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Nuevo sensor de radar para controlar los niveles de tanques de líquidos y silos de grano
Atendiendo a la demanda de monitorizar con precisión el nivel de llenado en los contenedores, Libelium ha integrado un nuevo sensor en su plataforma IoT. Este dispositivo es compatible con Agricultura de precisión y Smart Water solutions. The new sensor de nivel radar "Vegapuls C21" utiliza una tecnología de radar de 80 GHz que le confiere una gran eficacia en comparación con otros sensores que utilizan tecnologías como los ultrasonidos. De hecho, la medición del sensor de radar no se ve afectada por las fluctuaciones de temperatura, el vacío o las altas presiones, y también es invulnerable a la contaminación.
Sensor de nivel radar VEGAPULS C21
Principales características del sensor VegaPuls C21
Frecuencia de funcionamiento: 80 GHz
Distancia máxima de detección: 15 m
Precisión: ±2 mm
Temperatura de funcionamiento: de -40 a 80 °C
Ejemplos de aplicación
Medición del depósito de agua
Medición de tanques de sólidos a granel
Estaciones de bombeo
Depósitos rebosaderos de lluvia
Medición del caudal en canales abiertos
Control del nivel del río
Detección precoz de inundaciones
Control de las mareas
Contenedores abiertos
En determinados sectores, conocer con precisión el nivel de llenado de un contenedor puede ser crucial. Libelium ha verificado el rendimiento del nuevo sensor Vegapuls C21 en dos instalacionesun silo de grano en una granja de cerdos y un depósito de agua de acuario.
Control del nivel de líquido en un depósito de agua
En el Acuario de Zaragoza (España) la medición del llenado de los depósitos de agua se ha realizado manualmente con una varilla y anotando en un papel. Desde el agua está en constante movimientoEl personal buscaba la manera de modernizar, digitalizar y, sobre todo, hacer más precisa esta medición.
Sensor de nivel radar instalado en el tanque del acuario
El Acuario de Zaragoza es el mayor acuario fluvial de Europa. Sus peceras reflejan la enorme biodiversidad que habita en los ríos y exhibe especies del Nilo (África), Mekong (Asia), Amazonas (América), Murray-Darling (Oceanía) y Ebro (Europa). La pérdida de un animal significa perder un trocito de nuestro planeta. Libelium siempre ha colaborado estrechamente con el personal del Acuario de Zaragoza desarrollo de soluciones IoT para el control de las condiciones de conservación de los peces. Por ejemplo, en el terrario de la Anaconda se instaló en el pasado un nodo de Condiciones Ambientales, y varios sensores de Libelium miden la calidad del agua en el tanque de las pirañas.
En la parte trasera del acuario, la gestión del agua utiliza un sistema de drenaje. El agua entra por una tubería a un depósito general y sale por otro conducto directo a las peceras. Si el agua bajara hasta el nivel del conducto de salida podría provocar bolsas de aire. Éstas se adherían a las escamas de los peces en forma de pequeñas burbujas que les impedían respirar con normalidad y podían causarles la muerte por asfixia.
Diagrama de instalación del sensor Vegapuls C21 en el tanque del acuario
Libelium Los ingenieros integraron un sensor Vegapuls C21 en un Plug & Sense! Smart Water Xtreme y lo instalamos en uno de los tanques que suministra agua a las peceras del Amazonas. Una pantalla integrada en el nodo permite comprobar el nivel del agua sin necesidad de conectar ningún otro dispositivo. También envía los datos cada 15 minutos. Como los tanques están situados bajo tierra, fue necesario utilizar una combinación de protocolos LoRaWAN y celular 4G para enviar los datos a Internet.
El personal de mantenimiento del acuario puede ver el nivel de llenado directamente en la pantalla del dispositivo y también supervisar los datos a través de una app de visualización en Internet.
Control de nivel de sólidos en un silo de grano
La versatilidad de este nuevo sensor de nivel por radar permite su aplicación en otro tipo de contenedores, como silos de grano. Una explotación porcina de Huesca (España) requirió la instalación del Vegapuls sensor in the feed silos to know the animal’s grain fill level. Libelium customer Serprovit develops and implements technological systems for livestock farms through the “PigData” project, a comprehensive data management platform on the fattening farm, which enables two-way communication throughout the integration system.
Diagrama de instalación del sensor Vegapuls C21 en un silo de grano
In order to know the state of the silo, they installed the Libelium technology. On the farm, the deployment was complicated due to the height of the silo. The Vegapuls sensor requires a maximum of 15 meters in height to work properly. Using a crane, a technician placed the sensor in the silo, hung from the top. The sensor is connected to a Plug & Sense! Smart Agriculture Xtreme node that sends the data via 4G to a server with a graphic visualization. Every 30 minutes the sensor sends the data to a server. In addition, a solar panel feeds the battery of the device. Setting an alert would let farmers know if the silo needs to be filled before getting empty.
Gráfico del nivel de grano en un silo
El Internet de las Cosas puede implantarse en las granjas de animales de muchas maneras. Un estudio de caso reciente mostró cómo aumentar la producción lechera de una explotación midiendo determinados parámetros. The idea behind all these developments is to improve the living conditions of farm animals to increase both the quantity and the quality of the final product (meat, milk, eggs…). In this sense, investment in IoT technology can provide livestock companies with a competitive advantage. Vega has a wide range of level measurement sensors that can be integrated with Libelium technology. Consult our equipo de ventas para instalarlos en su proyecto.
