Cum alegem tehnologia potrivită pentru măsurarea nivelului?

Alegerea unui traductor de nivel pare simplă până când echipamentul ajunge în proces. Vaporii, spuma, praful, turbulențele, temperatura, presiunea și obstacolele din rezervor pot influența calitatea măsurării și stabilitatea semnalului.

Radarul și ultrasunetele permit măsurarea nivelului fără contact direct cu produsul, însă folosesc principii diferite și nu reacționează la fel în toate condițiile.

Întrebarea corectă nu este „Care tehnologie este mai bună?”, ci „Care tehnologie este potrivită pentru această aplicație?”.

Cum funcționează măsurarea nivelului cu radar?

Un traductor de nivel radar transmite unde electromagnetice către suprafața produsului. Semnalul reflectat este recepționat de senzor, iar distanța este determinată pe baza timpului de propagare sau a diferenței de frecvență, în funcție de tehnologia utilizată.

Deoarece undele electromagnetice nu depind de propagarea sunetului prin aer, radarul este, în general, mai puțin sensibil la variațiile de temperatură, vapori sau curenți de aer din spațiul de deasupra produsului.

Din portofoliul instrumentatie.ro, senzorul radar REFLECT Pulsar Measurement utilizează tehnologie FMCW la 63 GHz și are un fascicul îngust de 6°. Este destinat măsurării nivelului sau volumului în lichide și solide, inclusiv în rezervoare, bazine și silozuri. Sunt disponibile variante cu domenii de măsurare de 8, 20 și 36 m, iar precizia specificată este de 2 mm. Echipamentul beneficiază de protecție IP68/NEMA 6P, comunicație HART și configurare prin Bluetooth și aplicație web. Senzor radar REFLECT Pulsar Measurement

Când poate fi radarul o alegere potrivită?

Tehnologia radar trebuie luată în considerare în special atunci când aplicația implică:

• variații importante de temperatură;
• vapori sau umezeală;
• praf în silozuri și spații de depozitare;
• distanțe mai mari de măsurare;
• obstacole care impun un fascicul îngust;
• lichide sau materiale solide;
• necesitatea unei măsurări stabile în condiții industriale dificile.

Totuși, nici radarul nu este complet independent de aplicație. Proprietățile produsului, constanta dielectrică, geometria rezervorului, depunerile și spuma trebuie analizate înainte de selectarea echipamentului.

Cum funcționează un traductor de nivel ultrasonic?

Un traductor de nivel ultrasonic transmite impulsuri sonore către suprafața produsului și măsoară timpul necesar ecoului pentru a reveni la senzor. Pe baza acestui interval, echipamentul determină distanța și o transformă în nivel, volum sau, în anumite configurații, debit în canal deschis.

Spre deosebire de radar, această tehnologie depinde de propagarea sunetului prin mediul dintre senzor și suprafața măsurată. Temperatura, vaporii, curenții puternici de aer sau zgomotul acustic pot influența semnalul. Acest lucru nu înseamnă însă că ultrasunetele sunt potrivite numai pentru aplicații simple.

De exemplu, traductoarele ultrasonice dB Pulsar Measurement sunt proiectate pentru ape uzate și procese industriale. Tehnologia DATEM ajută la discriminarea ecourilor, inclusiv în aplicații cu depuneri, spumă sau obstacole. Gama include modele pentru măsurători de până la 40 m, are compensare integrată a temperaturii și oferă versiuni pentru zone cu potențial exploziv. Traductor de nivel ultrasonic dB Pulsar Measurement

Când poate fi tehnologia ultrasonică o alegere potrivită?

Un traductor de nivel ultrasonic poate reprezenta o soluție eficientă pentru:

• rezervoare și bazine deschise;
• stații de tratare și aplicații pentru ape uzate;
• măsurarea fără contact a lichidelor sau solidelor;
• măsurarea debitului în canale deschise;
• procese în care mediul permite propagarea stabilă a sunetului;
• aplicații în care se dorește evitarea coroziunii sau înfundării unui senzor imersat.

Performanța depinde de model, instalare și condițiile concrete ale procesului. Compensarea temperaturii și procesarea avansată a ecoului pot reduce influența unor factori perturbatori, dar nu elimină necesitatea unei evaluări corecte a aplicației.

Radar fără contact sau radar cu undă ghidată?

