اساس کار لول سنج راداری
سطح سنج راداری که با نام‌های دیگری مانند لول سنج راداری، ارتفاع سنج راداری و نیز ترانسمیتر سطح راداری شناخته می گردد، نوعی سنسور سطح هستند که برای مطالعه پیوسته بر سطح مواد مو جود در مخازن و یا چاه‌ها مورد استفاده قرار می گیرند.
مانند هر ابزار دقیق دیگری، لول ترانسمیترهای راداری بسته به حالت، گوشه و کنار و ماده آیتم مقصود به انواع مختلفی تقسیم می شوند. حسگرهای سطح راداری همان طور که از نامشان پیداست، برپایه تکنولوژی امواج الکترومغناطیسی کار می‌کنند؛ بدین ترتیب می توانند بدون تماس با ماده باطن مخزن و یا چاه، ارتفاع آن را اندازه‌گیری کنند.
در‌این مقاله از بلاگ آداک مراحل سپهر به رادار لول ترانسمیترها پرداخته و به شما کمک خواهیم کرد تا انواع آنان و بهترین برندها در این باره را بشناسید تا بتوانید به راحتی تجهیز موردنظر خود را تهیه و تنظیم نمایید. با ما یاور باشید!اساس کار لول سنج راداری
قبل از سخن در زمینه‌ی گونه های سطح سنج‌های راداری، آغاز باید به طور خلاصه نحوه کوشش آنها را بدانیم. مبنا عمل لول ترانسمیترهای راداری، بر مبنای اندازه‌گیری فرصت ارسال امواج مایکروویو تا عکس العمل این امواج از سطح مواد است.
در وهله اولیه، پالس امواج از سنسور به داخل مخزن منعکس می‌شوند. این امواج با عکس العمل با سطح مواد، بازتاب پیدا کرده و دوباره توسط تجهیز دریافت می گردند. آن گاه با کسر فاصله زمانی قسمت خالی مخزن مقدار دقیق مواد باطن مخزن بدست می‌آید و آن را بصورت سیگنال‌های ابزار دقیق از قبیل 4 الی 20 میلی آمپر به کنترلر ارسال می‌کنند.
گونه های سطح سنج‌های راداری
لول ترانسمیترهای راداری به دودسته تقسیم می‌شوند: معمولی با گسترش آزاد امواج (Air Firing) و موج هدایت شونده (Guided Wave). پیرو درباره ی هر کدام از این اشکال و نیز تفاوت‌های این دو نوع از ترانسمیترها صحبت خوا هیم نمود.
1.سطح سنج پیشرفت موج آزاد
در‌این نوع از سطح سنج‌های راداری، امواج سنسور به طور آزاد داخل مخزن یا چاه منتشر میگردند و بعد از عکس العمل با سطح ماده مو جود، منعکس میگردد. این نوع از تجهیزات اندازه گیری سطح به شدت در صنعت استفاده شده و برای مخازن استاندارد، یکی از بهترین گزینه‌های جانور برای پایش سطح میباشند.
گونه های مختلفی از این ترانسمیترهای سطح وجود دارا هستند که با تمرکز به نیاز کاربر میتوانند گزینش شوند. مثلا در شرایطی که قطر مخزن مقداری کوچکتر باشد، میتوان برای متمرکز کردن امواج از فرستنده هورن (Horn) به کار گرفت. یا به عنوان مثال در مدل‌های متفاوت، فرکانس امواج منتشر شده نیز میتوانند متفاوت باشند. هرچه فرکانس بیشتر باشد، اندازه‌گیری دقیقتر بوده و گازها و بخارات مزاحم تأثیر مخرب کمتری خواهند داشت.
توان سیگنال بازگشت رادار به دست اندرکاران مختلفی بستگی داراست:
سطح جنس
فاصله دربین سطح محصول و حسگر
بازتاب متاع
عوامل مرتبط با سطح مال:
یک سطح جنس آشفته و متلاطم به احتمال زیاد سیگنال رادار را در جهات دیگر دور از آنتن رادار منعکس می کند همچنین حیف کردن حتی جزئی از سیگنال نیز می تواند در فاصله های زمان بر تر صورت دهد، و این مساله اصلی بایستی در مخازن و سیلو های با ارتفاع بالا در لحاظ گرفته خواهد شد. و در نهایت بایستی این را نیز در لحاظ داشت که کلیه مواد و محصولات، امواج ارسالی توسط رادار را به یک اندازه منعکس نمی‌کنند.
ثابت دی الکتریک ارتباط مستقیمی با بازتابش امواج راداری:
لازم به ذکر است اقتدار سیگنال لول ترانسمیتر راداری نیز در مواجهه با محصول درون مخزن فرق خواهد کرد. مثلا: تولیدات رسانا نسبتاًً کل انرژی امواج ماکروویو را منعکس می کنند در حالی که تولیدات نارسانا فقط بخشی از انرژی امواج رادار را منعکس می کنند. این خاصیت بازتابی به عنوان ثابت دی الکتریک کالا نامیده می گردد. تولیدات با بازتاب بالا مانند آب دارای ثابت دی الکتریک بالا می باشند در حالی که تولیدات با بازتاب ضعیف مانند روغن دارای ثابت دی الکتریک پایین هستند.
