Αισθητήρας στάθμης υπερήχων έναντι αισθητήρα στάθμης ραντάρ

Ο πομπός ραντάρ έχει χρησιμοποιηθεί πολλές φορές για μετρήσεις επιπέδων, καθιστώντας τον πιο δημοφιλή από τους αισθητήρες στάθμης υπερήχων που είναι πιο αποτελεσματικοί σε εγκαταστάσεις λυμάτων. Ενώ η τεχνολογία επιπέδου ραντάρ θεωρείται, για μεγάλο χρονικό διάστημα, ως η καλύτερη μέθοδος λόγω της ακρίβειας και της απόδοσής της, δεν συμβαίνει στην περίπτωση των λυμάτων. Αυτές οι εφαρμογές χρησιμοποιούν μέτρηση στάθμης χωρίς επαφή, τον υπερηχητικό μετρητή στάθμης, τον οποίο θεωρούν ότι έχουν συγκεκριμένα οφέλη καθώς και οικονομικά αποδοτικές. Αυτό το άρθρο παρέχει μια σύγκριση μεταξύ των αισθητήρων ραντάρ και του πομπού υπερήχων, καθώς και συγκεκριμένες καταστάσεις όπου τα όργανα υπερήχων θεωρούνται πιο αποτελεσματικά από το ραντάρ.

Όργανα επιπέδου

Τα εργοστάσια νερού και λυμάτων χρειάζονται από καιρό σε καιρό μετρήσεις σε επίπεδο καθώς και ανίχνευση ορίου επιπέδου για να διασφαλιστεί η διαχείριση του νερού, η διαδικασία επεξεργασίας και η ασφάλεια. Η παρακολούθηση και ο έλεγχος της στάθμης του νερού βοηθούν στη βελτιστοποίηση των λειτουργιών όπως η ροή υγρών, οι διαδικασίες επεξεργασίας και ο υπολογισμός και ο έλεγχος κόστους.
Δεν υπάρχει ούτε μία τεχνολογία που να μπορεί να διαχειριστεί όλες τις διαδικασίες, επομένως κάθε τεχνολογία χρησιμοποιείται για συγκεκριμένη εργασία ανάλογα με το υλικό, τις συνθήκες και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι επιλογές εγκατάστασης είναι μια άλλη μεγάλη προσοχή που λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή της τεχνολογίας που θα χρησιμοποιηθεί. Η επιλογή της καλύτερης τεχνολογίας για κάθε εφαρμογή είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση επιτυχούς μέτρησης, ελέγχου και κόστους. Πολλαπλές τεχνολογίες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε περιπτώσεις όπου το κόστος δεν είναι το σημαντικότερο ζήτημα.

