10 Cosas que Debe Saber Sobre el Radar
Tabla de Contenidos
1. El Radar Funciona en Condiciones de Temperaturas Extremas, Precipitaciones, Suciedad, Polvo y Luz Solar
Los sensores de Radar garantizan que se mantengan niveles de llenado adecuados en una tolva para mantener la producción en movimiento. Cuando se cargan materiales como granos o mezcla de hormigón en una tolva, partículas secas y polvorientas llenan el aire. El polvo provocará pérdida de señal en muchos sensores ópticos, mientras que los dispositivos ultrasónicos pueden dar lecturas incorrectas si se acumulan residuos en el sensor. Las ondas de radar, por otro lado, pasan a través de las partículas en el aire para medir con precisión los niveles de la tolva.
Alguien que trabaja en una ventanilla de autoservicio en un restaurante, banco o farmacia necesita responder rápidamente cuando llega un cliente. Un sensor de radar K50R puede detectar automóviles en condiciones de nieve, lluvia, niebla o luz solar—condiciones que pueden provocar una detección falsa o nula cuando se utilizan otras tecnologías de detección. El reconocimiento rápido y eficiente de vehículos permite a las empresas analizar patrones de tráfico y eliminar cuellos de botella, minimizando los tiempos de espera y garantizando un servicio oportuno.
Los cambios extremos de temperatura, la niebla, el vapor y el rocío de agua dentro de un lavadero automático de automóviles pueden hacer que detectar la posición de un vehículo sea problemático, incluso con los sensores ultrasónicos de uso común. Las variaciones de temperatura pueden afectar la velocidad de las ondas de sonido ultrasónicas, lo que puede generar información falsa sobre la ubicación del vehículo. El ruido de los equipos y las corrientes de aire cambiantes dentro de un lavadero también pueden interferir con la capacidad de los sensores ultrasónicos de detectar con precisión los bordes de un vehículo. Sin embargo, un solo sensor de radar T30RW configurado para modo retrorreflectivo puede determinar de manera confiable la posición de un vehículo, indicándole al sistema de lavado que encienda y apague cada sección en los momentos correctos. Esto hace que el proceso sea más eficiente al ahorrar agua y agentes de limpieza, evita que el equipo entre en contacto con los vehículos y los dañe y garantiza un lavado de alta calidad.
2: El Radar Utilizado en los Sensores Banner Puede Reconocer Tanto Objetos Móviles Como Estacionarios
Cada día se realizan más de 100,000 vuelos comerciales en todo el mundo. Esto requiere una gran cantidad de vehículos de apoyo terrestre, como cargadores de cinta, escaleras de embarque para pasajeros y camiones de catering. Este tráfico constante en la pista aumenta enormemente el potencial de accidentes y daños a las aeronaves.
Las nuevas normas exigen que ciertos vehículos de apoyo terrestre incluyan sensores de prevención de colisiones. En lugar de un patrón de haz estrecho, pueden emplear un sensor de radar con un haz más amplio, como el haz de 120 x 40 grados que se encuentra en el Q90R2, para aproximarse de forma segura a los aviones en la pista. El sensor monitorea constantemente la distancia entre un vehículo y la aeronave y envía esa información al controlador del vehículo. Si el vehículo se acerca demasiado a un avión, el controlador del vehículo reduce automáticamente la velocidad del vehículo para evitar chocar contra él, lo que previene una colisión que cuesta dinero y tiempo.
En una planta de ensamblaje de automóviles, es necesario detectar los bordes delanteros de las carrocerías para poder posicionarlos correctamente en un túnel de pintura. La superficie puede no estar pintada, ser mate o brillante, por lo que puede ser difícil para los sensores ópticos reconocerla con precisión porque la superficie brillante y en ángulo puede reflejar la luz lejos del receptor del sensor.
Los sensores de radar, como la serie T30R de Banner, pueden identificar objetos que tienen superficies irregulares, brillantes, reflectantes, de color negro mate o cualquier otro color, o tienen espejos o ventanas. Esto permite que el sensor de radar T30R detecte de manera confiable la posición de cada cuerpo en la línea y luego envíe esta información de ubicación a los controladores de los brazos robóticos para que sepan dónde encontrar cada parte.
