产品建议:增强液位测量，提高食品和饮料生产效率

准确、可靠地测量储罐、混合罐和工艺容器中的物料水平的能力是食品和饮料生产的一个重要因素。这些测量是库存管理，过量预防和过程，如混合，配料和混合的成分所必需的。多种液位测量技术可用于更广泛的过程工业中，但食品和饮料应用提供了一系列独特的挑战。

准确性和可靠性是至关重要的，而测量设备当然必须符合行业严格的卫生和食品安全标准。所选择的技术必须能够应对应用的特定工艺条件，设备必须适合安装在现有设备布局内。最后，集成到现有或新的自动化系统需要非常简单，以鼓励采用，特别是如果该技术对工厂来说是新的。

液位测量技术

有许多不同的技术可用于食品和饮料厂提供连续液位测量或点液位检测。其中包括测压元件、电容开关、振动拨叉开关、差压变送器、超声波变送器和导波雷达(GWR)变送器。然而，非接触式雷达发射机最好地满足了行业对测量精度的需求，同时也提供了关键优势。

雷达发射机的测量非常准确，不受密度、粘度、电导率、涂层、腐蚀性、蒸汽以及变化的压力和温度等工艺条件的影响。由于这些设备安装在顶部，这立即降低了产品泄漏损失的风险。此外，与许多其他技术不同，它们不与被测量的材料接触，这消除了污染的可能性，有助于减少维护并保持长期可靠性。

非接触式雷达发射机广泛应用于石油、天然气和石化行业，在安全关键应用中，可靠性和精确的液位测量至关重要。尽管它们具有显著的优势，但在食品和饮料生产中的应用一直受到限制，因为业界认为它们太大、太贵。缺乏全面的卫生批准和工艺连接也令人望而却步。

然而，目前的非接触式雷达发射机被设计用于提供高精度的连续液位测量，特别是在食品和饮料应用中。这些设备符合行业严格的卫生要求，并为制造商提供了紧凑和具有成本效益的解决方案，提供了一系列显著的好处。

非接触式传感器有助于食品安全

食品安全是最重要的，必须尽一切努力减少生产过程中的污染风险。其中一个关键部分是对储罐和船舶使用就地清洗(CIP)和就地蒸汽(SIP)工艺。最新的非接触式雷达发射机的设计不仅可以承受这些艰巨的过程，还可以最大限度地提高清洗过程的有效性，并确保持续的测量性能。

为了实现这一点，变送器有一个卫生的天线，与工艺连接齐平，对冷凝和积聚不敏感，并具有滴漏密封，确保在CIP和SIP期间去除工艺残留物。该设备还具有广泛的卫生过程连接，适合大多数常见的罐连接和尺寸。

除了内部罐清洗过程，许多制造商用泡沫化学品和/或高压和高温水冲洗罐的外部。最新的非接触式雷达发射机设计使它们能够应对高压和高温冲洗，而ip69级密封抛光不锈钢外壳具有最小的裂缝，确保水和沉积物从设备体内排出，降低了细菌生长的风险。一系列的卫生认证使变送器符合全球食品安全标准。

基于雷达传感器的更精确测量

雷达相对于其他技术的一个关键优势是它的测量精度。雷达发射器通过发射微波信号测量液位，微波信号从产品表面反弹并返回传感器。发射机测量发射和接收回波信号之间的时间延迟，机载微处理器计算到液体表面的距离。然而，最新的非接触式雷达发射机采用快速扫描技术，对材料表面提供连续回波。与传统雷达设备相比，这使得它们可以收集多达40倍的信息。这使得它们非常适合涉及小型快速灌装罐的应用，同时提供准确可靠的测量。当试图确定容器中是否有可能在清洗过程中丢失的液体残留时，这一点尤其重要。

食品和饮料制造商面临的一个关键挑战是最大限度地利用储罐，这样他们就可以跟上客户的需求，增加收入。目前的非接触式雷达发射机设计用于精确测量油箱顶部的液位，没有死区，从而优化了油箱的使用，同时也确保了容器不会过度装满。

紧凑的液位变送器设计适合紧密的管道布置

尽管石油和天然气应用不太可能对液位测量技术提出占用空间的要求，但这并不适用于食品和饮料行业。滑轨通常设计得很紧凑，并且有非常紧密的管道布置，这使得难以安装大型或笨重的设备。

最新的雷达发射机可以应对这一挑战，因为它们非常紧凑。这是通过在一个电子芯片上提供80千兆赫(GHz)的调频连续波(FMCW)技术来实现的，而不是有一个单独的电路板。单芯片技术还可以实现卓越的雷达波束聚焦，再加上智能算法，即使坦克中含有搅拌器等物体，也能实现更高的测量精度。

与软件配置工具简单集成

降低设计复杂性是食品和饮料制造商的一个重要目标，仪器仪表需要易于与任何自动化系统集成。目前的雷达设备提供传统的4至20 mA，开关输出和数字高速IO-Link通信。为了进一步降低复杂性，确保无故障运行，软件配置工具允许设备在线或离线连接和配置，图形化界面减少调试时间，优化设备更换流程，并数字记录参数设置。

用于液位测量的非接触式雷达发射机

通过将非接触式雷达设备的性能和可靠性(通常部署在石油和天然气行业)与紧凑的卫生设计和简单的集成相结合，目前的非接触式雷达发射器为食品和饮料制造商的液位测量应用提供了理想的解决方案。实施这些设备可以提高食品安全和产品质量，最大限度地减少产品损失，并通过优化储罐利用和库存管理提高生产能力。

菲利克斯•约翰逊艾默生雷达级业务解决方案工程师。Mark T. Hoske，内容经理，控制工程，CFE媒体和技术，mhoske@cfemedia.com．

关键词:水平测量建议，工程师选择奖

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