Comparació de mesuradors de nivell per radar i mesuradors de nivell per ultrasons

I. Diferències en els principis de funcionament

• Mesuradors de nivell per radar: Emeten ones electromagnètiques d'alta freqüència (normalment 6 GHz, 26 GHz o 80 GHz). Les ones es reflecteixen a la superfície del medi i el mesurador calcula el nivell del líquid en funció de la diferència de temps entre la transmissió i la recepció.

• Mesuradors de nivell ultrasònics: Emeten ones ultrasòniques (de freqüència normalment de 20 kHz a 200 kHz). Les ones sonores es reflecteixen a la superfície del medi i el nivell es determina mitjançant la diferència de temps entre la transmissió i la recepció.

II. Comparació d'avantatges

Avantatges dels mesuradors de nivell per radar

1. Immunitat als medis ambientals

• La propagació de les ones electromagnètiques gairebé no es veu afectada per la humitat de l'aire, la temperatura, la pressió, la pols o el vapor. Mantenen l'estabilitat en entorns durs com ara sitges de ciment amb molta pols, tancs de cocció amb molt vapor o entorns amb gasos corrosius.

• Exemple: En els dipòsits d'amoníac de les plantes de fertilitzants, els senyals ultrasònics s'atenuen fàcilment amb l'amoníac, però el radar funciona normalment.

2. Més àmplia gamma de mitjans aplicables

• Apte per mesurar medis d'alta viscositat, volàtils o altament corrosius (per exemple, petroli cru, solucions àcid-alcalines), així com partícules sòlides (per exemple, carbó, mineral) i líquids escumosos.

• No hi ha preocupacions sobre l'absorció del medi de les ones sonores (un problema comú per als mesuradors ultrasònics amb líquids d'alta viscositat).

3. Distància de mesura més llarga i major precisió

• Abast típic: 0,1 m-100 m (alguns models fins a 200 m). La precisió de la mesura és generalment de ±0,1% FS (escala completa), amb una precisió més alta per a radars d'alta freqüència (per exemple, 80 GHz).

• Els mesuradors ultrasònics solen tenir un abast màxim de 0,1 m a 10 m i una precisió de ±0,5% FS, amb errors que augmenten en distàncies més llargues.

4. Capacitat anti-interferències més forta

• No es veuen afectats per vibracions mecàniques ni interferències electromagnètiques, cosa que els fa ideals per a llocs industrials amb motors, bombes o altres equips densos.

Avantatges dels mesuradors de nivell per ultrasons

1. Cost més baix

• Una tecnologia més senzilla es tradueix en costos de fabricació més baixos, cosa que les fa adequades per a escenaris amb pressupostos limitats amb requisits de mesura bàsics (per exemple, dipòsits d'aigua ordinaris, dipòsits d'emmagatzematge d'aigua neta).

2. Instal·lació i depuració més fàcils

• Sense configuració complexa de paràmetres (a diferència del radar, que requereix establir constants dielèctriques del medi). Es requereix menys habilitat per al funcionament i el manteniment.

3. Millor compatibilitat amb contenidors no metàl·lics

• Per a recipients de plàstic, vidre o altres recipients no metàl·lics, les ones ultrasòniques poden mesurar a través de la paret del recipient (amb instal·lació muntada a la paret), mentre que el radar pot patir problemes de precisió a causa de les reflexions a la paret del recipient.

III. Comparació de desavantatges

Desavantatges dels mesuradors de nivell per radar

1. Cost més elevat

• Els costos de compra solen ser de 3 a 10 vegades superiors als dels mesuradors per ultrasons, cosa que els fa inadequats per a escenaris de mesurament simples a gran escala i baix cost.

2. Requisits d'instal·lació estrictes

• Els obstacles com ara agitadors o escales dins dels contenidors poden interferir amb les ones electromagnètiques, cosa que requereix una calibració precisa per evitar zones cegues. La instal·lació ha d'estar lluny de les parets del tanc per evitar interferències per reflexió.

• Per a medis amb baixa constant dielèctrica (per exemple, gasolina, gas liquat), els senyals de reflexió febles poden requerir models especialitzats (per exemple, radar d'ones guiades).

3. Major complexitat de manteniment

• La resolució de problemes requereix coneixements professionals. Per exemple, les antenes de radar d'alta freqüència cobertes d'oli o brutícia debilitaran la reflexió del senyal i necessitaran una neteja regular.

Desavantatges dels mesuradors de nivell ultrasònics

1. Susceptibilitat a factors ambientals

• Les ones sonores s'atenuen fàcilment per la humitat de l'aire, la temperatura, la pols o el vapor. Els errors de mesura augmenten o fallen completament en ambients d'alta humitat (per exemple, fàbriques de paper), pols (per exemple, sitges de mines) o alta temperatura (>60 ℃).

• Exemple: A prop de les canonades de vapor de les calderes, els senyals ultrasònics es veuen greument alterats, mentre que el radar no es veu afectat.

2. Mitjans aplicables limitats

• No es poden mesurar líquids d'alta viscositat, volàtils o que contenen bombolles (per exemple, asfalt, brou de fermentació de cervesa) a causa de l'absorció o dispersió de les ones sonores. Tampoc és adequat per a partícules sòlides (propenses a la dispersió de les ones sonores).

3. Abast i precisió restringits

• L'abast màxim sol ser <10 m, i la precisió disminueix amb la distància. Els mesuraments baixos (<0,5 m) són propensos a interferències de zona cega.

IV. Resum dels escenaris aplicables

​

V. Conclusió

• Els mesuradors de nivell per radar excel·leixen en condicions de treball complexes (entorns durs, medis especials, llargs abastos), però tenen costos més elevats i requisits d'instal·lació/manteniment més estrictes.

• Els mesuradors de nivell per ultrasons són adequats per a escenaris senzills (temperatura normal, entorns nets, rangs curts) amb costos més baixos i un funcionament més fàcil, però amb capacitats antiinterferències més febles.

La selecció s'ha de basar en les condicions reals (entorn, mitjà, abast, pressupost), i es recomana la realització de proves in situ per verificar l'adequació quan sigui necessari.