یک راهنمای کامل برای روش های اندازه گیری سطح: فشار استاتیک، فوق صوت، رادار و نوری

اندازه گیری سطح یک پارامتر حیاتی در صنایع از تصفیه آب تا پتروشیمی است. فرآیندهای مختلف، رسانه ها و محیط های مختلف نیاز به فن آوری های سنسور متفاوت دارند. در اینجا،ما مقایسه می کنیمچهار روش اندازه گیری سطح که به طور گسترده استفاده می شوداصول کار، مزایا، محدودیت ها و سناریوهای ایده آل استفاده از آنها به شما کمک می کند تا بتوانید یک انتخاب آگاهانه انجام دهید.

اندازه گیری سطح فشار استاتیک (هیدروستاتیک)

اصلبر اساس فشار هیدروستاتیک اعمال شده توسط یک ستون مایع:

فشار در عمق معین = تراکم مایع × شتاب گرانشی × ارتفاع مایع.

یک فرستنده فشار در پایین یک مخزن این فشار را اندازه گیری می کند، که سپس به سطح تبدیل می شود.

مزایا

• ساده، مقرون به صرفه و اثبات شده
• کار در اشکال مختلف مخازن
• دقت بالا برای مایعات تمیز

محدودیت ها

• نیاز به دانش چگالی مایع (تغییرات چگالی بر دقت تاثیر می گذارد)
• برای مواد جامد یا خمیر با تراکم متغیر مناسب نیست
• سنسور باید با محیط فرآیند در تماس باشد.

کاربردهای معمول

• مخازن آب، مخازن ذخیره سازی مواد شیمیایی، چاه های فاضلاب

اندازه گیری سطح فراصوت

اصلاز امواج صداي فرکانس بالا استفاده ميکنه:

• این دستگاه یک پالس فوق صوتی به سمت سطح مایع منتشر می کند.
• زمان بازگشت اکو اندازه گیری شده و به فاصله/سطح تبدیل می شود.

مزایا

• اندازه گیری بدون تماس
• بدون قطعات متحرک → نگهداری کم
• با بیشتر مایعات و برخی از مواد جامد کار می کند

محدودیت ها

• دقت تحت تاثیر فوم، بخار، گرد و غبار، آشفتگی و دمای هوا
• نیاز به یک مسیر روشن بین پردازنده و سطح

کاربردهای معمول

• مخازن تصفیه آب، سیلو های غلات، ظرف های صنعت غذایی

اندازه گیری سطح رادار (میکروویو)

اصلاز امواج الکترومغناطیسی (میکروویو) استفاده می کند:

• آنتن رادار پالس ها را به سمت سطح محصول منتشر می کند.
• سیگنال های منعکس شده برای محاسبه سطح اندازه گیری می شوند.

دو نوع اصلی:پالسوFMCW (موج مستمر فرکانس مدول شده)رادار

مزایا

• بدون تماس، تحت تاثیر درجه حرارت، فشار، بخار یا گرد و غبار
• دقت بسیار بالا
• کار در شرایط چالش برانگیز (اب، فوم، فشار بالا)

محدودیت ها

• هزینه های اولیه بالاتر
• نیاز به انتخاب و نصب صحیح آنتن دارد

کاربردهای معمول

• مخازن ذخیره سازی نفت و گاز، راکتورهای شیمیایی، دیگ های فشار بالا

اندازه گیری سطح نوری (لیزر یا فوتونیک)

اصلدو روش اصلی:

• اندازه گیری فاصله لیزر: یک پرتو لیزر را به سطح می فرستد و زمان بازتاب را اندازه گیری می کند.
• سنسورهای نقطه ای نوری: وجود یا عدم وجود مایع را با استفاده از شکاف نور تشخیص می دهد.

مزایا

• پاسخ بسیار سریع
• دقت بالا برای کاربردهای خاص
• گزینه های بدون تماس در دسترس

محدودیت ها

• سیستم های لیزر می توانند گران باشند
• سنسورهای نقطه نوری فقط در یک نقطه سطح واحد اندازه گیری می کنند
• عملکرد تحت تاثیر شفافیت، رنگ یا بازتاب سطح

کاربردهای معمول

• اندازه گیری مخزن با دقت بالا، خطوط بسته بندی، مایعات نیمه هادی

مقایسه کنار هم

منطق انتخاب

1. مایعات با چگالی پایدار، مناسب برای بودجه→ فشار استاتیک
2. بدون تماس برای مخازن تمیز→ سونوگرافی
3. محیط صنعتی سختگیرانه، بالاترین دقت→ رادار
4. تشخیص سریع و دقیق یا اندازه گیری دقیق فاصله→ نوری

نکته ی آخردر اندازه گیری سطح هیچ "یک اندازه مناسب برای همه" وجود ندارد. بهترین انتخاب شما تعادل استشرایط فرآیند,الزامات دقت,محدودیت های نصبوبودجهدرک نحوه کار هر تکنولوژی ۰ و نقاط قوت و تعادل آن ۰ اولین گام برای عملکرد قابل اعتماد و بلند مدت است.