سطح سنج راداری
Radar level meter
سطح سنج راداری چیست؟
سطح سنج راداری یکی ابزارهای اندازه گیری سطح به صورت غیر تماسی است که با قابلیت اعتماد بالا امواج مایکروویو را از طریق یک آنتن به محیط اندازه گیری شده ساطع می کند و سپس اختلاف زمان یا اختلاف فرکانس بین انتشار مایکروویو و بازتاب را اندازه گیری می کند تا سطح واقعی در مخزن و تانک را بدست آورد.
اندازه گیری سطح در لول متر راداری تحت تأثیر دما، ویسکوزیته، چگالی و ثابت دی الکتریک محیط اندازه گیری قرار نمی گیرد. با این حال، برای اندازهگیری سطح سیال ،تغییر ثابت دیالکتریک بالا، دقت اندازهگیری را کاهش میدهد. امواج راداری برای اندازه گیری دقیق سطح می توانند به بسیاری از سیالات نظیر فوم ها، جامدات و سیالات با بخار نفوذ کنند.
امواج راداری :
امواج رادیویی ماهیت الکترومغناطیسی دارند (شامل میدان های الکتریکی و مغناطیسی متناوب) و فرکانس بسیار بالا (در محدوده فرکانس مایکروویو - گیگاهرتز).
اندازه گیری در سطح سنج رادای
امواج صوتی ارتعاشات مکانیکی (انتقال از مولکول به مولکول در یک ماده مایع یا جامد) و فرکانس بسیار پایین تر (ده ها یا صدها کیلوهرتز - هنوز هم برای انسان بسیار زیاد است که به عنوان یک تن صوتی تشخیص داده نمی شود) نسبت به امواج رادیویی هستند. برخی از ابزارهای سطح رادار از "پراب" موجبر برای هدایت امواج الکترومغناطیسی به و از مایع فرآیند استفاده می کنند، در حالی که برخی دیگر امواج الکترومغناطیسی را از فضای باز به بیرون ارسال می کنند تا مواد فرآیند را منعکس کنند. ابزارهایی که از موجبر استفاده می کنند رادار موج هدایت شونده نامیده می guided-wave radar شوند، در حالی که ابزار راداری که برای انتشار سیگنال به فضای باز متکی هستند رادار غیر تماسی می گویند (non-contact radar).
تفاوت بین این دو نوع ابزار راداری در تصویر زیر نشان داده شده است:
عکس های ترانسمیتر سطح رادار غیر تماسی (چپ) و موج هدایت شونده (راست) در زیر نشان داده شده است. ترانسمیتر بدون تماس برای اندازه گیری در محیط باز بالای سطح قرار می گیرد در حالی که فرستنده موج هدایت شده در یک میله شبیه به فقس در توسط دو لوله به مخزن متصل شده است نصب شده است:
دستگاههای رادار غیر تماسی به دلیل تمایل طبیعی پرتوهای الکترومغناطیسی به پراکندگی در فضا، نسبت به دستگاههای رادار موج هدایتشونده، سیگنال بسیار بیشتری از دست میدهند. موجبرها با هدایت انرژی رادیویی در امتداد یک مسیر مستقیم با این از دست دادن سیگنال مقابله می کنند. پروب های مورد استفاده در سطح سنج راداری موج هدایت شونده ممکن است میله های تک فلزی، جفت میله های فلزی موازی، یا ساختار میله و لوله فلزی هم محور باشند. پروب های تک میله ای بیشترین تلفات انرژی را متحمل می شوند، در حالی که پرابهای کواکسیال در هدایت انرژی مایکروویو به سطح مشترک مایع و برگشت عالی عمل می کنند. با این حال، پروب های تک میله ای نسبت به پروب های دو میله ای یا (مخصوصا) کواکسیال، که در آن توده های چسبنده مایع چسبناک و/یا ماده جامد به پروب می چسبند، نسبت به رسوب فرآیند بسیار تحمل می کنند. چنین رسوبی، اگر شدید باشند، باعث انعکاس امواج الکترومغناطیسی می شوند که به فرستنده شبیه انعکاس یک سطح یا رابط واقعی مایع می شوند.
به همین دلیل، ابزارهای رادار غیر تماسی اغلب با استفاده از یک پنجره دی الکتریک (ساخته شده از موادی مانند پلاستیک که نسبت به امواج الکترومغناطیسی نسبتاً "شفاف" است و در عین حال به عنوان یک مانع بخار موثر عمل می کند، از داخل کشتی جدا می شوند.
از سطح سنجهای راداری گایدید ویو برای اندازه گیری سطح سیالات مختلف در مخزن میتوان مطابق انیمشن زیر استفاده کرد .
انیمیشن زیر نشان می دهد که چگونه یک پالس انرژی رادیویی به سمت پایین و سپس به سمت موجبر سطح راداری با موج هدایت شده حرکت می کند و پیک ها را در منحنی اکو به مانیتور های دنیای واقعی در داخل کشتی فرآیند مرتبط می کند.
این ویژگی ها و مزایای سطح سنج های راداری باعث شده است که در اندازه گیری سطح مایعات به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرند. اگرچه سطح سنج رادار مزایای زیادی دارد، اما باید به شکل صحیح نگهداری شود تا از مزایای آن حداکثر استفاده را برد.
خلاصه
اندازه گیری سطح به روش غیر تماسی با لول ترانسمیتر یا سطح سنج راداری به دلیل استقلال از پارامترهای دما، فشار، چگالی، هدایت، بخار یا گرد و غبار از روشهای دقیق و موثر برای اندازه گیری سطح مخازن مواد پودری و مایع متلاطم ، سطوح دارای فوم یا کف و مواد دارای غبار و جامداتی نظیر مخازن آهک یا سیمان با دقت در حد میلیمتر میباشد . سطح سنجهای راداری در مدلها و مکانیزمهای مختلف ارائه میگردند . از لول ترانسمیتر های راداری تا ارتفاع 70 متر و در شرایط با دما و فشار بالا برای انواع مایعات و جامداتی نظیر اسيدها و بازها، حلال هاي آلي، الكل، نفت و فراورده هاي نفتي، گازهاي مايع و گرانول هاي پليمري، آهك،سيمان، دانه ها،غلات،شكر،مواد معدني،پودرهاي فلزي،كربن،ذغال سنگ و میتوان استفاده کرد . در شکل زیر میتوان انواع سطح سنج راداری که معمولا با آنتنهای بوقی شکل و مدل میله ای هستند میبینید . این لول مترهای تغییرات سطح را به صورت سیگنال پیوسته الکتریکی ارسال میکنند که برای مانیتورینگ مخزن و ارسال به کنترلر مورد استفاده قرار میگیرد.
تصویر زیر دامنه عملکرد فرکانس و طول موج امواج الکترومغناطیسی را که در رنج 5.8 GHz تا 26 GHz کار میکنند نشان داده است .
- محصولات پر طرفدار
ترمومتر لیزری آلمانی با ترموکوپل خارجی K ابزار 1725
کنترلر سطح/ لول سوئیچ پره ای مواد جامد و پودری مدل 1872
ترمومتر صنعتی دو لیزر ابزار1727
رکوردر دما 12 کانال ترموکوپل ابزار 1189