Brezkontaktno merjenje nivoja je ena bistvenih tehnologij v industrijski avtomatizaciji. Ta pristop omogoča spremljanje nivoja tekočin ali trdnih snovi v rezervoarju, posodi ali odprtem kanalu brez fizične interakcije z medijem. Med najpogosteje uporabljenimi brezkontaktnimi metodami so ultrazvočni in radarski merilniki nivoja. Če želi uporabnik uporabiti brezkontaktno merjenje za nadzor nivoja, mu razumevanje delovanja ultrazvočnih in radarskih merilnikov nivoja pomaga pri ustrezni izbiri za določen scenarij.
Načelo delovanja
Ultrazvočni merilniki nivojaDelujejo tako, da oddajajo visokofrekvenčne sunke zvočnih valov, da bi določili razdaljo od senzorja do površine tekočega/trdnega medija. Ti valovi potujejo skozi zrak, se odbijajo od površine materiala in se vračajo do senzorja. Razdaljo je mogoče določiti s časom, ki ga val preživi na poti. Zato je instrument nameščen na razdalji tik nad površino medija, ne da bi se bilo treba katerega koli dela neposredno dotakniti ali potopiti v medij.
Radarski merilniki nivojaZa določanje nivoja tekočine ali trdne snovi namesto zvoka uporablja elektromagnetne valove (mikrovalove). Podobno se mikrovalovni signali oddajajo proti površini medija, nato pa se odbijajo in sprejemajo nazaj v instrument. Med postopkom tudi ni fizičnega stika med telesom instrumenta in medijem. Z beleženjem časa preleta valovnih signalov je mogoče izračunati razdaljo od instrumenta do površine materiala.
Meritve nivoja obeh vrst imajo iste formule:
D = (C*T)/2
L = V - Š
Kje,
DRazdalja od površine medija do instrumenta
CHitrost zvoka (za ultrazvok) hitrost svetlobe (za radar)
TČasovni interval od oddaje do sprejema
LSrednja raven, ki jo je treba izmeriti
HVišina od dna posode do instrumenta
Za razliko od običajnih kontaktnih instrumentov, ki odpravljajo fizični stik s snovjo, se ultrazvočne in radarske tehnologije odlično znajdejo pri nadzoru nivoja korozivnih, viskoznih ali nevarnih materialov, ki bi lahko poškodovali ali zamašili komponente v stiku z mokroto, kot so plovci, sonde ali impulzne cevi. Namestitev je poenostavljena, saj so naprave nameščene zunaj, vzdrževanje in izpadi pa so zaradi neinvazivne zasnove pogosto minimalni. Industrije, kot so kemična predelava, čiščenje vode in proizvodnja hrane, lahko zaradi svoje vsestranskosti in zanesljivosti pri nadzoru procesov tekočin, tekočin, gnojevke in trdnih snovi v različnih geometrijah rezervoarjev močno izkoristijo ultrazvočne in radarske brezkontaktne senzorje nivoja.
Primerjava med ultrazvokom in radarjem
Ultrazvočni merilnik nivoja je enostaven za namestitev in zahteva minimalno nastavitev. V primerjavi z radarskim merilnikom nivoja je ultrazvočni običajno cenejši in je zato bolj primeren v aplikacijah z omejenim proračunom. Vendar pa je delovanje ultrazvočnih instrumentov bolj podvrženo vplivom okolja zaradi prahu, pene, turbulence zraka ter ekstremnih temperatur in vlažnosti, ki lahko absorbirajo ali odbijejo zvočne valove in povzročijo težave z izgubljenimi valovi.
Radarski merilnik nivoja pa je znan po visoki natančnosti, dolgem dosegu in dokazani zanesljivosti v zahtevnih delovnih okoljih. Manj je dovzeten za dejavnike, ki vplivajo na delovanje ultrazvočne tehnologije. Kljub temu to pomeni, da so radarski izdelki na splošno dražji. Dielektrična konstanta je še en pomemben dejavnik za radarske meritve. Materiali z nizko dielektrično konstanto lahko oslabijo odboj odmeva, kar povzroči nestabilno ali izgubljeno meritev.
Skratka, ko se uporabnik odloči za brezkontaktno merjenje nivoja, bi bil ultrazvočni senzor idealen za zmerne delovne pogoje in proračunsko omejene projekte, medtem ko je radar primeren za zahtevnejša okolja in doseganje visokih standardov merjenja. V vsakem primeru je ključnega pomena ugotoviti, ali so značilnosti medija in okolja ter struktura procesnega sistema ugodne za izvedbo želene brezkontaktne metode merjenja.
Navodila za namestitev brezkontaktnih instrumentov
- ✦ Mesto namestitve mora biti čim dlje od vira hrupa
- ✦ Gumijasto tesnilo se lahko uporablja za montažo v vibracijskem okolju
- ✦ Razdalja od senzorja do najvišje ocenjene ravni mora biti večja od slepe cone meritve
- ✦ Položaj senzorja mora biti na določeni razdalji od stene posode glede na kot oddajanja
- ✦ Merilno območje ne sme biti ovir, ki bi lahko povzročile motnje signala, kot so lestve ali prečne gredi
- ✦ Za merjenje trdnih snovi mora biti položaj namestitve v bližini odprtine za dovajanje materiala
- ✦ Najbolje se je izogibati velikim temperaturnim nihanjem na mestu namestitve instrumenta
- ✦ Za najboljše delovanje mora biti sonda senzorja pravokotna na površino medija
Šanghaj Wangyuanje izkušen proizvajalec instrumentov z več kot 20-letnimi izkušnjami, ki dobavlja ultrazvočne in radarske brezkontaktne senzorje nivoja ter druge vrste instrumentov za merjenje nivoja. Za vsa vprašanja o izdelkih za brezkontaktno merjenje nivoja nas prosimo kontaktirajte.
Čas objave: 11. marec 2025