مرحباً بكم في مواقعنا الإلكترونية!

ما هو قياس مستوى المواد بدون تلامس؟

يُعدّ قياس مستوى السوائل دون تلامس من التقنيات الأساسية في مجال الأتمتة الصناعية. تُمكّن هذه التقنية من مراقبة مستويات السوائل أو المواد الصلبة في الخزانات أو الحاويات أو القنوات المفتوحة دون أي تفاعل مباشر مع الوسط. ومن بين أكثر طرق القياس دون تلامس شيوعًا، أجهزة قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية وأجهزة الرادار. إذا رغب المستخدم في تطبيق القياس دون تلامس للتحكم في مستوى السوائل، فإن فهم آلية عمل أجهزة قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية والرادار يُساعد في اختيار الجهاز المناسب لكل حالة.

مبدأ التشغيل

مقاييس مستوى الصوت بالموجات فوق الصوتيةيعمل الجهاز عن طريق بثّ موجات صوتية عالية التردد لقياس المسافة بين المستشعر وسطح الوسط السائل/الصلب. تنتقل هذه الموجات عبر الهواء، وتنعكس عن سطح المادة، ثم تعود إلى المستشعر. ويمكن تحديد المسافة من خلال الزمن الذي تستغرقه الموجة في رحلتها. لذلك، يُوضع الجهاز على مسافة قريبة فوق سطح الوسط، دون الحاجة إلى لمس أي جزء منه مباشرةً أو غمره فيه.

مقاييس مستوى الرادارتستخدم هذه التقنية الموجات الكهرومغناطيسية (الميكروويف) بدلاً من الصوت لتحديد مستوى السائل أو المادة الصلبة في الوسط. تُرسل إشارات الميكروويف باتجاه سطح الوسط، ثم تنعكس وتُستقبل عائدةً إلى الجهاز. خلال هذه العملية، لا يوجد أي تلامس مادي بين جسم الجهاز والوسط. ومن خلال تسجيل زمن انتقال إشارات الموجات، يمكن حساب المسافة بين الجهاز وسطح المادة.

تتشابه صيغ قياس مستوى النوعين:

D = (C*T)/2

L = H - D

أين،

Dالمسافة من السطح المتوسط ​​إلى الجهاز

Cسرعة الصوت (للموجات فوق الصوتية) وسرعة الضوء (للرادار)

Tالفترة الزمنية من الإرسال إلى الاستقبال

Lمستوى متوسط ​​سيتم قياسه

H: الارتفاع من قاع الوعاء إلى الجهاز

واجهة شاشة قياس مستوى السطح بدون تلامس

تختلف تقنيات الموجات فوق الصوتية والرادار عن أجهزة القياس التقليدية التي تعتمد على التلامس، إذ تتفوق في التحكم بمستويات المواد المسببة للتآكل أو اللزجة أو الخطرة التي قد تُلحق الضرر بالمكونات الملامسة لها، مثل العوامات والمجسات وخطوط النبض، أو تسدّها. ويُعدّ تركيب هذه الأجهزة خارجياً أمراً بسيطاً، كما أن متطلبات الصيانة ووقت التوقف غالباً ما تكون في حدها الأدنى بفضل تصميمها غير التداخلي. ويمكن لقطاعات صناعية مثل معالجة المواد الكيميائية، ومعالجة المياه، وإنتاج الأغذية أن تستفيد بشكل كبير من أجهزة استشعار مستوى السوائل والسائلات والملاط والمواد الصلبة التي تعمل بالموجات فوق الصوتية والرادار، وذلك لتعدد استخداماتها وموثوقيتها في التحكم بعمليات السوائل والمواد الصلبة في مختلف أنواع الخزانات.

مقارنة بين الموجات فوق الصوتية والرادار

يتميز مقياس مستوى السوائل بالموجات فوق الصوتية بسهولة تركيبه وقلة متطلبات إعداده. وبالمقارنة مع مقياس مستوى السوائل بالرادار، فإن مقياس الموجات فوق الصوتية عادةً ما يكون أقل تكلفة، ولذلك يُفضل استخدامه في التطبيقات ذات الميزانية المحدودة. مع ذلك، يتأثر أداء أجهزة الموجات فوق الصوتية بشكل أكبر بالعوامل البيئية كالغبار والرغوة واضطرابات الهواء ودرجات الحرارة والرطوبة القصوى، والتي قد تمتص أو تحرف الموجات الصوتية وتسبب فقدانها.

من ناحية أخرى، يُعرف مقياس مستوى الرادار بدقته العالية، ومدى قياسه الطويل، وموثوقيته المثبتة في بيئات التشغيل القاسية. وهو أقل تأثراً بالعوامل التي تؤثر على تقنية الموجات فوق الصوتية. ومع ذلك، فإن هذا يعني أن منتجات الرادار أغلى ثمناً بشكل عام. يُعد ثابت العزل الكهربائي عاملاً مهماً آخر في قياس الرادار. فالمواد ذات ثابت العزل الكهربائي المنخفض قد تُضعف انعكاس إشارة الصدى، مما يؤدي إلى قياس غير مستقر أو مفقود.

باختصار، عندما يقرر المستخدم تطبيق قياس المستوى عن بُعد، يُعدّ المستشعر فوق الصوتي مثاليًا لظروف العمل المعتدلة والمشاريع ذات الميزانية المحدودة، بينما يُعدّ الرادار مناسبًا للبيئات الأكثر تحديًا والسعي لتحقيق قياسات عالية الدقة. على أي حال، من الضروري التأكد من أن خصائص الوسط والبيئة، فضلًا عن بنية نظام العملية، تُسهّل تطبيق طريقة القياس عن بُعد المطلوبة.

ملاحظات تركيب الأجهزة التي تعمل بدون تلامس

  • ✦ يجب أن يكون موقع التركيب بعيدًا قدر الإمكان عن مصدر الضوضاء
  • ✦ يمكن استخدام الحشية المطاطية للتركيب في بيئة اهتزازية
  • ✦ يجب أن تكون المسافة من المستشعر إلى أعلى مستوى مُقدَّر أكبر من منطقة القياس العمياء
  • ✦ يجب أن يحافظ موضع المستشعر على مسافة معينة من جدار الحاوية وفقًا لزاوية الانبعاث
  • ✦ يجب أن تكون منطقة القياس خالية من العوائق التي من المحتمل أن تسبب تداخلًا في الإشارة، مثل السلالم أو العوارض الخشبية.
  • ✦ لقياس المواد الصلبة، يجب أن يتجنب موضع التركيب منطقة فتحة تغذية المواد
  • ✦ من الأفضل تجنب التقلبات الكبيرة في درجة الحرارة في مكان تركيب الجهاز
  • ✦ يجب أن يكون مسبار المستشعر عموديًا على سطح الوسط لضمان أفضل أداء
نموذج منتجات وانغ يوان: مستشعر مستوى بالموجات فوق الصوتية وجهاز إرسال الضغط التفاضلي

شنغهاي وانغيواننحن شركة رائدة في تصنيع أجهزة القياس، بخبرة تزيد عن 20 عامًا، نوفر أجهزة استشعار مستوى الماء بالموجات فوق الصوتية والرادار بدون تلامس، بالإضافة إلى أنواع أخرى من أجهزة قياس مستوى الماء. لا تترددوا في التواصل معنا للاستفسار عن منتجات قياس مستوى الماء بدون تلامس.


تاريخ النشر: 11 مارس 2025