10 coisas que você deve saber sobre o radar
Índice
Os sensores do Radar garantem que os níveis de enchimento adequados em um funil sejam mantidos para manter a produção em movimento. Quando materiais como grãos ou mistura de concreto são carregados em um funil, partículas secas e empoeiradas enchem o ar. A poeira fará com que muitos sensores ópticos sofram perda de sinal, enquanto os dispositivos ultrassônicos podem fornecer leituras incorretas se houver acúmulo de detritos no sensor. As ondas de radar, por outro lado, atravessam as partículas transportadas pelo ar para medir com precisão os níveis da tremonha.
Alguém que trabalha em uma janela de drive-thru em um restaurante, banco ou farmácia precisa responder rapidamente quando um cliente chega. Um sensor de radar K50R pode detectar carros na neve, chuva, neblina ou luz solar - condições que podem causar detecção falsa ou nenhuma detecção ao usar outras tecnologias de detecção. Rápido e eficiente reconhecimento de veículos permite que as empresas analisem os padrões de tráfego e eliminem os gargalos, minimizando os tempos de espera e garantindo um serviço pontual.
As variações extremas de temperatura, a neblina, o vapor e o spray de água dentro de um lava-rápido automatizado podem tornar problemática a detecção da posição de um veículo, mesmo com os sensores ultrassônicos comumente usados. As variações de temperatura podem afetar a velocidade das ondas sonoras ultrassônicas, o que pode resultar em informações falsas sobre a localização do veículo. O ruído do equipamento e as mudanças nas correntes de ar dentro de um lava-rápido também podem interferir na capacidade dos sensores ultrassônicos de detectar com precisão as bordas de um veículo. No entanto, um único sensor de radar T30RW configurado para o modo retrorrefletivo pode determinar de forma confiável a posição de um veículo, informando ao sistema de lavagem para ligar e desligar cada seção nos horários corretos. Isso torna o processo mais eficiente ao economizar água e agentes de limpeza, evita que o equipamento entre em contato e danifique os veículos e garante uma lavagem de alta qualidade.
2: O radar usado em sensores de banner pode reconhecer tanto objetos em movimento quanto objetos parados
Todos os dias, há mais de 100.000 voos comerciais em todo o mundo. Isso requer um grande número de veículos de apoio no solo, como carregadores de correia, escadas de embarque de passageiros e caminhões de catering. Esse tráfego constante na pista aumenta muito a possibilidade de acidentes e danos às aeronaves.
Novos padrões exigem que determinados veículos de apoio terrestre incluam sensores de prevenção de colisões . Em vez de um padrão de feixe estreito, eles podem empregar um sensor de radar com um feixe mais amplo, como o feixe de 120 x 40 graus encontrado no Q90R2, para se aproximar com segurança das aeronaves na pista. O sensor monitora constantemente a distância entre um veículo e a aeronave e envia essa informação ao controlador do veículo. Se o veículo se aproximar demais de um avião, o controlador do veículo desacelera automaticamente o veículo para evitar colidir com ele, evitando uma colisão que custa dinheiro e tempo.
Em uma fábrica de montagem automotiva, as bordas principais das carrocerias precisam ser detectadas para que possam ser posicionadas corretamente em um túnel de pintura. A superfície pode não ser pintada, ser fosca ou brilhante, portanto, pode ser difícil para os sensores ópticos reconhecerem com precisão, pois a superfície brilhante e angular pode refletir a luz para longe do receptor do sensor.
Os sensores de radar, como a série T30R da Banner, podem identificar objetos com superfícies irregulares, brilhantes, reflexivas, pretas foscas ou de qualquer outra cor, ou que tenham espelhos ou janelas. Isso permite que o sensor de radar T30R detecte de forma confiável a posição de cada corpo na linha e, em seguida, envie essas informações de localização aos controladores dos braços robóticos para que eles saibam onde encontrar cada peça.
