อังกฤษ
จีน
สเปน
รัสเซีย
โปรตุเกส
ฝรั่งเศส
เยอรมัน
อินโดนีเซีย
เวียดนาม
อาหรับ
อิตาลี
ตุรกี
โปแลนด์
ญี่ปุ่น
เครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์ความถี่สูงใช้ความถี่การส่งสัญญาณความถี่สูงที่ 24 GHz~26 GHz(มักแสดงออกด้วย 25 GHz อุปกรณ์เหล่านี้จัดอยู่ในกลุ่มเรดาร์แบบพัลส์ความถี่สูง และแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ เครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์ และเครื่องวัดระดับวัสดุด้วยเรดาร์ โดยมีช่วงการวัดทั่วไปถึง 30 เมตร รองรับวิธีการติดตั้งที่หลากหลาย เช่น การติดตั้งแบบเกลียวหรือแบบแฟลนจ์ และถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในสถานการณ์ต่างๆ เช่น ในเครื่องปฏิกรณ์และไซโลวัสดุแข็งเมื่อเปรียบเทียบกับเรดาร์ความถี่ต่ำแบบดั้งเดิม ระบบนี้มีข้อได้เปรียบอย่างชัดเจนในด้านความแม่นยำ ทิศทางการตรวจจับ ความสามารถในการต้านทานสัญญาณรบกวน และความสะดวกในการติดตั้ง จึงถือเป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวัสดุก้อนแข็ง สื่อที่มีค่าดิอิเล็กทริกต่ำ และสภาวะการทำงานที่เข้มงวด
บทความนี้อธิบายอย่างเป็นระบบถึงวิธีที่เครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์ความถี่สูงมอบคุณค่าในทางปฏิบัติให้แก่ลูกค้า ตั้งแต่หลักการทำงาน คุณลักษณะหลัก ข้อได้เปรียบเมื่อเปรียบเทียบ คำแนะนำในการเลือกใช้งาน ไปจนถึงประเด็นสำคัญในการติดตั้ง
I.หลักการทำงานของเครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์ความถี่สูง
เครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์ความถี่สูงใช้การออกแบบวงจรโครงสร้างเส้นไมโครสตริปความถี่สูง และสร้างสัญญาณพัลส์ไมโครเวฟที่มีความถี่ 24 GHz~26 GHz ภายใน: โดยอาศัยหลักการของคลื่นนำความถี่สูง กระแสคลื่นไมโครเวฟจะถูกปล่อยออกมาจากปลายเสาอากาศผ่านวัสดุ PTFE
เมื่อพัลส์ส่งถึงพื้นผิวของสื่อที่วัด พลังงานบางส่วนจะถูกสะท้อนกลับและถูกเสาอากาศเดียวกันรับได้เครื่องมือนี้คำนวณช่วงเวลาระหว่างสัญญาณพัลส์ที่ส่งและสัญญาณพัลส์ที่รับได้อย่างแม่นยำ โดยอาศัยเทคโนโลยีการขยายเวลา คำนวณระยะทางจากเสาอากาศไปยังพื้นผิวของสื่อ และส่งออกสัญญาณระดับความเข้มข้น
วิธีการวัดแบบไม่สัมผัสนี้ไม่ได้รับผลกระทบจากความเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นของสื่อ อุณหภูมิ หรือความดัน ทำให้กระบวนการวัดมีความมั่นคงและเชื่อถือได้
II.คุณลักษณะหลักและมูลค่าสำหรับลูกค้าของเครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์ความถี่สูง
เครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์ความถี่สูงมีคุณลักษณะเด่นดังต่อไปนี้ ซึ่งช่วยแก้ปัญหาที่พบได้จริงในสถานที่วัดได้โดยตรง:
1. ความยาวคลื่นสั้น ให้ผลการสะท้อนสัญญาณที่ดีบนพื้นผิวแข็งที่เอียง เหมาะสำหรับการวัดวัสดุในปริมาณมาก
