El NRE-4 es un transmisor de nivel radar que utiliza radar FMCW (onda continua modulada en frecuencia) de 80 GHz para medir el nivel de líquidos y sólidos sin tocar el medio. Entrega la distancia y calcula nivel, volumen, masa y flujo, con un alcance de hasta 30 m (98.5 ft) y una precisión de hasta ±2 mm (±0.078 in).
Operar a 80 GHz (banda W) permite una antena más pequeña, mejor enfoque y un haz más estrecho que los radares de frecuencia más baja de 5 a 12 GHz y 25 GHz. La antena compacta facilita la instalación, y se puede añadir un módulo de display gráfico enchufable NRM-300P.
El transmisor emite una señal continua de 80 GHz modulada en frecuencia y calcula la distancia a partir del tiempo de vuelo del eco reflejado por la superficie del producto. Como las ondas milimétricas viajan a una velocidad casi constante en aire, gases y vacío, la distancia medida no depende de la temperatura ni de la presión del proceso.
La reflexión depende de la constante dieléctrica del medio, que debe ser superior a 1.9. Como no se necesita ningún medio para que las ondas se propaguen, el NRE-4 también puede operar en vacío.
El NRE-4 mide hasta 30 m (98.5 ft) con una precisión de hasta ±2 mm (±0.078 in) y una resolución de 0.1 mm (0.0039 in). El ángulo de haz mínimo es de 7 grados y el ciclo de medición es de aproximadamente 1 segundo. El alcance y la precisión dependen del modelo y la antena seleccionados:
La precisión indicada supone una superficie reflectante ideal y puede verse limitada por una constante dieléctrica baja o por medios no perpendiculares o no planos.
El NRE-4 está diseñado para medir líquidos, emulsiones, productos químicos y sólidos a granel de partícula grande, incluidas sustancias propensas a la formación de vapor y líquidos bajo una capa de gas. Es apto para tanques de almacenamiento, fosas abiertas, sumideros y pozos, puede medir a través de un techo de tanque de plástico y admite la medición de flujo en canal abierto.
La medición por ondas milimétricas es menos apta para medios con una constante dieléctrica inferior a 1.9, para superficies muy agitadas y para tanques estrechos con obstrucciones internas.
El diseño estándar opera de -40 a +80 °C (-40 a +176 °F), y un diseño de alta temperatura llega hasta +180 °C (+356 °F). La presión de proceso alcanza de -1 a 40 bar (-14.5 a 580 psi) con antenas de acero inoxidable, o de -1 a 3 bar (-14.5 a 43.5 psi) con antenas de PP, PVDF y PTFE. La protección de ingreso es IP 67.
Las antenas se ofrecen en acero inoxidable 1.4571 o plástico (PP, PVDF, PTFE), en tamaños de 1 pulgada (25.4 mm) o 1½ pulgada (38.1 mm). Las conexiones roscadas cubren 1 pulgada y 1½ pulgada BSP o NPT, con bridas de 3 a 12 pulgadas en normas DIN, ANSI y JIS. Las carcasas son de plástico (PBT), aluminio pintado o acero inoxidable.
El NRE-4 es un dispositivo de 2 hilos con una tensión de alimentación de 12.5 a 36 VDC y una salida de 4 a 20 mA con HART. Un relé SPDT opcional tiene valores nominales de 30 V / 1 A DC y 42 V / 0.5 A AC, y la resistencia de lazo HART recomendada es de 250 ohmios. En modo de corriente el NRE-4 funciona como dispositivo HART punto a punto, y en modo multipunto hasta 15 unidades pueden compartir un mismo lazo HART.
El NRE-4 se monta en posición fija con la antena hacia abajo. En un tanque cilíndrico, la ubicación sugerida es de 0.3 a 0.5 del radio del tanque, con la conexión de proceso paralela a la superficie del producto dentro de unos 2 a 3 grados, y alejada de la entrada.
