Pramoninėje automatikoje tikslus lygio matavimas yra labai svarbus proceso kontrolei ir saugai. Radarai ir ultragarsiniai lygio matuokliai yra dvi dažniausiai naudojamos technologijos.
Kiekviena technologija turi savo unikalių pranašumų, tačiau norint pasirinkti tinkamą instrumentą, būtina suprasti jų skirtumus ir taikomus scenarijus.
Darbo principas
Radaro lygio matuokliai skleidžia mikrobangų signalus, kurie sklinda oru ir atsispindi, kai susiduria su medžiagos paviršiumi.
Prietaisas apskaičiuoja atstumą iki medžiagos, matuodamas laiko skirtumą tarp signalo perdavimo ir priėmimo. Radaro lygio matuokliai paprastai veikia aukšto -dažnių diapazone, ypač nuo 6 GHz iki 80 GHz, priklausomai nuo modelio ir taikymo.
Kita vertus, ultragarsiniai lygio matuokliai naudoja garso bangas, kurios paprastai perduodamos 20–200 kHz dažniu. Jų matavimo principas panašus į radaro, atstumą nulemiantis pagal laiko skirtumą tarp garso bangos, pasiekiančios medžiagos paviršių ir atsispindėjimo atgal.
Prisitaikymas prie aplinkos
Vienas iš pagrindinių faktorių renkantis radarą arba ultragarsinį lygio matuoklį yra aplinkos sąlygos.
Radaro lygio matuokliai neveikia nei temperatūros, nei slėgio pokyčiai, nei vietinės{0}}dulkės, garai, putos ir kt. Dėl to jie idealiai tinka naudoti atšiaurioje aplinkoje, kurioje yra aukšta temperatūra, didelis slėgis ir didelis dulkių kiekis, pvz., chemijos gamyklose ar kasybos pramonėje (Zhou ir kt., 2022).
Nors ultragarsiniai lygio matuokliai yra pigesni, jie jautrūs aplinkos sąlygoms. Temperatūros svyravimai turi įtakos garso bangų sklidimo greičiui, todėl atsiranda matavimo klaidų. Be to, aplinkoje, kurioje yra daug garų, putų ar dulkių, ultragarso bangų sklidimas gali trukdyti, o tai turi įtakos matavimo stabilumui (Smith & Johnson, 2021).
Tikslumas ir diapazonas
Radaro lygio matuokliai paprastai pasižymi didesniu tikslumu, o matavimo paklaidos siekia net ±1 mm, ypač aukšto -dažnio modeliuose. Be to, radaro lygio matuoklių matavimo diapazonas gali būti didesnis nei 80 metrų, todėl jie tinka aukštiems silosams arba didelėms talpykloms (Miller, 2020).
Ultragarsinių lygio matuoklių tikslumas yra santykinai mažesnis, matavimo diapazonas paprastai yra 30 metrų, tinka mažiems ir vidutinio dydžio bakams. Jų matavimo efektyvumas pablogėja aplinkoje, kurioje yra stipri turbulencija arba dulkės.
Kaina ir sudėtingumas
Ultragarsiniai lygio matuokliai yra mėgstami dėl paprastos konstrukcijos ir mažos kainos. Juos lengva įdiegti ir prižiūrėti, jie tinka paprastoms reikmėms palyginti stabilioje aplinkoje. Tačiau atšiaurioje aplinkoje jų ilgalaikis patikimumas gali būti paveiktas{2}}, todėl vėliau gali padidėti priežiūros išlaidos.
Radariniai lygio matuokliai, nors ir turi didesnę pradinę kainą, siūlo didesnį taikymo lankstumą ir didelį patikimumą sudėtingose aplinkose, todėl ilgalaikės priežiūros išlaidos{0}}mažesnės. Jie ypač ekonomiški tais atvejais, kai nereikia dažnos priežiūros ir kalibravimo (Chen ir kt., 2021).
Pramoniniai pritaikymai
Radariniai lygio matuokliai ypač tinka pramonės sektoriams, tokiems kaip nafta, chemija ir kasyba, kur reikalingi tikslūs ir patikimi matavimai. Jie palaiko stabilų matavimo našumą net esant aukštam slėgiui, aukštai temperatūrai ir dulkėtoms sąlygoms.
Ultragarsiniai lygio matuokliai labiau tinka paprastesnėms aplinkoms, pvz.,{0}}neslėginiams rezervuarams ir vandens valymo įrenginiams. Dėl ne-invazinių matavimo savybių ultragarsiniai lygio matuokliai taip pat plačiai naudojami maisto ir gėrimų pramonėje.
Radarai ir ultragarsiniai lygio matuokliai turi savo unikalius taikymo scenarijus. Atšiaurioje aplinkoje arba programoms, kurioms reikia didelio tikslumo ir didelio atstumo{1}}matavimo, radaro lygio matuokliai yra neabejotinai geresnis pasirinkimas.
Mažiau reikalaujančiais scenarijais ultragarsiniai lygio matuokliai yra ekonomiškesnis{0}}sprendimas.
Galiausiai, norint užtikrinti optimalius matavimo rezultatus pramoniniuose procesuose, norint pasirinkti tinkamą lygio matavimo technologiją, reikia suprasti konkrečius taikymo reikalavimus, taip pat kiekvienos technologijos pranašumus ir apribojimus.
