비접촉 레벨 측정은 산업 자동화의 필수 기술 중 하나입니다. 이 방식을 통해 탱크, 용기 또는 개방형 수로의 액체 또는 고체 레벨을 매체와의 물리적 상호 작용 없이 모니터링할 수 있습니다. 가장 널리 사용되는 비접촉 방식으로는 초음파 레벨 미터와 레이더 레벨 미터가 있습니다. 사용자가 비접촉 측정을 레벨 제어에 적용하려는 경우, 초음파 및 레이더 레벨 게이지의 작동 원리를 이해하면 특정 상황에 적합한 레벨을 선택하는 데 도움이 됩니다.
작동 원리
초음파 레벨 게이지센서에서 액체/고체 매질 표면까지의 거리를 측정하기 위해 고주파 음파를 방출하여 작동합니다. 이 음파는 공기를 통과하여 물질 표면에서 반사되어 센서로 돌아옵니다. 거리는 음파가 이동하는 데 걸린 시간에 따라 결정됩니다. 따라서 이 장치는 매질 표면 바로 위에 배치되므로 어떤 부분도 매질에 직접 닿거나 잠길 필요가 없습니다.
레이더 레벨 게이지액체 또는 고체의 매질 수위를 측정하기 위해 소리 대신 전자기파(마이크로파)를 사용합니다. 마찬가지로 마이크로파 신호는 매질 표면을 향해 발사되었다가 반사되어 계측기로 다시 수신됩니다. 이 과정에서 계측기 본체와 매질 사이에는 물리적 접촉이 없습니다. 파동 신호의 진행 시간을 기록하여 계측기에서 물질 표면까지의 거리를 계산할 수 있습니다.
두 유형의 레벨 측정은 동일한 공식을 공유합니다.
D = (C*T)/2
L = H - D
어디,
D: 매체 표면에서 기기까지의 거리
C: 음속(초음파의 경우) 광속(레이더의 경우)
T: 송신부터 수신까지의 시간 간격
L: 측정할 중간 수준
H: 용기 바닥에서 기기까지의 높이
일반적인 접촉식 계측기와 달리, 물질과의 물리적 접촉을 없애는 초음파 및 레이더 기술은 부유물, 프로브 또는 임펄스 라인과 같은 습식 부품을 손상시키거나 막을 수 있는 부식성, 점성 또는 유해 물질의 수위 제어에 탁월합니다. 장치가 외부에 장착되므로 설치가 간편하고, 비침습적 설계 덕분에 유지보수 및 가동 중단 시간이 최소화되는 경우가 많습니다. 화학 공정, 수처리, 식품 생산과 같은 산업은 다양한 탱크 형상의 액체, 유체, 슬러리 및 고체 공정 제어에 있어 초음파 및 레이더 비접촉 레벨 센서의 다재다능함과 신뢰성을 크게 활용할 수 있습니다.
초음파와 레이더의 비교
초음파 레벨 미터는 설치가 간편하고 최소한의 설정만 필요합니다. 레이더 레벨 미터에 비해 초음파 레벨 미터는 일반적으로 비용이 저렴하기 때문에 예산이 제한된 환경에서 선호됩니다. 그러나 초음파 계측기의 성능은 먼지, 거품, 난류, 극한의 온도 및 습도와 같은 환경적 영향에 더 민감하게 반응하여 음파를 흡수하거나 반사시켜 손실파 문제를 일으킬 수 있습니다.
반면, 레이더 레벨 게이지는 높은 정밀도, 긴 측정 범위, 그리고 혹독한 작동 환경에서도 검증된 신뢰성으로 잘 알려져 있습니다. 초음파 기술보다 더 큰 요인에 덜 민감합니다. 그럼에도 불구하고 레이더 제품은 일반적으로 가격이 더 비쌉니다. 유전율은 레이더 측정에 중요한 요소입니다. 유전율이 낮은 재료는 에코 신호의 반사를 약화시켜 측정이 불안정해지거나 측정 오류가 발생할 수 있습니다.
요약하자면, 사용자가 비접촉 레벨 측정을 적용하기로 결정할 때, 초음파 센서는 작업 조건이 적당하고 예산이 제한된 프로젝트에 적합한 반면, 레이더는 더욱 까다로운 환경과 높은 수준의 측정을 추구하는 경우에 적합합니다. 어떤 경우든, 원하는 비접촉 측정 방법을 구현하는 데 있어 매체 특성, 환경, 그리고 공정 시스템의 구조가 적합한지 확인하는 것이 매우 중요합니다.
비접촉식 계측기 설치 참고 사항
- ✦ 설치 위치는 소음원으로부터 최대한 멀리 떨어져 있어야 합니다.
- ✦ 고무 개스킷은 진동 환경에서 장착에 사용 가능
- ✦ 센서에서 추정 최고 레벨까지의 거리는 측정 사각지대보다 커야 합니다.
- ✦ 센서 위치는 방출 각도에 따라 용기 벽과 일정한 거리를 유지해야 합니다.
- ✦ 측정 구역에는 사다리나 가로대 등 신호 간섭을 일으킬 수 있는 장애물이 없어야 합니다.
- ✦ 고체 매체 측정의 경우 장착 위치는 재료 공급 개구부를 피해야 합니다.
- ✦ 계측기 설치 장소의 온도 변화가 큰 곳은 피하는 것이 좋습니다.
- ✦ 센서 프로브는 최상의 성능을 보장하기 위해 매체 표면에 수직이어야 합니다.
상하이 왕위안20년 이상 초음파 및 레이더 비접촉식 레벨 센서를 비롯한 다양한 레벨 측정 장비를 공급해 온 경험이 풍부한 계측기 제조업체입니다. 비접촉식 레벨 측정 제품에 대한 문의는 언제든지 환영합니다.
게시 시간: 2025년 3월 11일