อัลตราโซนิก เรดาร์ หรือความดันต่าง: เลือกอย่างไร

1. ความแตกต่างระหว่างเครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกกับเครื่องวัดระดับแบบเรดาร์คืออะไร?

เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกและเครื่องวัดระดับแบบเรดาร์สามารถใช้ในการวัดระดับของของเหลวได้ทั้งสองแบบ แต่ใช้สัญญาณการวัดที่แตกต่างกัน

เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกจะส่งคลื่นอัลตราโซนิกออกไป และวัดเวลาที่ใช้ในการเดินทางของคลื่นเสียงจากเซนเซอร์ไปยังผิวของเหลวแล้วสะท้อนกลับ หลังจากนั้นจะคำนวณระดับของเหลวจากเวลาการแพร่กระจายดังกล่าว

ตัววัดระดับแบบเรดาร์ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ไมโครเวฟในการวัดค่า โดยคลื่นเรดาร์จะถูกส่งจากเครื่องมือไปยังพื้นผิวของของเหลว แล้วสะท้อนกลับที่พื้นผิวของของเหลว ก่อนจะถูกรับกลับโดยเครื่องมือ ซึ่งจะใช้ข้อมูลนี้ในการคำนวณระยะทางไปยังพื้นผิวของของเหลว

ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างเทคโนโลยีทั้งสองนี้สามารถสรุปได้ดังนี้:

ตัววัดระดับแบบอัลตราโซนิกใช้คลื่นเสียง ในขณะที่ตัววัดระดับแบบเรดาร์ใช้คลื่นไมโครเวฟ

คลื่นอัลตราโซนิกมีคุณลักษณะ เช่น ความชัดเจนในทิศทางและการแพร่กระจายแบบมีทิศทาง จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในกรณีที่ช่วงการวัดมีขนาดค่อนข้างเล็ก และสภาพแวดล้อมของสถานที่ค่อนข้างเรียบง่าย

อย่างไรก็ตาม การแพร่ของคลื่นอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับสื่อกลางในการส่งสัญญาณ ดังนั้นเครื่องวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกจึงไม่สามารถทำงานได้อย่างปกติในสภาวะสุญญากาศ หากภายในภาชนะมีไอน้ำในปริมาณมาก หรือมีฟองจำนวนมากบนพื้นผิวของของเหลว การแพร่ของคลื่นอัลตราโซนิกและการรับสัญญาณสะท้อนอาจได้รับผลกระทบ ซึ่งอาจส่งผลต่อผลการวัด

เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และไม่พึ่งพาอากาศเป็นสื่อกลางในการแพร่สัญญาณดังนั้น จึงสามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมแบบสุญญากาศ และโดยทั่วไปมีขอบเขตการประยุกต์ใช้งานที่กว้างขึ้นภายใต้สภาวะการทำงานที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับก๊าซ ไอ และปัจจัยในลักษณะเดียวกัน

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิก เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์มักมีช่วงการวัดที่กว้างขึ้นและมักมีความแม่นยำในการวัดที่สูงกว่า อย่างไรก็ตาม ราคาของเครื่องวัดประเภทนี้จะสูงกว่าในระดับหนึ่งในเวลาเดียวกัน ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของสื่อที่วัดค่าก็จำเป็นต้องนำมาพิจารณาด้วยเมื่อใช้เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ เนื่องจากความสามารถของสื่อในการสะท้อนคลื่นเรดาร์มีผลต่อประสิทธิภาพในการวัด

2. ควรเลือกใช้วิธีใดเมื่อมีโฟม ไอ หรือสภาวะสุญญากาศอยู่?

