Berøringsfri niveaumåling er en af de vigtigste teknologier inden for industriel automation. Denne metode muliggør overvågning af væske- eller faststofniveauer i tank, beholder eller åbne kanaler uden fysisk interaktion med mediet. Blandt de mest anvendte berøringsfri metoder er ultralyds- og radarniveaumålere. Hvis brugeren ønsker at anvende berøringsfri måling til niveaukontrol, hjælper forståelse af ultralyds- og radarniveaumålere med at træffe det rigtige valg til det specifikke scenarie.
Funktionsprincip
Ultralydsniveaumålerefungerer ved at udsende højfrekvente lydbølger for at finde afstanden fra sensoren til overfladen af det flydende/faste medium. Disse bølger bevæger sig gennem luften, reflekteres fra materialets overflade og vender tilbage til sensoren. Afstanden kan bestemmes ud fra den tid, bølgen bruger. Derfor placeres instrumentet i en afstand lige over mediets overflade, uden at nogen del behøver at blive direkte berørt eller nedsænket i mediet.
Radarniveaumålerebruger elektromagnetiske bølger (mikrobølger) i stedet for lyd til at bestemme mediets niveau af væske eller fast stof. Tilsvarende udsendes mikrobølgesignaler mod mediets overflade og reflekteres derefter og modtages tilbage til instrumentet. Under processen er der heller ingen fysisk kontakt mellem instrumentets krop og mediet. Ved at registrere bølgesignalernes flyvningstid kan afstanden fra instrumentet til materialets overflade beregnes.
Niveaumålinger af de to typer deler de samme formler:
D = (C*T)/2
L = H - D
Hvor,
DAfstand fra medieoverflade til instrument
CLydhastighed (for ultralyd) lyshastighed (for radar)
TTidsinterval fra udsendelse til modtagelse
L: Mellemniveau, der skal måles
HHøjde fra beholderbund til instrument
I modsætning til almindelige kontaktbaserede instrumenter eliminerer ultralyds- og radarteknologier fysisk kontakt med stoffet og udmærker sig ved niveaukontrol af ætsende, viskose eller farlige materialer, der kan beskadige eller tilstoppe de våde komponenter som flydere, sonder eller impulsledninger. Installationen er forenklet, da enhederne er monteret eksternt, og vedligeholdelses- og nedetidkravene ofte holdes på et minimum på grund af det ikke-invasive design. Industrier som kemisk forarbejdning, vandbehandling og fødevareproduktion kan i høj grad drage fordel af ultralyds- og radar-niveausensorer uden kontakt på grund af deres alsidighed og pålidelighed inden for processtyring af væske, væske, opslæmning og fast stof på tværs af forskellige tankgeometrier.
Sammenligning mellem ultralyd og radar
Ultralydsniveaumålere er nemme at installere og kræver minimal opsætning. Sammenlignet med radarniveaumålere koster ultralydsniveaumålere normalt mindre og foretrækkes derfor i applikationer med budgetbegrænsninger. Ultralydsinstrumenters ydeevne er dog mere udsat for miljøpåvirkninger fra støv, skum, luftturbulens og ekstreme temperaturer og fugtighed, der kan absorbere eller afbøje lydbølger og forårsage problemer med lydtab.
Radarniveaumålere er derimod kendt for høj præcision, lang rækkevidde og dokumenteret pålidelighed i barske driftsmiljøer. De er mindre modtagelige for faktorer ud over dem, der generer ultralydsteknologi. Ikke desto mindre betyder det, at radarprodukter generelt er dyrere. Dielektricitetskonstant er en anden vigtig faktor for radarmåling. Materialer med lav dielektricitet kan svække refleksionen af ekkosignalet, hvilket fører til ustabil eller mistet måling.
Kort sagt, når brugeren beslutter sig for at anvende berøringsfri niveaumåling, vil ultralydssensorer være ideelt til moderate driftsforhold og budgetbevidste projekter, mens radar er kvalificeret til mere udfordrende miljøer og stræben efter målinger af høj standard. Under alle omstændigheder er det afgørende at sikre, at mediets egenskaber og miljøet, såvel som processystemets struktur, er befordrende for implementeringen af den ønskede berøringsfri målemetode.
Installationsanvisninger for kontaktløse instrumenter
- ✦ Installationsstedet skal være så langt væk fra støjkilden som muligt
- ✦ Gummipakning kan bruges til montering i vibrationsmiljøer
- ✦ Afstanden fra sensoren til det højeste estimerede niveau skal være større end målingens blinde zone
- ✦ Sensorens position bør holde en vis afstand til beholderens væg i henhold til udsendelsesvinklen
- ✦ Måleområdet skal være fri for forhindringer, der sandsynligvis kan forårsage signalforstyrrelser, såsom en stige eller en tværbjælke.
- ✦ Ved måling af fast medium skal monteringspositionen undgå materialetilførselsåbningen
- ✦ Det er bedst at undgå store temperaturudsving på instrumentets installationssted
- ✦ Sensorsonden skal være vinkelret på mediets overflade for at sikre den bedste ydeevne
Shanghai Wangyuaner en erfaren instrumentproducent med over 20 års erfaring inden for levering af ultralyds- og radar-kontaktløse niveausensorer samt andre typer niveaumåleinstrumenter. Du er velkommen til at kontakte os med dine spørgsmål om berøringsfri niveaumålingsprodukter.
Opslagstidspunkt: 11. marts 2025