مستشعر الرادار مقابل مستشعر الموجات فوق الصوتية: الاختلافات والمزايا وتطبيقات قياس المستوى

وتُستخدم أجهزة استشعار الرادار وأجهزة الاستشعار فوق الصوتية على حد سواء لأغراض قياس المسافة والمستوى غير المتنازعين. وتحيل كلتا هاتين الفئتين إشارة إلى سطح مستهدف وتحلل الانعكاس المعاد، ولكن نوع الموجة التي تستخدمها يختلف اختلافا جوهريا:يستخدم الرادار موجات الكهرومغناطيسية بينما تستخدم أجهزة الاستشعار فوق الصوتية الموجات الميكانيكية

ويؤثر هذا الفرق تأثيرا مباشرا على الأداء في التطبيقات التي تنطوي على البخار، وتباين درجات الحرارة، والغبار، والفراغ، والرغوة، وهياكل الصهاريج المعقدة. وفيما يتعلق بقياس المستوى الصناعي، لا تتحسن التكنولوجيا عموما. ويتوقف الاختيار الصحيح على شروط العملية الفعلية.

1 The Main Difference: Electromagnetic Waves vs Sound Waves

Radar Sensor

الاستخداماتالموجات الكهرومغناطيسيةلأغراض القياس عن بعد ولا يتطلب الهواء كوسيلة للإرسال.

وتشمل ترددات الرادار العامة على المستوى الصناعي 26GHz و80GHz.

Ultrasonic Sensor

الاستخداماتموجات الصوت الميكانيكيالتي تتطلب الغاز أو السائل أو المواد الصلبة كوسيط للنشر.

وفيما يتعلق بالقياس على المستوى، تسافر الإشارات فوق الصوتية عادة عبر حيز الغاز فوق سطح السائل أو المواد.

As a result, standard ultrasonic level sensors are generally unsuitable for vacuum applications, while radio does not depend on air for signal propagation. وهذه واحدة من أهم الاختلافات العملية بين هاتين الآليتين.

2. مستشعر الرادار مقابل المستشعر فوق الصوتي: مقارنة سريعة

3 لماذا يُؤثّر التألق على قياس الأشعة فوق الصوتية أكثر؟

The speed of sound in gas changes with temperature and gas composition. ويحسب جهاز استشعار من المستوى فوق الصوتي المسافة من وقت السفر بالإشارة، لذا فإن التغييرات في السرعة السليمة يمكن أن تحدث أخطاء في القياس إذا كان التعويض غير كاف.

Ultrasonic

عادة ما يتطلب تعويض درجة الحرارة. درجات الحرارة القوية في الدبابات الطويلة قد تؤثر على الدقة

Radar

ولا تتوقف الموجات الكهرومغناطيسية على سرعة الصوت، لذا فإن التغيرات الطبيعية في درجة الحرارة لا تخلق نفس نوع الخطأ عن بعد.

4 أيّ تقنية تُؤدّي أفضل في (فابور)؟

وقد تؤدي الكميات الكبيرة من البخار أو الغاز المتطاير أو تركيب الغاز المتغير إلى تغيير نشر الصوت وزيادة التخفيف في القياس فوق الصوتي. ولهذا السبب، تحتاج السفن الكيميائية، والدبابات المذيبة، والتطبيقات ذات الغبار القوي إلى تقييم دقيق قبل استخدام التكنولوجيا فوق الصوتية.

يستخدم الرادار موجات الكهرومغناطيسية ولا يعتمد على سرعة صوت الغاز. ومن ثم، فهو يوفر عموما قدرة أفضل على التكيف في ظروف البخار والغاز المعقدة. غير أن التكثيف الشديد، أو درجة الحرارة القصوى، أو التراكم السائل على الهوائي قد لا يزال يؤثر على أداء الرادار.

5 رادار أو Ultrasonic للتطبيقات الدوديّة؟

العمل الحديث

ويمكن النظر في كل من التكنولوجيات حسب النطاق وحجم الجسيمات وشروط التركيب.

الحثالة

ويفضل الرادار عموما على الأسمنت، والرماد الذبابي، والمسحوق المعدني، وغير ذلك من التطبيقات ذات الصلصة الكبيرة.

(أنتينا) أو (سينور)

ولا التكنولوجيا خالية تماما من الصيانة. قد يؤثر التراكم المكثف على كلا النوعين من أجهزة الاستشعار.

6. كيف يمكن لـ(فام) أن يصيب (رادر) و (أولتراسوني) ؟

ولا يمكن تصنيف الرغوة ببساطة على أنها " أعمال رادارية " و " لا تُصنف فوق الصوت " . " ويتوقف أثره على ما يلي:

• سميك الفوام؛

• - كثافة الفوام؛

• المحتوى السائل؛

• الخصائص المتوسطة؛

• ما مدى سرعة تغير حالة الرغاوي

الرغوة العفنة أو الجافة أو السائبة قد تستوعب أو تبعث اشارات فوق الصوت كما أن بعض ظروف الرغاوي يمكن أن تضعف انعكاس الرادار من السطح السائل الحقيقي. ولذلك، ينبغي تقييم تطبيقات مثل صهاريج الإرسال وسفن التخمير والمفاعلات بصورة فردية.

7. هل لدى (رادار) دائماً مقياس أطول؟

ليس بالضرورة وتتوفر أجهزة الاستشعار من مستوى الرادار والأشعة فوق الصوتية على نطاقات قياس متعددة.

غير أن الرادار يوفر عموما قدرا أكبر من المرونة في التطبيقات البعيدة المدى والثقيلة والشديدة التعقيد والتطبيقات الكبيرة الحجم. أما بالنسبة لصهاريج المياه في الغلاف الجوي البسيط، والأحواض، والقياس القصير المدى، فإن التكنولوجيا فوق الصوتية كثيرا ما توفر حلا فعالا من حيث التكلفة.

