부식성 및 증기 공정용 ±1mm 정밀도의 80GHz FMCW 레이더 레벨계

화학 반응기, 증류 탱크 및 폐수 처리조는 모두 공통된 문제를 안고 있습니다. 바로 액체 상부의 대기 환경이 매우 열악함에도 레벨 측정값은 정밀해야 한다는 점입니다. 80GHz FMCW 레이더 레벨계는 ±1mm의 정밀도, 0.05~100m의 측정 범위, Exia/Exd 방폭 인증, 그리고 부식성 액체, 증기 및 거품 환경에 적합하도록 설계된 IP67 하우징으로 완벽한 솔루션을 제공합니다.

80GHz FMCW 레이더 레벨계가 필요한 이유는 무엇일까요?

공정 조건에 따라 적합한 레벨 측정 기술이 결정됩니다. 황화 반응조, 증류탑 및 화학물질 저장 탱크에서는 액체가 부식성을 띠고 증기가 강한 반응성을 가지며, 거품이나 수증기로 인해 일반 계측기로는 실제 수위를 감지하기 어렵습니다. 기존의 접촉식 및 초음파 방식은 부식, 코팅 형성 및 에코 손실로 인해 잦은 유지보수와 신뢰할 수 없는 측정값을 초래합니다. 80GHz FMCW 레이더는 매질과 접촉하지 않고 측정하며, 고주파 특유의 좁고 집중된 빔을 통해 증기와 거품을 뚫고 실제 수위를 정확히 포착합니다. ±1mm의 정밀도로 엄격한 공정 제어 및 신뢰할 수 있는 재고 관리에 필요한 정밀한 레벨 데이터를 제공하며, Exia/Exd 인증 설계를 통해 비방폭 계측기 설치가 금지된 위험 지역에도 안전하게 적용할 수 있습니다.

작동 원리: FMCW 주파수 변조 연속파 레이더

개별 반사파의 도달 시간을 측정하는 펄스 레이더와 달리, FMCW 레이더는 시간에 따라 주파수가 변조되는 연속 마이크로파 신호를 송신합니다. 신호가 제품 표면에서 반사되어 안테나로 되돌아오면 전자 회로가 송신 주파수와 수신 주파수를 비교합니다. 주파수 차이는 표면까지의 거리에 정비례하므로 매우 높은 분해능으로 레벨을 계산할 수 있습니다. 42mm PTFE 렌즈 안테나와 3도 빔 각도를 갖춘 80GHz 대역에서 작동하여 에너지를 하부 표면에 집중시킴으로써 탱크 벽면 및 내부 구조물로 인한 허위 반사파(False Echo)를 방지합니다. 그 결과 35m 미만에서는 ±1mm, 최대 100m까지는 ±5mm의 정밀도를 유지하며 4-20mA, HART 또는 RS485를 통해 제어 시스템으로 데이터를 전송합니다.

80GHz FMCW 레벨계의 구조적 장점

• 80GHz FMCW 기술: 고분해능을 위한 연속파 신호 처리.
• ±1mm 정밀도: 정밀 제어를 위한 35m 미만 구간의 정확한 측정값.
• 42mm PTFE 렌즈 안테나: 내식성 및 컴팩트한 디자인.
• 3도 빔 각도: 좁은 빔 집중으로 허위 반사파 최소화.
• Exia IIC T6 Ga / Exd IIC T6 Gb: 이중 방폭 인증.
• IP67 하우징: 방진 및 방수 설계, 알루미늄 다이캐스팅 또는 304SS 재질.
• -0.1 ~ 2.5 MPa 압력 범위: 진공 및 압력 용기에 적용 가능.
• 2선식 DC24V / 4선식 AC220V: 유연한 전원 구성 지원.

현장 문제 분석: 2가지 까다로운 작동 조건

적용 사례

제품 특장점

• 80GHz FMCW 연속파 측정 기술
• 35m 미만에서 ±1mm, 최대 100m까지 ±5mm 정밀도
• 0.05~100m의 광범위한 측정 범위
• Exia IIC T6 Ga / Exd IIC T6 Gb 방폭 등급
• 부식성 매질에 강한 PTFE 렌즈 안테나
• IP67 등급 알루미늄 다이캐스팅 또는 304 스테인리스 스틸 하우징
• 4-20 mA, HART 및 RS485 출력 지원
• 2선식 DC24V 또는 4선식 AC220V 전원 옵션

기술 사양

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: FMCW 레이더가 펄스 레이더보다 정밀한 이유는 무엇인가요?

FMCW(주파수 변조 연속파) 레이더는 시간에 따라 주파수가 선형적으로 변하는 연속 신호를 송신하고, 송신 신호와 반사 신호 사이의 주파수 차이를 측정합니다. 이 주파수 차이는 거리에 비례하며, 주파수는 극도로 높은 정밀도로 측정이 가능하기 때문에 FMCW 방식은 짧은 펄스의 도달 시간을 측정하는 펄스 레이더보다 훨씬 높은 분해능을 구현합니다. 실제로 80GHz FMCW 레벨계는 35미터 미만에서 ±1mm의 정밀도를 제공하는 반면, 일반적인 펄스 계측기는 ±3mm 이상의 오차를 보입니다. 또한 FMCW는 에코를 간헐적으로 샘플링하지 않고 연속적으로 평가하므로 요동치거나 움직이는 액면에서도 훨씬 안정적인 측정값을 제공합니다.

