مقایسه اندازه گیری سطح به روش اولتراسونیک و روش راداری
مقایسه اندازه گیری سطح به طریق اولتراسونیک و طریق راداری
مزایای به کار گیری از لول ترانسمیتر راداری در مقابل لول ترانسمیتر اولتراسونیک
وقتی کلام از تکنیک‌های اندازه‌گیری و تشخیص سطح به شیوه های غیر‌تماسی و پیوسته به در میان میاید، طریق راداری و اولتراسونیک، دو فناوری رایج و کاربردی در این باره هستند.
همانطور که می دانیم سطح سنج راداری با به کار گیری از امواج ماکروویو یا الکترومغناطیسی برای تشخیص مقدار سطح مخازن وسیلو‌ها سود میبرد و سطح سنج اولتراسونیک از طریق امواج الکترو‌مکانیکی نسبت به تشخیص سطح مواد داخل مخازن منفعت میبرد. لول ترانسمیتر
از هر دو فناوری برای کاربردهای مشابه در صنایع به کار گیری میشود و هر دو نوع دستگاه از اصول مشابهی برای اندازه گیری سطح به کار گیری می کنند. با این موقتا، هر کدام از این فناوری ها در کاربردهای گوناگون در جایگاه خود، حائز اهمیت است.
در‌این دعوا کوشش کرده ایم سنسور راداری را با سنسور اولتراسونیک برای اندازه‌گیری سطح مایعات و جامدات مقایسه کنیم.
به عنوان فردی که تصمیم داریم از این تکنیک‌ها استعمال کنید بایستی هنگام تعیین یک شیوه اندازه‌گیری سطح، متغیرهای زیادی را در لحاظ بگیرید.
درین نوشته‌علمی، نحوه سعی هر فناوری نسبت به چند گزینه از تکنیک‌های دیگر مورد گفت و گو قرار خواهد گرفت. با ما همراه باشید.
حرفه آوری رادار و اولتراسونیک برای اندازه گیری سطح چه گونه شغل می کنند؟
ترانسمیتر رادار و اولتراسونیک، به طور مشابه عمل می کنند،بدین مضمون که اصول کارکرد هریک نسبتاً، مشابه می باشد.
ابزار سنجش سطح، در هر دو تکنیک، رو به زیر هست و سیگنال ارسالی را از سطح سیال، منعکس می کند.
درین طرز ها، سنسور الکترونیکی بر اساس مجال پرواز (TOF)، محاسبه ها و اندازه گیری را اعمال میدهد.
زمان پرواز در لول سنج چست؟ به زمان زمانیکه، امواج از لحظه ارسال تا منعکس شدن از روی سطح مواد و رسیدن به خود سنسور را فرصت پرواز می‌گویند.
شاید شما هم در انتخاب سطح سنج ها با حروف اختصاری K – X – Ka – C و W مواجه شده‌اید و این حروف اختصاری ذهنتان را مشغول نموده باشد برای آشنایی با حروف اختصاری مربوط به سطح سنج های راداری در‌پی به تفصیل آن ها میپردازیم:
C_band در معنای سنسور راداری که در حین موج 6 گیگا هرتز شغل میکند
K_band در زمان موج 26 گیگاهرتز عمل میکند
X_band در طول موج 10 گیگاهرتز شغل میکند
Ka_band در حین موج 40-27 گیگاهرتز شغل میکند
W_band در حین موج 85-75 گیگاهرتز عمل میکند
نوع و شکل سیگنال مورد به کارگیری در هر کدام از این تکنیک‌ها بسیار متعدد هست و حتی‌در خود فناوری راداری انواع مختلفی داراست.
فرکانس و طول موج امواج التراسونیک معمولا میان 20 کیلو هرتز تا 1 گیگا هرتز می باشد.
در پی نوشته‌علمی با تمرکز به مختصات و تعریفات سنسور راداری و اولتراسونیک اقدام به مقایسه اندازه گیری سطح به شیوه اولتراسونیک و طریق راداری، میپردازیم.
