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Sensores de nível por radar para silos de trigo e farinha


Sensores de nível por radar para silos de trigo e farinha: um guia prático para medição precisa da altura do estoque.

Wheat and Flour Silos level measurement

Resposta rápida

Um sensor de nível por radar FMCW de 80 GHz, como o medidor de nível por radar 80G da Silver Instruments, é a escolha ideal para medir a altura de silos de trigo e farinha. Ele opera em alcances de até 120 m, funciona mesmo em ambientes com poeira e não precisa de contato com os grãos.

Uma família de sensores abrange tanto silos de trigo altos (cerca de 30 m) quanto silos de farinha mais baixos (cerca de 8 m); apenas a extensão da antena e o comprimento de montagem mudam.

As saídas 4-20 mA/HART e RS485 Modbus RTU alimentam um PLC ou sistema SCADA, que então gera o gráfico do tanque e o valor do estoque na tela. A Silver Instruments fornece o sensor e o sinal; o software de visualização é executado em sua plataforma de automação.

Por que a medição da altura do silo é diferente da medição do nível do tanque?

Um silo cheio de trigo ou farinha não é uma superfície líquida estática. É uma pilha. O centro fica mais alto que as bordas, a superfície se desloca conforme o material é carregado ou descarregado, e a poeira preenche o espaço livre a cada fluxo de enchimento. Sondas de ondas guiadas podem entortar ou sofrer desgaste devido ao movimento dos grãos. Os sinais ultrassônicos perdem precisão no ar empoeirado. Um feixe de radar de alta frequência atravessa a poeira com pouquíssima perda, razão pela qual o radar sem contato é a escolha padrão nesses casos.

Por que o radar de 80 GHz é adequado para medição de nível em silos de trigo e farinha?

80G radar level transmitter for wheat and flour

Transmissor de nível por radar 80G para trigo e farinha.

A Silver Automation Instruments projetou o SDRD87 em torno de um sinal de onda contínua modulada em frequência (FMCW) de 80 GHz. Três aspectos dessa frequência são importantes para o armazenamento de grãos e farinha. O ângulo do feixe permanece estreito, em torno de 4 graus, evitando obstáculos como escadas, chaves de limite e vigas de sustentação que poderiam causar ecos falsos. O alcance chega a até 120 m em sólidos, cobrindo um silo de trigo de 30 m com folga, enquanto a antena permanece compacta o suficiente para um bocal de telhado padrão. Além disso, a energia de micro-ondas concentrada resiste à interferência de poeira e vibração, garantindo leituras estáveis ​​mesmo com a rosca transportadora em funcionamento.

Ajustar o sensor de nível a cada silo de trigo e farinha.

A mesma plataforma SDRD87 abrange ambos os grupos de silos em sua instalação. Apenas o comprimento da extensão da antena e a conexão de montagem mudam de um grupo para o outro, conforme mostrado abaixo.

Silos de trigo, 4 unidades, aproximadamente 30 m: antena montada em flange com tubo de extensão mais longo, para ultrapassar a estrutura do telhado e alcançar uma zona de medição estável acima da pilha.

Silos de farinha, 14 unidades, aproximadamente 8 m: extensão de antena mais curta ou montagem com rosca/suporte onde o bocal do teto permitir.

Como a farinha é mais fina e produz mais pó do que o trigo, a posição de montagem é mais importante do que a escolha da antena neste caso. Mantenha o sensor afastado do fluxo de enchimento e a pelo menos 200 mm da parede do silo, com o feixe apontado diretamente para baixo, em direção à pilha.

Como exibir os dados de volume ou peso do tanque em uma tela

Aqui está a parte que precisa de uma clara separação de responsabilidades. O SDRD87 mede a distância e a converte em um valor de nível ou altura, enviando esse valor como 4-20 mA via HART ou como Modbus RTU RS485. Apenas o Modbus RTU é suportado via RS485, não o Modbus TCP/IP, portanto, planeje a conexão do CLP ou gateway SCADA levando isso em consideração.

Transformar esse número em um gráfico do silo e convertê-lo em um valor de estoque em toneladas é uma tarefa de software no seu sistema de automação, geralmente uma plataforma PLC, HMI ou SCADA, já comum no manuseio de grãos. A Silver Instruments fornece o sensor e um sinal estável, não o software de visualização. A maioria dos integradores de sistemas na indústria de moagem já criou gráficos de silos desse tipo a partir de entradas Modbus RTU, e podemos enviar o mapa de registro para facilitar esse trabalho.

