Bezkontaktní měření hladiny je jednou ze základních technologií v průmyslové automatizaci. Tento přístup umožňuje monitorování hladiny kapalin nebo pevných látek v nádrži, kontejneru nebo otevřeném kanálu bez fyzické interakce s médiem. Mezi nejpoužívanější bezkontaktní metody patří ultrazvukové a radarové hladinoměry. Pokud by uživatel chtěl aplikovat bezkontaktní měření na regulaci hladiny, pochopení fungování ultrazvukových a radarových hladinoměrů pomůže s výběrem vhodného řešení pro konkrétní situaci.
Princip činnosti
Ultrazvukové hladinoměryfungují na principu vyzařování vysokofrekvenčních záblesků zvukových vln, aby zjistily vzdálenost od senzoru k povrchu kapalného/pevného média. Tyto vlny procházejí vzduchem, odrážejí se od povrchu materiálu a vracejí se k senzoru. Vzdálenost lze určit časem stráveným cestou vlny. Přístroj je proto umístěn v určité vzdálenosti těsně nad povrchem média, aniž by se jakékoli jeho části muselo přímo dotýkat nebo do média ponořovat.
Radarové hladinoměryVyužívá elektromagnetické vlny (mikrovlny) místo zvuku k určení hladiny kapaliny nebo pevné látky. Podobně jsou mikrovlnné signály vysílány směrem k povrchu média, poté se odrážejí a přijímají zpět do přístroje. Během procesu také nedochází k fyzickému kontaktu mezi tělem přístroje a médiem. Zaznamenáním doby letu vlnových signálů lze vypočítat vzdálenost od přístroje k povrchu materiálu.
Měření hladiny obou typů sdílí stejné vzorce:
D = (C*T)/2
L = V - Š
Kde,
DVzdálenost od povrchu média k přístroji
CRychlost zvuku (pro ultrazvuk) rychlost světla (pro radar)
TČasový interval od vyslání do příjmu
LMěření střední hladiny
HVýška od dna nádoby k přístroji
Na rozdíl od běžných kontaktních přístrojů, které eliminují fyzický kontakt s látkou, ultrazvukové a radarové technologie vynikají v regulaci hladiny korozivních, viskózních nebo nebezpečných materiálů, které by mohly poškodit nebo ucpat smáčené součásti, jako jsou plováky, sondy nebo impulsní potrubí. Instalace je zjednodušena, protože zařízení jsou montována externě a požadavky na údržbu a prostoje jsou díky neinvazivní konstrukci často minimální. Průmyslová odvětví, jako je chemické zpracování, úprava vody a výroba potravin, mohou výrazně těžit z ultrazvukových a radarových bezkontaktních hladinových senzorů pro jejich všestrannost a spolehlivost při řízení procesů kapalných, tekutých, kalových a pevných látek v nádržích s různými geometriemi.
Srovnání ultrazvuku a radaru
Ultrazvukový hladinoměr se snadno instaluje a vyžaduje minimální nastavení. Ve srovnání s radarovým hladinoměrem je ultrazvukový hladinoměr obvykle levnější, a proto je preferován v aplikacích s omezeným rozpočtem. Výkon ultrazvukových přístrojů je však více náchylný k vlivům prostředí, jako je prach, pěna, turbulence vzduchu a extrémní teploty a vlhkosti, které by mohly absorbovat nebo odklánět zvukové vlny a způsobovat problémy se ztracenými vlnami.
Radarové hladinoměry jsou na druhou stranu známé svou vysokou přesností, dlouhým dosahem a prokázanou spolehlivostí v náročných provozních podmínkách. Jsou méně náchylné k faktorům, které narušují ultrazvukovou technologii. To však znamená, že radarové produkty jsou obecně dražší. Dielektrická konstanta je dalším důležitým faktorem pro radarové měření. Materiály s nízkou dielektrickou konstantou by mohly oslabit odraz ozvěny, což by vedlo k nestabilnímu nebo ztracenému měření.
Stručně řečeno, pokud se uživatel rozhodne pro bezkontaktní měření hladiny, ultrazvukový senzor by byl ideální pro středně těžké provozní podmínky a rozpočtově omezené projekty, zatímco radar je vhodný pro náročnější prostředí a pro dosažení vysokého standardu měření. V každém případě je nezbytné zjistit, zda vlastnosti média a prostředí, stejně jako struktura procesního systému, podporují implementaci požadované bezkontaktní metody měření.
Pokyny k instalaci bezkontaktních přístrojů
- ✦ Místo instalace by mělo být co nejdále od zdroje hluku
- ✦ Pryžové těsnění lze použít pro montáž v prostředí s vibracemi
- ✦ Vzdálenost od senzoru k nejvyšší odhadované hladině by měla být větší než slepá zóna měření
- ✦ Poloha senzoru by měla být v určité vzdálenosti od stěny nádoby v závislosti na úhlu vyzařování
- ✦ Měřicí oblast by měla být bez překážek, které by mohly způsobit rušení signálu, jako jsou štafle nebo příčníky
- ✦ Pro měření pevných médií by montážní poloha měla být mimo oblast otvoru pro podávání materiálu
- ✦ Nejlepší je vyhnout se velkým teplotním výkyvům v místě instalace přístroje
- ✦ Pro zajištění nejlepšího výkonu musí být sonda senzoru kolmá k povrchu média
Šanghaj Wangyuanje zkušený výrobce přístrojů s více než 20letou praxí, který dodává ultrazvukové a radarové bezkontaktní hladinové senzory a další typy přístrojů pro měření hladiny. Neváhejte se na nás obrátit s vašimi dotazy ohledně produktů pro bezkontaktní měření hladiny.
Čas zveřejnění: 11. března 2025