Beskontaktno mjerenje nivoa jedna je od osnovnih tehnologija u industrijskoj automatizaciji. Ovaj pristup omogućava praćenje nivoa tečnosti ili čvrstih materija u rezervoaru, kontejneru ili otvorenom kanalu bez fizičke interakcije sa medijem. Među najčešće korištenim beskontaktnim metodama su ultrazvučni i radarski nivomjeri. Ako korisnik želi primijeniti beskontaktno mjerenje na kontrolu nivoa, razumijevanje rada ultrazvučnih i radarskih nivomjera pomaže u odabiru odgovarajućeg nivoa za određeni scenario.
Princip rada
Ultrazvučni mjerači nivoaFunkcionišu emitovanjem visokofrekventnih zvučnih talasa kako bi odredili udaljenost od senzora do površine tečnog/čvrstog medija. Ovi talasi putuju kroz vazduh, reflektuju se od površine materijala i vraćaju se do senzora. Udaljenost se može odrediti vremenom provedenim na putu talasa. Stoga se instrument postavlja na udaljenosti tačno iznad površine medija, bez potrebe da se bilo koji dio direktno dodiruje ili uranja u medij.
Radarski mjerači nivoaKoristi elektromagnetne talase (mikrotalase) umjesto zvuka za određivanje nivoa tečnosti ili čvrste materije. Slično tome, mikrotalasni signali se emituju prema površini medija, a zatim se reflektuju i primaju nazad do instrumenta. Tokom procesa također ne postoji fizički kontakt između tijela instrumenta i medija. Snimanjem vremena leta talasnih signala može se izračunati udaljenost od instrumenta do površine materijala.
Mjerenja nivoa oba tipa dijele iste formule:
D = (C*T)/2
L = V - D
Gdje,
DUdaljenost od površine medija do instrumenta
CBrzina zvuka (za ultrazvuk) brzina svjetlosti (za radar)
TVremenski interval od emisije do prijema
LSrednji nivo koji treba izmjeriti
HVisina od dna posude do instrumenta
Za razliku od uobičajenih kontaktnih instrumenata, eliminacijom fizičkog kontakta sa supstancom, ultrazvučne i radarske tehnologije se ističu u kontroli nivoa korozivnih, viskoznih ili opasnih materijala koji bi mogli oštetiti ili začepiti komponente u kontaktu sa materijom, poput plovaka, sondi ili impulsnih vodova. Instalacija je pojednostavljena jer se uređaji montiraju eksterno, a potrebe za održavanjem i vremenom zastoja su često svedene na minimum zbog neinvazivnog dizajna. Industrije poput hemijske prerade, tretmana vode i proizvodnje hrane mogu uveliko imati koristi od ultrazvučnih i radarskih beskontaktnih senzora nivoa zbog njihove svestranosti i pouzdanosti u kontroli procesa tečnosti, fluida, suspenzije i čvrstih materija u različitim geometrijama rezervoara.
Poređenje između ultrazvuka i radara
Ultrazvučni mjerač nivoa je jednostavan za instalaciju i zahtijeva minimalno podešavanje. U poređenju sa radarskim mjeračem nivoa, ultrazvučni je obično jeftiniji i stoga se preferira u primjenama sa ograničenim budžetom. Međutim, performanse ultrazvučnih instrumenata su više podložne uticajima okoline kao što su prašina, pjena, turbulencija vazduha i ekstremne temperature i vlažnost, koje mogu apsorbovati ili skrenuti zvučne talase i uzrokovati problem gubitka talasa.
S druge strane, radarski mjerač nivoa poznat je po visokoj preciznosti, velikom dometu i dokazanoj pouzdanosti u teškim radnim uslovima. Manje je podložan faktorima koji utiču na ultrazvučnu tehnologiju. Ipak, to znači da su radarski proizvodi generalno skuplji. Dielektrična konstanta je još jedan važan faktor za radarsko mjerenje. Materijali s niskom dielektričnom konstantom mogu oslabiti refleksiju eho signala, što dovodi do nestabilnog ili gubitka mjerenja.
Ukratko, kada se korisnik odluči za beskontaktno mjerenje nivoa, ultrazvučni senzor bi bio idealan za umjerene radne uslove i projekte s ograničenim budžetom, dok je radar pogodan za zahtjevnija okruženja i postizanje visokih standarda mjerenja. U svakom slučaju, od najveće je važnosti utvrditi da li karakteristike medija i okruženja, kao i struktura procesnog sistema, pogoduju implementaciji željene beskontaktne metode mjerenja.
Napomene za instalaciju beskontaktnih instrumenata
- ✦ Mjesto instalacije treba biti što dalje od izvora buke
- ✦ Gumena brtva se može koristiti za montažu u okruženju s vibracijama
- Udaljenost od senzora do najvišeg procijenjenog nivoa treba biti veća od slijepe zone mjerenja
- Položaj senzora treba da bude na određenoj udaljenosti od zida posude u skladu sa uglom emitovanja
- ✦ Područje mjerenja treba biti bez prepreka koje mogu uzrokovati smetnje signala, kao što su ljestve ili poprečne grede
- ✦ Za mjerenje čvrstih medija, položaj montaže treba da izbjegava područje otvora za dovod materijala
- ✦ Najbolje je izbjegavati velike temperaturne fluktuacije na mjestu instalacije instrumenta
- ✦ Sonda senzora mora biti okomita na površinu medija kako bi se osigurale najbolje performanse
Shanghai Wangyuanje iskusni proizvođač instrumenata s preko 20 godina iskustva u isporuci ultrazvučnih i radarskih beskontaktnih senzora nivoa, kao i drugih vrsta instrumenata za mjerenje nivoa. Slobodno nam se obratite s vašim upitima o proizvodima za beskontaktno mjerenje nivoa.
Vrijeme objave: 11. mart 2025.