Ao detectar qualquer objeto na linha de montagem, independentemente da cor, forma ou refletividade, a produção pode continuar com menos tempo de inatividade.
Os grandes guindastes de pórtico que movimentam cargas pesadas em pátios de expedição externos geralmente trabalham muito próximos uns dos outros. Uma colisão pode resultar em danos à carga, reparos dispendiosos no guindaste e interrupção da movimentação da carga. Sensores de radar de longo alcance com um padrão de feixe estreito, como o Q240R, ou o Q90R2 com sua capacidade de detecção multidimensional altamente configurável, podem detectar com segurança obstáculos e outros guindastes antes que ocorra uma colisão, ignorando os contêineres de carga próximos.
Os equipamentos de elevação do armazém, como empilhadeiras de alcance e empilhadeiras, podem colidir com os contêineres de transporte e danificá-los. Essas colisões resultam em perda de tempo, mercadorias danificadas e equipamentos quebrados. Os sensores Q90R e K50R podem ser usados para proteção contra colisões de menor alcance. Quando montados em equipamentos de elevação, esses sensores detectam os contêineres de transporte e enviam um sinal para que o equipamento diminua a velocidade automaticamente e se aproxime a uma velocidade segura.
Como o radar não é suscetível a mudanças nas condições ambientais, os sensores podem até mesmo ser usados para monitorar equipamentos que operam tanto em ambientes internos quanto externos, como elevadores que transportam cargas de compartimentos de carga internos para veículos que aguardam do lado de fora. O uso dos mesmos sensores em todos os equipamentos também minimiza os custos de manutenção.
Alguns sensores de radar operam em uma frequência mais baixa, como o QT50R, que emite ondas a 24 GHz. Outros usam uma frequência mais alta, incluindo o T30R, que opera a 122 GHz. Há também aqueles, como o K50R, que operam em uma faixa intermediária de 60 GHz. Sejam elas baixas, altas ou intermediárias, cada uma dessas frequências tem seus benefícios.
Mais útil para detectar objetos grandes que estão distantes, um sensor de 24 GHz de frequência mais baixa produz comprimentos de onda longos. A detecção de longo alcance e a capacidade de ignorar o clima ambiente, como chuva forte ou neve, fazem dele a solução de detecção externa mais eficaz. Por outro lado, um sensor de frequência mais alta, de 60 GHz ou 122 GHz, produz ondas mais curtas que podem detectar objetos menores, oferecer precisão superior e detectar uma gama mais ampla de materiais dielétricos.
Quando sensores fotoelétricos ou ultrassônicos são posicionados próximos uns dos outros, os sinais de um podem interferir no outro, causando dados de detecção imprecisos, desempenho reduzido e confiabilidade reduzida do sensor.
A tecnologia de sensor de radar industrial, por outro lado, foi projetada para evitar conversas cruzadas. Os sensores de radar usam uma gama de frequências diferentes, evitando a interferência de outros dispositivos que operam em frequências semelhantes ou de outras fontes de radiação eletromagnética.
Algoritmos sofisticados de processamento de sinais também ajudam o radar a evitar conversas cruzadas, distinguindo entre retornos de radar e filtrando sinais indesejados, extraindo apenas as informações relevantes. Além disso, as técnicas de sincronização e divisão de tempo são usadas para garantir que os sistemas de radar operem de forma coordenada, programando cuidadosamente os horários de transmissão e recepção para evitar a transmissão e a recepção simultâneas.
7: O radar pode detectar objetos através de plástico ou vidro, mesmo se o material for opaco ou sujo
O monitoramento dos níveis de líquido em tanques sempre exigiu um sensor montado dentro do tanque. Entretanto, às vezes é preferível uma solução de sensor externo, especialmente se o contato direto com o líquido puder danificar ou afetar negativamente o sensor. Com sua capacidade de penetrar na maioria dos plásticos e vidros, os sensores de radar podem ser instalados fora dos tanques, onde são mais fáceis de montar e manter.