2. มุมลำแสงเล็ก ทำให้พลังงานถูกโฟกัสอย่างแม่นยำ ส่งผลให้ได้สัญญาณสะท้อนที่ชัดเจน และมีความสามารถในการต้านทานการรบกวนได้สูง
3.พื้นที่มองเห็นที่แคบสำหรับการวัดค่า สามารถให้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมได้แม้สำหรับถังเก็บของขนาดเล็ก
4. ขนาดเสาอากาศเล็ก ติดตั้งง่าย ไม่เกิดการสึกหรอ ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ และมีต้นทุนการใช้งานในระยะยาวที่ต่ำ
5. เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดค่าของวัสดุที่เป็นของแข็งหรือสื่อที่มีค่าดิอิเล็กทริกต่ำ
6. อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสูง ยังคงรักษาประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมได้แม้พื้นผิววัสดุจะมีการผันผวน
7. ไม่ถูกกระทบจากกระบวนการกัดกร่อนและฟองอากาศ
8. ไม่ถูกกระทบจากไอน้ำในก๊าซ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และความดันในก๊าซดังกล่าว
9. ทนทานต่อสิ่งแวดล้อมที่มีฝุ่นได้ดี เหมาะสำหรับใช้งานในสภาวะที่รุนแรง เช่น บริเวณที่มีฝุ่น หรือสภาวะที่เกิดการตกผลึกและการควบแน่น
คุณลักษณะเหล่านี้ถูกนำมาประยุกต์ใช้เพื่อสร้างประโยชน์ที่เป็นรูปธรรมให้แก่ลูกค้า ได้แก่ การวัดค่าที่แม่นยำยิ่งขึ้น การติดตั้งที่ง่ายขึ้น จำนวนครั้งในการบำรุงรักษาที่ลดลง และการนำไปใช้งานในสถานการณ์ที่หลากหลายขึ้น
III. การเปรียบเทียบระหว่างเรดาร์ความถี่สูง กับ เรดาร์ความถี่ต่ำ และเรดาร์คลื่นนำทาง
| รายการการเปรียบเทียบ | เครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์ความถี่สูง (24–26 GHz) | เครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์ความถี่ต่ำ (6 GHz) | เครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์คลื่นนำทาง |
|---|---|---|---|
| มุมลำแสง | ขนาดเล็ก มีลักษณะการโฟกัสที่ชัดเจน | ขนาดใหญ่กว่า | ส่งต่อไปตามแนวของหัวตรวจจับ โดยแทบไม่มีลำแสง |
| ขนาดเสาอากาศ: | – ขนาดเล็ก ติดตั้งง่าย; | – ขนาดใหญ่; | – เครื่องสอดตรวจแบบสาย/แท่ง; |
| – การวัดแบบแข็ง; | – ดีเยี่ยม (แนะนำสำหรับวัสดุจำนวนมาก); | – ระดับปานกลาง; | – ดี; |
| – เหมาะสำหรับถังขนาดเล็ก; | – ดีเยี่ยม; | – ต่ำ; | – ดี; |
| – ทนทานต่อฝุ่นและไอน้ำ; | – ทนทานสูง; | – ระดับปานกลาง | |
| สื่อที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ; | ดี; | ต่ำกว่า; | ยอดเยี่ยม; |
| ความยืดหยุ่นในการติดตั้ง; | สูง (สามารถติดตั้งภายนอกภาชนะได้); | ปานกลาง; | ต้องใส่ลงในสื่อ; |
| ต้นทุนการบำรุงรักษา; | ต่ำ; | ปานกลาง; | ปานกลาง (โพรบอาจยึดวัสดุไว้ได้); |
สรุป: ให้ให้ความสำคัญกับเรดาร์ความถี่สูงสำหรับสำหรับวัสดุแข็งในรูปแบบมวลรวม, ถังขนาดเล็ก หรือในสภาวะที่มีฝุ่นสูง; เมื่อค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของสื่อกลางมีค่าต่ำมาก หรือเมื่อต้องการความแม่นยำสูงมาก สามารถพิจารณาใช้เรดาร์แบบคลื่นนำทางได้
