Ниво је један од важних циљних параметара праћења индустријских процеса. Код континуираног мерења нивоа различитих резервоара, силоса, базена итд., тешко је имати инструменте за мерење нивоа који могу да задовоље све радне услове због великог броја услова на терену.
Међу њима, радарски и ултразвучни нивомерачи се широко користе у бесконтактним мерним инструментима. Дакле, која је разлика између радарског нивомера и ултразвучног нивомера? Који је принцип ове две врсте мерења? Које су предности радарског нивомера и ултразвучног нивомера?
Прво, ултразвучни мерач нивоа
Звучни талас фреквенције веће од 20kHz генерално називамо ултразвучним таласом. Ултразвучни талас је врста механичког таласа, односно механичке вибрације у еластичној средини током процеса простирања. Карактерише га висока фреквенција, кратка таласна дужина, мали дифракциони феномен и добра усмереност, може се претворити у зрак и усмерено простирање.
Ултразвучно слабљење у течностима и чврстим материјама је веома мало, тако да је способност продирања јака, посебно у светлим непрозирним чврстим материјама. Ултразвук може продрети десетине метара у дужину, наилази на нечистоће или површинске површине и имаће значајну рефлексију, а ултразвучно мерење нивоа је његова употреба управо за ову сврху.
У технологији ултразвучне детекције, без обзира на врсту ултразвучног инструмента, неопходно је претворити електричну енергију у ултразвучну емисију, а затим је поново примити у електричне сигнале. Уређај за обављање ове функције назива се ултразвучни претварач, познат и као сонда.
Приликом рада, ултразвучни претварач се поставља изнад мереног објекта и емитује ултразвучни талас надоле. Ултразвучни талас пролази кроз ваздушну средину, рефлектује се назад када дође у додир са површином мереног објекта, а претварач га прима и претвара у електрични сигнал. Након детекције овог сигнала, електронски део за детекцију га претвара у сигнал нивоа за приказ и излаз.
Два, радарски нивомер
Режим рада радарског нивомера је исти као и код ултразвучног нивомера, а и радарски нивомер користи режим рада предаје-рефлектовања-пријема. Разлика је у томе што мерење радарског ултразвучног нивомера углавном зависи од ултразвучног претварача, док се радарски нивомер ослања на високофреквентну главу и антену.
Ултразвучни нивомери користе механичке таласе, док радарски нивомери користе електромагнетне таласе ултра високих фреквенција (од неколико G до десетина G херца). Електромагнетни таласи путују брзином светлости, а време путовања може се претворити у сигнал нивоа помоћу електронских компоненти.
Још један уобичајени радарски мерач нивоа је радарски мерач нивоа са вођеним таласима.
Радарски мерач нивоа са вођеним таласом је радарски мерач нивоа заснован на принципу рефлектометрије у временском домену (TDR). Електромагнетни импулс радарског мерача нивоа се шири дуж челичног кабла или сонде брзином светлости. Када наиђе на површину мерене средине, део импулса радарског мерача нивоа се рефлектује и формира одјек, а затим се враћа до уређаја за лансирање импулса дуж исте путање. Растојање између предајника и површине мерене средине је пропорционално времену простирања импулса током којег се израчунава висина нивоа течности.
Треће, предности и мане радарског и ултразвучног мерача нивоа
1. Ултразвучна тачност није тако добра као код радара;
2. Због односа између фреквенције и величине антене, радарски мерач нивоа са вишом фреквенцијом је мањи и лакши за инсталацију;
3. Пошто је радарска фреквенција већа, таласна дужина је краћа и постоји боља рефлексија на нагнутим чврстим површинама;
4. Слепа површина радарског мерења је мања од ултразвучне;
5. Због веће радарске фреквенције, угао радарског снопа је мали, енергија је концентрисана, а ехо је побољшан, што доприноси избегавању сметњи;
6. У поређењу са ултразвучним нивомерачима који користе механичке таласе, на радар у основи не утичу вакуум, водена пара у ваздуху, прашина (осим графита, феролегура и друге високодиелектричне прашине), промене температуре и притиска;
Време објаве: 18. септембар 2023.