8 الاختلافات في التركيب

9. كيفية الاختيار بين الرادار وأجهزة استشعار مستوى الموجات فوق الصوتية

دبابات المياه أو الحوض

وكثيراً ما يوفر " Ultrasonic " ميزة من حيث التكلفة للتطبيقات الجوية البسيطة؛ الرادار مناسب أيضاً

المياه المستعملة

ويمكن استخدام كليهما، ولكن الرغاوي الثقيلة أو البخار يتطلب تقييما إضافيا.

Chemical Tank

وكثيراً ما يُفضَّل الرادار حيث يوجد بخار أو ضغط أو تفاوت في درجات الحرارة أو الغاز المتطاير.

Vacuum Vessel

(أ) التكنولوجيا المعيارية فوق الصوتية غير مناسبة؛ تقييم جهاز رادار مصمم لظروف العملية.

(سيلو)

الرادار هو عادة التكنولوجيا المفضلة.

تطبيقات بسيطة وحساسة من حيث التكلفة

وإذا كان النطاق، ودرجات الحرارة، والظروف الفضائية الغازية مناسبة، فإن الأشعة فوق البنفسجية غالبا ما تكون أكثر اقتصادا.

10 ما هي المعلومات المطلوبة للاختيار؟

متوسطة

السائل أو الصلب
الاسم المتوسط
Foam
اليقظة
حالة الغبار

قياس الرنج

أقصى مسافة
المستوى الأقصى
المستوى العادي
ارتفاع الدبابات

شروط العملية

درجة الحرارة
الضغط
Vapor
Vacuum
الاتفاق

التركيب والنواتج

الصلة العملية
العقبات الداخلية
4-20 mA
RS485
حماية المتفجرات

الأسئلة الشائعة: مستشعر الرادار مقابل مستشعر الموجات فوق الصوتية

1 ما الفرق الرئيسي بين الرادارات وأجهزة الاستشعار فوق الصوتية؟

يستخدم الرادار موجات الكهرومغناطيسية، في حين تستخدم أجهزة الاستشعار فوق الصوتية الميكانيكية موجات الصوت. ولا يحتاج الرادار إلى الهواء للنشر، في حين يتطلب القياس فوق الصوتي غازا أو سائلا أو وسيطا صلبا.

2. هل يمكن لجهاز استشعار فوق الصوتي أن يعمل في فراغ؟

والمستشعرات القياسية من المستوى فوق الصوتي غير مناسبة عموما لتطبيقات الفراغ لأن الأمواج الصوتية تتطلب وسيلة نقل. وينبغي بدلا من ذلك تقييم الرادار أو التكنولوجيا المناسبة الأخرى.

3 هل الرادار أكثر دقة من الأشعة فوق الصوتية؟

وتوفر بعض أدوات الرادار قدرا أكبر من الدقة في القياس، ولكن الأداء الفعلي يعتمد على النموذج المحدد، والنطاق، والتركيب، وظروف العمليات. ولا ينبغي الحكم على الاستحقاق من اسم التكنولوجيا وحده.

4 الذي أفضل لa صهريج ماء؟

وكلا التقنيتين يمكن أن يعملا بشكل جيد في صهريج مياه جوي بسيط. وكثيراً ما يوفر نظام " Ultrasonic " حلاً أقل تكلفة، في حين يمكن تفضيل الرادار عندما يكون من الضروري وجود مسافة أقل من المسافة، أو التركيب المعقد، أو زيادة القدرة على التكيف مع العمليات.

5 لماذا الرادار في كثير من الأحيان أفضل لتطبيقات البخار؟

ويستخدم الرادار موجات الكهرومغناطيسية ولا يعتمد على سرعة الصوت في الفضاء الغازي. ويمكن أن يتأثر القياس فوق الصوتي بالحرارة والبخار والتغييرات في تركيب الغاز.

6. أيّ تقنية أفضل لسيلو غبار؟

وبالنسبة للأسمنت، والمسحوق المعدني، والرماد الذبابي، والتطبيقات الثقيلة الأخرى، يفضل الرادار عموما. ولا يزال ينبغي النظر في قياس النطاق، والخصائص الغذائية، والزاوية المادية، وتراكم الهوائيات.

7. ما هي المعلومات التي تحتاجها (ميتريفون) لتوصية تكنولوجيا رادارية أو فوق الصوت؟

يرجى توفير النطاق المتوسط، والقياس، وطول الدبابات، ومقياسها، ودرجة الحرارة، والضغط، والبخار، والرغوة، والغبار، وحال الفراغ، والهياكل الداخلية، ووصل العمليات، وإشارة الإنتاج المطلوبة.

خاتمة

وأجهزة استشعار الرادار وأجهزة الاستشعار فوق الصوتية هي تكنولوجيات فعالة غير متنازعة لقياس المستوى والمسافة، ولكنها تعمل على مبادئ مادية مختلفة اختلافا أساسيا.والرادار مناسب بشكل عام للمطالبة بالبخار، والفراغ، والدوائر الثقيلة، وطويل المدى، وظروف العمليات المعقدة، في حين يظل القياس فوق الصوتي خيارا عمليا واقتصاديا للعديد من صهاريج المياه، والأحواض، وتطبيقات المياه المستعملة، وغيرها من المنشآت الجوية البسيطة.

وتوصي ميرتروفون باختيار تكنولوجيا القياس على أساس المتوسط، والنطاق، ودرجات الحرارة، والضغط، وظروف استخدام الغاز، والغبار، والرغوة، وهيكل الصهاريج، ومتطلبات الإشارة، بدلا من الاختيار فقط بالأسعار أو بتواتر التشغيل.