Sensor de radar vs sensor ultrassônico: diferenças, vantagens e aplicações de medição de nível

Sensores de radar e sensores ultrassônicos são comumente usados para medição de distância e nível sem contato. Ambas as tecnologias transmitem um sinal para uma superfície alvo e analisam a reflexão devolvida, mas o tipo de onda que usam é fundamentalmente diferente:radar utiliza ondas eletromagnéticas, enquanto sensores ultrassônicos utilizam ondas sonoras mecânicas.

Essa diferença afeta diretamente o desempenho em aplicações envolvendo vapor, variação de temperatura, poeira, vácuo, espuma e estruturas complexas de tanques. Para medição de nível industrial, nenhuma tecnologia é universalmente melhor. A escolha correta depende das condições reais do processo.

1. A principal diferença: Ondas eletromagnéticas vs Ondas sonoras

Sensor de radar

Usosondas eletromagnéticaspara medição de distância e não necessita de ar como meio de transmissão.

Frequências de radar de nível industrial comuns incluem 26GHz e 80GHz.

Sensor ultrassônico

Usosondas sonoras mecânicas, que requerem gás, líquido ou material sólido como meio de propagação.

Para medição de nível, os sinais ultrassônicos normalmente percorrem o espaço de gás acima da superfície líquida ou material.

Como resultado, sensores de nível ultrassônico padrão são geralmente inadequados para aplicações de vácuo, enquanto radar não depende do ar para propagação de sinal. Esta é uma das diferenças práticas mais importantes entre as duas tecnologias.

2. Sensor de radar vs sensor ultrassônico: Comparação rápida

3. Por que a temperatura afeta mais a medição ultrassônica?

A velocidade do som no gás muda com a temperatura e composição do gás. Um sensor de nível ultrassônico calcula distância do tempo de viagem do sinal, de modo que mudanças na velocidade do som podem criar erros de medição se a compensação for insuficiente.

Ultrassônico

Normalmente requer compensação de temperatura. Fortes gradientes de temperatura em tanques altos ainda podem afetar a precisão.

Radar

As ondas eletromagnéticas não dependem da velocidade do som, então as mudanças de temperatura normais não criam o mesmo tipo de erro de distância.

4. Que tecnologia funciona melhor em vapor?

Grandes quantidades de vapor, gás volátil ou alteração da composição do gás podem alterar a propagação sonora e aumentar a atenuação na medição ultrassônica. Por esta razão, vasos químicos, tanques de solvente e aplicações de vapor forte requerem uma avaliação cuidadosa antes de usar tecnologia ultrassônica.

O radar utiliza ondas eletromagnéticas e não depende da velocidade do som do gás. Por conseguinte, oferece uma melhor adaptabilidade em condições complexas de vapor e espaço gasoso. No entanto, condensação grave, temperatura extrema, ou acúmulo de líquido na antena ainda pode afetar o desempenho do radar.

5. Radar ou Ultrasônico para Aplicações Dusty?

Poeira Moderada

Ambas as tecnologias podem ser consideradas dependendo da faixa, tamanho de partículas e condições de instalação.

Poeira Pesada

O radar é geralmente preferido para cimento, cinzas volantes, pó mineral e outras aplicações sólidas em massa de alta poeira.

Antena ou acumulação de sensores

Nenhuma das tecnologias é totalmente livre de manutenção. A acumulação grave pode afetar ambos os tipos de sensores.

6. Como a espuma afeta o radar e os sensores ultrassônicos?

A espuma não pode ser classificada simplesmente como “obras de radar” e “ultrasônicas não. “ O seu efeito depende:

• espessura da espuma;

• Densidade de espuma;

• Teor líquido;

• Propriedades médias;

• Quão rapidamente a condição de espuma muda.

Espuma grossa, seca ou solta pode absorver ou dispersar sinais ultrassônicos. Certas condições de espuma também podem enfraquecer o reflexo do radar da verdadeira superfície líquida. Por conseguinte, devem ser avaliadas individualmente aplicações como tanques de aeração, recipientes de fermentação e reactores.

7. Será que o radar sempre tem um alcance de medição mais longo?

Não necessariamente. Os sensores de radar e de nível ultrassônico estão disponíveis em várias faixas de medição.

