
10 choses à savoir sur les radars
Table des matières
Le radar fonctionne dans des conditions de températures extrêmes, de précipitations, de saleté, de poussière et de faible luminosité.
Les capteurs radar garantissent le maintien de niveaux de remplissage appropriés dans une trémie afin d’assurer la production en continu. Lorsque des matériaux tels que des céréales ou du béton sont chargés dans une trémie, des particules sèches et poussiéreuses se répandent dans l'air. La poussière entraîne une perte de signal pour de nombreux capteurs optiques, tandis que les appareils à ultrasons peuvent donner des lectures incorrectes si la saleté s'accumule sur le capteur. En revanche, les ondes radar traversent les particules en suspension dans l'air pour mesurer avec précision les niveaux de remplissage de la trémie.
Une personne qui travaille au drive-in d'un restaurant, au comptoir d’une banque ou d’une pharmacie doit réagir rapidement à l’arrivée d’un client. Un capteur radar K50R peut détecter les voitures dans la neige, la pluie, le brouillard, la lumière du soleil ou une faible luminosité - des conditions qui peuvent entraîner une fausse détection ou une absence de détection lors de l'utilisation d'une autre technologie de capteur. Une reconnaissance rapide et efficace des véhicules permet aux entreprises d’analyser les flux de circulation et d’éliminer les goulots d’étranglement, ce qui réduit les temps d’attente et garantit un service rapide.
Les variations extrêmes de température, le brouillard, la vapeur et les projections d’eau peuvent perturber la détection de la position d’un véhicule à l’intérieur d’une station de lavage automatique, même avec des capteurs à ultrasons couramment utilisés. Les variations de température affectent la vitesse des ondes sonores ultrasoniques, ce qui fausse les informations relatives à la localisation du véhicule. Le bruit des équipements et les courants d'air changeants à l'intérieur d'une station de lavage peuvent également interférer avec les capteurs à ultrasons. Cependant, un seul capteur radar T30R configuré en mode rétroréfléchissant peut déterminer de manière fiable la position d'un véhicule et indiquer au système de lavage d'activer et de désactiver chaque section au moment opportun. Le processus devient plus efficace, car il permet d’économiser de l’eau et des produits de nettoyage. De plus, il évite que l’équipement entre en contact avec les véhicules et les endommage, tout en garantissant une qualité de lavage élevée.
2. Le radar utilisé dans les capteurs Banner peut détecter les objets stationnaires et en mouvement.
Chaque jour, on recense plus de 100 000 vols commerciaux dans le monde. Ceux-ci nécessitent un grand nombre de véhicules de soutien au sol, tels que des chargeurs de tapis, des escaliers d'embarquement pour les passagers et des camions de restauration. Ce trafic constant sur le tarmac augmente considérablement le risque d’accidents et de dégâts aux avions.
De nouvelles normes exigent que certains véhicules d'assistance au sol soient équipés de capteurs d'évitement des collisions. Au lieu d'un faisceau étroit, un capteur radar doté d'un faisceau plus large, comme le faisceau de 45 degrés du T30R4545, peut détecter un avion déplacé par un remorqueur ou stationné sur le tarmac. Le capteur surveille en permanence la distance entre chaque véhicule et l’avion et transmet ces informations au contrôleur du véhicule. Si le véhicule s'approche trop près d'un avion, le contrôleur le ralentit automatiquement, réduisant ainsi le risque de collision qui coûte de l'argent et du temps.
Dans une usine d'assemblage automobile, les nouvelles roues doivent être identifiées par un capteur et prélevées par des bras robotisés sur un convoyeur de la chaîne d'assemblage. Les roues sont difficiles à reconnaître avec précision par les capteurs optiques, car les surfaces métalliques brillantes et incurvées réfléchissent la lumière loin des récepteurs du capteur.
Les capteurs radar, tels que les capteurs Banner de la série T30R, peuvent détecter des objets aux surfaces irrégulières, brillantes, réfléchissantes, noires mates ou de toute autre couleur, ainsi que des miroirs ou des fenêtres. Le capteur radar T30R peut ainsi détecter de manière fiable la position de chaque roue sur le convoyeur de l'usine automobile. Les capteurs envoient ces informations de localisation aux contrôleurs des bras robotiques afin qu'ils sachent précisément où trouver chaque pièce.
En détectant des objets sur la chaîne d’assemblage, indépendamment de leur couleur, leur forme ou leur réflectivité, la production peut se poursuivre avec moins d’interruptions.