สภาวะในสถานที่เป็นข้อมูลพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการเลือกใช้เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกหรือแบบเรดาร์

หากมีฟองน้ำปรากฏอยู่บนพื้นผิวของของเหลว คลื่นอัลตราโซนิกอาจถูกสะท้อนจากพื้นผิวของฟองน้ำ ซึ่งส่งผลให้เกิดความแตกต่างระหว่างระยะทางที่วัดได้กับระดับของเหลวจริง

เมื่อมีไอน้ำในปริมาณมากภายในภาชนะ กระบวนการแพร่กระจายของคลื่นอัลตราโซนิกอาจได้รับผลกระทบด้วย

ผลกระทบดังกล่าวจะชัดเจนยิ่งขึ้นในสภาวะสุญญากาศ เนื่องจากคลื่นอัลตราโซนิกจำเป็นต้องมีสื่อในการแพร่กระจาย ในขณะที่คลื่นเสียงไม่สามารถแพร่กระจายได้ตามปกติในสภาวะสุญญากาศ

ดังนั้น หากสถานที่ดังกล่าวมีเงื่อนไขดังต่อไปนี้:

• ช่วงการวัดที่กว้าง;

• มีไอน้ำในปริมาณมาก;

• มีโฟม;

• สภาวะการทำงานในสภาวะสุญญากาศ;

• สำหรับกรณีที่ต้องการความแม่นยำในการวัดสูง สามารถพิจารณาใช้เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ (

) เป็นตัวเลือกที่มีความสำคัญเป็นพิเศษ; เมื่อช่วงการวัดมีขนาดค่อนข้างเล็ก สภาพแวดล้อมมีความเรียบง่าย และไม่มีปัจจัยที่สังเกตเห็นได้ชัดเจน เช่น ไอ ฟองอากาศ หรือสภาวะสุญญากาศ สามารถพิจารณาใช้เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิก (

); การเปรียบเทียบระหว่างเครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกและแบบเรดาร์ (

); รายการการเปรียบเทียบ (

3. ความแตกต่างระหว่างเครื่องวัดระดับแบบเรดาร์กับเครื่องวัดระดับแบบความดันต่างคืออะไร?

เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์และเครื่องวัดระดับแบบความดันต่างมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในการวัดระดับในภาคอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม หลักการในการวัดของทั้งสองชนิดนี้แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง:

เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์จะวัดระดับของของเหลวโดยการวัดระยะห่างระหว่างเครื่องมือกับพื้นผิวของของเหลว;

เครื่องวัดระดับแบบความดันต่างจะวัดความดันหรือความต่างของความดันที่เกิดจากคอลัมน์ของเหลว จากนั้นแปลงค่าความเปลี่ยนแปลงของความดันดังกล่าวให้เป็นระดับของของเหลว

ดังนั้น สามารถเข้าใจได้อย่างง่ายๆ ว่า:

ตัววัดระดับด้วยเรดาร์วัด "ระยะทาง" ในขณะที่ตัววัดระดับด้วยความดันต่างวัด "ความดัน"

ตัววัดระดับด้วยความดันต่างถูกใช้งานมานานและยังคงพบได้ทั่วไปในงานอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมจำนวนมาก โครงสร้างของเครื่องมือเหล่านี้ค่อนข้างเรียบง่าย การทำงานมีความน่าเชื่อถือ การตอบสนองรวดเร็ว และการบำรุงรักษาและการใช้งานก็สะดวกสบายอย่างยิ่ง

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเครื่องวัดระดับความดันต่างจะวัดความดันก่อนแล้วจึงแปลงค่าดังกล่าวเป็นระดับของของเหลว ดังนั้น สภาพแวดล้อมที่สถานที่จึงสามารถส่งผลต่อผลการวัดได้

ตัวอย่างเช่น:

• การรั่วของท่อ;

• การควบแน่น;

• อุณหภูมิที่ต่ำในฤดูหนาว;

• ฟอง;

• ก๊าซ;

• ของเหลวที่มีความหนืด;

ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้อาจส่งผลกระทบต่อความมั่นคงของการวัดระดับแรงดันต่างได้

โดยเฉพาะในสภาวะอุณหภูมิต่ำ ควรให้ความสำคัญกับการฉนวนหรือการให้ความร้อนแก่ท่อส่งแรงดัน เพื่อป้องกันไม่ให้การแข็งตัวของน้ำทำให้ผลการวัดผิดพลาด

4. คุณควรเลือกใช้ตัววัดระดับด้วยเรดาร์ หรือตัววัดระดับด้วยแรงดันต่างอย่างไร?

