Los transmisores de radar ultrasónico vs guiadas onda para la medición de nivel

 

Con más de 20 diferentes tecnologías de medición de nivel en el mercado hoy, es importante elegir el transmisor de nivel adecuado para las condiciones de su proceso. Este artículo proporciona información sobre dos de la medición más utilizada a nivel tecnologías ultrasónicas y guiado de onda de radar (GWR).

Los sensores ultrasónicos de nivel han estado en el mercado desde hace años y todavía se consideran una tecnología de confianza en toda la industria de medición del proceso. transmisores ultrasónicos son sin impacto y ofrecen una opción rentable para la mayoría de aplicaciones de nivel de tanques de paredes rectas. Con los años, sin embargo, los nuevos dispositivos de medición de nivel que han surgido están capturando cuota de mercado de las tecnologías más antiguas que utilicen la medición de sonido o eco-basado. Tecnologías como el radar de onda guiada (GWR) son del mismo precio y han demostrado ser una opción más confiable en condiciones difíciles de detectar. radar de onda guiada es ideal para aplicaciones de líquidos y sólidos, y opera independientemente de las condiciones del proceso.

Tecnología de ultrasonidos
transmisores ultrasónicos funcionan mediante el envío de una onda sonora generada por un transductor piezoeléctrico de la superficie del material de proceso que se está midiendo. El transmisor mide la longitud de tiempo que tarda la onda sonora se refleja de vuelta al transductor.Una medida de éxito depende de la onda, reflejada por el material del proceso y se mueve en una línea recta de regreso al transductor. Debido a factores como el polvo, los vapores pesados, obstrucciones de tanques, la superficie de la turbulencia, espuma, e incluso los ángulos de la superficie puede afectar a la señal de retorno cuando se utiliza un sensor de nivel ultrasónico, debe considerar cómo sus condiciones de funcionamiento pueden afectar las ondas sonoras.

Otros aspectos importantes de emisores de ultrasonidos son:

Figura 1. transmisor ultrasónico montado en la parte superior del tanque

• Las ondas de sonido-sonido debe viajar a través de un medio, por lo general aire, por lo que los transmisores no aptos para su uso con aplicaciones de vacío donde la ausencia de moléculas de aire que evita la propagación de las ondas sonoras.
• Estado de la superficie-espuma y otros residuos recogidos en la superficie del líquido puede absorber las ondas sonoras e impiden su regreso al sensor.
• Los ángulos de incidencia y de reflexión-Las ondas de sonido deben ser enviados y recibidos en una línea recta y las superficies reflectantes deberá ser plana (es decir, nonagitated / condición no turbulento).
• Las unidades operativas de ultrasonidos de temperatura son generalmente de plástico con una temperatura máxima de 60 ° C. Además, diferentes temperaturas de proceso puede generar lecturas inexactas nivel.
• Las presiones de funcionamiento los dispositivos de ultrasonidos no están destinados a los límites de presión extrema, las presiones máximas de trabajo no debe exceder de 30 psig.
• Las condiciones ambientales-vapor, la humedad de condensación, y otros contaminantes puede cambiar la velocidad del sonido a través del aire y afectan en gran medida la precisión de la señal de retorno. Como resultado, los dispositivos de ultrasonido se debe montar en un entorno predecible.

El popular se benefician más de aire a través de tecnologías de medición tales como ultrasonido, radar, y de medición por láser es que el dispositivo de medición nunca entra en contacto con el producto que se está midiendo ( Figura 1 ), aunque en algún momento la señal de medición debe estar en contacto con la superficie del líquido antes de que comience su viaje de regreso al sensor. Esto explica por qué la calidad del aire entre el sensor y la superficie del líquido puede ser problemática y por qué la calidad de la superficie del líquido debe tenerse en cuenta.Cada perturbación de la señal recoge en su camino hacia la superficie del líquido y la espalda afectará a la información de medición de nivel en la señal.

Figura 2. GWR tecnología de medición de nivel de líquido en el recipiente de proceso

transmisores por ultrasonidos proporcionan una solución de nivel de medida sensata cuando se aplica correctamente.Recuerde, un transmisor de ultrasonidos es tan bueno como el eco que recibe.

Radar de onda guiada (GWR)
De onda de radar guiadas (GWR) es un método de medición de nivel en contacto que utiliza una sonda para guiar a alta frecuencia ondas electromagnéticas de un transmisor a los medios de comunicación que se está midiendo ( Figura 2 ).

GWR se basa en el principio de reflectometría de dominio temporal (TDR). Con el TDR, un pulso de baja energía electromagnética es guiado a lo largo de una sonda. Cuando el pulso llega a la superficie del medio que se está midiendo, la energía del pulso se refleja hasta la punta de prueba al circuito que calcula el nivel de líquido sobre la base de la diferencia de tiempo entre el pulso se envían y reciben el pulso reflejado. El sensor puede dar salida a nivel de análisis como una lectura de medición continua a través de una salida analógica, o puede convertir los valores en las señales de salida de conmutación libremente posicionable.

A diferencia de las tecnologías más antiguas, GWR ofrece lecturas de medición que son independientes de la industria química o propiedades físicas de los medios de proceso con el que está en contacto. Además, GWR realiza igualmente bien en líquidos y sólidos.

GWR es conveniente para una variedad de aplicaciones de medición de nivel como los que implican:

• Inestables las condiciones del proceso-Cambios en la viscosidad, densidad, acidez o no afectar la precisión.
• superficies agitado-ebullición superficies, polvo, espuma, y ​​el vapor no afectan el rendimiento del dispositivo. GWR también trabaja con los fluidos de recirculación, mezcladoras de hélice, y los tanques de aireación.
• Las altas temperaturas y presiones-GWR se desempeña bien en temperaturas de hasta 315 ° C y puede soportar presiones de hasta 580 psig.
• Bellas polvos y líquidos pegajosos trabaja-GWR con tanques de vacío, lleno de aceite de cocina usado, así como tanques de pintura, tenencia, látex, grasa animal, aceite de soja, aserrín, carbón negro, el tetracloruro de titanio, sal, y el grano.

Una de las ideas erróneas más comunes acerca de GWR es como la acumulación de producto en la sonda afecta a la medición del nivel. Uno pensaría que si usted tiene una masa de producto adherido a la sonda, o una capa del producto sobre toda la longitud de la sonda, de que la señal se identifique erróneamente el líquido de la superficie real ( Figura 3 ). Este no es el caso. La señal de radar GWR tiene una gran área de detección muy-360 ° y se extiende a varios metros-en torno a la sonda. Cuando el pulso electromagnético viene en contacto con una masa de producto en la sonda, la señal se devuelve y se analiza para ver si se refleja el verdadero nivel de líquido ( Figura 4 ).Debido a que el nivel de líquido verdad tiene siempre una señal de retorno mayor que la señal de retorno generado por la menor masa se ​​pegue a la sonda, el sensor puede identificar fácilmente la superficie del líquido. Algoritmos desarrollados en la última década han hecho que esta forma de medición de nivel en contacto con una excelente opción, incluso para la más pegajosa de aplicaciones de nivel de líquidos.

Figura 3. producto pegajoso recorrido en una longitud de 2 pulgadas de 1 / 4 de pulgada sonda de varilla od

Figura 4. Sonido avances energía de pulso hacia fuera de la superficie de la sonda

Comparación de los puntos
El gráfico de la Figura 5 se comparan algunos puntos de comparación importante entre GWR y transmisores de ultrasonidos:

 

http://www.sensorsmag.com/sensors/leak-level/ultrasonic-transmitters-vs-guided-wave-radar-level-measureme-8289