Al detectar cualquier objeto en la línea de ensamblaje, independientemente de su color, forma o reflectividad, la producción puede continuar con menos tiempos de inactividad.
Las grandes grúas pórtico que mueven cargas pesadas a través de patios de envío al aire libre a menudo trabajan muy cerca unas de otras. Una colisión podría provocar daños a la carga, costosas reparaciones de la grúa y la interrupción del movimiento de la carga. Los sensores de radar de largo alcance con un patrón de haz estrecho, como el Q240R o el Q90R2 con su capacidad de detección multidimensional altamente configurable, pueden detectar de manera confiable obstáculos y otras grúas antes de que ocurra una colisión, ignorando al mismo tiempo los contenedores de carga cercanos.
Los equipos de elevación de almacén, como apiladores y motacargas, pueden colisionar con los contenedores de envío y dañarlos. Estas colisiones provocan pérdidas de tiempo, daños en mercancías y equipos rotos. Los sensores Q90R y K50R se pueden utilizar para protección contra colisiones de corto alcance. Cuando se montan en equipos de elevación, estos sensores detectan los contenedores de envío y envían una señal al equipo para reducir la velocidad automáticamente y aproximarse a una velocidad segura.
Como el radar no es susceptible a los cambios en las condiciones ambientales, los sensores pueden usarse incluso para monitorear equipos que funcionan tanto en interiores como en exteriores, como ascensores que transportan carga desde muelles de carga interiores hasta vehículos que esperan afuera. El uso de los mismos sensores en todos los equipos también minimiza los costos de mantenimiento.
Algunos sensores de radar funcionan a una frecuencia más baja, como el QT50R, que emite ondas a 24 GHz. Otros utilizan una frecuencia más alta, incluido el T30R, que opera a 122 GHz. Luego están aquellos, como el K50R, que operan en algún punto intermedio, a 60 GHz. Ya sean bajas, altas o intermedias, cada una de estas frecuencias tiene sus beneficios.
Más útil para detectar objetos grandes que están lejos, un sensor de 24 GHz de frecuencia más baja produce longitudes de onda largas. La detección de largo alcance y la capacidad de ignorar las condiciones climáticas ambientales, como la lluvia intensa o la nieve, lo convierten en la solución de detección para exteriores más eficaz. Por el contrario, un sensor de mayor frecuencia de 60 GHz o 122 GHz produce ondas más cortas que pueden detectar objetos más pequeños, ofrecer una precisión superior y son capaces de detectar una gama más amplia de materiales dieléctricos.
Cuando los sensores fotoeléctricos o ultrasónicos se colocan cerca uno del otro, las señales de uno pueden interferir con el otro, lo que genera datos de detección inexactos, un rendimiento reducido y una confiabilidad reducida del sensor.
Por otro lado, la tecnología de sensores de radar industriales está diseñada para evitar la comunicación cruzada. Los sensores de radar utilizan una gama de frecuencias diferentes, evitando interferencias de otros dispositivos que operan en frecuencias similares o de otras fuentes de radiación electromagnética.
Los sofisticados algoritmos de procesamiento de señales también ayudan al radar a evitar la interferencia al distinguir entre los retornos del radar y filtrar las señales no deseadas, extrayendo solo la información relevante. Además, se utilizan técnicas de sincronización y división del tiempo para garantizar que los sistemas de radar funcionen de manera coordinada, programando cuidadosamente los tiempos de transmisión y recepción para evitar transmitir y recibir simultáneamente.
7: El Radar Puede Detectar Objetos a Través de Plástico o Vidrio, Incluso Si el Material es Opaco o Sucio
Para monitorear los niveles de líquido en los tanques a menudo se requiere un sensor montado dentro del tanque. Sin embargo, a veces se prefiere una solución de sensor externo, especialmente si el contacto directo con el líquido podría dañar o afectar negativamente al sensor. Gracias a su capacidad de penetrar la mayoría de los plásticos y vidrios, los sensores de radar se pueden instalar fuera de los tanques, donde son más fáciles de montar y mantener.