ข้อได้เปรียบของเครื่องวัดระดับแบบเรดาร์คือสามารถวัดระดับของของเหลวได้โดยใช้วิธีการแบบไม่สัมผัส และโดยทั่วไปมีความสามารถในการปรับตัวได้ดีขึ้นต่อสื่อที่ซับซ้อนและสภาวะสิ่งแวดล้อมต่างๆ

เครื่องวัดระดับแบบความดันต่างเป็นเทคโนโลยีการวัดระดับที่อาศัยความดันแบบดั้งเดิม และมีการนำไปใช้งานอย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิตอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมและการควบคุมกระบวนการ

ไม่มีความเหนือกว่าหรือด้อยกว่ากันอย่างสิ้นเชิงระหว่างเครื่องทั้งสองชนิดนี้

การเปรียบเทียบระหว่างเครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์กับเครื่องวัดระดับด้วยความดันต่าง

หากสื่อที่ใช้มีคุณสมบัติระเหยง่ายหรือเป็นพิษ หรือหากต้องการลดการสัมผัสโดยตรงและลดภาระในการบำรุงรักษาระบบท่อส่ง สามารถพิจารณาใช้เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ได้

หากกระบวนการเป็นกระบวนการอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม และสถานที่ดังกล่าวมีวิธีการวัดความดันต่างที่ใช้งานได้ดีแล้ว สามารถใช้เครื่องวัดระดับความดันต่างต่อไปได้

5. ควรเลือกใช้เครื่องวัดระดับประเภทต่างๆ อย่างไร?

ในโครงการจริง ราคาไม่ควรเป็นปัจจัยเดียวที่นำมาเปรียบเทียบ แต่ควรพิจารณาเงื่อนไขของสถานที่ก่อนเป็นอันดับแรก

สำหรับถังน้ำทั่วไปหรือถังเก็บสินค้าที่มีระยะการวัดสั้นและไม่มีไอน้ำหรือฟองจำนวนมาก สามารถพิจารณาใช้เครื่องวัดระดับแบบอัลตราโซนิกได้;

หากระยะการวัดค่อนข้างยาว หรือมีสภาวะที่ซับซ้อน เช่น มีไอน้ำ ฟอง หรือสภาวะสุญญากาศ สามารถพิจารณาใช้เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ได้

หากโครงการนั้นใช้วิธีการวัดความดันแบบดั้งเดิม และเงื่อนไขการดำเนินงานเหมาะสมสำหรับการคำนวณระดับของเหลวโดยใช้ความดันหรือความดันต่าง สามารถพิจารณาใช้เครื่องวัดระดับด้วยความดันต่างได้

ก่อนการซื้อ ขอแนะนำให้ตรวจสอบข้อมูลดังต่อไปนี้:

• ชนิดของสื่อที่วัด;

• ช่วงการวัด;

• มีโฟมอยู่หรือไม่;

• มีไอหรือก๊าซอยู่หรือไม่;

• เป็นสภาพแวดล้อมแบบสุญญากาศหรือไม่;

• สื่อนั้นมีความหนืดหรือไม่;

• อุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมและสื่อ;

• วิธีการติดตั้ง;

• ข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการวัด;

• งบประมาณโครงการ;

คำถามที่พบบ่อย;

คำถามที่ 1: ทั้งตัววัดระดับแบบอัลตราโซนิกและตัววัดระดับแบบเรดาร์สามารถใช้การวัดแบบไม่สัมผัสได้ แล้วเหตุใดเงื่อนไขการใช้งานที่เหมาะสมของทั้งสองประเภทจึงแตกต่างกัน?

แม้ว่าทั้งสองชนิดจะสามารถติดตั้งได้เหนือพื้นผิวของของเหลว แต่พวกมันใช้สัญญาณการแพร่กระจายที่แตกต่างกันการวัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกอาศัยคลื่นเสียงที่แพร่ผ่านก๊าซ ดังนั้น สภาวะของไอหรือก๊าซ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และสภาวะสุญญากาศ ล้วนสามารถส่งผลกระทบต่อสภาวะการวัดได้ ส่วนเรดาร์ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการส่งสัญญาณ และไม่จำเป็นต้องอาศัยอากาศในการแพร่สัญญาณ จึงสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนได้ดีกว่า

Q2: ควรเลือกใช้เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์สำหรับของเหลวที่มีฟองหรือไม่?

