Radaritaseme mõõturite ja ultrahelitaseme mõõturite võrdlus

I. Tööpõhimõtete erinevused

• Radaritaseme mõõturid: kiirgavad kõrgsageduslikke elektromagnetlaineid (tavaliselt 6 GHz, 26 GHz või 80 GHz). Lained peegelduvad keskkonna pinnalt ja mõõtur arvutab vedeliku taseme edastamise ja vastuvõtmise vahelise aja erinevuse põhjal.

• Ultraheli tasememõõturid: kiirgavad ultrahelilaineid (sagedus tavaliselt 20 kHz–200 kHz). Helilained peegelduvad keskkonna pinnalt ja tase määratakse edastuse ja vastuvõtu vahelise ajavahe abil.

II. Eeliste võrdlus

Radari tasememõõturite eelised

1. Immuunsus keskkonnategurite suhtes

• Elektromagnetlainete levikut ei mõjuta peaaegu üldse õhuniiskus, temperatuur, rõhk, tolm ega aur. Need säilitavad stabiilsuse karmides keskkondades, näiteks tolmurohketes tsemendisilodes, aururohketes keedupaakides või söövitavas gaasikeskkonnas.

• Näide: Väetisetehaste ammoniaagipaakides nõrgestab ammoniaak ultraheli signaale kergesti, kuid radar töötab normaalselt.

2. Laiem valik rakendatavaid keskkondi

• Sobib kõrge viskoossusega, lenduvate või väga söövitavate keskkondade (nt toornafta, happe-leelise lahused), samuti tahkete osakeste (nt kivisüsi, maak) ja vahuste vedelike mõõtmiseks.

• Helilainete neeldumise pärast keskkonnas pole muret (üldine probleem ultrahelimõõturite puhul kõrge viskoossusega vedelike puhul).

3. Pikem mõõtmiskaugus ja suurem täpsus

• Tüüpiline ulatus: 0,1–100 m (mõnedel mudelitel kuni 200 m). Mõõtmistäpsus on üldiselt ±0,1% täisskaala väärtusest, suurem täpsus on kõrgsagedusradarite puhul (nt 80 GHz).

• Ultraheli mõõturite maksimaalne ulatus on tavaliselt 0,1–10 m ja täpsus ±0,5% täisringist, kusjuures vead suurenevad pikemate vahemaade korral.

4. Tugevam häiretevastane võime

• Mehaaniline vibratsioon ja elektromagnetilised häired ei mõjuta neid, mistõttu sobivad need ideaalselt tiheda mootorite, pumpade või muude seadmetega tööstusobjektidele.

Ultraheli tasememõõturite eelised

1. Madalamad kulud

• Lihtsam tehnoloogia toob kaasa madalamad tootmiskulud, mistõttu need sobivad eelarvepiiranguga stsenaariumide jaoks, kus on vaja elementaarseid mõõtmisnõudeid (nt tavalised veepaagid, puhta vee mahutid).

2. Lihtsam paigaldamine ja veaotsing

• Pole vaja keerulist parameetrite konfigureerimist (erinevalt radarist, mis nõuab keskmiste dielektriliste konstantide seadistamist). Kasutamine ja hooldamine nõuab vähem oskusi.

3. Parem ühilduvus mittemetallist mahutitega

• Plast-, klaas- või muude mittemetallist mahutite puhul saavad ultrahelilained mõõta läbi mahuti seina (seinale kinnitatud paigalduse korral), samas kui radaril võib olla täpsusprobleeme mahuti seina peegelduste tõttu.

III. Puuduste võrdlus

Radari tasememõõturite puudused

1. Kõrgem hind

• Ostukulud on tavaliselt 3–10 korda kõrgemad kui ultrahelimõõturitel, mistõttu need ei sobi odavate ja laiaulatuslike lihtsate mõõtmisstsenaariumide jaoks.

2. Ranged paigaldusnõuded

• Takistused, näiteks konteinerite sees olevad segistid või redelid, võivad elektromagnetlaineid häirida, mistõttu on pimetsoonide vältimiseks vaja täpset kalibreerimist. Paigaldamine peab toimuma mahuti seintest kaugel, et vältida peegeldushäireid.

• Madala dielektrilise konstandiga keskkondade (nt bensiini, veeldatud gaasi) puhul võivad nõrgad peegeldussignaalid vajada spetsiaalseid mudeleid (nt juhitava laine radarit).

3. Suurem hoolduse keerukus

• Veaotsing nõuab professionaalseid teadmisi. Näiteks õli või mustusega kaetud kõrgsagedusradari antennid nõrgendavad signaali peegeldumist ja vajavad regulaarset puhastamist.

Ultraheli tasememõõturite puudused

1. Vastuvõtlikkus keskkonnateguritele

• Helilaineid nõrgestab õhuniiskus, temperatuur, tolm või aur kergesti. Mõõtmisvead suurenevad või kaovad täielikult kõrge õhuniiskuse (nt paberivabrikud), tolmuse (nt kaevandussilod) või kõrge temperatuuriga (>60 ℃) keskkonnas.

• Näide: Katla aurutorude lähedal on ultraheli signaalid tugevalt häiritud, samas kui radar jääb mõjutamata.

2. Piiratud kohaldatavad meediumid

• Helilainete neeldumise või hajumise tõttu ei saa mõõta suure viskoossusega, lenduvaid või mulle sisaldavaid vedelikke (nt asfalt, õlle käärituspuljong). Samuti ei sobi tahkete osakeste jaoks (kalduvad helilainete hajumisele).

3. Piiratud ulatus ja täpsus

• Maksimaalne ulatus on tavaliselt <10 m, täpsus väheneb kauguse kasvades. Madala ulatusega (<0,5 m) mõõtmised on altid pimeala häiretele.

IV. Kohaldatavate stsenaariumide kokkuvõte

​

V. Kokkuvõte

• Radartasememõõturid sobivad suurepäraselt keerulistes töötingimustes (karmid keskkonnad, spetsiaalsed ained, pikad ulatused), kuid neil on kõrgemad kulud ja rangemad paigaldus-/hooldusnõuded.

• Ultraheli tasememõõturid sobivad lihtsate stsenaariumide jaoks (normaalne temperatuur, puhas keskkond, lühikesed ulatused), on odavamad ja lihtsamad kasutada, kuid neil on nõrgem häiretevastane võimekus.

Valik peaks põhinema tegelikel tingimustel (keskkond, keskkond, ulatus, eelarve) ning vajadusel on sobivuse kontrollimiseks soovitatav teha kohapealseid katseid.