الفرق بين مقياس مستوى الرادار ومقياس مستوى الموجات فوق الصوتية

يعتمد مقياس مستوى الرادار طريقة العمل لاستقبال الإرسال والانعكاس. يصدر هوائي مقياس مستوى الرادار موجات كهرومغناطيسية. تنعكس هذه الموجات على سطح الجسم المقاس ثم يستقبلها الهوائي. يتناسب الوقت من الانبعاث إلى استقبال الموجات الكهرومغناطيسية مع المسافة إلى السطح السائل. العلاقة هي كما يلي:
د=CT/2
في الصيغة، D—— المسافة من مقياس مستوى الرادار إلى سطح السائل
ج – سرعة الضوء
T —— وقت تشغيل الموجات الكهرومغناطيسية
يسجل مقياس مستوى الرادار الوقت المنقضي للموجة النبضية، وتكون سرعة انتقال الموجة الكهرومغناطيسية ثابتة، فيمكن حساب المسافة من سطح السائل إلى هوائي الرادار، وذلك لمعرفة مستوى السائل لسطح السائل .
في التطبيق العملي، هناك نوعان من أجهزة قياس مستوى الرادار، نوع الموجة المستمرة FM ونوع الموجة النبضية. يستهلك مقياس مستوى السائل الذي يستخدم تقنية الموجة المستمرة لتعديل التردد الكثير من الطاقة، ويجب أن يستخدم نظامًا بأربعة أسلاك، ويحتوي على دوائر إلكترونية معقدة. يتميز مقياس مستوى السائل الذي يستخدم تقنية الموجات النبضية الرادارية باستهلاك منخفض للطاقة ويمكن تشغيله بواسطة سلكين 24VDC، وهو أمر يسهل تحقيق السلامة الجوهرية والدقة العالية ونطاق التطبيق الأوسع.
تستخدم الموجات فوق الصوتية الموجات الصوتية، بينما يستخدم الرادار الموجات الكهرومغناطيسية. هذا هو الفرق الأكبر. علاوة على ذلك، فإن اختراق الموجات فوق الصوتية واتجاهها أقوى بكثير من الموجات الكهرومغناطيسية، ولهذا السبب أصبح الكشف بالموجات فوق الصوتية أكثر شيوعًا الآن.
الاختلافات في مناسبات التطبيق الرئيسية:
1. دقة الموجات فوق الصوتية ليست جيدة مثل الرادار.
2. الرادار مكلف نسبيًا.
3. عند استخدام الرادار، يجب مراعاة ثابت العزل الكهربائي للوسط.
4. لا يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية في ظروف العمل مثل الفراغ أو محتوى البخار العالي أو الرغوة على سطح السائل.
5. نطاق قياس الرادار أكبر بكثير من نطاق الموجات فوق الصوتية.
6. الرادار لديه نوع قرن، نوع قضيب، ونوع كابل، والتي يمكن تطبيقها على ظروف عمل أكثر تعقيدا من الموجات فوق الصوتية.
نشير عمومًا إلى الموجات الصوتية التي يزيد ترددها عن 20 كيلو هرتز على أنها موجات فوق صوتية. الموجات فوق الصوتية هي نوع من الموجات الميكانيكية، أي عملية انتشار الاهتزاز الميكانيكي في الوسائط المرنة. ويتميز بالتردد العالي، والطول الموجي القصير، وظاهرة الحيود الصغيرة. اتجاهية جيدة، يمكن أن تصبح انتشار الشعاع والاتجاه. إن توهين الموجات فوق الصوتية في السوائل والمواد الصلبة صغير جدًا، لذا فإن قدرة الاختراق قوية، خاصة في المواد الصلبة غير الشفافة للضوء، ويمكن للموجات فوق الصوتية اختراق عشرات الأمتار في الطول، وسيكون هناك انعكاس كبير عند مواجهة الشوائب أو الواجهات . أما المستوى المادي فهو استخدام هذه الخاصية منه.
في تكنولوجيا اختبار الموجات فوق الصوتية، بغض النظر عن نوع معدات الموجات فوق الصوتية، فمن الضروري تحويل الطاقة الكهربائية إلى موجات فوق صوتية، ومن ثم استقبالها مرة أخرى وتحويلها إلى إشارات كهربائية. يُسمى الجهاز الذي يكمل هذه الوظيفة محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية، ويُعرف أيضًا باسم المسبار. كما هو موضح في الشكل، يتم وضع محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية فوق السائل المراد قياسه، وتنبعث الموجة فوق الصوتية إلى الأسفل. تمر الموجات فوق الصوتية عبر وسط الهواء وتنعكس مرة أخرى عندما تصطدم بسطح الماء، ويستقبلها محول الطاقة ويحولها إلى إشارة كهربائية. بعد الكشف عن هذه الإشارة، يقوم جزء الكشف الإلكتروني بتحويلها إلى إشارة مستوى السائل للعرض والإخراج.
وفقًا لمبدأ الانتشار بالموجات فوق الصوتية في الوسط، إذا كان الضغط المتوسط ​​ودرجة الحرارة والكثافة والرطوبة وغيرها من الظروف ثابتة، فإن سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في الوسط تكون ثابتة. لذلك، عندما يتم قياس الوقت اللازم لانعكاس الموجة فوق الصوتية من سطح السائل المراد استقباله، يمكن تحويل المسافة التي تقطعها الموجة فوق الصوتية، أي يمكن الحصول على بيانات مستوى السائل.
تحتوي الموجات فوق الصوتية على منطقة عمياء، ويجب حساب المسافة بين موضع تركيب المستشعر والسائل المراد قياسه أثناء التثبيت.