การวัดระดับโดยใช้เทคนิคเรดาร์

การวัดระดับเป็นส่วนสำคัญของการควบคุมคุณภาพและกระบวนการในหลายอุตสาหกรรม มีเทคนิคการวัดระดับต่าง ๆ ที่ใช้ทั่วโลกและการวัดระดับโดยใช้เทคโนโลยีเรดาร์เป็นหนึ่งในนั้น บทความนี้กล่าวถึงเทคนิคนี้เพิ่มเติมในรายละเอียด

การวัดระดับโดยใช้เทคนิคการวัดระดับเรดาร์คืออะไร?

สถานที่ทำงานพื้นฐานของเครื่องมือเรดาร์ใด ๆ คือการส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เป็น GHz) ของความถี่สูงแล้วซิงโครไนซ์เวลาของการขนส่งไปและกลับจากพื้นผิว ในกรณีของการวัด ระดับ จะใช้เทคโนโลยี เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ เพื่อกำหนดระดับของพื้นผิว
อุปกรณ์วัดระดับโดยใช้เทคนิคเรดาร์มีความคล้ายคลึงกันในหลักการกับเครื่องส่งสัญญาณระดับอัลตราโซนิกซึ่งใช้คลื่นเสียง แต่ เกจวัดระดับเรดาร์ มีข้อได้เปรียบเหนือกว่ามาตรวัดระดับอุลตร้าโซนิค เนื่องจากคลื่นเสียงเป็นพลังงานเชิงกลโดยใช้โมเลกุลของบรรยากาศเพื่อส่งผ่านแม้แต่การเปลี่ยนแปลงทางเคมีเพียงเล็กน้อยในชั้นบรรยากาศโดยรอบทำให้ความเร็วในการส่งผ่านเปลี่ยนแปลงไป ตัวอย่างคลาสสิกคือการที่ไอระเหยเปลี่ยนความเร็วของเสียงและผลลัพธ์ในการอ่านที่ผิดพลาด

ประเภทของเครื่องมือวัดระดับเรดาร์

เครื่องมือ วัดระดับเรดาร์ มีสองประเภทดังรายการด้านล่าง

a) เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์แบบไม่สัมผัส

ในเครื่องมือประเภทนี้สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกปล่อยออกมาโดยเสาอากาศในอากาศ มันมาถึงพื้นผิวของของเหลวแล้วสะท้อนกลับไปยังเครื่องมือซึ่งอ่านแล้ว
ปัญหาของการวัดระดับเรดาร์ประเภทนี้คือเอาต์พุตของเสาอากาศค่อนข้างอ่อนซึ่งมักจะประมาณ 1mW และหลังจากถูกส่งไปยังอากาศสัญญาณนี้จะอ่อนตัวลงอีก นอกจากนี้ความแข็งแรงของสัญญาณที่สะท้อนขึ้นอยู่กับค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของของเหลว ในบางกรณีเช่นของเหลวไฮโดรคาร์บอน (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำมาก) สัญญาณที่ได้รับจากเครื่องส่งสัญญาณอาจต่ำถึง 1% ในความเข้มของสัญญาณดั้งเดิม สัญญาณเรดาร์สามารถกระจายไปได้อีกถ้าของเหลวมีความปั่นป่วนหรือมีฟองอยู่

b) เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ Guided Wave Type

เครื่องมือวัดระดับเรดาร์แบบคลื่นนำทางที่ทำงานบนเทคโนโลยี 'Time Domain Reflectometer (TDR)' มันใช้หัววัดเพื่อส่งแรงกระตุ้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปยังพื้นผิวของของเหลว ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของของเหลวจะต้องสูงกว่าอากาศรอบข้างเพื่อให้สัญญาณสะท้อนกลับมาที่เครื่องส่งสัญญาณ
เวลาในการขนส่งจะถูกวัดด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้วงจรกำหนดเวลาที่แม่นยำและความเร็วสูงและคำนวณระดับของเหลวจากนั้น ในเครื่องมือวัดระดับประเภทที่แนะนำเวลาในการขนส่งยังคงเหมือนเดิมสำหรับของเหลวที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่แตกต่างกัน การเปลี่ยนแปลงคือความแรงของสัญญาณที่รับกลับมาและเมื่อรวมข้อมูลทั้งสองเข้าด้วยกันระดับของของเหลวจะถูกกำหนด ตัวอย่างเช่นเวลาการขนส่งสำหรับของเหลวที่มีไฮโดรคาร์บอนที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริก 2-3 จะเหมือนกับของน้ำที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริก 80 สัญญาณที่ได้รับจะลดลงเท่านั้น
อีกแง่มุมหนึ่งคือเอาต์พุตของพลังงานจากโพรบเรดาร์นั้นมีเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ของชนิดที่ไม่มีการสัมผัส นี่เป็นเพราะโพรบทางกายภาพทำให้แน่ใจว่าสัญญาณมาถึงพื้นผิวของของเหลว ht และได้รับการสะท้อนกลับโดยสูญเสียน้อยที่สุด วิธีนี้ช่วยให้อุปกรณ์ประเภทคลื่นนำทางสามารถวัดระดับของเหลวที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกได้ต่ำเพียง 1.7 อันที่จริงการเปลี่ยนแปลงค่าคงที่ไดอิเล็กตริกมีผลกระทบเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์
และในที่สุดอุปกรณ์นี้ไม่ต้องการการปรับเทียบใด ๆ เนื่องจากความเร็วของแสงยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เพียงต้องการการกำหนดค่าฟิลด์ซึ่งทำได้โดยการป้อนข้อมูลเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันระดับเฉพาะที่กำลังใช้งานอยู่ สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถกำหนดค่าอุปกรณ์จำนวนมากในช่วงเวลาสั้น ๆ โดยใช้รายการเฉพาะของกระบวนการถังเดี่ยว อุปกรณ์ทำงานบนแหล่งจ่ายไฟ 24 Vdc

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดีมีดังนี้ -
เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ไม่จำเป็นต้องมีการสัมผัสทางกายภาพความแม่นยำสูง เหมาะสำหรับถังพลาสติก
ข้อเสียสองสามข้อคือ -
ค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับเทคนิคอื่น ๆ ไม่สามารถวัดระดับระหว่างสองอินเตอร์เฟส