Úroveň je jedním z důležitých cílových parametrů monitorování průmyslových procesů.Při nepřetržitém měření hladiny různých nádrží, sil, bazénů atd. je obtížné mít hladinové přístroje, které by vyhovovaly všem pracovním podmínkám, a to kvůli široké škále polních podmínek.
Mezi nimi jsou radarové a ultrazvukové hladinoměry široce používány v bezkontaktních měřicích přístrojích.Jaký je tedy rozdíl mezi radarovým hladinoměrem a ultrazvukovým hladinoměrem?Jaký je princip těchto dvou druhů měření?Jaké jsou výhody radarového hladinoměru a ultrazvukového hladinoměru?
Za prvé, ultrazvukový hladinoměr
Zvukovou vlnu obecně nazýváme ultrazvukovou vlnou s frekvencí vyšší než 20 kHz, ultrazvuková vlna je druh mechanické vlny, to znamená mechanické chvění v elastickém prostředí v procesu šíření, vyznačuje se vysokou frekvencí, krátkou vlnovou délkou, malou difrakční jev a dobrá směrovost se mohou stát paprskem a směrovým šířením.
Ultrazvukový útlum v kapalinách a pevných látkách je velmi malý, takže penetrační schopnost je silná, zejména u lehkých neprůhledných pevných látek, ultrazvuk může proniknout desítky metrů na délku, setkat se s nečistotami nebo rozhraními bude mít výrazný odraz, ultrazvukové měření hladiny je použití jeho tato funkce.
V technologii ultrazvukové detekce, bez ohledu na to, jaký druh ultrazvukového nástroje, je nutné přeměnit elektrickou energii na ultrazvukovou emisi a poté přijmout zpět na elektrické signály, zařízení pro dokončení této funkce se nazývá ultrazvukový převodník, také známý jako sonda.
Při práci je ultrazvukový snímač umístěn nad měřeným objektem a vysílá ultrazvukovou vlnu směrem dolů.Ultrazvuková vlna prochází vzduchovým médiem, při dopadu na povrch měřeného předmětu se odráží zpět a je přijímána převodníkem a převáděna na elektrický signál.Po detekci tohoto signálu jej elektronická detekční část převede na hladinový signál pro zobrazení a výstup.
Dva, radarový měřič hladiny
Pracovní režim radarového hladinoměru je stejný jako u ultrazvukového hladinoměru a radarový hladinoměr také využívá pracovní režim vysílací – odrazný – přijímací.Rozdíl je v tom, že měření radarového ultrazvukového hladinoměru spoléhá hlavně na ultrazvukový převodník, zatímco radarový hladinoměr spoléhá na vysokofrekvenční hlavici a anténu.
Ultrazvukové hladinoměry využívají mechanické vlny, zatímco radarové hladinoměry využívají ultravysoké frekvence (několik G až desítky G Hertzů) elektromagnetické vlny.Elektromagnetické vlny se šíří rychlostí světla a dobu cesty lze elektronickými součástkami převést na signál hladiny.
Dalším běžným radarovým hladinoměrem je radarový hladinoměr s řízenou vlnou.
Radarový hladinoměr s vedenou vlnou je radarový hladinoměr založený na principu reflektometrie v časové oblasti (TDR).Elektromagnetický impuls radarového hladinoměru se šíří po ocelovém lanku nebo sondě rychlostí světla.Když narazí na povrch měřeného média, část pulsu radarového hladinoměru se odrazí, aby vytvořila ozvěnu, a po stejné dráze se vrátí do zařízení pro spouštění pulsů.Vzdálenost mezi vysílačem a povrchem měřeného média je úměrná době šíření impulsu, během kterého se počítá výška hladiny kapaliny.
Za třetí, výhody a nevýhody radarového a ultrazvukového hladinoměru
1. Ultrazvuková přesnost není tak dobrá jako radar;
2. Vzhledem ke vztahu mezi frekvencí a velikostí antény je radarový hladinoměr s vyšší frekvencí menší a snadněji se instaluje;
3. Protože je frekvence radaru vyšší, vlnová délka je kratší a na nakloněných pevných površích je lepší odraz;
4. Slepá oblast radarového měření je menší než ultrazvuková;
5. Díky vyšší radarové frekvenci je úhel radarového paprsku malý, energie je koncentrovaná a schopnost ozvěny je vylepšena, zatímco to vede k zabránění rušení;
6. Ve srovnání s ultrazvukovými hladinoměry využívajícími mechanické vlny není radar v zásadě ovlivňován vakuem, vodní párou ve vzduchu, prachem (kromě grafitu, feroslitiny a jiného prachu s vysokou dielektrikou), změnami teploty a tlaku;
Čas odeslání: 18. září 2023