Ι. Αρχή Λειτουργίας

• Βασικός τύπος: Ύψος στάθμης H=2v×t​, όπου v είναι η ταχύτητα διάδοσης των μικροκυμάτων στον ανιχνευτή και t είναι ο χρόνος μετ' επιστροφής του σήματος.
• Εστίαση Σήματος: Ο ανιχνευτής περιορίζει την ενέργεια μικροκυμάτων σε περιορισμένο χώρο, αποφεύγοντας το πρόβλημα της απόκλισης των σημάτων ραντάρ χωρίς επαφή που διαδίδονται στον αέρα, με αποτέλεσμα ισχυρότερα και πιο σταθερά ανακλώμενα σήματα.

ΙΙ. Βασικά Στοιχεία

1. Ηλεκτρονική Μονάδα: Υπεύθυνη για τη δημιουργία, μετάδοση, λήψη και επεξεργασία σημάτων μικροκυμάτων. Περιλαμβάνει ενσωματωμένο μικροεπεξεργαστή για τον υπολογισμό και την έξοδο δεδομένων (π.χ., σήματα 4-20mA, HART, RS485).
2. Αισθητήρας (Κυματοδηγός): Το «κανάλι μετάδοσης» για σήματα μικροκυμάτων, με κοινούς τύπους που περιλαμβάνουν:
   • Αισθητήρες άκαμπτης ράβδου: Κατάλληλοι για υγρά χαμηλού ιξώδους και μη τυρβώδεις συνθήκες, προσφέροντας ισχυρή αντοχή σε κραδασμούς.
   • Αισθητήρες από χαλύβδινο καλώδιο: Ιδανικοί για βαθιές δεξαμενές, μέσα υψηλού ιξώδους ή δεξαμενές που περιέχουν αιωρούμενα στερεά, παρέχοντας υψηλή ευελιξία.
   • Ομοαξονικοί Αισθητήρες: Τα σήματα ταξιδεύουν μεταξύ εσωτερικών και εξωτερικών αγωγών, κατάλληλα για μέσα χαμηλής διηλεκτρικής σταθεράς (π.χ. ελαφρά έλαια, υγροποιημένα αέρια) με βελτιωμένη ικανότητα αντι-παρεμβολής.
3. Φλάντζα/Διεπαφή Τοποθέτησης: Ασφαλίζει το όργανο στο πάνω μέρος της δεξαμενής, με υλικά που επιλέγονται με βάση τη μέτρια διαβρωτικότητα (π.χ., ανοξείδωτος χάλυβας 316L, Hastelloy).

III. Βασικά Χαρακτηριστικά

1. Ισχυρή ικανότητα αντι-παρεμβολής για σύνθετες συνθήκες

• Τα σήματα μικροκυμάτων ταξιδεύουν κατά μήκος του αισθητήρα, ελαχιστοποιώντας την επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων όπως ο ατμός, η σκόνη, ο αφρός ή η ομίχλη. Παραμένουν σταθερά ακόμη και σε περιβάλλοντα με υψηλό αφρό (π.χ. δεξαμενές ζύμωσης μπύρας) ή υπό έντονη ανάδευση.
• Ανοσία σε παρεμβολές από εσωτερικές δομές δεξαμενών (π.χ., αναδευτήρες, διαφράγματα), καθώς τα σήματα διαδίδονται κατά μήκος του αισθητήρα, αποφεύγοντας ψευδείς ηχώ που είναι κοινές στα ραντάρ χωρίς επαφή.

2. Υψηλή ακρίβεια μέτρησης και σταθερότητα

• Η ακρίβεια μέτρησης κυμαίνεται συνήθως από ±0,05%FS έως ±0,1%FS, με σφάλματα επαναληψιμότητας μόλις ±0,02%FS, ξεπερνώντας ορισμένα μοντέλα ραντάρ χωρίς επαφή.
• Η ισχύς του σήματος ανάκλασης εξαρτάται κυρίως από την επαφή μεταξύ του αισθητήρα και του μέσου, καθιστώντας το κατάλληλο για μέσα με χαμηλή διηλεκτρική σταθερά (π.χ. βενζίνη, υγροποιημένο αέριο).