ไม่จำเป็นต้องเลือกใช้เสมอไปโฟมสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสัญญาณสะท้อนของคลื่นอัลตราโซนิกได้ อย่างไรก็ตาม การวัดด้วยเรดาร์ก็อาจได้รับผลกระทบจากคุณลักษณะของโฟมด้วย ในระหว่างการเลือกแบบจำลอง จำเป็นต้องทำความเข้าใจความหนาและความเสถียรของโฟม และชี้แจงให้ชัดเจนว่าการวัดที่ต้องการเป็นการวัดที่พื้นผิวของโฟม หรือเป็นการวัดที่พื้นผิวของของเหลวจริง ไม่ควรสันนิษฐานว่าเรดาร์สามารถทะลุผ่านโฟมทุกประเภทได้

Q3: ทำไมการเลือกเครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์จึงจำเป็นต้องพิจารณาค่าคงที่ไดอิเล็กทริก?การวัดด้วยเรดาร์

อาศัยการสะท้อนของคลื่นไมโครเวฟจากพื้นผิวของสื่อเป็นหลัก คุณสมบัติไดอิเล็กทริกของสื่อนั้นส่งผลต่อความเข้มของสัญญาณสะท้อน หากสัญญาณที่สะท้อนมีความแรงต่ำ อาจส่งผลกระทบต่อระยะการวัดที่มีประสิทธิภาพและความมั่นคงในการวัดได้ ดังนั้น เมื่อซื้อเครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ ควรระบุข้อมูลเกี่ยวกับชนิดของสื่อที่จะวัดควบคู่ไปกับระยะการวัดที่กำหนดไว้

Q4: ทำไมเครื่องวัดระดับความดันต่างจึงไม่วัดระดับของเหลวโดยตรง?

เครื่องวัดระดับความดันต่างจะตรวจจับความดันหรือความแตกต่างของความดันที่เกิดจากคอลัมน์ของเหลว จากนั้นจึงแปลงสัญญาณความดันนี้ให้เป็นค่าระดับของเหลว ดังนั้น จึงถือเป็นวิธีการวัดระดับแบบอ้อม ทั้งนี้ การเปลี่ยนแปลงของกระแสความดันในท่อ การควบแน่น การรั่วไหล หรือสภาวะของสื่อ ล้วนสามารถส่งผลต่อค่าอ่านระดับของเหลวสุดท้ายได้

คำถามที่ 5: ภายใต้เงื่อนไขใดบ้างที่เครื่องวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกยังคงมีความเหมาะสมมากกว่าเครื่องวัดระดับด้วยเรดาร์?

หากระยะทางการวัดค่อนข้างสั้น สถานที่ดำเนินงานอยู่ภายใต้อุณหภูมิและความดันปกติ ไม่มีการปรากฏของไอระเหย ฟอง หรือสภาวะสุญญากาศในปริมาณมาก และงบประมาณมีข้อจำกัดอย่างมาก เครื่องวัดระดับด้วยคลื่นอัลตราโซนิกจึงมักเป็นทางเลือกที่เหมาะสมในทางปฏิบัติ ทั้งนี้ ไม่จำเป็นต้องใช้เรดาร์ในทุกการประยุกต์ใช้งานที่ไม่ซับซ้อน เพียงเพราะเรดาร์มีช่วงเงื่อนไขการใช้งานที่เหมาะสมที่กว้างกว่า

Q6: คุณควรเลือกใช้เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ หรือเครื่องวัดระดับแบบความดันต่างกันอย่างไร?

