SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS
ไทย
อัปเดตบล็อก

เซ็นเซอร์ระดับอัลตราโซนิกกับเซ็นเซอร์ระดับเรดาร์


วันที่: 2019.3.25


เครื่องมือวัดระดับ



เซ็นเซอร์ระดับอัลตราโซนิกกับเซ็นเซอร์ระดับเรดาร์

  • เครื่องส่งสัญญาณระดับอัลตราโซนิก และเรดาร์พื้นที่ว่างมักจะใช้ในกรณีที่จำเป็นต้องมีการตรวจวัดระดับอย่างต่อเนื่องเนื่องจากมีข้อดีมากกว่าเทคโนโลยีอื่น ๆ
  • เซ็นเซอร์ระดับอุลตร้าโซนิคใช้คริสตัลเพียโซเพื่อสร้างพัลส์เชิงกลที่ปล่อยออกมาจากเยื่อหุ้มเซ็นเซอร์ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นของอากาศและตัวกลางคลื่นเสียงสามารถสะท้อนจากพื้นผิวของตัวกลางในกระบวนการ เมมเบรนเซ็นเซอร์รับชีพจรที่สะท้อนกลับภายในเวลาที่คล้ายกับระยะห่างระหว่างเมมเบรนเซ็นเซอร์และพื้นผิวขนาดกลาง เนื่องจากมีการตั้งโปรแกรมระยะการสอบเทียบที่ว่างเปล่าเมื่อเซ็นเซอร์ได้รับหน้าที่เครื่องมือสามารถให้ระดับโดยการลบระยะทางจากระยะการสอบเทียบที่ว่างเปล่า
  • เซ็นเซอร์ระดับอัลตราโซนิกจากนั้นส่งพัลส์ไปยังพื้นผิวของของเหลวหรือของแข็งเพื่อกำหนดระดับถัง นอกจากนี้ยังวัดเวลาเที่ยวบินสำหรับสัญญาณที่สะท้อน พัลส์อุลตร้าโซนิคต้องการอากาศเป็นตัวกลางในการส่งผ่าน มันทำงานตามความเร็วของเสียงในอากาศ ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้สำหรับวัดระดับบนสูญญากาศ หากมีก๊าซเช่นไนโตรเจน (N2), คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และมีเธนในเซ็นเซอร์หรือพื้นผิวมันจะส่งผลให้ความเร็วของเสียงแตกต่างกันทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดขนาดใหญ่
  • เรดาร์ทำงานในหลักการเดียวกับการบินข้ามเวลาในระดับอัลตราโซนิก ความแตกต่างระหว่างพวกเขาคือการใช้ไมโครเวฟความถี่สูงที่ผลิตจากเสาอากาศ ตรงข้ามกับคลื่นเสียงที่สะท้อนตามการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นไมโครเวฟดำเนินการตามการเปลี่ยนแปลงของค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของสื่อกระบวนการ ไมโครเวฟไม่ต้องการอากาศเป็นตัวส่งสัญญาณเนื่องจากเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์จึงเหมาะที่จะใช้ในสุญญากาศหรือการปรากฏตัวของก๊าซอื่น ๆ ในอากาศ เครื่องมือวัดระดับเรดาร์ใช้ในการส่งไมโครเวฟไปยังของเหลวหรือของแข็งและวัดเวลาการบินสำหรับสัญญาณที่สะท้อนเพื่อกำหนดระดับ

