Mis vahe on ultraheli tasememõõturil ja radari tasememõõturil?

Tase on tööstusprotsesside jälgimise üks olulisi sihtparameetreid. Erinevate mahutite, silode, basseinide jne pideval taseme mõõtmisel on keeruline leida tasememõõteseadmeid, mis vastaksid kõigile töötingimustele, kuna välitingimused on väga erinevad.

Nende hulgas on radar- ja ultrahelitasemeandurid laialdaselt kasutusel kontaktivabades mõõteriistades. Mis vahe on siis radartasemeanduril ja ultrahelitasemeanduril? Mis on nende kahe mõõtmisviisi põhimõte? Millised on radartasemeanduri ja ultrahelitasemeanduri eelised?

Esiteks, ultraheli tasememõõtur

Üldiselt nimetame üle 20 kHz sagedusega helilainet ultrahelilaineks. Ultraheli on mehaanilise laine liik, st mehaaniline vibratsioon elastses keskkonnas levimisprotsessis. Seda iseloomustab kõrge sagedus, lühike lainepikkus, väike difraktsiooninähtus ja hea suunavus ning see võib muutuda kiireks ja suunatud levikuks.

Vedelike ja tahkete ainete ultraheli nõrgenemine on väga väike, seega on läbitungimisvõime tugev. Eriti heledates läbipaistmatutes tahketes ainetes võib ultraheli tungida kümnete meetrite kaugusele. Lisandite või liideste kokkupuutel peegeldub see märkimisväärselt. Seda funktsiooni kasutatakse ultraheli taseme mõõtmiseks.

Ultraheli tuvastamise tehnoloogias, olenemata sellest, millist ultraheli instrumenti kasutatakse, on vaja elektrienergiat ultrahelikiirguseks muuta ja seejärel elektrisignaalideks vastu võtta. Selle funktsiooni täitmiseks mõeldud seadet nimetatakse ultrahelianduriks, tuntud ka kui sond.

Töötamise ajal asetatakse ultraheliandur mõõdetava objekti kohale ja see kiirgab allapoole suunatud ultrahelilainet. Ultrahelilaine läbib õhukeskkonda, peegeldub tagasi mõõdetava objekti pinnaga kohtudes ning muundab muunduri poolt elektriliseks signaaliks. Pärast signaali tuvastamist muudab elektrooniline tuvastusosa selle tasemesignaaliks kuvamiseks ja väljastamiseks.

Teiseks, radari tasememõõtur

Radaritasememõõturi töörežiim on sama mis ultrahelitasememõõturil ning radaritasememõõtur kasutab samuti saatmise, peegeldamise ja vastuvõtmise töörežiimi. Erinevus seisneb selles, et radari ultrahelitasememõõturi mõõtmine tugineb peamiselt ultraheliandurile, samas kui radaritasememõõtur tugineb kõrgsageduspeale ja antennile.

Ultraheli tasememõõturid kasutavad mehaanilisi laineid, samas kui radartasememõõturid kasutavad ülikõrge sagedusega (mitu gigahertsi kuni kümneid gigahertse) elektromagnetlaineid. Elektromagnetlained levivad valguse kiirusel ja elektrooniliste komponentide abil saab levimisaja tasemesignaaliks muuta.

Teine levinud radari tasememõõtur on juhitava lainega radari tasememõõtur.

Juhtlaine radartasememõõtur on radartasememõõtur, mis põhineb ajadomeeni reflektomeetria (TDR) põhimõttel. Radaritasememõõturi elektromagnetiline impulss levib mööda teraskaablit või sondi valguse kiirusel. Mõõdetava keskkonna pinnaga kohtudes peegeldub osa radaritasememõõturi impulsist, moodustades kaja, ja naaseb sama rada pidi impulsi saatjasse. Saatja ja mõõdetava keskkonna pinna vaheline kaugus on proportsionaalne impulsi levimisajaga, mille jooksul arvutatakse vedeliku taseme kõrgus.

Kolmandaks, radari ja ultraheli tasememõõturi eelised ja puudused

1. Ultraheli täpsus ei ole nii hea kui radaril;

2. Sageduse ja antenni suuruse vahelise seose tõttu on kõrgema sagedusega radari tasememõõtur väiksem ja lihtsam paigaldada;

3. Kuna radari sagedus on kõrgem, on lainepikkus lühem ja kaldus tahketelt pindadelt peegeldub see paremini;

4. Radari mõõtmise pimeala on väiksem kui ultraheli mõõtmisel;

5. Kõrgema radarisageduse tõttu on radarikiire nurk väike, energia on kontsentreeritud ja kaja võime on parem, samal ajal vältides häireid;

6. Võrreldes mehaanilisi laineid kasutavate ultraheli tasememõõturitega ei mõjuta radarit põhimõtteliselt vaakum, õhus olev veeaur, tolm (välja arvatud grafiit, ferrosulam ja muu kõrge dielektrilise omadusega tolm), temperatuuri ja rõhu muutused;