Preguntas frecuentes
El sensor Vegapuls C21 tiene homologación Ex para atmósferas explosivas, pero ¿en cuáles sí y en cuáles no?
Technologically there is no limitation of operation for radar technology in flammable areas (whether gas zone 0 or dust zone 20). On the other hand, please note that today only instruments with 4.20mA/HART electronics have the certifications for explosive areas. Instruments with Modbus electronics have the certification process pending (for zone 1 Gas or zone 21 Dust) in the “encapsulation” version. Moreover, instruments with SDI12 electronics are not intended to be certified for Ex areas.
¿Existe algún problema con las mediciones en polvos, cosas pulverulentas (harina, perlita, etc.)?
No, el polvo en suspensión no es un problema para la medición, la tecnología de radar es prácticamente inherente a esta situación. La solidez de la medición en aplicaciones con sólidos granulares, como los líquidos, depende en gran medida de factores como los elementos internos cercanos al haz del radar, la proximidad al haz de entrada del producto, la baja constante dieléctrica de algunos productos a medir y los grandes alcances de medición, por ejemplo, la perlita.
¿Cambia la precisión cuando la lámina de agua a medir está en movimiento? ¿Existen recomendaciones de instalación en estos casos?
Since the radar performs several measurement procedures during one second, the transmitted measurement value is an average of the different product heights that occur during stirring. The measurement value is a fairly reliable representation of what the liquid column would be without the stirring. On the other hand, in some applications is interesting to measure even how the level changes during, for example, a strong surge. What makes a sensor capable of showing an “average” or more fluctuating value is the application settings. El sensor debe configurarse en función de si desea medir sólidos o líquidos, pero ¿qué ocurre si el sensor no está configurado correctamente, por ejemplo, el sensor está configurado para líquidos pero finalmente se utiliza para sólidos a granel? ¿Daría mediciones precisas y cómo se notaría la diferencia? En la mayoría de las aplicaciones, no hay ningún efecto sobre la medición si un sensor está configurado para medir sólidos granulares y, en cambio, se monta en una aplicación líquida. Los productos medidos con una constante dieléctrica elevada, como un silo de pienso sin obstáculos internos, son aplicaciones "fáciles". Donde hay que tener cuidado es en las aplicaciones en las que no se respetan las recomendaciones de montaje (por ejemplo, entrada de producto pegada al sensor), constante dieléctrica muy baja y rango de medida muy grande, etc., es donde hay que adaptar los ajustes de los parámetros de la aplicación a la realidad del lugar donde se instala el sensor.
Por defecto, ¿cómo está programado el sensor Vegapuls C21? ¿Viene siempre para un depósito de agua?
The default settings are for a water storage tank. Nevertheless, the application parameter settings can be changed from the factory and on request for one or more sensors:
Las diferentes "referencias" o configuraciones se pueden guardar en su portal de cliente para futuras réplicas o configuraciones de la aplicación (otra cosa que podemos discutir en la formación).
Las configuraciones se pueden cambiar una vez suministradas, como ya sabe, a través de Bluetooth y también con la aplicación TeamViewer QuickSupport, nuestros técnicos pueden conectarse a los sensores ya sea en sus instalaciones o en casa del cliente para modificar configuraciones o para monitorizar el funcionamiento de los mismos y así aplicar cambios en la configuración, este soporte es gratuito se realiza a petición suya o del cliente final.
Con la nueva versión de firmware de los instrumentos, se espera que los dispositivos Modbus permitan cambios en algunos de los parámetros de la aplicación a través de su dispositivo.
¿Es necesario calibrar el sensor a lo largo del tiempo debido a las derivas de las mediciones?
No, todos los instrumentos de tecnología de radar están exentos de recalibración o puesta a punto.
¿Cuánto pesa el sensor?
El sensor pesa entre 300 y 400 gramos.
¿Qué ocurre si el sensor se moja?
El sensor viene en una carcasa de PVDF con certificación IP68, por lo que si se moja o incluso se sumerge no se verá afectado y podrá volver a realizar mediciones una vez fuera del agua.
¿Cuáles son las ventajas con respecto a los ultrasonidos?
Mientras que los sensores ultrasónicos necesitan una temperatura ambiente y unas condiciones atmosféricas controladas para funcionar correctamente, el radar no se ve afectado por ellas. Los ultrasonidos no son adecuados para superficies de agua en movimiento. Es una variación pequeña, de unos 5 centímetros, pero en algunas aplicaciones puede ser crucial.
¿Cuál es la altura máxima que puede medir?
Alcance de 15 m con una precisión de ±2 mm.
Si el sensor está colocado en un lugar inaccesible pero es necesario ajustarlo, ¿cómo puede hacerse?
El sensor Vega puede ser ajustado a distancia por el usuario.
¿A qué frecuencia funciona el radar?
Trabaja con 80GHz lo que nos permite tener más precisión y minimizar el ángulo de emisión de la onda, haciendo la medición mucho más precisa. Este radar tiene un ángulo de 8°, comparado con otros radares que trabajan a 26GHz y dan 30° de ángulo.