Les grandes grues à portique qui déplacent de lourdes charges sur des chantiers de chargement en plein air fonctionnent souvent à proximité les unes des autres. Une collision peut endommager la cargaison, entraîner des réparations coûteuses de la grue et provoquer un arrêt à long terme du chantier, interrompant indéfiniment le mouvement de la cargaison. Les capteurs radar à longue portée et à faisceau étroit, tels que le Q130R ou le Q240R, peuvent détecter de manière fiable les obstacles et les autres grues avant qu'une collision ne se produise, tout en ignorant les conteneurs de marchandises situés à proximité.
Les équipements de levage en entrepôt, comme les grues télescopiques et les chariots élévateurs, peuvent entrer en collision avec des conteneurs d’expédition et les endommager. Ces collisions entraînent des pertes de temps et peuvent endommager les marchandises et les équipements. Les capteurs T30R et K50R peuvent être utilisés pour la protection anticollision à plus courte portée. Lorsqu’ils sont montés sur des équipements de levage, ces capteurs détectent les conteneurs d’expédition et envoient un signal à l’engin afin qu’il ralentisse automatiquement et s’approche à une vitesse sûre.
Étant donné que le radar est insensible aux conditions environnementales changeantes, les capteurs peuvent même être utilisés pour surveiller des équipements qui fonctionnent aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur, par exemple des élévateurs transportant une cargaison depuis les quais de chargement intérieurs vers les véhicules qui attendent à l’extérieur. L’utilisation de capteurs identiques sur tous les équipements permet également de réduire les coûts de maintenance.
Certains capteurs radar fonctionnent à une fréquence plus basse, comme le QT50R qui émet des ondes à 24 GHz. D’autres capteurs utilisent une fréquence plus élevée, comme le T30R qui fonctionne à 122 GHz. Il existe aussi des capteurs, comme le K50R, qui fonctionnent à une fréquence intermédiaire de 60 GHz. Qu'elles soient basses, élevées ou intermédiaires, chacune de ces fréquences présente des avantages.
Très utile pour détecter les objets de grande taille, un capteur à basse fréquence (24 GHz) produit de grandes longueurs d'onde. Leur détection à longue portée et l’insensibilité aux conditions climatiques ambiantes, comme de fortes pluies ou de la neige, en font la solution de détection la plus efficace pour l’extérieur. À l'inverse, un capteur à plus haute fréquence (122 GHz) produit des ondes courtes qui excellent dans la détection de petits objets, offrent une précision supérieure et sont capables de détecter une plus large gamme de matériaux diélectriques.
Les capteurs radar fonctionnant à 60 GHz ont des capacités similaires à celles des capteurs fonctionnant à des fréquences plus élevées pour détecter une large gamme de matériaux à l'intérieur et à l'extérieur. Ils peuvent également ignorer les précipitations comme leurs homologues à basse fréquence.
La banalisation des véhicules électriques (VE) s'accompagne de celle des bornes de recharge de VE situées dans les lieux publics. Non seulement les bornes de recharge doivent résister au vandalisme, mais leur utilisation peut être bloquée par des personnes qui stationnent devant elles des véhicules autres que des véhicules électriques. Un système est nécessaire pour identifier de manière fiable les véhicules non autorisés, tout en étant caché et protégé contre les dommages.
Les capteurs radar comme le K50R sont idéaux pour une utilisation à l'intérieur des stations de charge des VE car ils peuvent fonctionner correctement même lorsqu'ils sont montés à l'intérieur de boîtiers en plastique. Lorsque les voitures se garent à une station de recharge pour VE, le K50R détecte la présence des véhicules, quelles que soient les conditions météorologiques. Si un véhicule est détecté mais qu'il n'est pas branché à la station de recharge, un signal est envoyé à un point central pour alerter les personnes concernées d'une infraction ou d'une utilisation inappropriée de la place de stationnement. Le véhicule incriminé peut être enlevé, ce qui permet de maintenir les stations de recharge disponibles pour les VE qui en ont besoin.
7. Le radar peut détecter des objets à travers le plastique ou le verre, même si le matériau est opaque ou sale.
La surveillance des niveaux de liquide dans les cuves nécessite souvent un capteur monté à l’intérieur de la cuve. Cependant, une solution de capteur externe est parfois nécessaire, en particulier si le contact direct avec le liquide risque d'endommager le capteur ou d'avoir des effets néfastes sur lui. Grâce à leur capacité à pénétrer la plupart des plastiques et du verre, les capteurs radar peuvent être installés à l’extérieur des cuves où ils sont plus faciles à monter et à entretenir.