3. Προσαρμοστικότητα σε ποικίλα μέσα και ακραία περιβάλλοντα

• Συμβατότητα με μέσο: Ικανό να μετράει υγρά (συμπεριλαμβανομένων μέσων υψηλού ιξώδους, κρυσταλλοποίησης όπως σιρόπι και καυστική σόδα), στερεά σωματίδια (π.χ., πλαστικά σφαιρίδια, σκόνη άνθρακα), πολτούς (π.χ., λάσπη, χυμό φρούτων) και διεπιφάνειες (π.χ., διεπιφάνειες λαδιού-νερού).
• Περιβαλλοντική αντοχή: Αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες (-50℃ έως 400℃), υψηλές πιέσεις (έως 40MPa) και εξαιρετικά διαβρωτικά περιβάλλοντα, κατάλληλο για χημικούς αντιδραστήρες, δεξαμενές αποθήκευσης υψηλής πίεσης κ.λπ.

4. Ευέλικτη εγκατάσταση για περιορισμένους χώρους

• Οι αισθητήρες μπορούν να εισαχθούν σε μικρές δεξαμενές, δοχεία ακανόνιστου σχήματος ή δοχεία με εσωτερικά εμπόδια, χωρίς να απαιτείται ανοιχτός χώρος στην οροφή. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για έργα ανακαίνισης ή στενούς χώρους.

IV. Σενάρια Εφαρμογής

• Χημική Βιομηχανία: Μέτρηση στάθμης σε αντιδραστήρες, δεξαμενές αποθήκευσης υψηλής/χαμηλής πίεσης και ανίχνευση διεπαφής πετρελαίου-νερού.
• Πετρέλαιο και Πετροχημικά: Μέτρηση στάθμης σε δεξαμενές αργού πετρελαίου, δεξαμενές ελαφρού πετρελαίου (βενζίνη, ντίζελ) και δεξαμενές αποθήκευσης υγροποιημένου αερίου.
• Τρόφιμα και Ποτά: Μέτρηση στάθμης σε δεξαμενές ζύμωσης υψηλού αφρού (π.χ. μπύρα, γιαούρτι), δεξαμενές σιροπιού και πολτούς χυμών φρούτων (με υλικά ανιχνευτή κατάλληλης για τρόφιμα).
• Επεξεργασία Νερού: Μέτρηση στάθμης σε δεξαμενές επεξεργασίας λυμάτων και λίμνες καθίζησης, αποφεύγοντας την παρεμβολή αφρού.
• Ενεργειακή Βιομηχανία: Μέτρηση στάθμης σε σιλό σκόνης άνθρακα και κάδους τέφρας, και παρακολούθηση στάθμης λέβητα υψηλής θερμοκρασίας.

V. Περιορισμοί

1. Απαιτήσεις Συντήρησης για Μέτρηση Επαφής: Οι αισθητήρες που βρίσκονται σε άμεση επαφή με το μέσο, ​​είναι επιρρεπείς σε ρύπανση ή απόφραξη λόγω ιξώδους, απαιτώντας τακτικό καθαρισμό. Τα εξαιρετικά διαβρωτικά μέσα μπορεί να προκαλέσουν φθορά του αισθητηρίου, καθιστώντας αναγκαία τη χρήση ειδικών υλικών (αυξανόμενο κόστος).
2. Περιορισμένο εύρος μέτρησης: Το μέγιστο εύρος καθορίζεται από το μήκος του ανιχνευτή, με τα συμβατικά μοντέλα να κυμαίνονται από 0,3 m έως 30 m, ακατάλληλα για εξαιρετικά μεγάλα άρματα μάχης (το ραντάρ χωρίς επαφή μπορεί να καλύψει έως και 100 m).
3. Περιορισμοί σε εφαρμογές υγιεινής: Σε τρόφιμα, φαρμακευτικά προϊόντα και άλλα σενάρια με υψηλό υγειονομικό επίπεδο, οι διαδικασίες επικύρωσης καθαρισμού ανιχνευτών είναι πολύπλοκες, αυξάνοντας ενδεχομένως το κόστος συμμόρφωσης (το ραντάρ χωρίς επαφή είναι πιο πλεονεκτικό λόγω της μη επαφής).
4. Κίνδυνος φθοράς του αισθητήρα: Σε περιπτώσεις αναταραχής ή στροβιλώδους ροής μέσου, πρέπει να τοποθετηθούν προστατευτικά χιτώνια αισθητήρα για την αποφυγή θραύσης από συγκρούσεις.

VI. Βασικές διαφορές από το ραντάρ χωρίς επαφή

Σύναψη