Antenas enrasada, tipo gota de agua y tipo bocina: estructura, haz y diferencias de selección

En la selección de un radar de nivel, la forma de la antena influye directamente en el ángulo de haz, la zona muerta de medición, la resistencia a la adhesión y el espacio de instalación. Las antenas enrasada, tipo gota de agua y tipo bocina son tres estructuras comunes. Este artículo compara sus diferencias desde la perspectiva del hardware para ayudar a ingenieros técnicos y compradores a determinar rápidamente los escenarios de aplicación adecuados.

Esquema de la estructura de la antena enrasada

1. Antena enrasada

La superficie de montaje de la brida de la antena enrasada es completamente plana, la lente de microondas está integrada dentro de la brida y ninguna parte se introduce en el tanque o la tubería. La lente es una ventana de microondas de plástico fluorado plana y delgada, sin protuberancias ni cavidades.

Haz y zona muerta

  • Ángulo de haz: el mayor de los tres, alto grado de divergencia de microondas, la capacidad de enfoque más débil.
  • Zona muerta de campo cercano: la menor, prácticamente sin zona muerta de medición.

Características mecánicas y superficiales

  • Sin estructura sobresaliente, sin riesgo de colisión.
  • Superficie plana, sin curvatura de drenaje.
  • No existe cavidad interna de acumulación.

Atenuación de señal e instalación

Las microondas se emiten verticalmente desde la superficie plana; la espuma del medio o los depósitos cubrirán directamente y por completo la superficie de emisión, la atenuación por obstrucción es la más evidente. En la instalación se adapta a bridas de tamaño mínimo o manguitos cortos, sin requisitos de profundidad de instalación y sin limitación en la longitud del tubo de conexión.

2. Antena tipo gota de agua

La antena tipo gota de agua utiliza una lente sólida de una sola pieza, que sobresale hacia el exterior en forma de gota de agua curva hacia la cavidad, es sólida sin cavidad hueca y su superficie exterior es una línea de flujo curva continua y lisa.

Esquema de la estructura de la antena tipo gota de agua

Haz y zona muerta

  • Ángulo de haz: moderado a pequeño, capacidad de enfoque superior a la enrasada, inferior a la tipo bocina.
  • Zona muerta de campo cercano: muy pequeña.

Características mecánicas y superficiales

  • Curva sobresaliente, con superficie de drenaje natural.
  • Estructura sólida, sin cavidades donde se acumule suciedad.
  • Tiene longitud sobresaliente, existe riesgo de colisión e interferencia.

Atenuación de señal e instalación

Los depósitos y condensados en la superficie curva resbalan automáticamente, no cubren fácilmente por completo el núcleo de emisión de microondas, la atenuación por obstrucción es menor que en la enrasada. En la instalación se utilizan bridas estándar DN50/DN80, requiriendo un pequeño espacio de penetración.

3. Antena tipo bocina

La antena tipo bocina está compuesta por una cavidad metálica cónica hueca más una lente frontal, con una cavidad cónica hueca interna, que sobresale notablemente hacia el exterior; la cavidad forma un canal de reflexión y convergencia de microondas.

Esquema de la estructura de la antena tipo bocina

Haz y zona muerta

  • Ángulo de haz: el menor de los tres, la mayor capacidad de convergencia de microondas, la mejor direccionalidad, la mayor concentración de señal a larga distancia.
  • Zona muerta de campo cercano: la mayor de los tres.

Características mecánicas y superficiales

  • Cavidad interna hueca, existe espacio cóncavo cerrado.
  • La longitud sobresaliente de la bocina es la mayor, el riesgo de colisión e interferencia es el más alto.
  • La cavidad interna retiene fácilmente fluidos y vapor de agua.

Atenuación de señal e instalación

La cavidad hueca acumula fácilmente impurezas y agua, bloqueando directamente la trayectoria de las microondas, la probabilidad de atenuación e inestabilidad de la señal es mucho mayor que en antenas sólidas. En la instalación se debe utilizar una brida de gran diámetro (a partir de DN80), se requiere un tubo de conexión más largo con espacio reservado y se puede conectar una interfaz de purga externa.

Tabla comparativa de hardware por dimensiones clave (escenario sin medio)

Dimensión de comparación Antena enrasada Antena tipo gota de agua Antena tipo bocina
Forma estructural Lente integrada plana, sin sobresalir Sólida, curva sobresaliente Hueca, cónica sobresaliente
Ángulo de haz Máximo Moderado a pequeño Mínimo
Capacidad de enfoque La más débil Media La más fuerte
Zona muerta de campo cercano Mínima Muy pequeña Máxima
Resistencia a obstrucción La peor, la cobertura superficial atenúa Buena, los depósitos resbalan fácilmente Mala, la cavidad interna se obstruye fácilmente
Riesgo de colisión Ninguno Existe El más alto
Brida de instalación Tamaño mínimo DN50/DN80 A partir de DN80
Interfaz de purga No compatible No compatible Conectable externamente

Resumen minimalista: diferencias puramente de hardware

  • Enrasada: no penetra, haz disperso, sin zona muerta, teme la cobertura superficial.
  • Tipo gota de agua: sólida, curva sobresaliente, haz moderado, drenaje propio, no se cubre fácilmente por completo con depósitos.
  • Tipo bocina: cónica hueca y larga, haz más concentrado, gran zona muerta, la cavidad interna acumula residuos fácilmente, admite purga, solo instalación con brida de gran diámetro.

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