Un capteur radar T30R peut être monté sur la paroi externe d’une cuve en plastique ou sur la jauge de niveau en verre d’une cuve métallique. La jauge en verre ou la cuve peut être sale ou poussiéreuse, le plastique peut être opaque ou le matériau à l’intérieur de la cuve peut être enveloppé de brouillard. Même si le liquide présente une surface irrégulière ou est stocké sous pression ou sous vide, les ondes radio à haute fréquence traversent le plastique ou le verre pour mesurer le niveau du liquide à l'intérieur. Lorsqu'il est connecté à un système d'indication lumineux, le personnel peut être alerté visuellement du niveau de liquide du réservoir sans avoir besoin d'un contrôleur externe.
Pour reconnaître les véhicules entrant dans un atelier de réparation automobile, les capteurs radar K50R peuvent être montés sous un plastique robuste affleurant la surface de conduite. Les ondes radar pénètrent la saleté et l'eau laissées par les véhicules sur le sol de l'aire de réparation et détectent les voitures lorsqu'elles arrivent. Lorsqu’ils sont intégrés à un système d’indication, ces capteurs peuvent avertir les employés de l’arrivée d’un client afin qu’ils puissent l’accueillir rapidement, ce qui réduit les temps d’attente et améliore l’efficacité de l’enregistrement.
8. Certains capteurs radar peuvent se concentrer sur la cible principale tout en ignorant d’autres objets.
Dans certaines situations, les capteurs surveillant une grande zone ne doivent reconnaître que certains objets et ignorer les autres, par exemple des objets en arrière-plan ou des éléments plus petits situés à proximité du capteur.
Un camion s'approchant d'un quai de chargement peut être détecté par un capteur à faisceau large T30R-4545 monté horizontalement. Lorsque le capteur est configuré pour détecter l'objet le plus proche, il détecte les parties du camion les plus proches du quai, plutôt qu’un essieu ou la carrosserie du camion qui pourrait renvoyer un signal plus fort. Les bandes lumineuses connectées au capteur peuvent fournir un retour d'information en temps réel au conducteur afin qu'il sache exactement à quelle distance le camion se trouve du quai.
En utilisant le logiciel de configuration radar de Banner, les distances de détection du T30R peuvent être réglées de façon à ce que le capteur ne regarde qu'à l'intérieur d'une plage prédéterminée. Les véhicules circulant en arrière-plan, les poteaux situés à proximité du quai et d’autres objets indésirables, proches ou éloignés, seront ignorés.
Une cour de triage ferroviaire est un environnement de travail dynamique à grande échelle, où de nombreuses opérations se déroulent simultanément. Les véhicules et les wagons de formes et de tailles différentes, se déplaçant à des vitesses variables sur et autour de plusieurs voies et transportant une multitude de matériaux, représentent un défi majeur en matière de détection d’objets.
Les trains se composent de locomotives et d’un large éventail de matériel roulant, dont des wagons couverts, des wagons à plate-forme, des wagons-trémies, des camions-citernes, etc. Le suivi de nombreux trains et types de cargaisons sur des remorques à des distances différentes, même en mouvement, peut être assuré par un capteur radar tel que le Q130R. Le radar FMCW peut détecter des cibles stationnaires et en mouvement, ce qui en fait une solution plus fiable que le radar Doppler qui ne peut détecter que les cibles en mouvement.
Même si de la poussière tourbillonne autour du capteur Q130R ou que de la saleté s’accumule sur celui-ci, le signal radar est toujours en mesure de détecter des objets à une distance allant jusqu’à 40 mètres. Le capteur radar peut être configuré pour ignorer les trains stationnés en arrière-plan sur une voie tout en détectant les autres trains qui les dépassent et en déclenchant des antennes RFID qui permettent aux opérateurs de connaître l’emplacement précis des cargaisons dans la cour de triage. La détection à longue portée offerte par les capteurs radar, ainsi que la capacité du radar à "ignorer" les conditions météorologiques ambiantes et les poussières et saletés en suspension dans l'air, en font une solution idéale pour les gares de triage.
