Вимірювання рівня за допомогою радіолокаційної техніки

Вимірювання рівня є важливою частиною контролю якості та процесів у багатьох галузях промисловості. Існують різні методи вимірювання рівня, що застосовуються у всьому світі, і вимірювання рівня за допомогою радіолокаційної технології є одним із них. Ця стаття додатково детально обговорила цю техніку.

Що таке вимірювання рівня за допомогою радіолокаційної техніки вимірювання рівня?

Основною робочою умовою будь-якого радіолокаційного приладу є передача електромагнітного випромінювання (в ГГц) високої частоти, а потім синхронізація часу проходження на поверхню та з неї. У разі вимірювання рівня для визначення рівня рівня поверхні використовується технологія радіолокаційного передавача рівня .
Прилади вимірювання рівня за допомогою радіолокаційної техніки в основному схожі на ультразвукові передавачі рівня, які використовують звукові хвилі. Але радари рівня мають перевагу перед ультразвуковими аналогами рівня. Оскільки звукові хвилі - це механічна енергія, яка використовує для передачі молекули атмосфери, навіть найменші хімічні зміни в навколишній атмосфері спричиняють різну швидкість передачі. Класичним прикладом є те, як пари змінюють швидкість звуку і призводять до помилкових показань.

Типи приладів радіолокаційного рівня

Існує два типи радіолокаційних приладів для вимірювання рівня , перелічених нижче.

а) Радіолокатор рівня безконтактного типу

У цьому типі приладів електромагнітний сигнал випромінюється антеною в повітря. Він досягає поверхні рідини, а потім відбивається назад до інструменту, який потім зчитує його.
Проблема цього типу радіолокаційного вимірювання рівня полягає в тому, що потужність антени досить слабка, як правило, близько 1 мВт. І після передачі в ефір цей сигнал ще більше слабшає. Більш того, сила відбитого сигналу залежить від діелектричної проникності рідини. У деяких випадках, як вуглеводнева рідина (дуже низькі діелектричні константи), сигнал, що приймається назад передавачем, може бути до 1% інтенсивності вихідного сигналу. Радіолокаційний сигнал може додатково розсіюватися, якщо рідина турбулентна або в ній піна.

б) Радіолокаційний передавач рівня керованого типу

Прилад радіолокаційного типу з керованою хвилею працює за технологією „Рефлектометр із часовим доменом (TDR)”. Він використовує зонд для передачі електромагнітних імпульсів на поверхню рідини. Діелектрична проникність рідини повинна бути вищою, ніж у навколишнього повітря, щоб сигнал відбивався назад від передавача.
Потім час проходження вимірюється електронним способом за допомогою точного та високошвидкісного контуру хронометражу, і рівень рідини розраховується з цього. У керованому приладом рівня часу час проходження залишається однаковим для рідин з різними діелектричними постійними. Що змінюється, це сила сигналу, що приймається назад, і шляхом об'єднання обох даних визначається рівень рідини. Так, наприклад, час проходження рідини з вуглеводнем, яка має діелектричну проникність 2-3, буде таким же, як і для води з діелектричною проникністю 80; лише отриманий сигнал буде слабшим.
Інший аспект полягає в тому, що вихідна потужність радіолокаційного зонда складає лише 10 відсотків від безконтактного типу. Це пояснюється тим, що фізичний зонд гарантує, що сигнал потрапляє на поверхню рідини ht і повертається до мінімальних втрат. Це дозволяє приладу керованого хвильового типу вимірювати рівні рідин з діелектричними постійними до 1,7. Насправді, зміни діелектричної проникності мають незначний вплив на роботу пристрою.
І нарешті, цей пристрій не вимагає жодного калібрування, оскільки швидкість світла залишається незмінною. Потрібна лише конфігурація поля, яка виконується шляхом введення конкретних даних для програми конкретного рівня, для якої вона використовується. Це дозволяє налаштувати ряд пристроїв за короткий період, використовуючи дані окремих технологічних резервуарів. Пристрої працюють від джерела живлення 24 В постійного струму.

Плюси і мінуси

Переваги такі:
Передавачі рівня радіолокації не потребують фізичного контакту, точність висока. Підходить для пластикових резервуарів
Пара недоліків -
Дорожче порівняно з іншими методами. Неможливо виміряти рівні між двома інтерфейсами.