Чым адрозніваюцца ультрагукавыя ўзроўніметры ад радарных узроўнемераў?

Узровень з'яўляецца адным з важных мэтавых параметраў маніторынгу прамысловых працэсаў. Пры бесперапынным вымярэнні ўзроўню розных рэзервуараў, сіласаў, басейнаў і г.д. складана знайсці прыборы для вымярэння ўзроўню, якія могуць адпавядаць усім рабочым умовам, з-за шырокага спектру палявых умоў.

Сярод іх радарныя і ультрагукавыя ўзровеньмеры шырока выкарыстоўваюцца ў бескантактавых вымяральных прыборах. Дык у чым розніца паміж радарным і ультрагукавым узроўнемерамі? Які прынцып гэтых двух відаў вымярэнняў? Якія перавагі радарнага і ультрагукавога ўзроўнемера?

Па-першае, ультрагукавы вымяральнік ўзроўню

Звычайна гукавую хвалю з частатой больш за 20 кГц называюць ультрагукавой хваляй. Ультрагукавая хваля — гэта разнавіднасць механічнай хвалі, гэта значыць механічныя ваганні ў пругкім асяроддзі ў працэсе распаўсюджвання. Яна характарызуецца высокай частатой, кароткай даўжынёй хвалі, малой дыфракцыйнай з'явай і добрай накіраванасцю, можа ператварацца ў прамень і распаўсюджвацца па кірунку.

Ультрагукавое згасанне ў вадкасцях і цвёрдых целах вельмі малое, таму пранікальная здольнасць высокая, асабліва ў светла-непразрыстых цвёрдых целах. Ультрагук можа пранікаць на дзесяткі метраў у даўжыню, сустракаючы прымешкі або паверхні падзелу, што прыводзіць да значнага адлюстравання, і менавіта для гэтага выкарыстоўваецца вымярэнне ўзроўню ультрагуку.

У тэхналогіі ультрагукавога выяўлення, незалежна ад тыпу ультрагукавога прыбора, неабходна пераўтварыць электрычную энергію ў ультрагукавае выпраменьванне, а затым атрымаць назад у электрычныя сігналы. Прылада для выканання гэтай функцыі называецца ультрагукавым пераўтваральнікам, таксама вядомым як зонд.

Падчас працы ультрагукавы пераўтваральнік размяшчаецца над вымяраемым аб'ектам і выпраменьвае ультрагукавую хвалю ўніз. Ультрагукавая хваля праходзіць праз паветранае асяроддзе, адлюстроўваецца назад, калі сустракаецца з паверхняй вымяраемага аб'екта, і прымаецца пераўтваральнікам, дзе пераўтвараецца ў электрычны сігнал. Пасля выяўлення гэтага сігналу электронны дэтэктар пераўтварае яго ў сігнал узроўню для адлюстравання і вываду.

Два, радарны ўзровеньмер

Рэжым працы радарнага ўзроўню такі ж, як і ў ультрагукавога, і радарны ўзровеньмер таксама выкарыстоўвае рэжым перадачы-адлюстравання-прыёму. Розніца заключаецца ў тым, што вымярэнне радарнага ультрагукавога ўзроўню ў асноўным абапіраецца на ультрагукавы пераўтваральнік, у той час як радарны ўзровеньмер абапіраецца на высокачашчынную галоўку і антэну.

Ультрагукавыя ўзроўнімеры выкарыстоўваюць механічныя хвалі, а радарныя — электрамагнітныя хвалі звышвысокай частаты (ад некалькіх Г да дзясяткаў Г герц). Электрамагнітныя хвалі распаўсюджваюцца з хуткасцю святла, і час іх распаўсюджвання можа быць пераўтвораны ў сігнал узроўню з дапамогай электронных кампанентаў.

Яшчэ адзін распаўсюджаны радарны ўзровеньмер - гэта радарны ўзровеньмер з накіраванай хваляй.

Хвалева-радарны ўзровеньмер — гэта радарны ўзровеньмер, заснаваны на прынцыпе рэфлектаметрыі ў часовай вобласці (TDR). Электрамагнітны імпульс радарнага ўзроўнюмера распаўсюджваецца ўздоўж сталёвага троса або зонда з хуткасцю святла. Калі ён дасягае паверхні вымяранага асяроддзя, частка імпульсу радарнага ўзроўню адлюстроўваецца, утвараючы рэха, і вяртаецца да прылады запуску імпульсаў па тым жа шляху. Адлегласць паміж перадатчыкам і паверхняй вымяранага асяроддзя прапарцыйная часу распаўсюджвання імпульсу, на працягу якога вылічваецца вышыня ўзроўню вадкасці.

Па-трэцяе, перавагі і недахопы радарнага і ультрагукавога ўзроўню

1. Ультрагукавая дакладнасць не такая добрая, як у радара;

2. З-за залежнасці частаты ад памеру антэны, радарны ўзровеньмер з больш высокай частатой меншы па памеры і прасцейшы ў ўсталёўцы;

3. Паколькі частата радара вышэйшая, даўжыня хвалі карацейшая, і лепшае адлюстраванне ад нахіленых цвёрдых паверхняў;

4. Сляпая зона вымярэння радара меншая, чым у ультрагукавых вымярэннях;

5. З-за больш высокай частаты радара кут прамяня радара невялікі, энергія сканцэнтравана, а здольнасць рэха ўзмацняецца, што спрыяе прадухіленню перашкод;

6. У параўнанні з ультрагукавымі ўзроўнюмерамі, якія выкарыстоўваюць механічныя хвалі, радар практычна не схільны да ўздзеяння вакууму, вадзяной пары ў паветры, пылу (акрамя графіту, ферасплаваў і іншага пылу з высокай дыэлектрычнай пранікальнасцю), змен тэмпературы і ціску;