Nếu bạn làm việc trong ngành sản xuất công nghiệp, xử lý hóa chất hoặc lưu trữ vật liệu số lượng lớn, bạn hẳn đã gặp phải máy đo mức radar. Những thiết bị nhỏ gọn này thường được gắn trên các bể chứa và silo. Trong nhiều năm, hầu hết người dùng công nghiệp đều công nhận đây là thiết bị đo mức đáng tin cậy nhưng chỉ một số ít thực sự hiểu được cơ chế hoạt động bên trong của nó.
Trong bài viết này tôi sẽ chia nhỏcái gì thếmáy đo mức radarlàvà giải thích nguyên tắc hoạt động của nó bằng ngôn ngữ đơn giản, không{0}}kỹ thuật. Hướng dẫn này phù hợp cho người vận hành nhà máy, nhân viên thu mua và kỹ sư mới bắt đầu.
Máy đo mức radar là gì?
Máy đo mức radar là một dụng cụ đo công nghiệp sử dụng tín hiệu vi sóng để phát hiện mức vật liệu bên trong thùng hoặc bình kín. Không giống như các cảm biến cơ học truyền thống như máy đo phao, hầu hết các máy phát radar đều hoàn thành phép đo mà không chạm vào chất lỏng, bột hoặc bùn.
Tính năng không tiếp xúc này giúp thiết bị nổi bật trong điều kiện làm việc khắc nghiệt. Nó hoạt động tốt đối với các hóa chất ăn mòn, chất lỏng dầu có nhiệt độ-cao và chất rắn có khối lượng lớn bụi bặm. Nói một cách đơn giản, đây là một trong những giải pháp đo mức-hiệu quả nhất về mặt chi phí cho sản xuất công nghiệp hiện đại.
Máy đo mức radar hoạt động như thế nào?
Hầu hết người mua chỉ quan tâm đến độ chính xác và độ ổn định của phép đo. Nhưng biết được cơ chế hoạt động của nó sẽ giúp bạn chọn được model phù hợp. Máy đo mức radar công nghiệp chủ yếu áp dụng hai nguyên tắc hoạt động: Thời gian-của-Chuyến bay và FMCW.
1. Thời gian-của-Rađa Chuyến bay (ToF)
Radar ToF được sử dụng rộng rãi trong thiết bị đo lường-cấp cơ bản và{1}}chi phí trung bình. Logic làm việc của nó rất đơn giản.
Đầu tiên, ăng-ten phát ra các xung vi sóng năng lượng thấp-đi xuống. Khi các xung chạm vào bề mặt nguyên liệu thô, chúng sẽ phản xạ trở lại cảm biến. Máy đo ghi lại thời gian-vòng quay của lò vi sóng. Kết hợp với tốc độ ánh sáng cố định sẽ tính toán được khoảng cách giữa anten và bề mặt vật liệu.
Cuối cùng, hệ thống trừ đi chiều cao của bể trống để có được mức vật liệu theo thời gian thực. Mặc dù nguyên lý đơn giản nhưng nó đáp ứng nhu cầu đo lường của hầu hết các tình huống công nghiệp thông thường.
2. Radar FMCW
Tần số-Rađa sóng liên tục được điều chế tần số là phiên bản nâng cấp. Thay vì phát các xung ngắt quãng, nó gửi tín hiệu vi sóng liên tục với tần số thay đổi.
Máy đo so sánh chênh lệch tần số giữa tín hiệu truyền và tín hiệu phản xạ để đánh giá khoảng cách. Phương pháp này mang lại độ chính xác đo cao hơn, thường lên tới ±1mm. Radar FMCW lý tưởng cho sản xuất chính xác và các bể chứa kín áp suất cao-.
Hai loại máy đo mức radar chính
Trong quá trình mua sắm thực tế, khách hàng thường nhầm lẫn giữa radar-không tiếp xúc và radar sóng dẫn đường. Đây là cách phân biệt-dễ-dễ hiểu để bạn tham khảo.
Máy đo mức radar không tiếp xúc-
Ăng-ten được lắp đặt ở đầu bể mà không tiếp xúc với vật liệu bên trong. Sóng vi ba truyền qua không gian để phát hiện hoàn toàn. Nó phù hợp với các bể chứa lớn, chất lỏng hóa học có nhiệt độ-cao và dây chuyền sản xuất hợp vệ sinh như thực phẩm và đồ uống.
Radar sóng dẫn hướng (GWR)
GWR được trang bị đầu dò kéo dài vào trong bể. Vi sóng truyền dọc theo đầu dò. Nó phù hợp hơn với các vật liệu có hằng số điện môi thấp, chẳng hạn như hydrocarbon đặc biệt. Nó cũng hoạt động ổn định trong các bể có nhiễu bọt và hơi.
Tại sao nên chọn máy đo mức radar thay vì các cảm biến khác?
Nhiều khách hàng từng lựa chọn cảm biến siêu âm hoặc áp suất để cắt giảm chi phí. Tuy nhiên, sau khi-sử dụng lâu dài, hầu hết họ chuyển sang sử dụng máy đo radar. Những lợi thế cốt lõi là rõ ràng.
Khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ: Không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất, bụi và hơi nước.
Chi phí bảo trì thấp: Không có bộ phận chuyển động, giảm chi phí thay thế và bảo trì sau này một cách hiệu quả.
Khả năng tương thích rộng: Có sẵn để đo bề mặt chất lỏng, chất rắn, chất bùn và dầu{0}}.
Phải thừa nhận rằng, máy đo mức radar có chi phí ban đầu cao hơn so với cảm biến thông thường. Nhưng xét đến tuổi thọ sử dụng và độ ổn định, đây vẫn là lựa chọn lâu dài-hiệu quả nhất về mặt chi phí.
Ứng dụng công nghiệp phổ biến
Hiện nay, công nghệ đo mức radar đã phủ sóng hầu hết các ngành công nghiệp nặng. Các nhà máy dầu khí sử dụng nó để giám sát bồn chứa dầu thô; các nhà máy hóa chất dựa vào nó để đo dung môi ăn mòn. Bên cạnh đó, nó còn được ứng dụng rộng rãi trong các ngành xử lý nước, khai thác mỏ, chế biến thực phẩm và sản xuất điện.
Mẹo đơn giản để chọn đồng hồ đo mức radar
Một số điểm lựa chọn chính được tóm tắt để bạn tham khảo.
Xác nhận nhiệt độ và áp suất bể trước. Đối với vật liệu-điện môi thấp, hãy chọn radar sóng dẫn hướng. Nếu bạn cần tiêu chuẩn vệ sinh cấp thực phẩm-, hãy chọn vật liệu ăng-ten PTFE. Đối với các hầm chứa lớn có bụi, radar-không tiếp xúc{6}}tần số cao là lựa chọn tốt nhất.
Lời cuối cùng
Máy đo mức radarkhông phải là thiết bị công nghệ cao- phức tạp. Hiệu suất ổn định của nó khiến nó trở thành một phần không thể thiếu trong phép đo tự động hóa công nghiệp. Nắm rõ các nguyên tắc làm việc và đặc tính sản phẩm của nó có thể giúp người dùng chọn thiết bị phù hợp nhất để phù hợp với các tình huống đo bể công nghiệp của họ.
Chúng tôi hy vọng hướng dẫn đơn giản này đã làm sáng tỏ sự nhầm lẫn của bạn về máy đo mức radar. Với mẫu mã đa dạng và hiệu suất ổn định, các thiết bị đo này vẫn là giải pháp-lâu dài đáng tin cậy để giám sát ở cấp độ công nghiệp.
