Бесконтактное измерение уровня — одна из важнейших технологий промышленной автоматизации. Этот подход позволяет контролировать уровни жидкости или твердых веществ в резервуаре, контейнере или открытом канале без физического взаимодействия со средой. К числу наиболее широко используемых бесконтактных методов относятся ультразвуковые и радарные уровнемеры. Если пользователь хочет применять бесконтактные методы для контроля уровня, понимание работы ультразвуковых и радарных уровнемеров поможет сделать правильный выбор для конкретной задачи.
Принцип действия
Ультразвуковые уровнемерыПринцип работы прибора заключается в излучении высокочастотных импульсов звуковых волн для определения расстояния от датчика до поверхности жидкой/твердой среды. Эти волны распространяются в воздухе, отражаются от поверхности материала и возвращаются к датчику. Расстояние можно определить по времени, затраченному на прохождение волны. Таким образом, прибор размещается на расстоянии непосредственно над поверхностью среды, без необходимости прямого контакта или погружения какой-либо его части в среду.
Радарные уровнемерыПрибор использует электромагнитные волны (микроволны) вместо звука для определения уровня жидкости или твердого вещества в среде. Аналогичным образом, микроволновые сигналы излучаются в направлении поверхности среды, затем отражаются и принимаются обратно прибором. При этом отсутствует физический контакт между корпусом прибора и средой. Путем регистрации времени распространения волновых сигналов можно рассчитать расстояние от прибора до поверхности материала.
Для измерения уровня в обоих типах используются одни и те же формулы:
D = (C*T)/2
Л = Х - Д
Где,
DРасстояние от поверхности среды до прибора:
CСкорость звука (для ультразвука) Скорость света (для радара)
T: Временной интервал от момента излучения до приема
LСредний уровень, подлежащий измерению.
HВысота от дна сосуда до прибора:
В отличие от обычных контактных приборов, ультразвуковые и радарные технологии, исключающие физический контакт с веществом, превосходно справляются с контролем уровня коррозионных, вязких или опасных материалов, которые могут повредить или засорить контактирующие с ними компоненты, такие как поплавки, зонды или импульсные линии. Установка упрощается, поскольку устройства монтируются снаружи, а техническое обслуживание и время простоя часто сводятся к минимуму благодаря неинвазивной конструкции. Такие отрасли, как химическая промышленность, водоочистка и пищевая промышленность, могут значительно выиграть от использования бесконтактных ультразвуковых и радарных датчиков уровня благодаря их универсальности и надежности при контроле уровня жидкостей, пульп и твердых веществ в резервуарах различной геометрии.
Сравнение ультразвукового и радиолокационного методов.
Ультразвуковой уровнемер прост в установке и требует минимальной подготовки. По сравнению с радарным уровнемером, ультразвуковой обычно стоит дешевле и поэтому предпочтительнее в случаях с ограниченным бюджетом. Однако работа ультразвуковых приборов в большей степени зависит от воздействия окружающей среды, таких как пыль, пена, турбулентность воздуха, а также экстремальные температуры и влажность, которые могут поглощать или отклонять звуковые волны и вызывать проблему потери сигнала.
Радарный уровнемер, с другой стороны, известен своей высокой точностью, большим диапазоном измерений и доказанной надежностью в суровых условиях эксплуатации. Он менее подвержен влиянию факторов, которые создают проблемы для ультразвуковой технологии. Тем не менее, это означает, что радарные приборы, как правило, стоят дороже. Диэлектрическая постоянная — еще один важный фактор для радиолокационных измерений. Материалы с низкой диэлектрической проницаемостью могут ослабить отражение эхо-сигнала, что приводит к нестабильным или потерянным измерениям.
В заключение, если пользователь решает применять бесконтактное измерение уровня, ультразвуковой датчик идеально подходит для умеренных условий работы и проектов с ограниченным бюджетом, в то время как радарный датчик подходит для более сложных условий и обеспечения высоких стандартов измерения. В любом случае, крайне важно убедиться, что характеристики среды и окружающей среды, а также структура технологической системы способствуют внедрению желаемого бесконтактного метода измерения.
Инструкция по установке бесконтактных приборов
- ✦ Место установки должно находиться как можно дальше от источника шума.
- ✦ Резиновая прокладка может использоваться 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 вызывать помехи сигналу, таких как стремянки или поперечные балки.
- ✦ При измерении твердых сред место установки следует избегать зоны отверстия подачи материала.
- ✦ В месте установки прибора лучше избегать резких перепадов температуры.
- ✦ Для обеспечения наилучшей производительности датчик должен быть перпендикулярен поверхности среды.
Шанхай ВанъюаньМы — опытный производитель измерительного оборудования с более чем 20-летним стажем, поставляющий бесконтактные ультразвуковые и радарные датчики уровня, а также другие типы приборов для измерения уровня. Пожалуйста, обращайтесь к нам с вопросами о бесконтактных приборах для измерения уровня.
Время публикации: 11 марта 2025 г.