10. Les capteurs radar avec un faisceau grand angle ne sont pas déstabilisés par des formes et des surfaces différentes
Des bords tranchants et des surfaces planes montées en angle peuvent agir comme des miroirs, déviant les signaux radar et empêchant un système radar de recevoir des informations précises. Pour garantir une détection fiable des objets, un capteur radar doté d'un grand angle de rayonnement peut surveiller de vastes zones et reconnaître systématiquement les surfaces arrondies et les objets inclinés.
Dans une mine à ciel ouvert très active, on trouve des équipements mobiles ou stationnaires de toutes formes et de toutes tailles. De puissants camions transportent à la fois des matériaux miniers et des déchets, et leur taille imposante crée de nombreux angles morts tout autour du véhicule. Compte tenu du peu de marge d’erreur possible, il est essentiel d’éviter les collisions pour garantir une exploitation efficace. L'environnement extérieur présente également d'autres défis en matière de détection, notamment le vent, la pluie et la neige, ainsi que la saleté et la poussière soulevées par les opérations minières.
Les capteurs radar grand angle tels que le Q130R et le QT50R peuvent être déployés à l'avant et à l'arrière des camions de transport en tant que composant principal des systèmes d'évitement des collisions. Outre leur capacité à ignorer les conditions climatiques ambiantes, les capteurs peuvent également être configurés pour détecter des objets dans les angles morts, indépendamment de la forme, de la taille, de la couleur, du matériau ou de la finition de la surface de l’objet. En connectant un Q130R ou un QT50R à des voyants LED, l'opérateur du camion peut rapidement voir quand il doit vérifier les angles morts et ralentir ou arrêter l'équipement, réduisant ainsi le risque d'une collision potentiellement coûteuse.
Glossaire
Faisceau : La façon dont un signal radar émis est concentré. Un faisceau étroit se concentre sur une zone plus petite, ce qui permet une détection plus précise des objets. Le faisceau large atteint une plus grande surface pour mieux détecter les surfaces irrégulières et les cibles inclinées.
Zone morte : Zone proche de l'émetteur dans laquelle un radar ne peut pas détecter ou mesurer une cible.
Constante diélectrique : Mesure de la capacité d'un objet à développer un champ électrique et à stocker de l'énergie. Les matériaux hautement diélectriques, tels que le métal et l'eau, sont plus conducteurs d'électricité et réfléchissent mieux les signaux radar que les matériaux absorbant les ondes, tels que le plastique, le bois, le tissu et d'autres matières organiques.
Radar à ondes continues modulées en fréquence (FMCW) : Envoie un signal continu à partir d'un émetteur et d'un récepteur et compare les fréquences émises et reçues. Le FMCW peut mesurer de manière fiable la distance entre la cible et le système radar.
Bandes ISM : 24 GHz, 60 GHz et 122 GHz sont des fréquences du spectre radioélectrique réservées à des fins industrielles, scientifiques et médicales. Les fréquences auxquelles les capteurs radar industriels fonctionnent se situent dans ces bandes ISM désignées.
Radar cohérent pulsé (PCR) : Envoie une série d'impulsions vers la cible au lieu d'une onde continue. Le PCR envoie une impulsion, éteint l'émetteur, reçoit les échos de la cible, puis rallume l'émetteur pour envoyer une nouvelle impulsion et poursuivre le cycle.
Section transversale radar (RCS) : Mesure de la capacité d'une cible à réfléchir les signaux électromagnétiques vers le récepteur. Plus la surface équivalente radar d’un objet est grande, plus il est facile à détecter. Si la taille de la cible est un facteur, le matériau, la forme, l'orientation, le sens de déplacement et l'angle de réflexion des ondes radar sur la cible ont également une incidence sur la RCS.
Les capteurs radar améliorent la fiabilité et l’efficacité opérationnelle
À eux seuls, les capteurs radar constituent une méthode durable et fiable pour la détection d'objets et de véhicules, l'évitement des collisions, le retour d'information sur le positionnement, et bien d'autres choses encore. Ils sont efficaces aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur, à courte ou longue distance, même dans des environnements présentant des défis inhabituels susceptibles de perturber le bon fonctionnement d’autres technologies de détection. Cependant, lorsqu'il est intégré à un système automatisé comprenant de la détection, une indication en temps réel et un retour d'information instantané, le radar devient un composant extrêmement puissant, et nécessaire, pour un fonctionnement fiable et efficace.
Pour de plus amples informations concernant les capteurs radar, veuillez consulter notre Page dédiée aux capteurs radar.