Especificações principais: SDRD8 para medição de nível em tanques de armazenamento de sólidos.

Key Specifications of Radar Level Sensors for Wheat and Flour Silos

ParâmetroValor
FreqüênciaFMCW de 80 GHz
Faixa de mediçãoAté 120 m (sólidos)
Precisão±5 mm
ângulo de feixe de 3 dBCerca de 4 graus
Temperatura do processo-40°C a 195°C, dependendo do material da antena.
Opções de materiais para antenasPP, PTFE, PEEK (partes em contato com o fluido em aço inoxidável 316L)
Conexão de processoFlange (DN100, DN125, DN150 e outros) ou suporte de rosca
Saída de sinal4-20 mA/HART; RS485 Modbus RTU
Fonte de energia2 fios 24 V CC ou 4 fios 10,8-26,4 V CC
Classificação de proteçãoIP66/IP67
Opções de moradiaAlumínio, plástico ou aço inoxidável 316L, com uma ou duas câmaras.

Um padrão familiar na medição dos níveis de armazenamento de grãos na América do Sul.

Recebemos com frequência solicitações de moinhos de farinha e terminais de grãos em toda a América do Sul com exatamente essa combinação: silos altos de trigo, silos de farinha mais baixos e a necessidade de visualizar o valor do estoque em uma única tela, em vez de verificar cada silo manualmente. A resposta técnica é quase sempre a mesma: uma plataforma de radar de 80 GHz, dimensionada para cada grupo de silos. A carga de poeira, o tamanho do bocal no teto e o tipo de estrutura (aço ou concreto) do silo ainda influenciam a escolha final da antena e da montagem, por isso confirmamos esses detalhes antes de finalizar o orçamento.

A Silver Instruments exporta diretamente para o Chile, Argentina e outros mercados da América do Sul a partir de nossa fábrica em Nanjing, China. Caso seja necessário um agente local dedicado para o seu projeto, nossa equipe de vendas poderá confirmar os acordos vigentes para a sua região, visto que a cobertura varia conforme a região e a linha de produtos.

Perguntas frequentes

Um único sensor de radar consegue cobrir tanto um silo de trigo de 30 m quanto um silo de farinha de 8 m?
Sim. A plataforma SDRD87 abrange ambas as faixas de preço. Os componentes eletrônicos do sensor permanecem os mesmos; apenas o comprimento da extensão da antena e a conexão de montagem variam de acordo com o silo.
A poeira proveniente do manuseio do trigo ou da farinha afetará a leitura?
O radar de 80 GHz é muito menos sensível à poeira do que o radar ultrassônico ou de frequências mais baixas. Alguma perda de sinal durante o carregamento ativo é normal, mas o processamento FMCW filtra isso na maioria das instalações.
O sensor inclui software para desenhar o gráfico do silo?
Não. O sensor emite sinais de 4-20 mA/HART ou RS485 Modbus RTU. A exibição gráfica e o cálculo de estoque são executados no seu CLP, IHM ou sistema SCADA.
Qual o tipo de conexão de montagem mais adequado para o telhado de um silo já existente?
A montagem com flange (DN100 ou maior) é adequada para novas construções. Para adaptações, a montagem com rosca ou suporte funciona se a abertura for compatível. Envie-nos o diâmetro do bocal e a espessura do telhado para confirmarmos a compatibilidade.
Existe alguma versão intrinsecamente segura disponível para ambientes empoeirados?
Sim. Ambientes com poeira de grãos geralmente exigem a versão intrinsecamente segura e resistente a poeira, classificada como Exia D 20 T80°C. Confirme a classificação da sua área perigosa antes de fazer o pedido.

Próximo passo:

Envie-nos os parâmetros do seu silo.

Para obter um orçamento preciso e a ficha técnica para medição de nível em silos de trigo e farinha, envie-nos as seguintes informações:

  • Altura e diâmetro do silo para cada grupo
  • Tamanho do bocal de telhado e tipo de montagem (flange, rosca ou suporte)
  • Material armazenado, condições típicas de poeira e se é necessária uma versão intrinsecamente segura/resistente à poeira.
  • Saída de sinal preferencial (4-20 mA/HART ou RS485 Modbus RTU) e se um integrador local irá construir o display gráfico.

Envie esses detalhes para vendas@silverinstruments.com E enviaremos uma cotação formal, a ficha técnica do SDRD87 e um diagrama de fiação para sua equipe de automação.

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