رادار موج هدایت شده نوعی ابزار است که از موج الکترومغناطیسی برای اندازه گیری سطح مایع و سطح مواد استفاده می کند، که اغلب برای اندازه گیری موقعیت مایع استفاده می شود.ذرات جامد و یا خمیر در محیط صنعتی. این ویژگی های دقت بالا، دوام و سازگاری با شرایط مختلف کار را دارد. در زیر توضیح مفصل از اصل اساسی، فرآیند کار،شرایط قابل اجرا، مزایا و معایب.
1چطور کار ميکنه
رادار موج هدایت شده بر اساس رفلکتومتری دامنه زمان (TDR) است که امواج الکترومغناطیسی را برای اندازه گیری موقعیت محیط منتقل و منعکس می کند.
• اجزای اصلی:
• میله یا کابل سنج: حامل که گسترش امواج الکترومغناطیسی را هدایت می کند.
• فرستنده: امواج الکترومغناطیسی با انرژی پایین و فرکانس بالا (معمولا مایکروویو) را منتشر می کند.
• دستگاه گیرنده: دریافت سیگنال موج الکترومغناطیسی منعکس شده.
• واحد الکترونیکی: پردازش و تجزیه و تحلیل سیگنال ها و نتایج اندازه گیری خروجی.
• فرآیند اندازه گیری:
1ابزار امواج الکترومغناطیسی را از طریق میله یا کابل رصد می فرستد.
2. امواج الکترومغناطیسی در امتداد میله یا کابل سُند گسترش می یابند و هنگامی که با محیط اندازه گیری (مانند ذرات مایع یا جامد) روبرو می شوند ،برخی از امواج الکترومغناطیسی به دلیل ثابت دی الکتریک واسطه متفاوت از هوا منعکس می شوند.
3این ابزار زمان لازم برای انتشار امواج الکترومغناطیسی و بازتاب آن (زمان پرواز) را ثبت می کند.
4بر اساس سرعت پخش موج الکترومغناطیسی در میله ی کاوشگر (شناخته) ، فاصله ی موج را از کاوشگر تا سطح محیط محاسبه کنید.
5در ترکیب با طول میله ی سنج و اندازه ی مخزن، سطح مایع یا سطح مواد را محاسبه کنید.
2شرایط عملیاتی
رادار موج هدایت شده به طور گسترده ای در زمینه های صنعتی استفاده می شود، مناسب برای شرایط پیچیده مختلف، به شرح زیر:
2.1 اندازه گیری مایعات
• مایعات تمیز مانند آب، حلال، روغن
• مایعات چسبناک: مانند نفت، رزین، آب رسوب و غیره
2.2 اندازه گیری ذرات جامد
• مواد جامد با چگالی پایین: مانند ذرات پلاستیکی، پودرها.
• مواد جامد با چگالی بالا: مانند شن، سیمان، دانه و غیره
2.3 شرایط عملیاتی پیچیده
• دمای بالا و فشار بالا: رادار موج هدایت شده می تواند با دمای شدید (مانند تا 400 درجه سانتیگراد) و محیط های با فشار بالا مقاومت کند.
• سطوح ناپایدار یا فوم: سطوح فوم یا مایعات ناپایدار می توانند با روش های اندازه گیری دیگر تداخل داشته باشند، اما رادار های موج هدایت شده معمولاً می توانند این کار را انجام دهند.
• رسانه های خوردنی: از طریق انتخاب مواد مقاوم به خوردنی (مانند میله ی سنج پوشانده شده از تفلون) ، می تواند در محیط های خوردنی مانند اسید و قلی استفاده شود.
3مزایا و معایب
3.1 مزایا
1دقت بالا: دقت اندازه گیری معمولاً تا ± 2 میلی متر است که برای کنترل فرآیند نیاز به دقت بالا بسیار مناسب است.
2تحت تاثیر شرایط کار نیست:
• تحت تاثیر تغییرات دمای، فشار، تراکم، لزگی و سایر خواص محیط قرار نمی گیرد.
• قابل نفوذ به گرد و غبار، بخار یا فوم
3طیف گسترده ای از کاربردهای: تقریبا تمام مایعات و اکثر مواد جامد را می توان اندازه گیری کرد.
4بدون نگهداری: بدون قطعات متحرک، فرسایش کوچک، عمر طولانی.
5- نصب انعطاف پذیر: می تواند در بالای ظروف نصب شود و با میله ی سنج یا کابل سنج اندازه گیری شود.
3.2 معایب
1الزامات نصب بالا:
• میله یا کابل کاوشگر باید در فاصله خاصی از دیواره ظرف نگهداری شود تا از تداخل جلوگیری شود.
• برای طول میله ی کاوشگر الزامات وجود دارد و محدوده ی اندازه گیری قابل استفاده محدود است (معمولاً در عرض ده ها متر).
2بستگی به محیط نصب دارد:
• اگر در ظرف حرکات یا موانع وجود داشته باشد، ممکن است با سیگنال تداخل داشته باشد.
• برای برخی از رسانه های ثابت دی الکتریک بسیار پایین (مانند برخی از محصولات نفتی) ، سیگنال منعکس شده ضعیف است که بر اندازه گیری تأثیر می گذارد.
3هزینه بالا: در مقایسه با سایر سطح سنج های سنتی (مانند نوع شناور، نوع فشار) ، هزینه اولیه بالاتر است.
4- الزامات پردازش سیگنال بالا: در شرایط پیچیده، ممکن است برای تشخیص بازتاب های متعدد، نیاز به فناوری پیشرفته پردازش سیگنال باشد.
4مثال رو خلاصه کنيد
فرض کنید که یک سطل پر از آب دارید، یک قطب سنج (رادار موج هدایت شده) را می گیرید، بگذارید یک پرتو از امواج الکترومغناطیسی در امتداد قطب سنج به سمت سطح آب گسترش یابد،وقتی که امواج الکترومغناطیسی به سطح زمین می رسند، به دلیل ثابت های دی الکتریک مختلف آب و هوا، بخشی از موج به عقب منعکس می شود.تجهیزات رادار زمان جلو و عقب پرتو را اندازه گیری می کند و می تواند فاصله از سطح آب به نقطه شروع میله کاوشگر را محاسبه کند، و در نتیجه ارتفاع آب را می دانیم.
در مقایسه با روش سنتی " اندازه گیری عمق سطل با یک فرمانده " ، رادار موج هدایت شده نه تنها سریع و دقیق است ، بلکه می تواند در محیط های خشن کار کند ،مثل آب در سطل با دمای بالا یا مخلوط.
از طریق این روش، رادار موج هدایت شده می تواند سطح مایع یا سطح مواد را در شرایط پیچیده با دقت اندازه گیری کند، که برای کاربردهای مختلف صنعتی مناسب است.لازم است به محیط نصب و شرایط اندازه گیری در حال استفاده توجه شود تا بهترین عملکرد را داشته باشد..
ممنون