IV.สถานการณ์ที่สามารถนำไปใช้ได้และสถานการณ์ที่ไม่สามารถนำไปใช้ได้:
– สถานการณ์ที่แนะนำเป็นพิเศษสำหรับเรดาร์ความถี่สูง:
– ถังเก็บวัสดุแบบบล็อก (เช่น ถ่านหิน, ปูนซีเมนต์, ธัญพืช, แร่, วัตถุดิบทางเคมี เป็นต้น)
– ถังเก็บขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูงต่ำ
– สภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นในระดับสูงการควบแน่นและการตกผลึกที่ทำได้ง่าย
– กรณีที่ต้องใช้เสาอากาศขนาดเล็กและมีพื้นที่ติดตั้งจำกัด
– สภาพการทำงานที่ต้องการการบำรุงรักษาในระดับต่ำและการวัดแบบไม่สัมผัส
– สถานการณ์ที่จำเป็นต้องระมัดระวังหรือพิจารณาทางเลือกอื่น:
– ของเหลวบริสุทธิ์ที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำมาก (สามารถให้ความสำคัญกับระบบเรดาร์คลื่นนำทางได้)
– พื้นที่ที่มีการกวนอย่างรุนแรงหรือมีกระแสวนแบบรุนแรง (แนะนำให้ใช้ร่วมกับ(บ่อระงับ)
– ข้อกำหนดพิเศษสำหรับพื้นที่บล็ายน์ดที่สั้นมากและโพรบที่ต้องสัมผัสกับสื่อ
V. ข้อควรระวังในการติดตั้ง (ส่งผลกระทบโดยตรงต่อผลการวัด)
1. หลีกเลี่ยงการติดตั้งตรงเหนือช่องป้อนเพื่อป้องกันการสะท้อนสัญญาณที่ผิดพลาด
2. อย่าติดตั้งไว้ตรงกลางถังรูปโค้ง และอย่าอยู่ใกล้ผนังถังมากเกินไป
3. พยายามไม่ให้มีสิ่งกีดขวางอยู่ภายในมุมการปล่อย (เช่น สวิตช์จำกัด, ที่วัดอุณหภูมิ เป็นต้น); หากไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ สามารถใช้แผ่นหักเหแสงเพื่อแก้ไขปัญหาได้
4. ในกรณีที่มีกระแสไฟฟ้าหมุน (eddy current) ที่รุนแรง หรือมีการกวนสารอย่างรุนแรง แนะนำให้ใช้บ่อยับยั้งการไหล (stilling well) หรือท่อเบย์พาส
5. ในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นหนักหรือไอน้ำในปริมาณมาก แนะนำให้ติดตั้งฝาครอบเสาอากาศเพื่อลดการสะสมของสิ่งสกปรก
6.ในสภาวะการทำงานที่รุนแรง สามารถติดตั้งอุปกรณ์ไว้ภายนอกตู้คอนเทนเนอร์เพื่อการวัดค่าได้ โดยใช้มาตรการกันสัมผัส
การติดตั้งที่ถูกต้องสามารถเพิ่มความมั่นคงในการวัดค่าและอายุการใช้งานได้อย่างมาก
VI.การรับประกันบริการหลังการขาย:
– ผู้ผลิตตามปกติให้การสนับสนุนหลังการขายอย่างครบถ้วน เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์สามารถใช้งานได้ตามปกติ พร้อมทั้งมีสายด่วนบริการอุปกรณ์ที่พร้อมตอบคำถามอย่างทันท่วงทีในระหว่างการใช้งาน เพื่อให้มั่นใจในความต่อเนื่องและความมั่นคงของการดำเนินงานการผลิต
คำถามที่พบบ่อย (FAQ
– Q1: ความถี่ในการทำงานของเครื่องวัดระดับเรดาร์ความถี่สูงคือเท่าใด?
โดยทั่วไป 24 GHz~26 GHz(มักแสดงออกด้วย 25 GHz), ใช้ในระบบเรดาร์แบบพัลส์ความถี่สูง ซึ่งมีพลังงานที่กระจุกตัวมากขึ้นและมีความแม่นยำสูงกว่า
Q2: เรดาร์ความถี่สูงเหมาะสมสำหรับการวัดวัสดุแข็งหรือไม่?
