80GHzレーダーレベルメーターの検知範囲とブラインドゾーンのサイズはどれくらいですか？

産業レベルの測定の世界では、ブラインドゾーンと検出範囲という 2 つの技術的パラメータがすべての議論の中心となります。
これら 2 つの要素によって、レーダーがタンク、サイロ、またはコンテナ内の物質の表面レベルをどれだけ正確に追跡できるかが決まります。

80GHzミリ波レーダーレベル計Linpowave LPLM80は、穀物貯蔵施設、粉体サイロ、液体タンクなどで幅広く使用されています。
この記事では、Linpowave の公式マニュアルと 2024 年に収集された現地測定データに基づいて、その死角領域と検出範囲の事実に基づいた概要を紹介します。

1. レーダーの死角とは何か、そしてなぜそれが重要なのか

すべてのレーダー センサーには、アンテナの近くに測定できない小さな領域があり、これが死角となります。
これは、レーダーが送受信の切り替え時に送信信号と戻り信号を区別できないために発生します。
実際には、レーダーのブラインドゾーンが大きすぎると、レベルがセンサーに非常に近づいたときに物質を検出できず、タンクの上部付近の読み取りが不正確になったり、読み取りが欠落したりする可能性があります。

80 GHz レーダーは、従来の 24 GHz または 26 GHz デバイスよりも高い周波数で動作するため、より狭いビームとより短いパルスを放射します。
この高い周波数により、ブラインドゾーンが小さくなり、限られた環境や埃っぽい環境でのパフォーマンスが向上します。

2. LinpowaveのGHzレーダーの典型的なブラインドゾーン値

Linpowave の LPLM80 技術文書 (V1.3)と検証済みのサイト テストに基づくと、一般的なブラインド ゾーンの値は次のとおりです。

• 液体（水、油、エタノールなど）の場合：約80～100 mm

• 固形穀物（小麦、トウモロコシ、米）の場合：約100～150 mm

• 最適化された短距離モデル（範囲≤30 m）の場合： 40～80 mm

これらの値は、レーダーが反射波を検出できない有効距離を表します。
ただし、実際の状況では、ほこりの蓄積、表面の粗さ、または誘電率の変化により、ブラインドゾーンがわずかに増加する可能性があります。

80 GHz システムの性能上の利点は、ビーム角度が狭い (≈3°)ことと信号対雑音比が高いことにあります。これにより、材料の分布が不均一なサイロでも、材料表面に正確に焦点を合わせることができます。

3. 環境が盲点に与える影響

穀物サイロ（小麦、トウモロコシ）

一般的な穀物サイロでは、材料の表面は不均一であり、穀物が沈殿するにつれて常に変化します。
テスト中に、液体測定と比較して有効なブラインドゾーンが約 50% 増加することが判明しました。
つまり、定格の死角領域が 80 mm の場合、実際の死角領域は約120 mmになります。

大豆ミールサイロ

大豆ミールの場合はさらに難しいケースとなります。
低い誘電率と高い粉塵濃度（200 mg/m³ 以上）により、強い信号の散乱と減衰が発生します。
このような状況では、死角領域は200 mm 以上に広がる可能性があります。
定期的にレーダーのレンズにきれいな空気を吹き付けるエアパージ システムを設置すると、ほこりの蓄積を防ぎ、信頼性の高い測定値を維持するのに役立ちます。

環境補償

最新のレーダー モジュールの高度なアルゴリズム (Linpowave の動的補正システムなど) では、これらの影響を部分的に修正できますが、安定した長期動作には物理的なクリーニングが不可欠です。

外部参考文献: ScienceDirect – レーダーレベル測定の概要

4. 最小検出距離: どのくらい近い距離まで測定できますか?

最小検出距離は、レーダーアンテナから物質表面までの最も近い測定範囲を表します。
この距離は、表面の滑らかさ、誘電特性、信号強度によって異なります。

実際には、液体タンクの上に設置されたレーダーは、 0.1 mまで正確に測定できます。
穀物の場合、 0.2～0.3 mが現実的な下限であり、これによりレーダーは充填時の粒子の動きや流れによる干渉を回避できます。
大豆ミールなどの低反射材料では、有効範囲は0.5 mから始まります。

5. 最大検出範囲: どのくらい遠くまで測定できますか?

