Šiuolaikinėje pramonėje lygio matavimas yra esminis žingsnis siekiant užtikrinti gamybos saugumą ir efektyvumą. Lygio matuokliai naudojami skysčių ar kietų medžiagų lygiui stebėti realiu laiku, kad būtų geriau valdomas gamybos procesas. Dvi įprastos lygio matuoklių technologijos-ultragarsiniai lygio matuokliai ir radaro lygio matuokliai-turi unikalių pranašumų ir trūkumų.
I. Darbo principas
Ultragarsinis lygio matuoklis: išnaudoja ore sklindančių garso bangų savybę. Jis skleidžia tam tikro dažnio ultragarsinius signalus, kurie atsispindi terpėje. Skysčio lygis apskaičiuojamas išmatuojant laiko skirtumą tarp siuntimo ir priėmimo. Perdavimo dažnis paprastai yra nuo 20 iki 200 kHz.
Radaro lygio matuoklis: remiantis aukšto-dažnio elektromagnetinių bangų principu, jis skleidžia elektromagnetines bangas per anteną link išmatuotos terpės paviršiaus. Susidūrusios su skysčio paviršiumi bangos atsispindi atgal į priėmimo įrenginį. Atstumas iki skysčio paviršiaus apskaičiuojamas pagal laiko skirtumą arba dažnių skirtumą tarp siunčiamų ir priimamų signalų. Radaro lygio matuokliai paprastai veikia aukštų -dažnių diapazone, ypač nuo 6 GHz iki 80 GHz.
II. Matavimo našumas ir taikomos eksploatavimo sąlygos
Radaro lygio matuoklis:
Radaro lygio matuokliai naudoja mikrobangų signalus skysčio lygiui nustatyti, matuodami laiką, per kurį signalas atsispindi nuo medžiagos paviršiaus. Radaro lygio matuokliai turi tokius pranašumus kaip didelis tikslumas, didelis matavimo diapazonas, stipri anti{1}} trikdžių galimybė ir paprastas montavimas. Jie tinka atšiaurioms aplinkoms, tokioms kaip aukšta temperatūra, aukštas slėgis ir stipri korozija, tačiau turi dielektrinės konstantos (dielektrinės konstantos įtakos radaro lygio matuokliams) reikalavimus. Radaro lygio matuokliai turi nedidelę akląją zoną, todėl jie tinka naudoti, kai reikia didelio-tikslumo matavimo. Pasirinkus skirtingus dažnius ir antenų tipus (prietaisų pasirinkimas|radaro lygio matuoklio antenų tipai), jie gali patenkinti sandarių talpyklų, apdorojimo bakų su maišytuvu, klampių ir labai korozinių skysčių, silosų su dideliu dulkių, garų ir putų kiekiu bei didelio{6}}atstumo, didelio{7} tikslumo lygio matavimo poreikius.
Privalumai
1. Didelis tikslumas ir stabilumas: radaro lygio matuoklio matavimams įtakos neturi aplinkos temperatūra, oro slėgis ir drėgmė, todėl jie tinka aplinkai, kuriai keliami dideli tikslumo reikalavimai.
2. Stipri anti-trukdžių galimybė: radaro bangos gali prasiskverbti į tokias medžiagas kaip garai, dulkės ir burbuliukai, todėl jas ypač tinka naudoti sudėtingoje ir atšiaurioje aplinkoje.
3. Platus pritaikymas: Radaro lygio matuokliai gali būti plačiai naudojami ekstremaliose aplinkose, tokiose kaip aukšta temperatūra, aukštas slėgis ir koroziniai skysčiai, todėl jie ypač tinkami tokioms pramonės šakoms kaip naftos chemija ir metalurgija.
Apribojimai
1. Didelės sąnaudos: pradinės investicijos į radarų lygio matuoklius yra gana didelės, todėl jie labiau tinka didelio-masto, aukštų{2}}pramonės aplinkai.
2. Aukšti montavimo reikalavimai: Radarinius lygio matuoklius reikia tiksliai sumontuoti ir sureguliuoti, kad būtų užtikrintas optimalus veikimas, ypač kai jie montuojami uždarose erdvėse.
