Radarowy i ultradźwiękowy pomiar poziomu: różnice i dobór

Radar METRAVON a ultradźwiękowy pomiar poziomu: Różnice i przewodnik wyboru

Radarowe i ultradźwiękowe nadajniki poziomu są szeroko stosowane do bezkontaktowych pomiarów w zbiornikach, basenach, zbiornikach i naczyniach procesowych.

Podstawowa różnica jest prosta: radar wykorzystuje fale elektromagnetyczne, podczas gdy pomiar ultradźwiękowy wykorzystuje mechaniczne fale dźwiękowe.Ta różnica wyjaśnia większość ich zachowania w warunkach pary, próżni, pyłu, zmieniającej się temperatury i przestrzeni gazowej.

1. podstawowe różnice między radarem a ultradźwiękowym pomiarem poziomu

Porównanie	Radar	Ultradźwiękowy
Sygnał pomiarowy	Fala elektromagnetyczna	Mechaniczne fale dźwiękowe
– wymagają gazu do propagacji	– nie wymagają	– wymagają
– wymagają wakuum	– odpowiednie modele mogą działać w wakuum	– nie mogą propagować się w wakuum
– zmiana temperatury	– zazwyczaj nie stanowi głównego źródła błędu odległości	– zmienia prędkość dźwięku i wymaga kompensacji
– para	– zazwyczaj charakteryzuje się większą odpornością	– ciężka para może zakłócać propagację dźwiękupropagacja
Pył	Ogólnie lepiej nadaje się	Gęsty pył może słabić lub rozpraszać dźwięk
Typowa cena dla prostego zbiornika wodnego	Zazwyczaj wyższa	Zazwyczaj bardziej ekonomiczna

2. W jakich przypadkach pomiar ultradźwiękowy jest zazwyczaj wystarczający?

Pomiar poziomu za pomocą ultradźwięków jest często praktycznym i ekonomicznym rozwiązaniem w przypadku zastosowań obejmujących:

Czysta woda lub zwykłe ścieki;
Zbiorniki atmosferyczne lub otwarte zbiorniki;
Krótkie i średnie zakresy pomiarowe;
Stosunkowo stabilne warunki w przestrzeni gazowej;
Ograniczona para i pył;
Projekty wrażliwe na koszty.

Warunki te wyjaśniają, dlaczego instrumenty ultradźwiękowe są nadal szeroko stosowane w uzdatnianiu wody, zbiornikach magazynowych i zastosowaniach w otwartym kanale lub w basenie.

3. Kiedy należy najpierw rozważyć radar? Radar

jest ogólnie wart priorytetu, gdy aplikacja obejmuje:

Odkurzacz;
Znaczna para lub lotna para;
Silosy wysokopyłowe;
Długie zakresy pomiarowe;
Skomplikowane struktury wewnętrzne wymagające wąskiego pęda promieniowania;
Duże zmiany temperatury;
Wyższe wymagania dotyczące długoterminowej stabilności pomiarów.

4. Dlaczego pomiary ultradźwiękowe są bardziej wrażliwe na wpływ temperatury?

Przesyłacze ultradźwiękowe obliczają odległość na podstawie czasu, jaki dźwięk potrzebuje, by dotrzeć przez przestrzeń gazową. Ponieważ prędkość dźwięku zmienia się w zależności od temperatury oraz składu gazu, przemysłowe urządzenia ultradźwiękowe zazwyczaj wykorzystują kompensację temperatury.

Jeśli zbiornik zawiera ciężkie parę lub skład gazowy, którego skład ulega istotnym zmianom, sama kompensacja temperatury może nie eliminować pełnej błędy propagacji.

5. Czy radar nie jest pod wpływem pary i pyłu?

Nie.

Radar zazwyczaj lepiej znosi parę i pył niż pomiary ultradźwiękowe, jednak kondensacja, nagromadzenie się pyłu na antenie, wilgotny pył, intensywne powstawanie piany oraz konstrukcja wewnętrzna zbiornika mogą nadal wpływać negatywnie na jakość echa.

Precyzyjniejsze stwierdzenie brzmi następująco: radar jest mniej zależny od warunków rozpraszania sygnału w przestrzeni gazowej, jednak nie jest całkowicie niezależny od środowiska procesowego.

6. Jaka technologia jest bardziej odpowiednia dla pianki?

Piana może wpływać na obie technologie.