Um sensor de radar T30R pode ser instalado na parede externa de um tanque de plástico ou no visor de vidro de um tanque de metal. O visor de líquido ou o tanque pode estar empoeirado ou sujo, o plástico pode estar opaco ou o material dentro do tanque pode estar envolto em névoa. Mesmo que o líquido tenha uma superfície irregular ou esteja armazenado sob pressão ou em um vácuo, as micro-ondas de alta frequência atravessam o plástico ou o vidro para medir o nível do líquido em seu interior. Quando conectado a um sistema de indicação iluminado, o pessoal pode ser alertado visualmente sobre o nível de fluido do tanque.
Para reconhecer os veículos que entram em uma baia de reparos de automóveis, os sensores de radar K50R podem ser montados sob plástico resistente, embutidos na superfície do veículo. As ondas de radar penetram na sujeira e nos detritos deixados pelos veículos no piso da baia de reparos e detectam os carros quando eles entram. Como parte de um sistema de indicação, esses sensores podem informar aos funcionários que um cliente chegou para que eles possam cumprimentá-lo rapidamente, minimizando o tempo de espera e melhorando a eficiência do check-in.
Há determinadas situações em que os sensores que monitoram uma grande área precisam reconhecer apenas determinados objetos e ignorar outros, como desconsiderar objetos em segundo plano ou itens menores próximos ao sensor.
Um caminhão que se aproxima de uma doca de carga pode ser detectado por um sensor de feixe largo K50R-4030. Ao instruir o sensor a reconhecer o alvo mais próximo, ele detecta as peças do caminhão mais próximas da doca em vez de um eixo ou carroceria do caminhão que poderia retornar um sinal mais forte. As faixas de luz conectadas ao sensor podem fornecer feedback visual em tempo real ao motorista para que ele saiba exatamente a que distância o caminhão está da doca.
Usando o software de configuração de radar da Banner, as distâncias de detecção do K50R podem ser definidas de modo que o sensor só olhe dentro de uma faixa predeterminada. Veículos dirigindo em segundo plano, postes próximos à doca e outros objetos indesejados, tanto próximos quanto distantes, serão ignorados.
Um pátio ferroviário movimentado é um ambiente de trabalho dinâmico em grande escala, com várias operações ocorrendo simultaneamente. Veículos e vagões ferroviários de diferentes formas e tamanhos, movendo-se em velocidades variadas em vários trilhos e transportando uma infinidade de tipos de materiais, representam um sério desafio para a detecção de objetos.
Os trens consistem em locomotivas e uma grande variedade de material rodante, incluindo vagões de caixa, vagões-plataforma, tremonhas, caminhões-tanque e muito mais. A capacidade de rastrear vários trens e tipos de carga em reboques a diferentes distâncias, mesmo quando estão em movimento, pode ser controlada por um sensor de radar como o Q130R. A capacidade de detectar alvos móveis e estacionários torna o radar FMCW uma solução mais confiável do que o radar Doppler, que só é capaz de detectar alvos móveis.
Apesar da poeira que se acumula ao redor do quintal ou da sujeira que se acumula no sensor Q130R, o sinal do radar ainda pode detectar objetos a até 40 metros de distância. O sensor de radar pode ser configurado para ignorar os trens estacionados em segundo plano em um trilho e, ao mesmo tempo, reconhecer outros trens que passam na frente, acionando as antenas RFID para que os operadores saibam a localização exata da carga no pátio. A detecção de longo alcance proporcionada pelos sensores de radar, além da capacidade do radar de ignorar as condições climáticas do ambiente e a poeira e sujeira transportadas pelo ar, fazem dele uma solução ideal para pátios ferroviários.
10: Os sensores de radar com um ângulo de feixe amplo não são afetados por formas e superfícies variáveis
Bordas afiadas e superfícies planas montadas em ângulo podem agir como espelhos, desviando os sinais de radar e impedindo que um sistema de radar receba informações precisas. Para garantir a detecção confiável de objetos, um sensor de radar com um ângulo de feixe amplo pode monitorar grandes áreas e reconhecer melhor superfícies arredondadas e objetos angulares.