การใช้งานเครื่องส่งสัญญาณระดับอัลตราโซนิก

  • เซ็นเซอร์วัดระดับอัลตราโซนิกมีผลบังคับใช้ในการใช้งานหลายประเภทรวมถึงแอ่งน้ำฝนบ่อเปียกและสารเคมีน้ำเสีย พวกเขามีความยืดหยุ่นต้องบำรุงรักษาน้อย
  • ผู้ใช้รายอื่นหลีกเลี่ยงเซ็นเซอร์วัดระดับอัลตราโซนิกเพราะในอดีตพวกเขาให้การวัดที่ผิดพลาดอันเป็นผลมาจากการควบแน่น อย่างไรก็ตามมีเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกที่มาพร้อมกับการทำความสะอาดตัวเองอัตโนมัติซึ่งกำจัดข้อผิดพลาดการควบแน่น มันทำงานได้โดยการตรวจสอบเมมเบรนแอมพลิจูดของเซ็นเซอร์ ตรวจจับการควบแน่นโดยการลดความกว้างของแอมพลิจูด จากนั้นหน่วยจะเพิ่มผลึกความถี่ piezo ดังนั้นจึงส่งผลในการทำความสะอาดตัวเองที่ช่วยให้เมมเบรนเซ็นเซอร์ไม่เกิดผลการหน่วงการควบแน่น ดังนั้นคุณสมบัตินี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้เทคโนโลยีล้ำเสียงโดยไม่ต้องกังวลเรื่องการควบแน่น
  • เซ็นเซอร์ระดับยังใช้ในการวัดระดับไลเดอร์และฝายซึ่งแปลงเป็นอัตราการไหลโดยใช้เส้นโค้ง QH เซ็นเซอร์อัลตราโซนิคจำนวนมากมาพร้อมกับเส้นโค้ง QH ที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าสำหรับฟลูอิดและฝายที่แตกต่างกัน เครื่องมืออื่น ๆ อนุญาตให้เข้าใช้ตารางที่ใช้ในเครื่องย่อยหรือฝายที่ไม่ได้มาตรฐาน สิ่งนี้จะช่วยลดค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีเรดาร์
  • เครื่องมือวัดระดับอัลตราโซนิกยังใช้ในการวัดแอ่งน้ำฝนเพื่อป้องกันพืชน้ำเสียจากการบรรทุกเกินพิกัด มันสามารถทำได้โดยการวัดตัวแปรทั้งหมดพร้อมกับเซ็นเซอร์ระดับในอ่างที่เชื่อมต่อกับระดับที่เชื่อมต่อซึ่งส่งประมาณ 1,000 ฟุตจากเซ็นเซอร์
  • เครื่องวัดระดับอัลตราโซนิกมีขนาดเล็กจึงสามารถติดตั้งในสถานที่คับเช่นเพดาน นอกจากนี้ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการวัดค่าสูงในหลอดเพื่อการป้องกันน้ำท่วมแม้ว่าจะอยู่ใต้น้ำ หากใช้ในบ้านที่มีอุณหภูมิต่ำควรใช้เครื่องทำความร้อนเพื่อป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็งเพื่อการวัดที่เชื่อถือได้
  • เซ็นเซอร์การวัดสองระดับจะใช้กับการติดตั้งหนึ่งอัปสตรีมและดาวน์สตรีมเพื่อวัดความแตกต่างของระดับเมื่อทำความสะอาดหน้าจอบาร์เชิงกล ระดับที่ได้จะใกล้เคียงกันเมื่อหน้าจอสะอาด อย่างไรก็ตามต้นน้ำจะเพิ่มขึ้นเมื่อหน้าจอแท่งดักจับสิ่งสกปรกและของแข็ง

แอพพลิเคชั่นวัดระดับเรดาร์

radar ultrasonic sound microwave echo

radar level meter

ข้อสรุป


radar level meter Ultrasonic Level meter and Radar level Meter Comparison
เครื่องวัดระดับเรดาร์เครื่องวัด ระดับอัลตราโซนิก

The main measurement difference is how each sensor works through the space above the liquid. Ultrasonic sensors use sound, so changes in gas composition or temperature can change sound speed and affect the calculated level. Radar uses microwaves and does not rely on sound speed. This can be an advantage when the gas conditions vary, but it does not remove the need to check the materials exposed to the tank atmosphere.

For acid service, the choice comes down to the actual gas conditions and the chemical compatibility of the selected instrument. Ultrasonic can be considered when the gas path is stable and its exposed materials are suitable. Radar is worth evaluating when changing gas conditions affect sound-based measurement. In either case, confirm the materials and process limits of the exact model before selection.

What Makes an Open Sump Difficult?

An open sump often presents a geometry and range problem. Measure the distance from the planned sensor face to both the lowest and highest liquid levels. The highest liquid level must remain outside the model’s blind zone, while the lowest level must remain within its measuring range.

The beam also needs a clear path. A ladder, wall, pipe, inlet stream or pump structure inside the beam can create a competing echo. Waves and splashing can make the surface return fluctuate. Compare the installation drawing with the pit layout and avoid mounting directly over an inlet or a structure that can reflect the signal.

If the required output is flow rate from an open channel, level alone is insufficient. The channel geometry or a weir/flume and a configured level-to-flow relationship are also needed.

For a calm, atmospheric water sump, such as a rainwater basin or wet well, the HL ultrasonic range may be a practical option when its measuring range, blanking distance and beam clearance fit. Across a mechanical screen, two ultrasonic sensors can measure the level difference: when the screen is clean, the levels on both sides are similar; when the screen becomes blocked, the upstream level rises. For wet-well service, also check the sensor face for condensation and dirt, which can change the echo over time.