最大検出範囲は、安定した信号の整合性を維持しながらレーダーが測定できる深さや距離を定義します。
これは、アンテナのサイズ、放射電力、ターゲットの反射率などの要因によって異なります。

Linpowave の検証済みパフォーマンス データから:

クリーンな環境条件下では、 LPLM80 レーダーは最大60 mの安定した検出範囲を維持します。
反射率が良好な大型穀物サイロでは、 70～80 m の測定値が一定に保たれます。
120 mm レンズ アンテナと3° のビーム角度を使用したカスタム構成により、範囲を120 mまで拡大でき、背の高いサイロ グループや深い貯蔵ピットに適しています。

外部参照: NIST – ミリ波レーダー特性評価

6. 死角と検知範囲の比較

これらの値は、LPLM80 の 80 GHz レーダー設計が高感度と長距離機能の両方を実現していることを示しています。
固形物の測定でもブラインドゾーンはコンパクトに保たれ、その範囲はほぼすべての中型から大型の工業用サイロに十分です。

7. まとめと実践的な洞察

Linpowave LPLM80 製品マニュアルと2024 の現場データに基づくと、80 GHz レーダー レベル メーターは優れたパフォーマンス バランスを実現します。

• 最小の死角領域：約80 mm （最適化バージョン：40 mm）

• 最小検出距離： 0.1～0.3 m（媒体によって異なります）

• 最大検出範囲：最適な条件下で最大120メートル

埃っぽい穀物サイロや反射率の低い物質では、レーダーの有効パラメータはわずかに広がりますが、工学的許容レベル内で動作し続けます。
大規模または複数のサイロがあるシステムの場合、エンジニアは複数のレーダーをネットワーク化して監視範囲を拡大することができます。この手法は現在、産業用穀物貯蔵自動化に採用されています。

関連する洞察については、以下を参照してください。
👉 穀物サイロの 80 GHz レーダー レベル メーターの精度はどのくらいですか?
👉 Linpowave 穀物サイロレベル監視シリーズ

8. よくある質問（FAQ）

Q1: レーダー不感地帯とは具体的にどのようなものですか?
A: アンテナの真下、レーダーが自身の送信信号と反射信号を区別できない領域です。この領域内ではレーダーは検知できませんが、高度なモデルではその影響を最小限に抑えています。

Q2: LPLM80 のブラインドゾーンはどのくらい小さくなりますか?
A: 通常は80 ～ 100 mmですが、最適化された短距離モデル (≤30 m) では40 ～ 80 mmまで低下します。

Q3: ほこりや粉塵の多い環境ではなぜ死角が広がるのでしょうか?
A: 塵はレーダー波を散乱させ、信号対雑音比を低下させます。センサーはアルゴリズム的に補正しますが、物理的な干渉によって実効的なブラインドゾーンは依然として広がります。

Q4: このレーダーが測定できる最小距離はどれくらいですか?
A: 液体の場合は約0.1 m 、穀物の場合は0.2～0.3 m 、粉塵がひどい場合は大豆粕の場合は約0.5 mです。

Q5: 80GHzレーダーはどのくらい遠くまで測定できますか？
A: 標準ユニットは60 mに到達します。より大きなアンテナを備えたアップグレード構成では、理想的な条件下で80 ～ 120 m を達成できます。

Q6: これらの仕様は固定ですか、それともインストールに依存しますか?
A: アンテナのサイズ、取り付け位置、材質などによって異なります。現場での校正により、それぞれの環境で最高の精度が確保されます。

9. 結論

Linpowave のLPLM80 80 GHz レーダー レベル メーターのブラインド ゾーンと検出範囲は、現代の産業用センシングにおける精度の優位性を定義します。
このデバイスは、狭ビーム 80 GHz 伝送と洗練された信号処理を組み合わせることで、ほこりや温度の変化により他のタイプのセンサーが困難な場合でも、長い検出範囲にわたってほぼミリメートルの精度を実現します。

レベル監視システムを設計またはアップグレードするエンジニアにとって、LPLM80 は、コンパクトなブラインド ゾーン、広い検出範囲、実際の穀物サイロで実証された安定性など、バランスの取れたソリューションを提供します。

参考文献

• Linpowave、 LPLM80 製品マニュアル (V1.3)

• 検証済みフィールドデータ：穀物サイロレーダーレベル測定（2024年）

• NIST – ミリ波レーダーの特性評価

• ScienceDirect – レーダーレベル測定の概要