Se puede instalar un sensor de radar T30R en la pared exterior de un tanque de plástico o en el visor de un tanque de metal. El visor o el tanque pueden estar polvorientos o sucios, el plástico puede estar opaco o el material dentro del tanque puede estar envuelto en niebla. Incluso si el líquido tiene una superficie irregular o está almacenado bajo presión o al vacío, las microondas de alta frecuencia pasan a través del plástico o el vidrio para medir el nivel del líquido en el interior. Cuando se conecta a un sistema de indicación iluminado, el personal puede recibir alertas visuales sobre el nivel de líquido del tanque.
Para reconocer los vehículos que ingresan a un taller de reparación de automóviles, los sensores de radar K50R se pueden montar debajo de plástico resistente, al ras de la superficie de conducción. Las ondas de radar penetran la suciedad y los residuos que dejan los vehículos en el suelo del área de reparación y detectan los automóviles a medida que entran. Como parte de un sistema de indicación, estos sensores pueden permitir que los empleados sepan que un cliente ha llegado para que puedan saludarlo rápidamente, minimizando los tiempos de espera y mejorando la eficiencia del check-in.
8: Algunos Sensores de Radar Pueden Centrarse en el Objetivo Principal Mientras Ignoran Otros Objetos
Hay ciertas situaciones en las que los sensores que monitorean un área grande deben reconocer solo ciertos objetos e ignorar otros, como por ejemplo ignorar objetos en el fondo o elementos más pequeños cerca del sensor.
Un camión que se aproxima a un muelle de carga puede ser detectado por un sensor de haz ancho K50R-4030. Al indicarle al sensor que reconozca el objetivo más cercano, detecta las partes del camión más cercanas al muelle en lugar de un eje o la carrocería del camión que podrían devolver una señal más fuerte. Las tiras de luces Banner conectadas al sensor pueden brindar información visual en tiempo real al conductor para que sepa exactamente qué tan cerca está el camión del muelle.
Utilizando el software de configuración de radar de Banner, se pueden configurar las distancias de detección del K50R para que el sensor solo mire dentro de un rango predeterminado. Se ignorarán los vehículos que circulen en segundo plano, los postes cercanos al muelle y otros objetos no deseados tanto cercanos como lejanos.
Un patio ferroviario con mucho tráfico es un entorno de trabajo dinámico a gran escala en el que se realizan numerosas operaciones simultáneamente. Los vehículos y vagones de ferrocarril de diferentes formas y tamaños, que se mueven a distintas velocidades sobre y alrededor de múltiples vías y transportan una gran variedad de tipos de materiales presentan un serio desafío para la detección de objetos.
Los trenes se componen de locomotoras y una amplia variedad de material rodante, incluidos vagones de carga, plataformas, tolvas, camiones cisterna y más. Poder rastrear numerosos trenes y tipos de carga en remolques a diferentes distancias, incluso mientras están en movimiento, es algo que se puede lograr mediante un sensor de radar como el Q130R. La capacidad de detectar objetivos tanto móviles como estacionarios hace que el radar FMCW sea una solución más confiable que el radar Doppler, que solo puede detectar objetivos en movimiento.
A pesar del polvo que se arremolina en el patio o la suciedad que se acumula en el sensor Q130R, la señal del radar aún puede detectar objetos hasta a 40 metros de distancia. El sensor de radar se puede configurar para ignorar los trenes estacionados en segundo plano en una vía mientras reconoce otros trenes que pasan por delante, activando antenas RFID para que los operadores sepan las ubicaciones precisas de la carga en el patio. La detección de largo alcance que ofrecen los sensores de radar, además de la capacidad del radar de ignorar las condiciones climáticas ambientales y el polvo y la suciedad en el aire, lo convierten en una solución ideal para los patios ferroviarios.
10: Los Sensores de Radar con Ángulo de Haz Amplio no se ven Afectados por Formas y Superficies Variables
Los bordes afilados y las superficies planas montadas en ángulo pueden actuar como espejos, desviando las señales de radar e impidiendo que un sistema de radar reciba información precisa. Para garantizar una detección confiable de objetos, un sensor de radar con un ángulo de haz amplio puede monitorear áreas grandes y reconocer mejor superficies redondeadas y objetos en ángulo.