For a vessel with significant vapor or pressure, compare the exact radar model’s process limits and installation requirements instead of assuming that an open structure makes the application simple.

ultrasonic level meter wet well wastewater

Which Specifications Matter When Choosing Radar or Ultrasonic?

Do not choose a level sensor by comparing maximum range or accuracy figures alone. Check the same operating level range, installation distance and process conditions for both technologies. The table below summarizes the main differences to review before selecting a model.

Selection pointUltrasonic level sensorRadar level sensor
Measurement signalUses sound pulses and calculates distance from echo travel time.Uses microwave signals and calculates distance from the returned echo.
Gas above the liquidChanges in gas temperature or composition can change sound speed and affect the reading.Measurement does not depend on sound speed in the gas above the liquid.
FoamFoam can absorb or scatter sound and weaken the echo from the liquid.The echo may come from the foam surface or the liquid below it; foam can also weaken the signal.
InstallationCheck sensor height, blanking distance and clear space along the sound path.Check antenna position, nozzle, nearby structures and the path of the radar signal.
Process exposureCheck the sensing face, housing, seals and process connection for vapor or splash exposure.Check the antenna, housing, seals, flange and process connection for vapor or splash exposure.
Model limitsConfirm measuring range, accuracy, temperature and pressure limits for the selected version.Confirm measuring range, accuracy, temperature and pressure limits for the selected model.

For either technology, check the minimum and maximum liquid levels against the model's stated range and blanking distance. Also review the specified accuracy, process temperature and pressure limits, connection type and exposed materials. Published maximum range is not a guarantee that the sensor will measure reliably in every installation.

The most useful comparison is therefore not one radar model against one ultrasonic model in isolation. It is the performance of each suitable model under the same tank conditions, with the required measuring span and installation geometry clearly defined.

A Real Open-Tank Application

An open tank holding a sodium chloride solution needed level measurement at atmospheric pressure, with a maximum operating temperature of 55 °C. We supplied an ultrasonic level meter sized for a measuring range of up to 4 m to a system-integration customer.

The choice leaned toward ultrasonic for three reasons. The tank was open and atmospheric, the liquid surface provided a clear reflection for the ultrasonic pulse, and the 4 m measuring span fitted the HL 0–4 m version. Its 0.20 m blanking distance left most of the required range usable, while the 55 °C operating temperature was within the meter’s stated operating range.

What Information Should You Send for Model Selection?

Tell us about your tank or pit, and we will recommend a model. A short description is enough to get started. The more detail you include, the faster we can respond.

The following information is most useful:

  • What you are measuring, and the minimum and maximum levels.
  • Whether the tank is open or pressurized, and its operating temperature.
  • For foam: the foam condition, and whether you need the liquid surface or the top of the foam.
  • For an acid: the acid name, concentration, and normal and cleaning temperatures.
  • Any drawing or photo of the tank, including pipes, ladders or other obstructions.

Not sure about some of these details? Send what you have. Our engineers can ask follow-up questions to fill in the gaps.

Contact our engineers with these details, and we will reply within 24 hours with a recommended model code and quotation.

FAQ

Is radar always better than ultrasonic for foam?
No. Foam can weaken ultrasonic signals and radar signals. Lower-frequency radar is generally more suitable for thick, dense foam than high-frequency radar, but the result still depends on foam properties and the required measuring surface. Confirm the exact application before selecting a model.
Can an ultrasonic level meter measure through acid vapor?
Do not assume that it can. Vapor composition and changing conditions in the sound path can affect an ultrasonic echo, while acid vapor may also expose the sensor face and nearby materials. Review the actual vapor conditions and material compatibility against the selected model’s limits.
Does the sodium chloride tank application prove acid compatibility?
No. The supplied application involved sodium chloride solution under its recorded conditions. It does not establish compatibility with another chemical, concentration or temperature.
Can a level meter measure open-channel flow?
A level meter measures liquid height. To calculate flow, the installation also needs known channel geometry or a weir/flume and the corresponding level-to-flow relationship.
Is radar or ultrasonic better for wastewater treatment?
The choice depends on where the meter is installed. For a clean, calm wet well or rainwater basin, an ultrasonic meter is often the cost-effective choice when its range and blanking distance fit. For a foaming sludge digester or a tank with changing gas conditions, compare a radar model against the actual process conditions.
Email
sales@silverinstruments.com
WA
WhatsApp QR Scan to WhatsApp
Inquiry
Send a Quote