Ultragarsinis lygio matuoklis:
Ultragarsiniai lygio matuokliai naudoja garso bangų sklidimo principą, skleidžia ultragarso signalus į skysčio paviršių ir matuoja atspindžio laiką skysčio lygiui nustatyti. Jie dažniausiai naudojami skysčių ir kietųjų medžiagų lygiui stebėti ir yra ypač tinkami aplinkoje, kurioje yra didelių skirtumų. Ultragarsiniai lygio matuokliai tinka atviroms vandens talpykloms, nuotekų rezervuarams, reguliavimo rezervuarams, požeminio vandens šuliniams, lietaus vandens šuliniams ir paprastam ne-kontaktiniam lygiui matuoti esant normalioms temperatūros ir slėgio sąlygoms, taip pat kainoms-jautrioms programoms, kur didelis tikslumas nėra labai svarbus. Tačiau juos gali trikdyti aplinkos veiksniai, tokie kaip temperatūros svyravimai, vandens garų kondensacija ir stiprios dulkės ar lašeliai. Ultragarsinių lygio matuoklių matavimo diapazonas yra palyginti mažas, tinka mažiems ir vidutinio dydžio konteineriams, tačiau jie turi didelę akląją zoną, kurią montuojant reikia pakankamai laisvos vietos. Ultragarsiniai lygio matuokliai netinka vakuuminiams,{8}}daug garų ar putojantiems paviršiams.
Privalumai
1. Didelės sąnaudos-Efektyvumas: palyginti su radaro lygio matuokliais, ultragarsinių lygio matuoklių įsigijimo ir įrengimo išlaidos yra mažesnės, todėl jie tinka mažoms ir vidutinėms įmonėms, kurių biudžetas yra ribotas.
2. Lengvas montavimas ir priežiūra: kadangi ultragarsiniams lygio matuokliams nereikia tiesioginio kontakto su išmatuota terpe, juos galima montuoti ir prižiūrėti gana sudėtingoje aplinkoje. 3. Didelis prisitaikymas: tinka daugumai skysčių ir kietų medžiagų, pvz., vandens valymo, chemijos ir maisto pramonės.
Apribojimai
Jautrūs aplinkos veiksniams: Ultragarsiniai lygio matuokliai yra jautrūs aplinkos veiksniams, tokiems kaip temperatūra, drėgmė ir oro slėgis. Dėl garų ar burbuliukų matavimai gali būti netikslūs.
Trikdžiai dėl kliūčių: ant skysčio paviršiaus plūduriuojantys objektai ar nuosėdos gali trukdyti sklisti garso bangoms ir turėti įtakos matavimo tikslumui.
III. Kaip pasirinkti tinkamą lygio matuoklį?
1. Aplinkos veiksniai: jei gamybos aplinkoje yra daug garų, burbuliukų ar kitų trukdančių medžiagų, radiolokaciniai lygio matuokliai yra tinkamesni, ypač esant aukštai{1}}temperatūrai ar aukštam{2}}slėgiui. Ultragarsiniai lygio matuokliai tinka aplinkoje, kurioje yra stabilesnės sąlygos ir mažiau trukdžių.
2. Biudžeto apribojimai: jei biudžetas ribotas, ultragarsiniai lygio matuokliai siūlo ekonomišką-parinktį. Tinka darbams, kuriems taikomi ne tokie griežti tikslumo reikalavimai.
3. Tikslumo reikalavimai: jei reikia didelio-tikslumo matavimo, radaro lygio matuokliai yra neabejotinai geresnis pasirinkimas, ypač tais atvejais, kai labai svarbu stebėti skysčio lygio pokyčius.
Galiausiai ultragarsinio lygio matuoklio ir radaro lygio matuoklio pasirinkimas priklauso nuo konkrečių taikymo reikalavimų. Ultragarsiniai lygio matuokliai tinka bendroms pramoninėms reikmėms dėl mažos kainos ir paprasto montavimo, o radaro lygio matuokliai yra tinkamiausias pasirinkimas sudėtingose aplinkose dėl didelio tikslumo ir stiprių anti- trikdžių. Suprasdamos šių dviejų technologijų privalumus ir apribojimus, įmonės gali pasirinkti tinkamiausią pasirinkimą pagal savo biudžetą, tikslumo reikalavimus ir darbo aplinką.
