الفرق بين أجهزة قياس مستوى الرادار وأجهزة قياس مستوى الموجات فوق الصوتية: مقارنة تفصيلية

الفرق بين أجهزة قياس مستوى الرادار وأجهزة قياس مستوى الموجات فوق الصوتية: مقارنة تفصيلية

في مجال الأتمتة الصناعية، يُعد قياس مستوى السوائل دون تلامس أمرًا بالغ الأهمية لضمان السلامة والكفاءة. وتُعتبر أجهزة إرسال مستوى السوائل بالرادار والموجات فوق الصوتية من أكثر التقنيات شيوعًا لهذا الغرض. ورغم أن كلتيهما توفران قياسًا دون تلامس، إلا أنهما تختلفان اختلافًا جوهريًا في المبادئ الفيزيائية، وقابلية التكيف مع البيئة، والدقة.

بصفتها شركة مصنعة محترفة لأجهزة القياس، تقدم شركة ZINACA Instruments هذا التحليل الشامل لمساعدتك في اتخاذ القرار الصحيح لظروف العملية الخاصة بك.

أولاً: مبدأ القياس: الموجات الكهرومغناطيسية مقابل الموجات الصوتية

هذا هو الفرق الأساسي بين التقنيتين.

جهاز إرسال مستوى الراداريعمل هذا الجهاز وفقًا لمبدأ زمن انتقال الموجة باستخدام نبضات ميكروية قصيرة للغاية (موجات كهرومغناطيسية). تنتقل هذه الموجات بسرعة الضوء. عندما تصطدم النبضة بسطح الوسط، تنعكس عائدةً إلى الهوائي. ثم تقوم الدوائر الإلكترونية بتحويل زمن انتقال الموجة إلى إشارة مستوى.

مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتيةيُتحكم في هذا الجهاز بواسطة معالج دقيق، حيث يُصدر نبضات فوق صوتية (موجات صوتية) من محول طاقة. تنعكس الموجات الصوتية عن سطح السائل ويستقبلها نفس المستشعر. تُحسب المسافة بناءً على الفاصل الزمني بين الإرسال والاستقبال، باستخدام سرعة الصوت المعروفة.

ثانياً: مقاومة الحرارة والضغط

جهاز إرسال مستوى الرادار: نظرًا لأن الموجات الميكروية لا تحتاج إلى وسط مادي للانتقال (إذ يمكنها الانتقال عبر الفراغ)، فإنها لا تتأثر بتقلبات الضغط. وتتميز بنطاق درجة حرارة واسع جدًا. تتحمل النماذج القياسية درجات حرارة تتراوح بين -200 درجة مئوية و800 درجة مئوية، بينما تصل نماذج ZINACA المتخصصة إلى 1200 درجة مئوية.

مقياس مستوى الهواء بالموجات فوق الصوتية: تعتمد الموجات الصوتية على كثافة الهواء، والتي تتأثر بشدة بدرجة الحرارة والضغط. تُستخدم هذه الأجهزة عادةً في الأوعية ذات الضغط الجوي فقط. لا يمكن أن تتجاوز درجة حرارة المجس 80 درجة مئوية، لأن درجة الحرارة تُغير سرعة الصوت بشكل ملحوظ.

ثلاثة. القدرة على التكيف مع البيئة

ميزة الرادار: لا يتأثر الرادار بالفراغ، ويمكنه اختراق البخار والغبار والغازات الخاملة. كما يتعامل الرادار عالي التردد بكفاءة مع الرغوة الخفيفة، مما يوفر قراءة مستقرة في البيئات الكيميائية أو النفطية والغازية المعقدة.

القيود المتعلقة بالموجات فوق الصوتية: لا يمكن استخدامها في الفراغ. إذا كان سطح السائل يحتوي على رغوة كثيفة أو نسبة عالية من البخار أو غبار كثيف، فسيتم امتصاص الموجات الصوتية أو تشتيتها، مما يؤدي إلى فقدان الإشارة.

رابعاً: الدقة والمدى

جهاز إرسال مستوى الرادار: يوفر دقة أعلى، تصل عادةً إلى مستوى المليمتر (± 1 مم أو 3 مم). يتميز بنطاق قياس واسع، حيث تصل النماذج القياسية إلى 35 مترًا، بينما يغطي رادار 80G عالي التردد ما يصل إلى 100 متر.

مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية: دقته أقل ويتأثر بدرجة حرارة البيئة. ويقتصر مداه عموماً على 0 إلى 30 متراً، ونادراً ما يتجاوز 60 متراً.

خامساً: التركيب والصيانة

الرادار: يتميز بسهولة التركيب (أعلى، أو عبر أنبوب جانبي، أو في بئر تهدئة). ويمكن تصحيح الأخطاء بسرعة باستخدام مبرمجات HART المحمولة أو البرامج. وبفضل عدم وجود أجزاء متحركة، فإن الصيانة في حدها الأدنى.

الموجات فوق الصوتية: يجب مراعاة منطقة عدم التغطية (النطاق الميت) بدقة عند التركيب. يجب تثبيت المجس على مسافة محددة فوق أعلى مستوى ممكن للسائل، ويجب أن يكون عموديًا تمامًا على السطح. إذا كان السطح ضمن منطقة عدم التغطية، فلن يتمكن الجهاز من إعطاء قراءة دقيقة.

ملخص: أيهما يجب أن تختار؟

اختر الموجات فوق الصوتية إذا: كانت ميزانيتك محدودة، وكان الوسط عبارة عن ماء أو محلول حمضي/قاعدي في درجة حرارة وضغط محيطين، وكانت البيئة نظيفة وخالية من البخار، وكان المدى قصيرًا نسبيًا.

اختر الرادار إذا: كنت تواجه درجات حرارة أو ضغطًا عاليًا، أو ظروف فراغ، أو بخارًا كثيفًا أو غبارًا، أو أسطحًا مضطربة مع رغوة، أو إذا كنت بحاجة إلى دقة بالمليمتر على مدى طويل (أكثر من 30 مترًا).

أجهزة زينكا: حلول قياس مخصصة

تُنتج شركة زيناكا للأجهزة أجهزة إرسال رادار عالية الدقة لقياس مستوى السوائل، مزودة بتقنية معالجة دقيقة متطورة لتصفية أصداء التداخل. نوفر رادارًا عالي التردد بتردد 80 جيجاهرتز للخزانات الضيقة، ورادارًا موجهًا بالموجات للوسائط ذات العازلية الكهربائية المنخفضة. تتيح خدماتنا للتصنيع حسب الطلب (OEM) استخدام مواد مقاومة للتآكل، مثل مادة PTFE، لتلبية متطلباتكم الكيميائية.

للحصول على مزيد من المعلومات أو للحصول على عرض أسعار للمنتجات، تفضل بزيارة موقعنا الإلكتروني www.zinacainstruments.com أو اتصل بفريقنا الفني.