No entanto, o radar geralmente oferece mais flexibilidade em aplicações de longo alcance, poeira pesada, vapor complexo e silo grande. Para tanques de água atmosférica simples, bacias e medição de curto alcance, a tecnologia ultrassônica pode muitas vezes fornecer uma solução econômica.

8. Diferenças de Instalação

9. Como escolher entre radar e sensores de nível ultrassônico

Tanque de água ou bacia

A ultrassônica muitas vezes oferece uma vantagem de custo para aplicações atmosféricas simples; radar também é adequado.

Águas residuais

Ambos podem ser usados, mas espuma pesada ou vapor requer avaliação adicional.

Tanque químico

O radar é muitas vezes preferido onde vapor, pressão, variação de temperatura, ou gás volátil está presente.

Embarcação a vácuo

A tecnologia ultrassônica padrão é inadequada; avaliar um instrumento de radar concebido para as condições do processo.

Silo de Alta Duste

Radar é geralmente a tecnologia preferida.

Aplicação simples e sensível a custos

Se o intervalo, a temperatura e as condições de espaço-gás forem adequados, a ultrassônica é muitas vezes mais econômica.

10. Que informações são necessárias para a seleção?

Médio

Líquidos ou sólidos
Nome médio
Espuma
Viscosidade
Condição de poeira

Intervalo de Medição

Distância máxima
Nível máximo
Nível normal
Altura do tanque

Condições do processo

Temperatura
Pressão
Vapor
Vacuum
Agitação

Instalação e Saída

Conexão de processo
Obstruções internas
4–20 mA
RS485
Protecção contra a explosão

FAQ: Sensor de radar vs Sensor Ultrassônico

1. Qual é a principal diferença entre radar e sensores ultrassônicos?

Radar usa ondas eletromagnéticas, enquanto sensores ultrassônicos usam ondas sonoras mecânicas. O radar não requer ar para propagação, enquanto a medição ultrassônica requer um gás, líquido ou meio sólido.

2. Um sensor de nível ultrassônico pode funcionar no vácuo?

Os sensores de nível ultrassônico padrão são geralmente inadequados para aplicações de vácuo porque as ondas sonoras requerem um meio de transmissão. Em vez disso, o radar ou outra tecnologia adequada deve ser avaliado.

3. O radar é mais preciso do que o ultrassônico?

Alguns instrumentos de radar fornecem maior precisão de medição, mas o desempenho real depende do modelo, faixa, instalação e condições específicas do processo. A precisão não deve ser julgada apenas pelo nome da tecnologia.

4. O que é melhor para um tanque de água?

Ambas as tecnologias podem funcionar bem em um tanque de água atmosférico simples. Ultrassônico muitas vezes oferece uma solução de baixo custo, enquanto radar pode ser preferido quando uma distância de bloqueio menor, instalação complexa, ou maior adaptabilidade do processo é necessário.

5. Por que radar muitas vezes é melhor para aplicações de vapor?

Radar usa ondas eletromagnéticas e não depende da velocidade do som no espaço de gás. A medição ultrassônica pode ser afetada pela temperatura, vapor e alterações na composição do gás.

6. Qual tecnologia é melhor para um silo empoeirado?

Para cimento, pó mineral, cinzas volantes e outras aplicações de poeira pesada, o radar é geralmente preferido. A faixa de medição, as propriedades dielétricas, o ângulo do material e o acúmulo de antenas ainda devem ser considerados.

7. Que informações METRAVON precisa para recomendar radar ou tecnologia ultrassônica?

Por favor, forneça o meio, faixa de medição, altura e diâmetro do tanque, temperatura, pressão, vapor, espuma, poeira, condição de vácuo, estruturas internas, conexão de processo e sinal de saída necessário.

Conclusão

Sensores de radar e sensores ultrassônicos são tecnologias sem contato eficazes para medição de nível e distância, mas operam em princípios físicos fundamentalmente diferentes.O radar geralmente é mais adequado para condições de processo exigentes de vapor, vácuo, poeira pesada, longo alcance e complexas, enquanto a medição ultrassônica continua sendo uma escolha prática e econômica para muitos tanques de água, bacias, aplicações de águas residuais e outras instalações atmosféricas simples.

METRAVON recomenda selecionar a tecnologia de medição com base no meio, faixa, temperatura, pressão, condições de espaço-gás, poeira, espuma, estrutura do tanque, e requisitos de sinal em vez de escolher apenas por preço ou frequência de operação.