Kakšne so razlike med ultrazvočnim merilnikom nivoja in radarskim merilnikom nivoja?

Raven je eden od pomembnih ciljnih parametrov spremljanja industrijskih procesov.Pri neprekinjenem merjenju nivoja različnih rezervoarjev, silosov, bazenov itd. je zaradi široke raznolikosti pogojev na terenu težko imeti nivojske instrumente, ki bi izpolnjevali vse delovne pogoje.

Med njimi se v brezkontaktnih merilnih instrumentih pogosto uporabljajo radarski in ultrazvočni merilniki nivoja.Kakšna je torej razlika med radarskim merilnikom nivoja in ultrazvočnim merilnikom nivoja?Kakšen je princip teh dveh vrst meritev?Kakšne so prednosti radarskega merilnika nivoja in ultrazvočnega merilnika nivoja?

Prvič, ultrazvočni merilnik nivoja

Na splošno imenujemo zvočno valovanje s frekvenco več kot 20kHz ultrazvočno valovanje, ultrazvočno valovanje je neke vrste mehansko valovanje, to je mehansko nihanje v elastičnem mediju v procesu širjenja, zanj so značilne visoka frekvenca, kratka valovna dolžina, majhna uklonski pojav in dobra usmerjenost lahko postaneta žarek in usmerjeno širjenje.

Ultrazvočno dušenje v tekočinah in trdnih snoveh je zelo majhno, zato je sposobnost prodiranja močna, zlasti v svetlobnih neprozornih trdnih snoveh, ultrazvok lahko prodre več deset metrov v dolžino, naleti na nečistoče ali vmesnike, ki bodo imeli pomemben odboj, ultrazvočno merjenje ravni je uporaba njegove to funkcijo.

V tehnologiji ultrazvočnega odkrivanja je potrebno, ne glede na vrsto ultrazvočnega instrumenta, električno energijo pretvoriti v ultrazvočno emisijo in nato prejeti nazaj v električne signale. Naprava za dokončanje te funkcije se imenuje ultrazvočni pretvornik, znan tudi kot sonda.

Pri delu je ultrazvočni pretvornik nameščen nad merjenim objektom in oddaja ultrazvočno valovanje navzdol.Ultrazvočni val prehaja skozi zračni medij, se odbije nazaj, ko se sreča s površino merjenega predmeta, sprejme ga pretvornik in pretvori v električni signal.Po zaznavi tega signala ga elektronski del za zaznavanje spremeni v signal nivoja za prikaz in izhod.

Dva, radarski merilnik nivoja

Način delovanja radarskega merilnika nivoja je enak kot pri ultrazvočnem merilniku nivoja, radarski merilnik nivoja pa uporablja tudi oddajno – odbojno – sprejemni način delovanja.Razlika je v tem, da se merjenje radarskega ultrazvočnega merilnika nivoja v glavnem opira na ultrazvočni pretvornik, medtem ko se radarski merilnik nivoja opira na visokofrekvenčno glavo in anteno.

Ultrazvočni merilniki nivoja uporabljajo mehanske valove, medtem ko radarski merilniki nivoja uporabljajo elektromagnetne valove ultravisokih frekvenc (od nekaj G do deset G Hertzov).Elektromagnetni valovi potujejo s svetlobno hitrostjo, čas potovanja pa lahko elektronske komponente pretvorijo v signal nivoja.

Drug pogost radarski merilnik nivoja je radarski merilnik nivoja z vodenimi valovi.

Radarski merilnik nivoja z vodenimi valovi je radarski merilnik nivoja, ki temelji na principu reflektometrije v časovni domeni (TDR).Elektromagnetni impulz radarskega nivomera se po jeklenici oziroma sondi širi s svetlobno hitrostjo.Ko naleti na površino merjenega medija, se del impulza radarskega merilnika nivoja odbije in tvori odmev ter se po isti poti vrne v napravo za izstrelitev impulzov.Razdalja med oddajnikom in površino izmerjenega medija je sorazmerna s časom širjenja impulza, med katerim se izračuna višina nivoja tekočine.

Tretjič, prednosti in slabosti radarskega in ultrazvočnega merilnika nivoja

1. Ultrazvočna natančnost ni tako dobra kot radar;

2. Zaradi razmerja med frekvenco in velikostjo antene je radarski merilnik nivoja z višjo frekvenco manjši in lažji za namestitev;

3. Ker je radarska frekvenca višja, je valovna dolžina krajša in boljši je odboj na nagnjenih trdnih površinah;

4. Radarsko merjenje slepega območja je manjše od ultrazvočnega;

5. Zaradi višje radarske frekvence je kot radarskega snopa majhen, energija je koncentrirana in sposobnost odmeva je izboljšana, medtem ko je ugodna za izogibanje motnjam;

6. V primerjavi z ultrazvočnimi merilniki nivoja, ki uporabljajo mehanske valove, na radar načeloma ne vplivajo vakuum, vodna para v zraku, prah (razen grafita, ferolegura in drugega visoko dielektričnega prahu), spremembe temperature in tlaka;