1- لول ترانسمیتر رادار برای تشخیص و اندازه‌گیری سطح
امواج ریز موج رادار، در واقع امواج الکترومغناطیسی میباشند؛ به‌این مضمون که برای انتقال سیگنال‌ها به دور و اطراف فیزیکی نیازی نیست و امواج رادار میتواند در خلأ نیز تکان کند.
به همین دلیل است که سیگنال های راداری ذیل تأثیر شرایطی همچون دما، فشار و نوع مواد فرآیند (به شرایط محیطی که سنسور در آنجا نصب می‌گردد) قرار نمی‌گیرند. حتی کف و بخارات ناشی از مواد.
قطعا بخوانید: سطح سنج راداری چیست + همگی چیز در امر لول سنج های راداری!
این فناوری، لول ترانسمیتر رادار را به یک تکنیک اندازه گیری سطح بی‌رقیب تبدیل میکند که به صورت تبارک در صنایع برای تشخیص سطح طیف وسیعی از مواد، مایع و جامد آیتم به کارگیری قرار می گیرد.
سنسورهای رادار با استفاده از فرکانس 80 گیگاهرتز، دارای زاویه پرتویی بسیار باریک می باشند؛ چیزی به اندازه 6/3 رتبه. این اندازه بدین مضمون است که بیشتر انرژی سیگنال رادار در یک حوزه کوچک متمرکز است و این سبب ساز میشود که رادار مثل یک هوش مصنوعی حرکت های همزن یا میکسر را فیلتر میکند و در خروجی سنسور راداری سیگنال بسیار مطلوبی ارسال میکند.
تمرکز ویژه پرتوی رادار همچنین هر “نویز” یا بازتاب ناخواسته مزاحم را به دست‌کم میرساند.
2- نحوه اولتراسونیک برای اندازه گیری سطح
امواج سنسور اولتراسونیک از نوع امواج مکانیکی میباشد، به این مضمون که برای عبور و وانتقال، به یک محیط فیزیکی نیاز دارد.
در اکثر موردها، این اطراف فیزیکی همان هوای گوشه و کنار یا هوای درون مخزن میباشد. سرعت سیگنال اولتراسونیک بستگی به محیطی دارااست که از آن عبور می کند.
سرعت انتشار امواج صوتی که در سطح سنج های اولتراسونیک به کارگیری میشود، وابستگی زیادی به جایگاه حرارت هوا، فشار، چگالی و مخلوط گاز محیطی که در آنجا نصب شد‌ه‌است را دارد.
پس در حالتی‌که هرمورد از این خصوصیات در حین پروسه در اکنون تغییر و تحول باشد، میتواند باعث به خطاهای اندازه گیری گردد.
از تفاوت های بارز ترانسمیتر راداری و اولتراسونیک میتوان به: سنسورهای اولتراسونیک برای اندازه گیری سطح با طریق معمولی‌تر و در فرایندهایی که تغییرات موقعیت، ناچیز میباشد، ایده‌آل تر میباشند در حالیکه سنسورهای راداری برای گوشه و کنار هایی با موقعیت فرایندی بسیارخشن طراحی شده‌اند.
برخلاف فرکانس و طول موج سنسور رادار، فرکانس اولتراسونیک، بیشتر تابعی از محدوده اندازه گیری میباشد؛ فرکانس های بالا برای اندازه گیری مسافت های زمانبر تر و فرکانس های پایین برای اندازه گیری فواصل کوتاه تر. از این نوشته‌علمی بهره میگیریم که ترانسمیتر اولتراسونیک برای مخازنی با ارتفاع بالا مناسب نیست.
برخی از حسگرهای اولتراسونیک می‌توانند بیشترین سیگنال‌های خود را به اندازه زاویه پرتو، 4 یا 5 سکو متمرکز کنند، اما به دلیل شکل امواج صوتی، سنسورهای اولتراسونیک احتمالاً بازتاب های ناخواسته از داخل مخزن را نیز دریافت می کنند.
