Безконтактне вимірювання рівня є однією з найважливіших технологій у промисловій автоматизації. Цей підхід дозволяє контролювати рівні рідин або твердих речовин у резервуарі, контейнері або відкритому каналі без фізичної взаємодії із середовищем. Серед найпоширеніших безконтактних методів є ультразвукові та радарні рівнеміри. Якщо користувач бажає застосувати безконтактне вимірювання для контролю рівня, розуміння роботи ультразвукових та радарних рівнемірів допоможе зробити відповідний вибір для конкретного сценарію.
Принцип дії
Ультразвукові рівнеміриПрацюють, випромінюючи високочастотні сплески звукових хвиль для визначення відстані від датчика до поверхні рідкого/твердого середовища. Ці хвилі проходять через повітря, відбиваються від поверхні матеріалу та повертаються до датчика. Відстань можна визначити за часом, витраченим на проходження хвилі. Таким чином, прилад розміщується на відстані безпосередньо над поверхнею середовища, без необхідності безпосереднього дотику до будь-якої частини або занурення в середовище.
Радарні рівнеміривикористовує електромагнітні хвилі (мікрохвилі) замість звуку для визначення рівня середовища в рідині або твердій речовині. Аналогічно, мікрохвильові сигнали випромінюються до поверхні середовища, потім відбиваються та приймаються назад до приладу. Під час процесу також немає фізичного контакту між корпусом приладу та середовищем. Записуючи час проходження хвильових сигналів, можна розрахувати відстань від приладу до поверхні матеріалу.
Вимірювання рівня для обох типів мають однакові формули:
D = (C*T)/2
Л = В - Ш
Де,
DВідстань від поверхні середовища до інструменту
CШвидкість звуку (для ультразвуку), швидкість світла (для радара)
TІнтервал часу від випромінювання до прийому
LСередній рівень, що підлягає вимірюванню
HВисота від дна посудини до приладу
На відміну від звичайних контактних приладів, що усувають фізичний контакт із речовиною, ультразвукові та радіолокаційні технології чудово контролюють рівень агресивних, в'язких або небезпечних матеріалів, які можуть пошкодити або засмітити змочені компоненти, такі як поплавці, зонди або імпульсні лінії. Встановлення спрощено, оскільки пристрої монтуються зовні, а потреби в технічному обслуговуванні та простої часто зведені до мінімуму завдяки неінвазивній конструкції. Такі галузі промисловості, як хімічна переробка, очищення води та виробництво харчових продуктів, можуть отримати значну користь від ультразвукових та радіолокаційних безконтактних датчиків рівня завдяки їхній універсальності та надійності в управлінні процесами рідин, текучих речовин, суспензій та твердих речовин у резервуарах різної геометрії.
Порівняння ультразвуку та радара
Ультразвуковий рівнемір простий в установці та вимагає мінімального налаштування. Порівняно з радарним рівнеміром, ультразвуковий зазвичай коштує дешевше, тому його краще використовувати в умовах обмеженого бюджету. Однак, робота ультразвукових приладів більше залежить від впливу навколишнього середовища, таких як пил, піна, турбулентність повітря, екстремальні температури та вологість, які можуть поглинати або відхиляти звукові хвилі та спричиняти проблеми з втратою хвиль.
З іншого боку, радарні рівнеміри відомі своєю високою точністю, великим радіусом дії та перевіреною надійністю в суворих умовах експлуатації. Вони менш схильні до впливу факторів, що впливають на роботу ультразвукової технології. Тим не менш, це означає, що радарні вироби, як правило, дорожчі. Діелектрична проникність є ще одним важливим фактором для радіолокаційних вимірювань. Матеріали з низькою діелектричною проникністю можуть послабити відбиття луни, що призведе до нестабільних або втрачених вимірювань.
Підсумовуючи, якщо користувач вирішить застосувати безконтактне вимірювання рівня, ультразвуковий датчик буде ідеальним для помірних робочих умов та бюджетних проектів, тоді як радар підходить для складніших умов та прагнення до високоякісних вимірювань. У будь-якому випадку, вкрай важливо переконатися, що характеристики середовища та навколишнього середовища, а також структура технологічної системи сприяють впровадженню бажаного безконтактного методу вимірювання.
Примітки щодо встановлення безконтактних приладів
- ✦ Місце встановлення має бути якомога далі від джерела шуму
- ✦ Гумова прокладка може використовуватися для монтажу в умовах вібрації
- ✦ Відстань від датчика до найвищого розрахункового рівня повинна бути більшою, ніж сліпа зона вимірювання
- ✦ Датчик повинен знаходитися на певній відстані від стінки контейнера відповідно до кута випромінювання
- ✦ Зона вимірювання повинна бути вільною від перешкод, які можуть спричинити перешкоди сигналу, таких як драбина або поперечна балка
- ✦ Для вимірювання твердих середовищ монтажне положення повинно уникати області отвору для подачі матеріалу
- ✦ Найкраще уникати значних коливань температури в місці встановлення приладу
- ✦ Зонд датчика має бути перпендикулярним до поверхні середовища для забезпечення найкращої продуктивності
Шанхай Ванюаньє досвідченим виробником контрольно-вимірювальних приладів з понад 20-річним стажем, що постачає ультразвукові та радарні безконтактні датчики рівня, а також інші типи приладів для вимірювання рівня. Будь ласка, звертайтеся до нас з вашими запитами щодо продуктів для безконтактного вимірювання рівня.
Час публікації: 11 березня 2025 р.