El nivell és un dels paràmetres objectiu importants de la monitorització de processos industrials. En la mesura contínua del nivell de diversos tancs, sitges, piscines, etc., és difícil tenir instruments de nivell que puguin complir totes les condicions de treball a causa de la gran varietat de condicions de camp.
Entre ells, els indicadors de nivell per radar i ultrasònics s'utilitzen àmpliament en instruments de mesura sense contacte. Aleshores, quina és la diferència entre el mesurador de nivell per radar i el mesurador de nivell per ultrasons? Quin és el principi d'aquests dos tipus de mesura? Quins són els avantatges del mesurador de nivell per radar i el mesurador de nivell per ultrasons?
Primer, mesurador de nivell ultrasònic
Generalment anomenem ona ultrasònica a l'ona sonora amb una freqüència superior a 20 kHz. L'ona ultrasònica és un tipus d'ona mecànica, és a dir, una vibració mecànica en un medi elàstic en un procés de propagació, que es caracteritza per una alta freqüència, una longitud d'ona curta, un petit fenomen de difracció i una bona directivitat, cosa que pot convertir-se en una propagació de raigs i direccional.
L'atenuació ultrasònica en líquids i sòlids és molt petita, de manera que la capacitat de penetració és forta, especialment en sòlids opacs a la llum, els ultrasons poden penetrar desenes de metres de longitud, trobar impureses o interfícies tindrà una reflexió significativa, la mesura del nivell ultrasònic és l'ús d'aquesta característica.
En la tecnologia de detecció ultrasònica, independentment del tipus d'instrument ultrasònic, cal convertir l'energia elèctrica en emissió ultrasònica i després rebre-la de nou en senyals elèctrics. El dispositiu per completar aquesta funció s'anomena transductor ultrasònic, també conegut com a sonda.
Quan funciona, el transductor ultrasònic es col·loca per sobre de l'objecte mesurat i emet una ona ultrasònica cap avall. L'ona ultrasònica passa pel medi aeri, es reflecteix quan toca la superfície de l'objecte mesurat i és rebuda pel transductor i convertida en un senyal elèctric. Després de detectar aquest senyal, la part de detecció electrònica el converteix en un senyal de nivell per a la visualització i la sortida.
Dos, mesurador de nivell de radar
El mode de funcionament del mesurador de nivell de radar és el mateix que el del mesurador de nivell per ultrasons, i el mesurador de nivell de radar també utilitza el mode de funcionament de transmissió-reflexió-recepció. La diferència és que el mesurament del mesurador de nivell per ultrasons de radar es basa principalment en el transductor ultrasònic, mentre que el mesurador de nivell de radar es basa en el capçal d'alta freqüència i l'antena.
Els mesuradors de nivell per ultrasons utilitzen ones mecàniques, mentre que els mesuradors de nivell per radar utilitzen ones electromagnètiques de freqüències ultra altes (de diversos G a desenes de G Hertz). Les ones electromagnètiques viatgen a la velocitat de la llum i el temps de viatge es pot convertir en un senyal de nivell mitjançant components electrònics.
Un altre mesurador de nivell de radar comú és un mesurador de nivell de radar d'ones guiades.
El mesurador de nivell de radar d'ona guiada és un mesurador de nivell de radar basat en el principi de reflectometria en el domini del temps (TDR). L'impuls electromagnètic del mesurador de nivell de radar es propaga al llarg del cable o sonda d'acer a la velocitat de la llum. Quan troba la superfície del medi mesurat, part de l'impuls del mesurador de nivell de radar es reflecteix per formar un eco i torna al dispositiu de llançament d'impulsos al llarg del mateix camí. La distància entre el transmissor i la superfície del medi mesurat és proporcional al temps de propagació de l'impuls durant el qual es calcula l'alçada del nivell del líquid.
En tercer lloc, els avantatges i els desavantatges del radar i del mesurador de nivell per ultrasons
1. La precisió ultrasònica no és tan bona com la del radar;
2. A causa de la relació entre la freqüència i la mida de l'antena, el mesurador de nivell de radar amb una freqüència més alta és més petit i més fàcil d'instal·lar;
3. Com que la freqüència del radar és més alta, la longitud d'ona és més curta i hi ha una millor reflexió en superfícies sòlides inclinades;
4. L'àrea cega de la mesura del radar és més petita que la dels ultrasons;
5. A causa de la freqüència de radar més alta, l'angle del feix de radar és petit, l'energia es concentra i la capacitat d'eco es millora alhora que evita interferències;
6. En comparació amb els mesuradors de nivell ultrasònics que utilitzen ones mecàniques, el radar bàsicament no es veu afectat pel buit, el vapor d'aigua de l'aire, la pols (excepte el grafit, els ferroaliatges i altres pols d'alt dielèctric), els canvis de temperatura i pressió;
Data de publicació: 18 de setembre de 2023