Termenul „radar” poate descrie două configurații diferite.

Radarul fără contact transmite semnalul prin spațiul de deasupra produsului, fără ca senzorul să atingă mediul măsurat. REFLECT Pulsar Measurement este un exemplu al acestei categorii.

Radarul cu undă ghidată transmite impulsul electromagnetic de-a lungul unei sonde aflate în contact cu produsul. Seria ABB LWT300 disponibilă pe instrumentatie.ro utilizează acest principiu și include tehnologia LevelExpert™, concepută pentru diferențierea nivelului real de semnalele false. Seria acoperă aplicații cu temperaturi de proces de până la aproximativ 200 °C și presiuni care depind de temperatură și configurație, ajungând până la 200 bar în condițiile specificate. Traductor de nivel cu radar seria LWT300 ABB

Prin urmare, un radar cu undă ghidată nu trebuie confundat cu un radar fără contact. Alegerea dintre cele două depinde inclusiv de posibilitatea introducerii unei sonde în produs, de depuneri, viscozitate, turbulențe și configurația rezervorului.

Radar versus ultrasonic: diferențele esențiale

Criteriu	Radar fără contact	Ultrasonic
Principiu de măsurare	Unde electromagnetice	Unde sonore
Contact cu produsul	Nu	Nu
Influența temperaturii aerului	În general redusă	Poate influența viteza sunetului; compensarea este importantă
Influența vaporilor și curenților de aer	De regulă mai redusă	Poate afecta propagarea semnalului
Lichide și solide	Da, în funcție de model	Da, în funcție de model
Spumă, praf și turbulențe	Necesită evaluarea aplicației	Necesită evaluarea aplicației și procesarea adecvată a ecoului
Obstacole interioare	Un fascicul îngust poate ajuta	Unghiul fasciculului și procesarea ecoului sunt importante
Selecția echipamentului	Depinde de produs, rezervor și proces	Depinde de produs, rezervor și proces

 

Ce informații sunt necesare înainte de alegerea traductorului?

Selectarea unui traductor de nivel trebuie să pornească de la condițiile reale ale aplicației. Înainte de ofertare, este util să fie cunoscute:

• Produsul măsurat

Este lichid, pulbere sau material granular? Care sunt proprietățile sale, inclusiv constanta dielectrică, densitatea, viscozitatea și tendința de a forma depuneri sau spumă?

• Domeniul de măsurare

Care sunt distanța maximă și minimă dintre senzor și suprafața produsului? Există o zonă moartă care trebuie luată în calcul?

• Temperatura și presiunea

Trebuie analizate atât condițiile normale, cât și valorile extreme care pot apărea în proces.

• Geometria rezervorului

Forma rezervorului, duzele de montaj, agitatoarele, serpentinele, scările și alte elemente interioare pot genera ecouri.

• Condițiile din spațiul de măsurare

Vaporii, condensul, praful, spuma, turbulențele și curenții de aer pot influența diferit cele două tehnologii.

• Cerințele de integrare

Trebuie stabilite semnalul de ieșire, protocolul de comunicație, alimentarea, clasificarea zonei și compatibilitatea cu sistemul de control existent.

• Cerințele de instalare și mentenanță

Poziția de montaj și accesul ulterior la senzor pot influența atât performanța, cât și costurile pe durata de exploatare.

Concluzie: tehnologia potrivită este cea adaptată procesului

Radarul oferă avantaje importante în multe aplicații dificile, în timp ce tehnologia ultrasonică poate asigura măsurări fiabile și eficiente atunci când condițiile permit propagarea corectă a sunetului. Niciuna dintre tehnologii nu trebuie aleasă exclusiv după preț, domeniu sau precizia menționată în fișa tehnică.

Rezultatele bune apar atunci când echipamentul, poziția de instalare și configurația sunt stabilite împreună, pornind de la procesul real.

Pe instrumentatie.ro găsiți soluții pentru măsurarea nivelului cu radar, ultrasunete, laser și tehnologie magnetostrictivă, precum și indicatoare și semnalizatoare de nivel. Descoperiți gama de echipamente pentru măsurarea nivelului.

Pentru selectarea soluției potrivite, contactați-ne la office@instrumentatie.ro. Vă oferim o recomandare și o ofertă personalizată, adaptate cerințelor aplicației dumneavoastră.