Koje su razlike između ultrazvučnog mjerača nivoa i radarskog mjerača nivoa?

Nivo je jedan od važnih ciljnih parametara praćenja industrijskih procesa. Prilikom kontinuiranog mjerenja nivoa u raznim rezervoarima, silosima, bazenima itd., teško je imati instrumente za mjerenje nivoa koji mogu zadovoljiti sve radne uslove zbog širokog spektra uslova na terenu.

Među njima, radarski i ultrazvučni mjerači nivoa se široko koriste u beskontaktnim mjernim instrumentima. Dakle, koja je razlika između radarskog mjerača nivoa i ultrazvučnog mjerača nivoa? Koji je princip ove dvije vrste mjerenja? Koje su prednosti radarskog mjerača nivoa i ultrazvučnog mjerača nivoa?

Prvo, ultrazvučni mjerač nivoa

Zvučni val frekvencije veće od 20kHz obično nazivamo ultrazvučnim valom. Ultrazvučni val je vrsta mehaničkog vala, odnosno mehaničke vibracije u elastičnom mediju tokom procesa širenja. Karakterizira ga visoka frekvencija, kratka valna dužina, mali fenomen difrakcije i dobra usmjerenost, te se može pretvoriti u zrak i usmjereno širenje.

Ultrazvučno slabljenje u tečnostima i čvrstim materijama je vrlo malo, tako da je sposobnost prodiranja jaka, posebno u svijetlim, neprozirnim čvrstim materijama. Ultrazvuk može prodrijeti desetine metara u dužinu, nailazeći na nečistoće ili granične površine, imat će značajnu refleksiju, a ultrazvučno mjerenje nivoa je njegova upotreba u tu svrhu.

U tehnologiji ultrazvučne detekcije, bez obzira na vrstu ultrazvučnog instrumenta, potrebno je pretvoriti električnu energiju u ultrazvučnu emisiju, a zatim je primiti natrag u električne signale. Uređaj koji obavlja ovu funkciju naziva se ultrazvučni pretvarač, također poznat kao sonda.

Tokom rada, ultrazvučni pretvarač se postavlja iznad mjerenog objekta i emituje ultrazvučni talas prema dolje. Ultrazvučni talas prolazi kroz zračni medij, reflektuje se nazad kada dođe u kontakt s površinom mjerenog objekta, a pretvarač ga prima i pretvara u električni signal. Nakon detekcije ovog signala, elektronski dio za detekciju ga pretvara u signal nivoa za prikaz i izlaz.

Dva, radarski mjerač nivoa

Način rada radarskog mjerača nivoa isti je kao i kod ultrazvučnog mjerača nivoa, a i radarski mjerač nivoa koristi način rada odašiljanja - reflektiranja - prijema. Razlika je u tome što mjerenje radarskog ultrazvučnog mjerača nivoa uglavnom ovisi o ultrazvučnom pretvaraču, dok se radarski mjerač nivoa oslanja na visokofrekventnu glavu i antenu.

Ultrazvučni mjerači nivoa koriste mehaničke valove, dok radarski mjerači nivoa koriste elektromagnetske valove ultra visokih frekvencija (od nekoliko G do desetina G Herca). Elektromagnetski valovi putuju brzinom svjetlosti, a vrijeme putovanja može se pretvoriti u signal nivoa pomoću elektronskih komponenti.

Još jedan uobičajeni radarski mjerač nivoa je mjerač nivoa s vođenim talasima.

Mjerač nivoa s vođenim talasom je radarski mjerač nivoa zasnovan na principu reflektometrije u vremenskom domenu (TDR). Elektromagnetski impuls radarskog mjerača nivoa širi se duž čeličnog kabla ili sonde brzinom svjetlosti. Kada naiđe na površinu mjerenog medija, dio impulsa radarskog mjerača nivoa se reflektuje i formira odjek, a zatim se vraća do uređaja za lansiranje impulsa duž iste putanje. Udaljenost između predajnika i površine mjerenog medija proporcionalna je vremenu širenja impulsa tokom kojeg se izračunava visina nivoa tečnosti.

Treće, prednosti i nedostaci radarskog i ultrazvučnog mjerača nivoa

1. Ultrazvučna tačnost nije tako dobra kao kod radara;

2. Zbog odnosa između frekvencije i veličine antene, radarski mjerač nivoa s višom frekvencijom je manji i lakši za instalaciju;

3. Budući da je frekvencija radara veća, talasna dužina je kraća i postoji bolja refleksija na nagnutim čvrstim površinama;

4. Slijepa površina radarskog mjerenja je manja od ultrazvučne;

5. Zbog veće frekvencije radara, ugao radarskog snopa je mali, energija je koncentrisana, a sposobnost odjeka je poboljšana, što pogoduje izbjegavanju smetnji;

6. U poređenju sa ultrazvučnim mjeračima nivoa koji koriste mehaničke talase, radar u osnovi nije pod uticajem vakuuma, vodene pare u vazduhu, prašine (osim grafita, ferolegura i druge prašine sa visokom dielektričnom propustljivošću), temperature i promena pritiska;