Niveau er en af de vigtige målparametre for industriel procesovervågning. Ved kontinuerlig niveaumåling af forskellige tanke, siloer, bassiner osv. er det vanskeligt at have niveauinstrumenter, der kan opfylde alle arbejdsforhold på grund af den store variation i feltforhold.
Blandt dem er radar- og ultralydsniveaumålere meget udbredt i berøringsfri måleinstrumenter. Så hvad er forskellen mellem radarniveaumålere og ultralydsniveaumålere? Hvad er princippet bag disse to typer måling? Hvad er fordelene ved radarniveaumålere og ultralydsniveaumålere?
Først, ultralydsniveaumåler
Vi kalder generelt lydbølger med en frekvens på over 20 kHz for ultralydbølger. Ultralydbølger er en type mekaniske bølger, det vil sige mekaniske vibrationer i et elastisk medium under udbredelsesproces. De er karakteriseret ved høj frekvens, kort bølgelængde, lavt diffraktionsfænomen og god retningsudbredelse, der kan udvikle sig til både stråle- og retningsudbredelse.
Ultralydsdæmpningen i væsker og faste stoffer er meget lille, så penetrationsevnen er stærk. Især i lette, uigennemsigtige faste stoffer kan ultralyd trænge ind i snesevis af meter og støde på urenheder eller grænseflader, hvilket vil give betydelig refleksion. Ultralydsniveaumåling er brugen af denne funktion.
I ultralydsdetekteringsteknologi er det, uanset hvilken type ultralydsinstrument der anvendes, nødvendigt at konvertere elektrisk energi til ultralydsemission og derefter modtage den tilbage til elektriske signaler. Enheden, der udfører denne funktion, kaldes en ultralydstransducer, også kendt som en sonde.
Under drift placeres ultralydstransduceren over det målte objekt og udsender en ultralydbølge nedad. Ultralydbølgen passerer gennem luftmediet, reflekteres tilbage, når den møder overfladen af det målte objekt, og modtages af transduceren og omdannes til et elektrisk signal. Efter at have detekteret dette signal, omdanner den elektroniske detektionsdel det til et niveausignal til visning og udgang.
To, radarniveaumåler
Radarniveaumålerens driftstilstand er den samme som ultralydsniveaumålerens, og radarniveaumåleren bruger også sende-reflekterende-modtage-arbejdstilstand. Forskellen er, at målingen på radar-ultralydsniveaumåleren primært er baseret på ultralydstransduceren, mens radarniveaumåleren er baseret på højfrekvenshovedet og antennen.
Ultralydsniveaumålere bruger mekaniske bølger, mens radarniveaumålere bruger elektromagnetiske bølger med ultrahøje frekvenser (fra flere G til tiere af G Hertz). Elektromagnetiske bølger bevæger sig med lysets hastighed, og rejsetiden kan omdannes til et niveausignal af elektroniske komponenter.
En anden almindelig radarniveaumåler er en guidet bølgeradarniveaumåler.
Guidet bølgeradarniveaumåler er en radarniveaumåler baseret på tidsdomænereflektometriprincippet (TDR). Radarniveaumålerens elektromagnetiske puls udbreder sig langs stålkablet eller sonden med lysets hastighed. Når den møder overfladen af det målte medium, reflekteres en del af radarniveaumålerens puls for at danne et ekko og returnerer til pulsudsendelsesenheden langs den samme bane. Afstanden mellem senderen og det målte mediums overflade er proportional med udbredelsestiden for den puls, hvorunder væskeniveauhøjden beregnes.
For det tredje, fordele og ulemper ved radar og ultralydsniveaumåler
1. Ultralydsnøjagtigheden er ikke så god som radar;
2. På grund af forholdet mellem frekvens og antennestørrelse er radarniveaumåleren med højere frekvens mindre og nemmere at installere;
3. Fordi radarfrekvensen er højere, er bølgelængden kortere, og der er bedre refleksion på skrånende, faste overflader;
4. Radarmålingens blinde område er mindre end ultralydmåling;
5. På grund af den højere radarfrekvens er radarens strålevinkel lille, energien er koncentreret, og ekkoevnen er forbedret, samtidig med at det bidrager til at undgå interferens;
6. Sammenlignet med ultralydsniveaumålere, der bruger mekaniske bølger, påvirkes radar grundlæggende ikke af vakuum, vanddamp i luften, støv (undtagen grafit, ferrolegeringer og andet støv med høj dielektrisk koncentration), temperatur- og trykændringer;
Opslagstidspunkt: 18. september 2023