Αισθητήρας στάθμης υπερήχων έναντι αισθητήρα στάθμης ραντάρ

• Ο πομπός υπερήχων και το ραντάρ ελεύθερου χώρου χρησιμοποιούνται συχνά σε περιπτώσεις όπου απαιτείται συνεχές επίπεδο μέτρησης καθώς προσφέρουν περισσότερα πλεονεκτήματα από οποιαδήποτε άλλη τεχνολογία.
• Οι αισθητήρες υπερήχων χρησιμοποιούν κρυστάλλους πιεζο για παραγωγή ενός μηχανικού παλμού που εκτοξεύεται από τη μεμβράνη του αισθητήρα. Λόγω της μεταβολής της πυκνότητας αέρα και του μέσου, το ηχητικό κύμα μπορεί να ανακλάται από την επιφάνεια του μέσου επεξεργασίας. Η μεμβράνη αισθητήρα λαμβάνει τον ανακλώμενο παλμό μέσα σε χρόνο που είναι παρόμοιος με την απόσταση μεταξύ της μεμβράνης αισθητήρα και της μέσης επιφάνειας. Επειδή η κενή απόσταση βαθμονόμησης προγραμματίζεται όταν τεθεί σε λειτουργία ο αισθητήρας, το όργανο μπορεί να δώσει το επίπεδο αφαιρώντας την απόσταση από την κενή απόσταση βαθμονόμησης.
• Ο αισθητήρας στάθμης υπερήχων υποβάλλει έπειτα έναν παλμό στην επιφάνεια του υγρού ή του στερεού για να προσδιορίσει το επίπεδο της δεξαμενής. Μετρά επίσης τον χρόνο πτήσης για το σήμα που ανακλάται. Ένας υπερηχητικός παλμός χρειάζεται αέρα ως μέσο μετάδοσης. Λειτουργεί ανάλογα με την ταχύτητα του ήχου στον αέρα. Επομένως, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μέτρηση στάθμης σε κενό. Εάν υπάρχουν αέρια όπως το άζωτο (N2), το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και το μεθάνιο στον αισθητήρα ή στην επιφάνεια, αυτό θα οδηγήσει σε διαφορετικό ήχο ταχύτητας που θα οδηγήσει σε μεγάλα σφάλματα μέτρησης.
• Το ραντάρ λειτουργεί με την ίδια αρχή της πτήσης χρόνου με το επίπεδο υπερήχων. Η διαφορά μεταξύ τους είναι ότι χρησιμοποιεί μικροκύματα υψηλής συχνότητας που παράγονται από μια κεραία. Σε αντίθεση με τα ηχητικά κύματα που αντανακλούν σύμφωνα με μια αλλαγή στην πυκνότητα, τα μικροκύματα λειτουργούν σύμφωνα με μια αλλαγή στη διηλεκτρική σταθερά του μέσου διεργασίας. Τα μικροκύματα δεν χρειάζονται αέρα ως πομπός καθώς είναι ηλεκτρομαγνητικά. Εξαιτίας αυτού, ο πομπός στάθμης ραντάρ είναι, επομένως, κατάλληλος για χρήση σε κενό ή παρουσία άλλων αερίων εκτός αέρα. Ένα όργανο μέτρησης στάθμης ραντάρ χρησιμοποιείται για την αποστολή μικροκυμάτων σε υγρό ή στερεό και μέτρηση του χρόνου πτήσης για το σήμα που ανακλάται για τον προσδιορισμό της στάθμης.

Εφαρμογές πομπού υπερήχων

• Οι αισθητήρες υπερηχητικών μετρητών ισχύουν σε πολλούς τύπους εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των λεκανών βροχής, των υγρών φρεατίων και των χημικών ουσιών λυμάτων. Είναι ευέλικτοι χρειάζονται λίγη συντήρηση.
• Άλλοι χρήστες απέφυγαν τους αισθητήρες μέτρησης επιπέδων υπερήχων επειδή στο παρελθόν παρείχαν λανθασμένες μετρήσεις ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης. Ωστόσο, υπάρχουν αισθητήρες υπερήχων που έρχονται με αυτόματο καθαρισμό που εξαλείφει τα σφάλματα συμπύκνωσης. Λειτουργεί παρακολουθώντας τη μεμβράνη πλάτους του αισθητήρα. Η συμπύκνωση ανιχνεύεται με απόσβεση του πλάτους. Στη συνέχεια, η μονάδα αυξάνει τους κρυστάλλους συχνότητας πιεζο, με αποτέλεσμα το αποτέλεσμα αυτοκαθαρισμού που απελευθερώνει τη μεμβράνη αισθητήρα από το αποτέλεσμα απόσβεσης της συμπύκνωσης. Αυτό το χαρακτηριστικό, επομένως, επιτρέπει στους χρήστες να χρησιμοποιούν τεχνολογία υπερήχων χωρίς να ανησυχούν για τη συμπύκνωση.
• Ένας αισθητήρας στάθμης χρησιμοποιείται επίσης σε μια μέτρηση στάθμης flume και weir που τον μετατρέπει σε ρυθμό ροής χρησιμοποιώντας την καμπύλη QH. Πολλοί αισθητήρες υπερήχων έρχονται με μια προ-προγραμματισμένη καμπύλη QH για διαφορετικά ρουμάνια και υφάσματα. Άλλα όργανα επιτρέπουν τη μη αυτόματη είσοδο ενός τραπεζιού που χρησιμοποιείται σε μη τυπικά φτερά ή υφάσματα. Αυτό εξαλείφει το επιπλέον κόστος που σχετίζεται με την τεχνολογία ραντάρ.
• Τα όργανα στάθμης υπερήχων χρησιμοποιούνται επίσης για τη μέτρηση λεκανών νερού βροχής, επομένως για την προστασία των εγκαταστάσεων λυμάτων από την υπερφόρτωση. Αυτό μπορεί να το κάνει μετρώντας όλες τις μεταβλητές μαζί με έναν αισθητήρα στάθμης στη λεκάνη που συνδέεται με ένα επίπεδο που μεταδίδεται συνδεδεμένο περίπου 1.000 πόδια από τον αισθητήρα.
• Οι μετρητές υπερήχων είναι μικροί και ως εκ τούτου μπορούν να τοποθετηθούν σε στενά σημεία όπως η οροφή. Μπορεί επίσης να εξασφαλίσει ένδειξη υψηλής μέτρησης στο σωλήνα για προστασία από πλημμύρες ακόμα και αν είναι κάτω από το νερό. Εάν χρησιμοποιείται σε εσωτερικούς χώρους με χαμηλές θερμοκρασίες, θα πρέπει να χρησιμοποιείται με θερμαντήρες για την αποφυγή σχηματισμού πάγου για αξιόπιστες μετρήσεις.
• Χρησιμοποιούνται αισθητήρες μέτρησης δύο επιπέδων με έναν εγκατεστημένο ανάντη και κατάντη για τη μέτρηση της διαφοράς στάθμης κατά τον καθαρισμό μηχανικών οθονών ράβδων. Τα επίπεδα που προκύπτουν θα είναι σχεδόν ίδια όταν η οθόνη είναι καθαρή. Η ανάντη, ωστόσο, αυξάνεται όταν η οθόνη ράβδου παγιδεύει συντρίμμια και στερεά.

