, eine Verbesserung um eine Größenordnung im Vergleich zum alten 6-GHz-Modell mit ± 5 mm
Antennen können extrem klein gemacht werden:
Die 80-GHz-Wellenlänge beträgt nur 3,7 mm, und mit einer Planarantennenanordnung kann die Gesamtgröße sehr klein gehalten werden, was die Installation an kleinen Behältern und Rohrleitungen erleichtert
Extrem enger Strahlwinkel:
Etwa 3 ° bis 4 °, fast unbeeinflusst von Störungen durch interne Komponenten des Tanks, was die Einstellung der "Falschecho-Unterdrückung" erheblich vereinfacht
Größere Reichweite:
Einige Modelle können bis zu 100 Meter erreichen und decken fast alle industriellen Lagertanks ab
Schneller Preisverfall:
Nach der Großserienproduktion hat sich der Preis des 80-GHz-Modells dem von 26 GHz angenähert, was seinen Kostenvorteil zeigt

⚠️  Nachteile von 80 GHz:
① Konzentrierte Schaumbedingungen (z. B. Fermentationstank und Papierfabrikschwarzlauge) - Schaum absorbiert Hochfrequenzsignale, daher werden Niederfrequenz- oder geführte Radare weiterhin empfohlen
② Die Anforderungen an Hochtemperatur- und Hochdruck-Dampfdichtungen sind strenger, und das Design von Dichtungsmaterialien und -strukturen ist komplexer
③ In stark korrosiven Gasumgebungen muss die Lebensdauer von Antennendichtungen mit Schwerpunkt bewertet werden

3. Empfehlungen zur Frequenzwahl unter verschiedenen Betriebsbedingungen
✅  Priorisieren Sie 80 GHz
Kleiner Behälter (DN<1000mm)
Ein Reaktionstank mit Rührwerken und Heizspiralen
Flüssigkeitsstandsmessung in Bypass-Rohren
Genaue Messung von Feststoffbehältern
Hochpräzisions-Handelsmess-Lagertank
Erfordert extrem kleinen Installationsdurchmesser (unter DN50)
🟠  Priorisieren Sie die Auswahl von 6 GHz Niederfrequenz
Es gibt eine große Menge an kontinuierlichem Schaum auf der Oberfläche des Mediums
Hochtemperatur-Lagertank (mit konzentriertem Wasserdampf)
Großer vertikaler Lagertank (Reichweite > 30 m)
Hochkorrosive flüchtige Gase (Chlor, Ammoniak)
Projekte mit geringen Präzisionsanforderungen und preissensiblen Projekten
🔵  Positionierung bei 26 GHz

Übergangsauswahl zwischen hohen und niedrigen Frequenzen
Mittelgroßer Lagertank (DN 1000-3000 mm)
Milde Schaumbedingungen
Es ist weit verbreitet und die Ersatzteilversorgung ist ausgereift

🔴  In Situationen, in denen Radarniveauanzeigen nicht geeignet sind
Vakuumtank (ohne atmosphärisches Medium, kann keine Mikrowellen ausbreiten? - Nein! Mikrowellen breiten sich im Vakuum besser aus)
Die Dielektrizitätskonstante des Mediums ist extrem niedrig (z. B. Flüssiggas mit ε<1,5) - die Reflexion ist extrem schwach, und geführte Radare werden empfohlen
Der Tankkörper ist eine Metallgitterstruktur (Signalverlust)
Intensive Turbulenzen/Spritzer ohne Flüssigkeitsoberfläche
💡  Beschreibung von Vakuumtanks: Mikrowellen (elektromagnetische Wellen) breiten sich im Vakuum ungehindert aus (mit Lichtgeschwindigkeit), und Radarniveauanzeigen sind in Vakuumtanks voll einsatzfähig, sogar genauer als in Umgebungen mit Gas (wodurch Fehler bei der Korrektur des Gasbrechungsindex entfallen).