Ультрадыбыстық деңгей өлшегіші мен радар деңгей өлшегішінің айырмашылығы неде?

Деңгей - өндірістік процестерді бақылаудың маңызды нысаналы параметрлерінің бірі. Әртүрлі резервуарлардың, силостардың, бассейндердің және т.б. үздіксіз деңгей өлшеу кезінде далалық жағдайлардың алуан түрлілігіне байланысты барлық жұмыс жағдайларына сай келетін деңгей өлшегіш құралдарды алу қиын.

Олардың ішінде радарлық және ультрадыбыстық деңгей өлшегіштері жанаспайтын өлшеу құралдарында кеңінен қолданылады. Сонымен, радарлық деңгей өлшегіш пен ультрадыбыстық деңгей өлшегіштің айырмашылығы неде? Бұл екі өлшеу түрінің принципі қандай? Радарлық деңгей өлшегіш пен ультрадыбыстық деңгей өлшегіштің артықшылықтары қандай?

Біріншіден, ультрадыбыстық деңгей өлшегіші

Біз әдетте 20 кГц-тен асатын жиіліктегі дыбыс толқынын ультрадыбыстық толқын деп атаймыз, ультрадыбыстық толқын - бұл механикалық толқынның бір түрі, яғни серпімді ортада таралу процесінде пайда болатын механикалық тербеліс, ол жоғары жиілікпен, қысқа толқын ұзындығымен, кіші дифракция құбылысымен және жақсы бағытталуымен сипатталады, сәулеге және бағытта таралуына айналуы мүмкін.

Сұйықтықтар мен қатты денелердегі ультрадыбыстық әлсіреу өте аз, сондықтан ену қабілеті жоғары, әсіресе ашық түсті қатты денелерде. Ультрадыбыстық толқындар ондаған метр ұзындыққа еніп, қоспалармен немесе беттермен кездескенде айтарлықтай шағылысу мүмкіндігіне ие болады, ультрадыбыстық деңгейді өлшеу үшін осы мүмкіндік қолданылады.

Ультрадыбыстық анықтау технологиясында қандай ультрадыбыстық құрал болмасын, электр энергиясын ультрадыбыстық сәулеленуге түрлендіру, содан кейін электр сигналдарына қайта қабылдау қажет, бұл функцияны орындайтын құрылғы ультрадыбыстық түрлендіргіш, сондай-ақ зонд деп аталады.

Жұмыс кезінде ультрадыбыстық түрлендіргіш өлшенген нысанның үстіне қойылады және ультрадыбыстық толқынды төмен қарай шығарады. Ультрадыбыстық толқын ауа ортасынан өтіп, өлшенген нысанның бетіне тиген кезде кері шағылысады және түрлендіргіш қабылдап, электрлік сигналға айналдырады. Бұл сигналды анықтағаннан кейін, электрондық анықтау бөлігі оны көрсету және шығару үшін деңгейлік сигналға айналдырады.

Екі, радар деңгей өлшегіші

Радар деңгей өлшегішінің жұмыс режимі ультрадыбыстық деңгей өлшегішімен бірдей, ал радар деңгей өлшегіші сонымен қатар тарату – шағылыстыру – қабылдау жұмыс режимін пайдаланады. Айырмашылығы - радар ультрадыбыстық деңгей өлшегішін өлшеу негізінен ультрадыбыстық түрлендіргішке, ал радар деңгей өлшегіші жоғары жиілікті басы мен антеннаға негізделген.

Ультрадыбыстық деңгей өлшегіштер механикалық толқындарды пайдаланады, ал радарлық деңгей өлшегіштер аса жоғары жиіліктерді (бірнеше Г-ден ондаған Г Герцке дейін) пайдаланатын электромагниттік толқындарды пайдаланады. Электромагниттік толқындар жарық жылдамдығымен таралады, ал жүру уақыты электрондық компоненттер арқылы деңгей сигналына айналуы мүмкін.

Тағы бір кең таралған радар деңгей өлшегіші - басқарылатын толқынды радар деңгей өлшегіші.

Бағытталған толқынды радар деңгей өлшегіші - уақыт доменінің рефлектометриясы (TDR) принципіне негізделген радар деңгей өлшегіші. Радар деңгей өлшегішінің электромагниттік импульсі болат кабель немесе зонд бойымен жарық жылдамдығымен таралады. Өлшенген ортаның бетіне тиген кезде, радар деңгей өлшегішінің импульсінің бір бөлігі жаңғырық түзу үшін шағылысады және сол жолмен импульсті іске қосу құрылғысына оралады. Таратқыш пен өлшенген орта беті арасындағы қашықтық сұйықтық деңгейінің биіктігі есептелетін импульстің таралу уақытына пропорционалды.

Үшіншіден, радар мен ультрадыбыстық деңгей өлшегіштердің артықшылықтары мен кемшіліктері

1. Ультрадыбыстық дәлдік радар сияқты жақсы емес;

2. Жиілік пен антенна өлшемі арасындағы байланысқа байланысты, жиілігі жоғары радар деңгей өлшегіші кішірек және орнату оңайырақ;

3. Радар жиілігі жоғары болғандықтан, толқын ұзындығы қысқарақ және көлбеу қатты беттерде жақсы шағылысу болады;

4. Радарлық өлшеу соқыр аймағы ультрадыбыстық өлшеуге қарағанда кішірек;

5. Радар жиілігінің жоғары болуына байланысты радар сәулесінің бұрышы кішкентай, энергия шоғырланған және жаңғырық қабілеті жақсарады, сонымен қатар кедергілерді болдырмауға көмектеседі;

6. Механикалық толқындарды қолданатын ультрадыбыстық деңгей өлшегіштерімен салыстырғанда, радарға вакуум, ауадағы су буы, шаң (графит, ферроқорытпа және басқа да жоғары диэлектрлік шаңнан басқа), температура мен қысымның өзгеруі әсер етпейді;