این یعنی می تواند روی دقت اندازه گیری های سیگنال های دریافتی، تأثیر گذار باشد.
ارتباط مستقیم اندازه مخزن و نوع مواد باطن آن جهت تعیین روش اندازه گیری
برای انتخاب عالی سنسور برای اندازه گیری سطح، بایستی شکل، اندازه و مواد درون مخزن را به اعتنا شناسایی فرمائید.
این استدلال‌ها ادراک بهتری از نوع سنسور اندازه گیری ما یحتاج آماده میکند. آن‌گاه با تعیین محل و طریق نصب سنسور می‌قدرت اندازه‌گیری دقیق و قابل اعتقاد و باور‌تری از سطح بدست آورد.
سنسورهای رادار بر حسب فرکانس و طول موج ارسالی برای اندازه گیری سطح مخازن با ارتفاع بالا تر گزینه استفاده قرار می گیرند. در مقابل، سنسورهای اولتراسونیک برای فاصله‌های کمتر، خوب کار می‌کنند.
اما با پیشرفت فناوری، سنسورهای اولتراسونیک با اندازه‌گیری استثنایی، در فواصل کمتر از 15 سانتی متر، نسبتاً اندازه‌گیری دقیقی دارا هستند.
با این موقتی برای اکثر مخازن کوچک و کم ارتفاع، سنسورهای راداری 80 گیگاهرتزی، عملکردی مشابه عملکرد اولتراسونیک دارا هستند.
به علاوه، این سنسورهای جدید دارای آنتن های کوچک با اتصالات متناسب میباشند. این گزینه آن ها را برای این مخازن کوچک مناسب کرده است.
در مخازن ارتفاع معدل، هر دو شیوه راداری و سنسورهای اولتراسونیک تلاش خیر دارند، با این در حال حاضر، هنگام استفاده از سنسورهای روش اولتراسونیک(فرا صوت) می بایست برای هر گونه نقص یا اختلال شایستگی داشت.
سنسورهای اولتراسونیک با فرکانس پایین که برای دامنه‌های بلندتر مورد به کارگیری قرار میگیرند، معمولاً به دهانه بزرگتری در بالای مخزن نیاز دارند.
ضمن این، همه سنسورهای اولتراسونیک دارای یک “حوزه نزدیک” یا “پهنای مرده” می باشند. این حوزه در واقع یک نقطه کور در حوالی سنسور میباشد که سنسور نمی‌تواند آن را اندازه گیری کند.
“حوزه نزدیک” در سنسورهای اولتراسونیک دوربُرد ممکن است در حدود 1 متر باشند. درمقابل، سنسورهای راداری، افراد را قادر می سازد تا انتهای مخزن را اندازه گیری کنند.
شکل مخزن همچنین عاملی برای گزینش فناوری اندازه گیری سطح به طرز غیر تماسی هست. این دستور میتواند در روش نصب سنسور تأثیرگذار باشد.
یک سنسور اولتراسونیک به اتصالات جدیدی احتیاج داراست. در حالی که سنسور راداری می تواند به راحتی در بالای شناور نصب شود.
سیگنال‌های راداری می توانند به مخازن تشکیل‌شده از مواد غیر رسانا مانند پلی اتیلن، فایبرگلاس و شیشه نفوذ کنند. این ویژگی منحصربفرد و کاربردی اجازه میدهد تا سنسورهای راداری براحتی در بیرون مخازن، نصب شده و شغل اندازه‌گیری سطح را با دقت بالایی جاری ساختن دهد. همچنین در زمینه ی مخازن متحرک مانند IBC ها، که محتویات آنها معمولاً تنها با نگاه اپراتور تخمین زده می شد می‌اقتدار از سنسور رادار جدید وگا، که منحصرا برای مخازن پلاستیکی IBC طراحی شده است، مصرف شود.