Uma mina de superfície movimentada tem equipamentos de todas as formas e tamanhos, tanto móveis quanto estacionários. Caminhões potentes transportam material de mineração e resíduos, e seu tamanho enorme cria vários pontos cegos ao redor do veículo. Com pouco espaço para erros, a prevenção de colisões é fundamental para uma operação eficiente. O ambiente externo também apresenta outros desafios de sensoriamento, incluindo vento, chuva e neve, além de sujeira e poeira provocadas pelas operações de mineração.
Sensores de radar de feixe largo, como o Q130R e o QT50R, podem ser implantados na parte dianteira e traseira de caminhões de transporte como um componente principal em sistemas de prevenção de colisões. Além de ignorar as condições climáticas do ambiente, os sensores podem ser configurados para detectar objetos em pontos cegos, independentemente da forma, do tamanho, da cor, do material ou do acabamento da superfície do objeto. Ao conectar um Q130R ou QT50R a luzes indicadoras de LED, o operador do caminhão pode ver rapidamente quando deve verificar os pontos cegos e reduzir a velocidade ou parar o equipamento, reduzindo a chance de uma colisão potencialmente cara.
O radar é a solução de detecção de automação confiável, resistente ao ambiente e versátil
Por si só, os sensores de radar são um método durável e confiável para detecção de objetos e veículos, prevenção de colisões, feedback de posicionamento e muito mais. Eles podem fazer tudo isso em ambientes internos ou externos, a curtas ou longas distâncias, mesmo quando o ambiente apresenta desafios incomuns que podem atrapalhar outras tecnologias de sensores. Porém, quando incorporado como parte de um sistema automatizado que inclui sensoriamento, indicação em tempo real e feedback instantâneo, o radar se torna um componente incrivelmente poderoso - e necessário - de uma operação segura e eficiente.
Para obter mais informações sobre sensores de radar, visite nossa página sobre sensores de radar .
Glossário
Padrão de feixe: A forma como um sinal de radar transmitido é concentrado. Um padrão de feixe estreito se concentra em uma área menor, permitindo a detecção mais precisa de objetos. Um padrão de feixe amplo atinge uma área maior para detectar melhor superfícies irregulares e alvos em ângulos.
Zona morta: Uma área próxima ao transmissor na qual um radar não consegue detectar ou medir um alvo.
Constante dielétrica: A medida da capacidade de um objeto de desenvolver um campo elétrico e armazenar energia. Materiais altamente dielétricos, como metal e água, são mais condutores de eletricidade e refletem melhor os sinais de radar do que materiais que absorvem ondas, como plástico, madeira, tecido e outros materiais orgânicos.
Radar de onda contínua modulada por frequência (FMCW): Envia um sinal contínuo de um transmissor e receptor e compara as frequências transmitidas e recebidas. O FMCW pode medir de forma confiável a distância do alvo em relação ao sistema de radar.
Bandas ISM: 24 GHz, 60 GHz e 122 GHz são frequências do espectro de rádio reservadas para uso industrial, científico e médico. As frequências nas quais os sensores de radar industrial operam estão dentro dessas bandas ISM designadas.
Pulsed Coherent Radar (PCR): Envia uma série de pulsos em direção ao alvo em vez de uma onda contínua. O PCR envia um pulso, desliga o transmissor, recebe ecos do alvo e, em seguida, liga o transmissor novamente para enviar um novo pulso e continuar o ciclo.
Radar Cross Section (RCS): Medida da capacidade de um alvo de refletir sinais eletromagnéticos de volta para o receptor. Quanto maior for o RCS de um objeto, mais fácil será sua detecção. Embora o tamanho do alvo seja um fator, o material, a forma, a orientação, a direção de deslocamento e o ângulo em que as ondas de radar refletem no alvo também afetam o RCS.