En una mina a cielo abierto muy concurrida hay equipos de todas las formas y tamaños, tanto móviles como estacionarios. Los potentes camiones de transporte transportan tanto material extraído como material de desecho, y su enorme tamaño crea numerosos puntos ciegos alrededor del vehículo. Con poco margen de error, la prevención de colisiones es clave para una operación eficiente. El entorno exterior también presenta otros desafíos de detección, incluidos el viento, la lluvia y la nieve, además de la suciedad y el polvo generados por las operaciones mineras.
Los sensores de radar de haz ancho como el Q130R y el QT50R se pueden implementar en la parte delantera y trasera de los camiones de transporte como componente principal en los sistemas de prevención de colisiones. Los sensores no solo ignoran las condiciones climáticas ambientales, sino que también pueden configurarse para detectar objetos en puntos ciegos independientemente de la forma, el tamaño, el color, el material o el acabado de la superficie del objeto. Al conectar un Q130R o QT50R a las luces indicadoras LED, el operador del camión puede ver rápidamente cuándo verificar los puntos ciegos y reducir la velocidad o detener el equipo, lo que reduce la posibilidad de una colisión potencialmente costosa.
El Radar es una Solución de Detección de Automatización Confiable, Resistente al Medio Ambiente y Versátil
Por sí solos, los sensores de radar son un método duradero y confiable para detectar objetos y vehículos, evitar colisiones, brindar información de posicionamiento y más. Pueden hacer todo esto tanto en interiores como en exteriores, a distancias cortas o largas, incluso cuando el entorno presenta desafíos inusuales que podrían hacer tropezar otras tecnologías de sensores. Pero cuando se incorpora como parte de un sistema automatizado que comprende detección, indicación en tiempo real y retroalimentación instantánea, el radar se convierte en un componente increíblemente poderoso—y necesario— para una operación segura y eficiente.
Para más información sobre los sensores de radar, visite nuestra página de Sensores de Radar.
Glosario
Patrón del haz: La forma en que se concentra una señal de radar transmitida. Un patrón de haz estrecho se enfoca en un área más pequeña, lo que permite una detección de objetos más precisa. Un patrón de haz amplio alcanza un área más grande para detectar mejor superficies irregulares y objetivos en ángulos.
Zona muerta: Un área cerca del transmisor en la que un radar no puede detectar ni medir un objetivo.
Constante dieléctrica: La medida de la capacidad de un objeto para desarrollar un campo eléctrico y almacenar energía. Los materiales altamente dieléctricos, como el metal y el agua, son más conductores de electricidad y reflejan las señales de radar mejor que los materiales que absorben las ondas, como el plástico, la madera, la tela y otros materiales orgánicos.
Radar de Onda Continua de Frecuencia Modulada (FMCW): Envía una señal continua desde un transmisor y un receptor y compara las frecuencias transmitidas y recibidas. FMCW puede medir de forma confiable la distancia del objetivo desde el sistema de radar.
Bandas ISM: 24 GHz, 60 GHz y 122 GHz son frecuencias del espectro radioeléctrico reservadas para uso industrial, científico y médico. Las frecuencias en las que operan los sensores de radar industriales se encuentran dentro de estas bandas ISM designadas.
Radar Coherente Pulsado (PCR): Envía una serie de pulsos hacia el objetivo en lugar de una onda continua. El PCR envía un pulso, apaga el transmisor, recibe ecos del objetivo, luego vuelve a encender el transmisor para enviar un nuevo pulso y continuar el ciclo.
Sección Transversal de Radar (RCS): Una medida de la capacidad de un objetivo para reflejar señales electromagnéticas hacia el receptor. Cuanto mayor sea el RCS de un objeto, más fácil será detectarlo. Si bien el tamaño del objetivo es un factor, el material, la forma, la orientación, la dirección de desplazamiento y el ángulo en el que las ondas de radar se reflejan en el objetivo también afectan al RCS.