Бесконтактное измерение уровня является одной из основных технологий в промышленной автоматизации. Этот подход позволяет контролировать уровни жидкости или твердых веществ в резервуаре, контейнере или открытом канале без физического взаимодействия со средой. Среди наиболее широко используемых бесконтактных методов — ультразвуковые и радарные уровнемеры. Если пользователь хочет применить бесконтактное измерение для контроля уровня, понимание работы ультразвуковых и радарных уровнемеров поможет сделать правильный выбор для конкретного сценария.
Принцип действия
Ультразвуковые уровнемерыработают, испуская высокочастотные всплески звуковых волн для определения расстояния от датчика до поверхности жидкой/твердой среды. Эти волны распространяются по воздуху, отражаются от поверхности материала и возвращаются к датчику. Расстояние можно определить по времени, потраченному волной на перемещение. Поэтому прибор размещается на расстоянии прямо над поверхностью среды, без необходимости непосредственного соприкосновения с какой-либо частью или погружения ее в среду.
Радарные уровнемерыиспользует электромагнитные волны (микроволны) вместо звука для определения уровня жидкости или твердого вещества. Аналогично микроволновые сигналы излучаются в направлении поверхности среды, затем отражаются и принимаются обратно в прибор. В ходе процесса также отсутствует физический контакт между корпусом прибора и средой. Путем регистрации времени пролета волновых сигналов можно рассчитать расстояние от прибора до поверхности материала.
Измерения уровня двух типов используют одни и те же формулы:
Д = (С*Т)/2
Д = В - Д
Где,
D: Расстояние от поверхности среды до инструмента
C: Скорость звука (для ультразвука)скорость света (для радара)
T: Временной интервал от передачи до приема
L: Средний уровень, подлежащий измерению
H: Высота от дна сосуда до прибора
Отличаясь от обычных контактных приборов, исключая физический контакт с веществом, ультразвуковые и радарные технологии превосходны в контроле уровня едких, вязких или опасных материалов, которые могут повредить или засорить смачиваемые компоненты, такие как поплавки, зонды или импульсные линии. Установка упрощается, поскольку устройства монтируются снаружи, а требования к обслуживанию и простоям часто сводятся к минимуму благодаря неинвазивной конструкции. Такие отрасли, как химическая переработка, очистка воды и производство продуктов питания, могут получить большую выгоду от ультразвуковых и радарных бесконтактных датчиков уровня за их универсальность и надежность среди контроля процесса жидкости, текучей среды, пульпы и твердых веществ в различных геометриях резервуаров.
Сравнение ультразвука и радара
Ультразвуковой измеритель уровня прост в установке и требует минимальной настройки. По сравнению с радарным измерителем уровня, ультразвуковой обычно стоит дешевле и поэтому предпочтителен в приложениях с бюджетными ограничениями. Однако производительность ультразвуковых приборов больше подвержена влиянию окружающей среды, пыли, пены, турбулентности воздуха и экстремальных температур и влажности, которые могут поглощать или отклонять звуковые волны и вызывать проблему потерянной волны.
С другой стороны, радарный уровнемер известен высокой точностью, большим радиусом действия и проверенной надежностью в суровых условиях эксплуатации. Он менее восприимчив к факторам, которые мешают ультразвуковой технологии. Тем не менее, это означает, что радарные изделия, как правило, более дороги. Диэлектрическая проницаемость является еще одним важным фактором для радарных измерений. Материалы с низкой диэлектрической проницаемостью могут ослабить отражение эхо-сигнала, что приведет к нестабильному или потерянному измерению.
Подводя итог, можно сказать, что когда пользователь решает применить бесконтактное измерение уровня, ультразвуковой датчик будет идеальным для умеренных рабочих условий и бюджетного проекта, в то время как радар подходит для более сложных условий и достижения высоких стандартов измерений. В любом случае крайне важно убедиться, что характеристики среды и окружающей среды, а также структура технологической системы способствуют реализации желаемого метода бесконтактного измерения.
Инструкции по установке бесконтактных приборов
- ✦ Место установки должно быть как можно дальше от источника шума.
- ✦ Резиновую прокладку можно использовать для монтажа в условиях вибрации.
- ✦ Расстояние от датчика до наивысшего расчетного уровня должно быть больше, чем слепая зона измерения
- ✦ Датчик должен располагаться на определенном расстоянии от стенки контейнера в соответствии с углом излучения.
- ✦ Зона измерения должна быть свободна от препятствий, которые могут вызвать помехи сигнала, например, стремянки или перекладины.
- ✦ При измерении твердой среды монтажное положение должно быть таким, чтобы избегать области отверстия для подачи материала.
- ✦ Лучше избегать больших колебаний температуры в месте установки прибора.
- ✦ Датчик должен быть перпендикулярен поверхности среды для обеспечения наилучшей производительности.
Шанхай Ванъюаньявляется опытным производителем приборов с более чем 20-летним опытом поставок ультразвуковых и радарных бесконтактных датчиков уровня, а также других типов приборов для измерения уровня. Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам с вашими запросами по продуктам для бесконтактного измерения уровня.
Время публикации: 11 марта 2025 г.