Q2: 까다로운 공정 조건에서 80GHz 주파수가 더 유리한 이유는 무엇인가요?

80GHz 대역은 세 가지 실질적인 이점을 제공합니다. 첫째, 42mm 렌즈 안테나 기준으로 빔 각도가 약 3도로 매우 좁아 신호가 제품 표면에 집중되며 탱크 벽면, 배관, 교반기 등으로 인한 허위 반사파를 방지합니다. 둘째, 고주파 신호는 유전율이 낮거나 요동치는 매질에서도 강하게 반사되어 더욱 깨끗한 에코를 생성합니다. 셋째, 소형 렌즈 안테나 덕분에 기존 노즐에도 쉽게 장착할 수 있으며 설치가 간편합니다. 이러한 특성 덕분에 저주파 레이더가 에코를 잃거나 간섭을 받는 증기, 거품, 부식성 가스 환경에서도 안정적인 측정이 가능합니다.

Q3: 어떤 방폭 인증을 보유하고 있나요?

80GHz FMCW 레이더 레벨계는 두 가지 방폭 인증을 지원합니다. Zone 0 위험 지역에 적합한 본질안전 방폭 등급인 Exia IIC T6 Ga와 Zone 1용 내압 방폭 등급인 Exd IIC T6 Gb입니다. 두 등급 모두 IIC 가스 그룹 및 T6 온도 등급을 충족하여 화학 및 석유화학 플랜트의 가연성 액체 및 증기를 포함하는 용기에 안전하게 설치할 수 있습니다. 주문 시 현장의 위험 지역 분류와 필요한 인증을 지정해 주시면 담당 엔지니어가 해당 지역 및 공정에 적합한 사양과 인증 문서를 확인해 드립니다.

Q4: 최대 측정 범위와 거리별 정밀도는 어떻게 되나요?

본 레벨계는 0.05미터부터 최대 100미터까지 측정 가능하며, 표준 측정 범위 옵션으로는 10, 20, 30, 60, 100미터가 제공됩니다. 정밀도는 35미터 미만에서 ±1mm, 35~100미터 범위에서는 ±5mm입니다. 즉, 중소형 탱크에서는 정밀 공정 제어를 위한 밀리미터 단위의 정확도를 제공하며, 매우 높은 대형 용기에서도 장거리에서 뛰어난 정밀도를 유지합니다. 또한 0.05미터의 최소 측정 범위를 지원하여 일반 레이더 계측기에서 불감대가 발생하기 쉬운 얕은 용기에서도 측정이 가능합니다. 주문 시 탱크 높이에 맞는 측정 범위 옵션을 선택해 주십시오.

Q5: 어떤 기술 지원 및 맞춤 제작(커스터마이징) 서비스를 제공하나요?

제조사로서 당사는 측정 범위 선정, 플랜지 규격, 안테나 재질 선택 및 설치 지침을 포함한 직접적인 엔지니어링 지원을 제공합니다. 커스터마이징 옵션으로는 측정 범위, DN50 이상의 공정 연결 규격, 하우징 재질(알루미늄 다이캐스팅 또는 304 스테인리스 스틸), 출력 프로토콜, 전원 사양, 방폭 인증, 라벨링 및 패키징, OEM 및 ODM 프로그램이 포함됩니다. 안정적인 월간 공급 능력과 출하 전 공장 교정을 바탕으로 단일 탱크 프로젝트부터 전체 플랜트 구축 프로젝트까지 지원합니다. 맞춤형 솔루션 및 견적을 원하시면 용기 치수, 매질 정보 및 위험 지역 사양을 문의해 주시기 바랍니다.

당사의 80GHz FMCW 레이더 레벨계를 선택해야 하는 이유

부식성 액체와 강한 반응성 증기 환경 속에서도 정확한 레벨 측정이 요구될 때, 80GHz FMCW 레이더 레벨계가 답을 제시합니다. ±1mm의 정밀도, 100m의 측정 범위, Exia/Exd 이중 방폭 인증, PTFE 렌즈 안테나가 장착된 IP67 하우징을 제공합니다. 일반 계측기가 측정할 수 없는 증기와 거품을 관통하여 정확히 측정하며, 80GHz의 좁은 빔으로 빔 각도가 넓은 레이더에서 흔히 발생하는 허위 반사파를 완벽히 배제합니다. 제조사 직공급을 통해 공장 교정, 인증에 맞춘 사양 구성, 전문 엔지니어링 지원을 함께 누리실 수 있습니다. 가장 열악한 용기 환경을 가장 신뢰할 수 있는 측정 환경으로 바꿔줄 FMCW 레이더 레벨계를 선택해 보십시오.