Măsurarea nivelului fără contact este una dintre tehnologiile esențiale în automatizarea industrială. Această abordare permite monitorizarea nivelurilor de lichide sau solide în rezervor, recipient sau canal deschis, fără interacțiune fizică cu mediul. Printre cele mai utilizate metode fără contact se numără contoarele de nivel cu ultrasunete și radar. Dacă utilizatorul dorește să aplice măsurători fără contact pentru controlul nivelului, înțelegerea funcționării indicatoarelor de nivel cu ultrasunete și radar ajută la alegerea adecvată pentru un anumit scenariu.
Principiul de funcționare
Indicatoare de nivel cu ultrasunetefuncționează prin emiterea de explozii de înaltă frecvență de unde sonore pentru a găsi distanța dintre senzor și suprafața mediului lichid/solid. Aceste unde călătoresc prin aer, se reflectă de suprafața materialului și se întorc la senzor. Distanța poate fi determinată prin timpul petrecut de parcurs al undei. Prin urmare, instrumentul este amplasat la o distanță chiar deasupra suprafeței mediului, fără ca vreo parte să fie atinsă direct sau scufundată în mediu.
Indicatoare de nivel radarutilizează unde electromagnetice (microunde) în loc de sunet pentru a determina nivelul mediului în care este prezent un lichid sau un solid. În mod similar, semnalele microunde sunt emise către suprafața mediului, apoi reflectate și recepționate înapoi la instrument. În timpul procesului, nu există contact fizic între corpul instrumentului și mediu. Prin înregistrarea timpului de traiectorie al semnalelor de undă, se poate calcula distanța de la instrument la suprafața materialului.
Măsurătorile de nivel ale celor două tipuri au aceleași formule:
D = (C*T)/2
L = H - D
Unde,
DDistanța de la suprafața mediului la instrument
CViteza sunetului (pentru ultrasunete), viteza luminii (pentru radar)
TInterval de timp de la emisie la recepție
LNivel mediu de măsurat
HÎnălțimea de la fundul vasului până la instrument
Spre deosebire de instrumentele obișnuite bazate pe contact, prin eliminarea contactului fizic cu substanța, tehnologiile cu ultrasunete și radar excelează în controlul nivelului materialelor corozive, vâscoase sau periculoase care ar putea deteriora sau bloca componentele udate, cum ar fi flotoarele, sondele sau liniile de impuls. Instalarea este simplificată deoarece dispozitivele sunt montate extern, iar cerințele de întreținere și de nefuncționare sunt adesea menținute la minimum datorită designului neinvaziv. Industrii precum prelucrarea chimică, tratarea apei și producția alimentară pot beneficia foarte mult de senzorii de nivel fără contact cu ultrasunete și radar, datorită versatilității și fiabilității lor în controlul proceselor de lichide, fluide, suspensii și solide în diverse geometrii ale rezervoarelor.
Comparație între ultrasunete și radar
Nivelmetrul cu ultrasunete este ușor de instalat și necesită o configurare minimă. Comparativ cu nivelmetrul radar, cel cu ultrasunete costă de obicei mai puțin și, prin urmare, este preferat în aplicații cu constrângeri bugetare. Cu toate acestea, performanța instrumentelor cu ultrasunete este mai mult supusă efectelor de mediu ale prafului, spumei, turbulențelor aerului și temperaturilor și umidității extreme, care ar putea absorbi sau devia undele sonore și ar putea cauza probleme de pierdere a undelor.
Pe de altă parte, indicatorul de nivel radar este cunoscut pentru precizia ridicată, raza lungă de acțiune și fiabilitatea dovedită în medii de operare dificile. Este mai puțin susceptibil la factorii de mai sus, care perturbă tehnologia cu ultrasunete. Cu toate acestea, aceasta înseamnă că produsele radar sunt în general mai costisitoare. Constanta dielectrică este un alt factor important pentru măsurarea radar. Materialele cu dielectric scăzut ar putea slăbi reflexia semnalului ecou, ducând la măsurători instabile sau pierdute.
În concluzie, atunci când utilizatorul decide să aplice măsurarea nivelului fără contact, senzorul cu ultrasunete ar fi ideal pentru condiții de lucru moderate și proiecte cu buget redus, în timp ce radarul este calificat pentru medii mai dificile și pentru urmărirea unor standarde de măsurare ridicate. În orice caz, este esențial să se asigure că caracteristicile mediului și mediul înconjurător, precum și structura sistemului de proces, sunt propice implementării metodei de măsurare fără contact dorite.
Note de instalare pentru instrumente fără contact
- ✦ Locația de instalare trebuie să fie cât mai departe posibil de sursa de zgomot
- ✦ Garnitura de cauciuc poate fi utilizată pentru montarea în medii cu vibrații
- ✦ Distanța de la senzor până la cel mai înalt nivel estimat trebuie să fie mai mare decât zona moartă de măsurare
- ✦ Poziția senzorului trebuie să mențină o anumită distanță față de peretele recipientului, în funcție de unghiul de emisie.
- ✦ Zona de măsurare trebuie să fie liberă de obstacole care ar putea cauza interferențe de semnal, cum ar fi scări sau grinzi transversale.
- ✦ Pentru măsurarea mediilor solide, poziția de montare trebuie să evite zona deschiderii de alimentare cu material
- ✦ Cel mai bine este să evitați fluctuațiile mari de temperatură la locul de instalare a instrumentului
- ✦ Sonda senzorului trebuie să fie perpendiculară pe suprafața mediului pentru a asigura cea mai bună performanță
Shanghai Wangyuaneste un producător de instrumente cu experiență de peste 20 de ani, furnizând senzori de nivel cu ultrasunete și radar fără contact, precum și alte tipuri de instrumente de măsurare a nivelului. Vă rugăm să ne contactați pentru întrebările dumneavoastră despre produsele de măsurare a nivelului fără contact.
Data publicării: 11 martie 2025