Непрерывное измерение уровня — одна из ключевых задач в промышленной автоматизации, особенно при работе с жидкостями, сыпучими и гранулированными материалами. Наиболее востребованными решениями для таких задач являются ультразвуковые и радарные уровнемеры. Оба типа приборов обеспечивают бесконтактный контроль, но существенно различаются по принципу действия, устойчивости к внешним условиям и стоимости. Чтобы сделать правильный выбор, важно понимать, в чём их сходства и принципиальные отличия.
Сходства радарного и ультразвукового уровнемера
Несмотря на разную физическую природу излучаемых волн, ультразвуковые и радарные уровнемеры имеют ряд общих черт:
- Бесконтактный принцип измерения. Оба типа приборов не требуют прямого контакта с контролируемой средой, что повышает их надёжность, снижает износ и упрощает обслуживание.
- Единый метод расчёта уровня. В основе работы лежит измерение времени прохождения сигнала до поверхности среды и обратно (принцип TOF — time of flight). Электроника прибора преобразует это время в значение уровня с учётом скорости распространения сигнала.
- Универсальность по типу среды. Оба устройства подходят для измерения уровня жидкостей, сыпучих материалов и гранулятов, включая агрессивные или вязкие среды (при условии корректного выбора исполнения).
- Стандартные выходные сигналы. Как правило, приборы выдают унифицированный аналоговый сигнал 4-20 мА, а также поддерживают цифровые интерфейсы (HART, Modbus, Profibus и др.), что обеспечивает простую интеграцию в любую АСУ ТП.
- Схожая конструкция. Оба типа уровнемеров состоят из электронного блока, излучающего элемента (антенны у радара, излучателя — у ультразвука) и имеют фланцевое или резьбовое крепление для монтажа на резервуар.
Отличия между радарным и ультразвуковым датчиком
Главное различие заключается в физической природе сигнала: радарные уровнемеры используют электромагнитные (радио-) волны, тогда как ультразвуковые — механические колебания в ультразвуковом диапазоне. Эта разница определяет их эксплуатационные особенности:
- Влияние условий в газовом пространстве над жидкостью или сыпучим материалом. Радиоволны практически не зависят от температуры, влажности, пыли, пара, пены или конденсата в газовом пространстве над средой. Ультразвук, напротив, может рассеиваться, поглощаться или отражаться от препятствий в атмосфере резервуара, что снижает точность и стабильность измерений.
- Рабочие условия. Радарные уровнемеры могут работать даже в вакууме или в инертных газах, тогда как ультразвуковым датчикам для передачи сигнала необходима газовая среда (обычно — воздух или другой газ с известной плотностью).
- Диапазон и скорость измерений. Благодаря высокой скорости распространения радиоволн (равной скорости света), радарные приборы обеспечивают более широкий диапазон измерений (до 100+ метров), высокую точность и мгновенную реакцию на изменения уровня. Это делает их предпочтительными для глубоких резервуаров, силосов, бункеров и резервуаров с неспокойной поверхностью.
- Зона нечувствительности. У ультразвуковых уровнемеров существует так называемая «мёртвая зона» — минимальное расстояние от излучателя, в пределах которого измерения невозможны. У радарных приборов эта зона значительно меньше или отсутствует вовсе, особенно у устройств с направленной антенной или волноводом.
Какой выбрать?
Ультразвуковые уровнемеры — это экономичное решение для стандартных условий, где нет агрессивных факторов внешней среды. Они отлично подходят для задач с чистыми жидкостями, стабильной температурой и отсутствием пара, пыли или турбулентности поверхности.
Радарные уровнемеры, в свою очередь, — надёжный выбор для сложных и агрессивных сред, где требуется максимальная стабильность, точность и независимость от параметров газового пространства. Их стоит рассматривать при работе с высокими температурами, давлением, вакуумом, а также в резервуарах большой глубины, с пеной, паром или неспокойной поверхностью содержимого. Современные модели, включая радарный датчик уровня с частотой 80 ГГц, обеспечивают высокое разрешение даже в условиях сильного запыления или конденсации.
Помощь специалистов — залог правильного выбора
Правильный подбор уровнемера — это не только выбор технологии, но и учёт специфики вашей отрасли, типа резервуара, химического состава среды и требований к интеграции в АСУ ТП.
Обратитесь к специалистам компании ООО «Анкорн» — мы проконсультируем вас по всем параметрам, подберём прибор с учётом типа среды, условий эксплуатации и требований вашей системы автоматизации, а также обеспечим техническую поддержку на всех этапах — от проектирования до пусконаладочных работ. Это гарантирует не только правильный выбор оборудования, но и его эффективную и долговечную эксплуатацию.
Непрерывное измерение уровня — одна из ключевых задач в промышленной автоматизации, особенно при работе с жидкостями, сыпучими и гранулированными материалами