: เหมาะสมอย่างยิ่ง เนื่องจากมีความยาวคลื่นสั้น ทำให้เกิดการสะท้อนสัญญาณได้ดีบนพื้นผิววัสดุแข็งที่เอียง และถือเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการวัดระดับวัสดุเทกอง
Q3: เรดาร์ความถี่สูงสามารถใช้กับถังเก็บสินค้าขนาดเล็กได้หรือไม่?
: ใช่มุมลำแสงเล็ก, เสาอากาศขนาดเล็ก, พื้นที่สับสน (เขตอับสัญญาณ) ขนาดเล็ก, คุณสมบัติการกำหนดทิศทางที่ดี – เหมาะอย่างยิ่งสำหรับถังเก็บของขนาดเล็ก
Q4: ฝุ่น, ไอน้ำ และโฟมส่งผลกระทบต่อการวัดหรือไม่?
: ผลกระทบดังกล่าวมีน้อยมาก; ไม่ได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อน รวมถึงการเปลี่ยนแปลงของโฟม, ไอน้ำ, อุณหภูมิ และความดัน ก็ไม่ส่งผลกระทบต่อการวัดเช่นกัน และมีความสามารถในการปรับตัวสูงในสภาวะที่มีฝุ่น
Q5: ระบบเรดาร์ความถี่สูงหรือระบบเรดาร์คลื่นนำทาง ระบบใดดีกว่า?
ไม่มีการเปรียบเทียบว่าแบบใดดีหรือแย่กว่ากันอย่างสิ้นเชิง ให้ให้ความสำคัญกับวิธีการตรวจวัดความถี่สูงสำหรับวัสดุแข็ง ถังขนาดเล็ก หรือในสภาวะที่มีฝุ่นมาก; ใช้วิธีคลื่นนำทางเมื่อค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำมาก หรือเมื่อต้องการความแม่นยำสูงแบบการสัมผัส สามารถเลือกวิธีการได้ตามลักษณะของสื่อและสภาวะการทำงานอย่างเหมาะสม
Q6: หากเสาอากาศได้รับผลกระทบจากสิ่งสกปรกได้ง่าย จะดำเนินการอย่างไร?
ขนาดของเสาอากาศสำหรับเรดาร์ความถี่สูงมีขนาดเล็ก สามารถติดตั้งฝาครอบเสาอากาศเพื่อลดการสะสมของสิ่งสกปรกและไอน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยให้การบำรุงรักษาเป็นไปอย่างง่ายดายขึ้น
Q7: ระหว่างการติดตั้ง สิ่งใดที่ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษ?
หลีกเลี่ยงบริเวณเหนือช่องป้อนวัสดุและตำแหน่งตรงกลางของถัง ควบคุมระยะห่างจากผนังถัง และแนะนำให้ใช้บ่อระงับการสั่นสะเทือนหรือท่อเบี่ยงทางในกรณีที่มีสัญญาณรบกวนอย่างรุนแรง
Q8: ข้อดีที่แท้จริงของการเลือกใช้เครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์ความถี่สูงคืออะไร?
มีความแม่นยำและเสถียรภาพสูงกว่า ใช้พื้นที่ติดตั้งน้อยกว่า มีความสามารถในการต้านทานสัญญาณรบกวนที่ดีขึ้น และมีต้นทุนการบำรุงรักษาที่ต่ำกว่า เหมาะอย่างยิ่งสำหรับไซโลแบบแข็ง เครื่องปฏิกรณ์ และสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่มีความซับซ้อน;
การเลือกอุปกรณ์อย่างถูกต้องและการติดตั้งตามมาตรฐานสามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือในการวัดระดับและประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมีนัยสำคัญแนะนำให้จัดทำข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับสภาวะการทำงานตามลักษณะของสื่อจริง ขนาดถังเก็บ และสภาพแวดล้อมในพื้นที่ เพื่อให้สามารถกำหนดรูปแบบการเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดได้