Εφαρμογές μετρητή στάθμης ραντάρ

Το ραντάρ θεωρείται καλύτερη επιλογή για ορισμένες εφαρμογές λυμάτων από τους αισθητήρες στάθμης υπερήχων. Όταν ο αφρός συσσωρεύεται στην επιφάνεια, το ραντάρ είναι σίγουρο ότι λειτουργεί καλύτερα από υπερήχους.
Το ραντάρ λειτουργεί τέλεια στην πέψη της λάσπης. Αυτή είναι μια διαδικασία όπου τα βακτήρια μπορούν να διεξαχθούν σε αερόβια πέψη ή αναερόβια πέψη. Η λάσπη και στις δύο διαδικασίες μετατρέπεται σε απλούστερες ενώσεις από πρωτεΐνες και σάκχαρα. Οι χωνευτήρες που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία παράγουν πάντα αφρό και άλλα αέρια, επομένως ο πομπός υπερήχων δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αυτήν τη διαδικασία. Δεδομένου ότι οι αισθητήρες υπερήχων χρησιμοποιούν ταχύτητες ήχου στον αέρα, ο κενός χώρος μπορεί να περιέχει άλλα αέρια εκτός από τον αέρα που μπορεί να οδηγήσουν σε μεγάλα σφάλματα μέτρησης. Σε αυτήν την περίπτωση, το ραντάρ είναι καλύτερη επιλογή από τα όργανα επιπέδου υπερήχων.

συμπέρασμα

Το ραντάρ μπορεί να είναι μια εξαιρετική μέτρηση επιπέδου και μια επιλογή υψηλής απόδοσης σε πολλές εφαρμογές. Ωστόσο, ενδέχεται να μην είναι καλή επιλογή στις περισσότερες εφαρμογές λυμάτων. Τα τελευταία όργανα υπερήχων διαθέτουν χαρακτηριστικά που είναι κατάλληλα για εφαρμογή λυμάτων. Επιπλέον, είναι οικονομικά αποδοτικές, αποδοτικές και ασφαλείς, επομένως θα πρέπει να επιλέγονται κατά την επιλογή οργάνων για εφαρμογές λυμάτων.