رابطه فاصله در میان مواد باطن مخزن با سنسور راداری :
محدوده سیگنال هایی که حسگر رادار می تواند تشخیص دهد، محدوده دینامیکی آن نامیده می گردد. حسگرهایی با دامنه دینامیکی والا به اندازه کافی حساس میباشند تا سیگنال های ضعیف و همچنین سیگنال های قوی را ثبت کنند. حساسیت رادار از تولید کننده ای به تولیدکننده دیگر و حتی از سنسوری به سنسور دیگر در خط ابزار خالق متعدد میباشد.
.سطح سنج موج هدایت شونده
در حسگرهای راداری نوع موج هدایت شونده، پالس امواج عوض اینکه به طور آزاد منتشر شوند، از طریق یک پروب به باطن مخزن و یا چاه هدایت می‌شوند. سپس این امواج از سطح مواد موجود منعکس شده و سنسور با دریافت و تعبیروتفسیر این امواج، ارتفاع مواد موجود را تشخیص میدهد. در این نحوه، ارتفاع مخزن و یا عمق چاه التفات بسیار زیادی دارد؛ چراکه طول پروب بایستی نسبت به آن تعیین شود.
می بایست در نظر گرفت که علیرغم به کار گیری از تکنولوژی رادار، این شرکت از لول سنج‌های راداری با مواد داخل مخزن به طور مستقیم در تماس میباشند. بدین ترتیب قبل از هر اقدامی راجع‌به تهیه تجهیز، بایستی نوع مواد، دما و فشار مخزن را نیز در لحاظ گرفت؛ زیرا تجهیز در تماس بی واسطه با این ماده خواهد بود.
تفاوت ترانسمیترهای سطح Air Firing و Guided Wave
هرکدام از انواع رادار لول ترانسمیترها، برای کاربردهای خاصی به کارگیری می گردند. زمانی که می‌خواهید تجهیز مناسب برای نیاز خود را گزینش فرمایید، بایستی یک‌سری گزینه را در لحاظ بگیرید. قطر مخزن، نوع ماده داخل مخزن و نیز بهداشتی بودن یا نبودن شیوه اندازه‌گیری به عنوان مثال این موردها می باشند. به خواندن ادامه دهید تا یک بار برای همیشه، تفاوت‌های این دو نوع از لول ترانسمیترها را فرا بگیرید!
دست کم قطر مخزن قابل استفاده
همان طور که میدانید، امواج الکترومغناطیسی هرچه از محل سنسور یا همان محل تابش دورتر می شوند، سطح زمان آنان افزایش مییابد.
در حالتی‌که مخزن مدنظر ما دارای قطر کمی باشد، در نقطه ای خاص این امواج با دیواره مخزن عکس العمل کرده و انعکاس داده می گردند.لول ترانسمیتر سنسور سطح این انعکاس را دریافت کرده و به غلط، به عنوان سطح مواد باطن مخزن به ما گزارش می دهد. یعنی ما نه فقط نمی‌توانیم پایین تر از ان نقطه خاص بر سطح تفحص داشته باشیم، بلکه حتی نمی‌توانیم صدق داده‌های گزارش شده بوسیله سنسور را نیز تایید کنیم! در چنین شرایطی، استعمال از لول ترانسمیتر راداری با آنتن کپسولی و یا آنتن با فوکوس خوب، برای تشخیص بهترین مورد ممکن میباشد. ولی در‌حالتی که روش غیر تماسی مد حیث شما باشد.
جدیدترین فناوری پیشرفته از بهترین طراح و مخترع رادار (VEGA) در دانا : در‌این لول سنج راداری دارای تمرکز بی‌نظیر امواج، شما را حاذق میسازد تا سطح مواد درون مخازن را با دقت فوق العاده بالا مورد تشخیص قرار دهید.پرشین ابزار دقیق این نسل تازه از سنسورهای سطح دارای کوچکترین آنتن در نوع خود هستند.
اقتدار تشخیص سطح دربین فازها در مایعات چندفازی
گاهی ممکن است داخل یک مخزن مایعی باشد که خود مخلوطی از دو ماده متعدد میباشد. مثلا در مخازن نفت نپخته، مایع درون مخزن مخلوطی از آب نمک و نفت نپخته میباشد. درین مخازن، بایستی به قدری نفت در مخزن وجود داشته باشد که آب نمک وارد لوله برداشت (که در قسمت فوقانی مخزن است) نشود. البته چه‌گونه می توانیم بفهمیم که از مایع داخل این مخزن، چه مقدار نفت خام و چه پاره ای آب نمک میباشد؟