Sygnały ultradźwiękowe mogą być absorbowane lub rozpraszane przez gęstą pianę. Radar może wykryć powierzchnię piany, częściowo przeniknąć przez pianę lub stracić echo powierzchni cieczy w zależności od grubości piany, zawartości cieczy i właściwości dielektrycznych.

„ Piana oznacza radar ”nie jest zatem uniwersalną zasadą selekcji.

7. Który jest lepszy w przypadku pyłu i ciał stałych w masie?

Oba technologie mogą być stosowane w wybranych zastosowaniach z ciałami stałymi w masie, jednak radarowe rozwiązanie jest zazwyczaj preferowane w przypadkach obecności dużej ilości pyłu, przy dużych odległościach pomiarowych oraz przy nierównych powierzchniach materiałów.

Nowoczesny radar o wysokiej częstotliwości może generować wąski prom promieniowania, co ułatwia unikanie ścian silo, belek konstrukcyjnych oraz urządzeń wypełniających.

8. Czy obie technologie mają strefę martwą?

Tak.

Transmisyjniki ultradźwiękowe charakteryzują się minimalną odległością pomiarową, wynikającą z efektu rezonansu przetwornika po wysłaniu sygnału. Radar również ma strefę bliskiego pola, czyli minimalną odległość pomiarową, która zależy od typu anteny, częstotliwości oraz konstrukcji transmisyjnika.

Maksymalna wartość pracy musi zatem pozostawać poza określonym odległością blokującą urządzenia.

9. Szybka selekcja według zastosowania

Zastosowanie	Typowy pierwszy wybór	Powód
Ogólny zbiornik na czystą wodę		– zarówno ultradźwiękowe, jak i radarowe metody – obie opcje mogą być stosowane; wybór zależy od wymagań dotyczących kosztów i stabilności.
– otwarty zbiornik na ścieki.	– ultradźwiękowa / radarowa metoda.	– zależy od typu porywu, warunków gazowych oraz zasięgu.
– zbiornik z ciężkimi parami.	– metoda radarowa.	– nie zależy od prędkości dźwięku w przestrzeni gazowej.
– zbiornik pod вакуумem.	– metoda radarowa.	Ultradźwięki nie mogą rozprzestrzeniać się w próżni
Dusty silos	Radar	Zwykle lepiej nadaje się do warunków zapylenia
Basen na wodę krótkiego zasięgu	Ultradźwiękowy	Ekonomiczny i łatwy w instalacji

FAQ

Q1: Jaka jest największa różnica między radarem a ultradźwiękowym pomiarem poziomu?

A: Radar wykorzystuje fale elektromagnetyczne; instrumenty ultradźwiękowe wykorzystują fale dźwiękowe.

Q2: Co jest lepsze dla typowego zbiornika wodnego?

A: Dla zbiornika wodnego o krótkim zasięgu działającego w atmosferze pomiary ultradźwiękowe są często ekonomiczne. Pomiary radarowe warto rozważyć, gdy warunki środowiskowe są bardziej wymagające lub potrzebna jest większa stabilność.

Q3: Czy pomiary ultradźwiękowe można stosować w próżni?

A: Nie. Dźwięk wymaga nośnika, przez który może się rozprzestrzeniać.

Q4: Czy pomiary radarowe są zawsze dokładniejsze?

A: Nie. Przyśrodkowość zależy od konkretnego urządzenia, zakresu pomiarowego, warunków instalacyjnych oraz warunków procesu.

Q5: Czy radar należy zawsze stosować w przypadku obecności pędy?

A: Nie. Silna pęda może wpływać zarówno na pomiary radarowe, jak i ultradźwiękowe.

Q6: Jakie informacje są potrzebne do wyboru?

A: Środek, zakres, temperatura, ciśnienie, parę, kurz, pianę, geometrię zbiornika, połączenia procesowe oraz wymagany interfejs wyjściowy.

Podsumowanie

Nie ma uniwersalnego rozwiązania między pomiarami poziomu za pomocą radaru a pomiarami ultradźwiękowymi.

Pomiary ultradźwiękowe są często ekonomicznym wyborem dla prostych zbiorników i basenów na wodę w warunkach atmosferycznych. Radar jest ogólnie bardziej odpowiedni dla warunków pracy w próżni, w parze, przy obecności ciężkiej pyłu, w przypadku dużych odległości oraz dla statków o złożonej geometrii wnętrza.

Prawidłowa decyzja powinna opierać się na rzeczywistych warunkach procesu, a nie wyłącznie na cenie zakupu lub nominalnej dokładności.