El NRE-4 está disponible en versiones ATEX de seguridad intrínseca (Ex ia) para atmósferas de gas y polvo. Las versiones estándar están marcadas II 1 G Ex ia IIC T6 Ga y II 1 D Ex ia IIIC T85°C Da, y las versiones de alta temperatura cubren las clases de temperatura de T6 a T3, hasta una temperatura de proceso de +180 °C (+356 °F). También hay opciones IECEx disponibles.
Transmite un haz de 80 GHz modulado en frecuencia y analiza el desplazamiento de frecuencia del eco que regresa de la superficie, convirtiendo el tiempo de viaje de la señal en una distancia. La electrónica convierte luego esa distancia en una lectura de nivel y, cuando se configura, en valores de volumen, masa o flujo en canal abierto.
Según el modelo y la antena, el dispositivo alcanza hasta 30 m (98.5 ft). Las versiones de 20 m y 30 m ofrecen una precisión de ±2 mm (±0.078 in), mientras que las de 10 m ofrecen ±5 mm (±0.197 in). La resolución de medición es de 0.1 mm (0.0039 in).
Como la lectura depende de una señal reflejada, el medio debe tener una constante dieléctrica (εr) superior a 1.9. Como referencia, el agua ronda 80, el alcohol etílico 24, la acetona 21 y el gas licuado de 1.6 a 1.9. Los medios por debajo de 1.9 pueden reducir el alcance o la precisión.
Las versiones estándar cubren de -40 a +80 °C (-40 a +176 °F); la versión de alta temperatura llega a +180 °C (+356 °F). Las antenas de acero inoxidable admiten de -1 a 40 bar (-14.5 a 580 psi), mientras que las antenas de plástico PP, PVDF y PTFE tienen un valor nominal de -1 a 3 bar (-14.5 a 43.5 psi).
El transmisor funciona en un lazo de 2 hilos de 12.5 a 36 VDC y entrega una señal de 4 a 20 mA con HART. Una opción de relé (SPDT) conmuta 30 V / 1 A DC y 42 V / 0.5 A AC. Para HART se recomienda una resistencia de lazo cercana a 250 ohmios.
Las opciones de antena son acero inoxidable 1.4571 o plástico en PP, PVDF o PTFE, en tamaños de 1 pulgada (25.4 mm) o 1½ pulgada (38.1 mm). Los puertos roscados son de 1 pulgada o 1½ pulgada en BSP y NPT, y las bridas abarcan de 3 a 12 pulgadas en las normas DIN, ANSI y JIS.
Colóquelo mirando hacia abajo en un punto fijo, idealmente de 0.3 a 0.5 del radio de un tanque cilíndrico, con la cara de la antena alineada con la superficie dentro de unos 2 a 3 grados. Manténgalo alejado de la entrada de llenado y de cualquier obstáculo que quede dentro del haz.
Sí. Se ofrecen versiones ATEX de seguridad intrínseca (Ex ia) para zonas de gas y de polvo, con variantes IECEx también disponibles. Las unidades estándar tienen una clasificación T6 (T85°C), y las unidades de alta temperatura abarcan las clases de T6 a T3, alcanzando +180 °C (+356 °F). Cada una debe alimentarse desde un circuito que corresponda a sus datos de seguridad intrínseca.
El código define el modelo, el alcance (1 = 10 m, 2 = 20 m, 3 = 30 m), la versión (S estándar o H alta temperatura hasta +180 °C), el material de antena y carcasa, la conexión de proceso y la opción de salida, display y aprobación. Algunas conexiones son específicas del alcance: R25 y N25 sirven para 10 m, y D75 para 30 m.
La programación se realiza con el display gráfico enchufable NRM-300P o con el software KOBOLD NUS-NTB-NRM-SW mediante HART. Estos muestran distancia, nivel, volumen y masa y dan acceso a los ajustes de umbral y de eco. Hasta 15 dispositivos pueden funcionar juntos en un mismo lazo HART multipunto.
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