Nivå är en av de viktiga målparametrarna för industriell processövervakning. Vid kontinuerlig nivåmätning av olika tankar, silos, bassänger etc. är det svårt att ha nivåinstrument som kan uppfylla alla arbetsförhållanden på grund av den stora variationen i fältförhållanden.
Bland dem används radar- och ultraljudsnivåmätare ofta i beröringsfria mätinstrument. Så, vad är skillnaden mellan radarnivåmätare och ultraljudsnivåmätare? Vad är principen bakom dessa två typer av mätningar? Vilka är fördelarna med radarnivåmätare och ultraljudsnivåmätare?
Först, ultraljudsnivåmätare
Vi kallar generellt ljudvågor med en frekvens över 20 kHz för ultraljudsvågor. Ultraljudsvågor är en typ av mekanisk våg, det vill säga mekanisk vibration i ett elastiskt medium under utbredningsprocess. De kännetecknas av hög frekvens, kort våglängd, lågt diffraktionsfenomen och god riktningsförmåga, vilket kan leda till strålnings- och riktningsutbredning.
Ultraljudsdämpningen i vätskor och fasta ämnen är mycket liten, så penetrationsförmågan är stark. Speciellt i ljusa ogenomskinliga fasta ämnen kan ultraljud penetrera tiotals meter, och stöta på föroreningar eller gränssnitt kommer att reflekteras avsevärt. Ultraljudsnivåmätning är dess användningsområde.
Inom ultraljudsdetekteringsteknik, oavsett vilken typ av ultraljudsinstrument det används, är det nödvändigt att omvandla elektrisk energi till ultraljudsemission och sedan ta emot den tillbaka till elektriska signaler. Enheten som utför denna funktion kallas ultraljudstransduktor, även känd som prob.
Under arbetet placeras ultraljudsgivaren ovanför mätobjektet och avger en ultraljudsvåg nedåt. Ultraljudsvågen passerar genom luftmediet, reflekteras tillbaka när den möter mätobjektets yta och tas emot av givaren och omvandlas till en elektrisk signal. Efter att ha detekterat denna signal omvandlar den elektroniska detekteringsdelen den till en nivåsignal för visning och utmatning.
Två, radarnivåmätare
Radarnivåmätarens driftläge är detsamma som ultraljudsnivåmätarens, och radarnivåmätaren använder även sändande, reflekterande och mottagande arbetsläge. Skillnaden är att mätningen av radarns ultraljudsnivåmätare huvudsakligen förlitar sig på ultraljudsgivaren, medan radarnivåmätaren förlitar sig på högfrekvenshuvudet och antennen.
Ultraljudsnivåmätare använder mekaniska vågor, medan radarnivåmätare använder elektromagnetiska vågor med ultrahöga frekvenser (från flera G till tiotals G Hertz). Elektromagnetiska vågor färdas med ljusets hastighet, och restiden kan omvandlas till en nivåsignal av elektroniska komponenter.
En annan vanlig radarnivåmätare är en guidad vågradarnivåmätare.
En styrd vågradarnivåmätare är en radarnivåmätare baserad på tidsdomänreflektometriprincipen (TDR). Radarnivåmätarens elektromagnetiska puls fortplantar sig längs stålvajern eller sonden med ljusets hastighet. När den möter ytan på det uppmätta mediet reflekteras en del av radarnivåmätarens puls för att bilda ett eko och återvänder till pulsutkastningsanordningen längs samma väg. Avståndet mellan sändaren och det uppmätta mediets yta är proportionellt mot pulsens fortplantningstid under vilken vätskenivåhöjden beräknas.
För det tredje, fördelarna och nackdelarna med radar och ultraljudsnivåmätare
1. Ultraljudsnoggrannheten är inte lika bra som radarns;
2. På grund av förhållandet mellan frekvens och antennstorlek är radarnivåmätaren med högre frekvens mindre och enklare att installera;
3. Eftersom radarfrekvensen är högre är våglängden kortare och reflektionen blir bättre på lutande fasta ytor;
4. Radarmätningens blinda område är mindre än ultraljudsmätningens;
5. På grund av den högre radarfrekvensen är radarns strålvinkel liten, energin koncentreras och ekoförmågan förbättras samtidigt som det bidrar till att undvika störningar;
6. Jämfört med ultraljudsnivåmätare som använder mekaniska vågor påverkas radar i princip inte av vakuum, vattenånga i luften, damm (förutom grafit, ferrolegeringar och annat damm med hög dielektrisk förmåga), temperatur- och tryckförändringar;
Publiceringstid: 18 sep-2023