Το επίπεδο είναι μία από τις σημαντικές παραμέτρους-στόχους της παρακολούθησης της βιομηχανικής διαδικασίας.Στη συνεχή μέτρηση στάθμης διάφορων δεξαμενών, σιλό, πισινών κ.λπ., είναι δύσκολο να υπάρχουν όργανα στάθμης που να μπορούν να ανταποκρίνονται σε όλες τις συνθήκες εργασίας λόγω της μεγάλης ποικιλίας συνθηκών πεδίου.
Μεταξύ αυτών, ραντάρ και μετρητές στάθμης υπερήχων χρησιμοποιούνται ευρέως σε όργανα μέτρησης χωρίς επαφή.Λοιπόν, ποια είναι η διαφορά μεταξύ του μετρητή στάθμης ραντάρ και του μετρητή στάθμης υπερήχων;Ποια είναι η αρχή αυτών των δύο ειδών μέτρησης;Ποια είναι τα πλεονεκτήματα του μετρητή στάθμης ραντάρ και του μετρητή στάθμης υπερήχων;
Πρώτον, μετρητής στάθμης υπερήχων
Γενικά ονομάζουμε το ηχητικό κύμα με συχνότητα μεγαλύτερη από 20 kHz υπερηχητικό κύμα, το υπερηχητικό κύμα είναι ένα είδος μηχανικού κύματος, δηλαδή μηχανική δόνηση στο ελαστικό μέσο σε μια διαδικασία διάδοσης, χαρακτηρίζεται από υψηλή συχνότητα, μικρό μήκος κύματος, μικρό Το φαινόμενο της περίθλασης και η καλή κατευθυντικότητα, μπορεί να μετατραπούν σε ακτίνα και κατευθυντική διάδοση.
Η εξασθένηση με υπερήχους σε υγρά και στερεά είναι πολύ μικρή, επομένως η ικανότητα διείσδυσης είναι ισχυρή, ειδικά στα ελαφριά αδιαφανή στερεά, ο υπερήχος μπορεί να διαπεράσει δεκάδες μέτρα σε μήκος, να συναντήσει ακαθαρσίες ή διεπαφές θα έχει σημαντική αντανάκλαση, η μέτρηση επιπέδου υπερήχων είναι η χρήση του αυτό το χαρακτηριστικό.
Στην τεχνολογία ανίχνευσης υπερήχων, ανεξάρτητα από το είδος του οργάνου υπερήχων, είναι απαραίτητο να μετατραπεί η ηλεκτρική ενέργεια σε εκπομπή υπερήχων και στη συνέχεια να ληφθεί πίσω σε ηλεκτρικά σήματα, η συσκευή για την ολοκλήρωση αυτής της λειτουργίας ονομάζεται μετατροπέας υπερήχων, επίσης γνωστή ως ανιχνευτής.
Κατά την εργασία, ο μορφοτροπέας υπερήχων τοποθετείται πάνω από το μετρούμενο αντικείμενο και εκπέμπει κύμα υπερήχων προς τα κάτω.Το υπερηχητικό κύμα διέρχεται από το μέσο αέρα, ανακλάται πίσω όταν συναντά την επιφάνεια του μετρούμενου αντικειμένου και λαμβάνεται από τον μορφοτροπέα και μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα.Μετά την ανίχνευση αυτού του σήματος, το τμήμα ηλεκτρονικής ανίχνευσης το μετατρέπει σε σήμα στάθμης για εμφάνιση και έξοδο.
Δύο, μετρητής στάθμης ραντάρ
Ο τρόπος λειτουργίας του μετρητή στάθμης ραντάρ είναι ο ίδιος με αυτόν του μετρητή στάθμης υπερήχων και ο μετρητής στάθμης ραντάρ χρησιμοποιεί επίσης τον τρόπο λειτουργίας εκπομπής – ανακλώσεως – λήψης.Η διαφορά είναι ότι η μέτρηση του μετρητή στάθμης υπερήχων ραντάρ βασίζεται κυρίως στον μορφοτροπέα υπερήχων, ενώ ο μετρητής στάθμης ραντάρ βασίζεται στην κεφαλή υψηλής συχνότητας και στην κεραία.
Οι μετρητές στάθμης υπερήχων χρησιμοποιούν μηχανικά κύματα, ενώ οι μετρητές στάθμης ραντάρ χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητικά κύματα εξαιρετικά υψηλών συχνοτήτων (αρκετά G έως δεκάδες G Hertz).Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός και ο χρόνος ταξιδιού μπορεί να μετατραπεί σε σήμα στάθμης από ηλεκτρονικά εξαρτήματα.
Ένας άλλος κοινός μετρητής στάθμης ραντάρ είναι ένας μετρητής στάθμης ραντάρ κατευθυνόμενων κυμάτων.
Ο μετρητής στάθμης ραντάρ καθοδηγούμενου κύματος είναι ένας μετρητής στάθμης ραντάρ που βασίζεται στην αρχή της ανακλαστικής μέτρησης του πεδίου χρόνου (TDR).Ο ηλεκτρομαγνητικός παλμός του μετρητή στάθμης ραντάρ διαδίδεται κατά μήκος του χαλύβδινου καλωδίου ή του καθετήρα με την ταχύτητα του φωτός.Όταν συναντά την επιφάνεια του μετρούμενου μέσου, μέρος του παλμού του μετρητή στάθμης ραντάρ ανακλάται για να σχηματίσει μια ηχώ και επιστρέφει στη συσκευή εκτόξευσης παλμών κατά μήκος της ίδιας διαδρομής.Η απόσταση μεταξύ του πομπού και της επιφάνειας του μετρούμενου μέσου είναι ανάλογη του χρόνου διάδοσης του παλμού κατά τον οποίο υπολογίζεται το ύψος της στάθμης του υγρού.
Τρίτον, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του ραντάρ και του μετρητή στάθμης υπερήχων
1. Η ακρίβεια των υπερήχων δεν είναι τόσο καλή όσο το ραντάρ.
2. Λόγω της σχέσης μεταξύ συχνότητας και μεγέθους κεραίας, ο μετρητής στάθμης ραντάρ με υψηλότερη συχνότητα είναι μικρότερος και ευκολότερος στην εγκατάσταση.
3. Επειδή η συχνότητα του ραντάρ είναι υψηλότερη, το μήκος κύματος είναι μικρότερο και υπάρχει καλύτερη αντανάκλαση σε κεκλιμένες στερεές επιφάνειες.
4. Η τυφλή περιοχή μέτρησης ραντάρ είναι μικρότερη από την υπερηχητική.
5. Λόγω της υψηλότερης συχνότητας ραντάρ, η γωνία δέσμης ραντάρ είναι μικρή, η ενέργεια συγκεντρώνεται και η ικανότητα ηχούς ενισχύεται ενώ συμβάλλει στην αποφυγή παρεμβολών.
6. Σε σύγκριση με τους μετρητές στάθμης υπερήχων που χρησιμοποιούν μηχανικά κύματα, το ραντάρ βασικά δεν επηρεάζεται από το κενό, τους υδρατμούς στον αέρα, τη σκόνη (εκτός από γραφίτη, σιδηροκράμα και άλλη σκόνη υψηλής διηλεκτρικής), θερμοκρασία και πίεση.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-18-2023