ในกรณีที่ต้องการใช้วิธีการวัดแบบไม่สัมผัส การบำรุงรักษาสายส่งแรงดันสามารถลดลงได้ หรือเมื่อพื้นที่ดังกล่าวมีสื่อและสภาวะสิ่งแวดล้อมที่ค่อนข้างซับซ้อน สามารถพิจารณาใช้เครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ได้ ส่วนในกรณีที่โครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมที่มีระบบการวัดแรงดันและการต่อสายวัดแรงดันที่มีอยู่อย่างมั่นคงแล้ว เครื่องวัดระดับแรงดันต่างก็ยังคงเป็นทางเลือกที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายควรเลือกอุปกรณ์ทั้งสองชนิดตามสภาพจริงของสถานที่ แทนที่จะเปรียบเทียบเพียงแค่ความแม่นยำหรือราคา

Q7: ทำไมการใช้เครื่องวัดระดับแรงดันต่างจึงต้องให้ความสำคัญเป็นพิเศษในสภาวะอุณหภูมิต่ำ?

การวัดระดับแรงดันต่างมักใช้ท่อส่งแรงดันแบบสัญญาณชั่วขณะ (pressure impulse lines) ดังนั้นในสภาวะอุณหภูมิที่ต่ำในฤดูหนาว ควรให้ความสนใจกับปัญหาของของเหลวที่อาจแข็งตัวภายในท่อ การควบแน่นของของเหลว และการฉนวนความร้อนในกรณีอื่น อาจเกิดการส่งสัญญาณแรงดันที่ผิดปกติซึ่งส่งผลกระทบต่อการวัดระดับ ดังนั้น โครงการที่ใช้สภาวะอุณหภูมิต่ำจึงจำเป็นต้องพิจารณาไม่เพียงแต่ตัวเครื่องส่งสัญญาณเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบติดตั้งทั้งระบบด้วย

Q8: ข้อมูลขั้นต่ำที่ควรให้ไว้ก่อนการซื้อเครื่องวัดระดับทั้งสามประเภทนี้คืออะไร?

อย่างน้อยที่สุด จำเป็นต้องยืนยันข้อมูลเกี่ยวกับสื่อที่วัด ช่วงการวัด อุณหภูมิ ความดัน รวมถึงการมีอยู่ของไอ ฟอง หรือสภาวะสุญญากาศ รวมถึงวิธีการติดตั้งด้วย ส่วนในกรณีของเครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ ควรให้ข้อมูลเกี่ยวกับสื่อดังกล่าวเพื่อประเมินลักษณะการสะท้อนของรังสีเรดาร์ นอกจากนี้ สำหรับเครื่องวัดระดับแบบความดันต่างกัน ควรระบุตำแหน่งการต่อสายวัดความดันและสภาพของท่อให้ชัดเจน

สรุป;

ตัววัดระดับแบบอัลตราโซนิก ตัววัดระดับด้วยเรดาร์ และตัววัดระดับด้วยความดันต่าง ล้วนเป็นเครื่องมือทั่วไปที่ใช้ในการวัดระดับในภาคอุตสาหกรรม;

ตัววัดระดับแบบอัลตราโซนิก;โดยหลักใช้เวลาในการแพร่ของคลื่นเสียงในการวัดค่า และเหมาะสมสำหรับการประยุกต์ใช้ในกรณีที่มีระยะการวัดสั้นและสภาวะสถานที่ค่อนข้างเรียบง่าย

ตัววัดระดับด้วยเรดาร์ใช้ไมโครเวฟในการวัดระยะทาง ซึ่งโดยทั่วไปให้ช่วงการวัดที่กว้างขึ้น และสามารถปรับใช้ได้กับสภาวะอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น สภาวะไอหรือสภาวะสุญญากาศ อย่างไรก็ตาม ราคาของอุปกรณ์เหล่านี้มักจะสูงกว่า และจำเป็นต้องพิจารณาค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของสื่อกลางด้วย

ตัววัดระดับความดันต่างคำนวณระดับของเหลวจากความดันหรือความต่างของความดันเทคโนโลยีนี้มีความสุกงอมและถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในงานวัดระดับในภาคอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับปัจจัยต่างๆ เช่น ระบบท่อ การควบแน่น การรั่วไหล และอุณหภูมิที่ต่ำ

ดังนั้น การเลือกเครื่องวัดระดับควรดำเนินการอย่างรอบด้านโดยพิจารณาจากสื่อที่ใช้จริง ช่วงการวัด และสภาวะการดำเนินงานที่สถานที่จริง แทนที่จะเปรียบเทียบเพียงว่าเทคโนโลยีใดดีกว่ากัน