Радиолокациялық техниканы қолдану арқылы деңгей өлшеу

Деңгейді өлшеу көптеген салаларда сапа мен процесті бақылаудың маңызды бөлігі болып табылады. Дүниежүзінде өлшеудің әртүрлі әдістері бар және радиолокациялық технологияны қолдана отырып, деңгейлерді өлшеу олардың бірі болып табылады. Бұл мақалада осы техниканы егжей-тегжейлі талқылады.

Радиолокациялық деңгей өлшеу әдісін қолданып деңгей өлшеу дегеніміз не?

Кез-келген радиолокациялық аспаптың негізгі алғышарты - жоғары жиіліктегі электромагниттік сәулеленуді (ГГц-да) жіберу, содан кейін жер бетіне және транзиттің өту уақытын синхрондау. Деңгейді өлшеу кезінде радиолокациялық деңгейдің таратқыш технологиясы бетінің деңгейін анықтау үшін қолданылады.
Радиолокациялық техниканы қолданатын деңгей өлшеу құралдары негізінен дыбыс толқындарын қолданатын ультрадыбыстық деңгей таратқыштарына ұқсас. Бірақ, радиолокациялық деңгей өлшегіштің ультрадыбыстық деңгей өлшегіштерден артықшылығы бар. Дыбыс толқындары - бұл беру үшін атмосфералық молекулаларды қолданатын механикалық энергия, қоршаған атмосферадағы ең аз химиялық өзгерістер де таралу жылдамдығының өзгеруіне әкеледі. Классикалық мысал - булардың дыбыс жылдамдығын өзгертіп, қате оқуларға әкелуі.

Радиолокациялық деңгейдегі аспаптардың түрлері

Төменде келтірілген радиолокациялық деңгей өлшеу құралдарының екі түрі бар.

а) байланыссыз типтегі радиолокациялық деңгей таратқышы

Аспаптың бұл түрінде электромагниттік сигнал ауаға антенна арқылы шығарылады. Ол сұйықтықтың бетіне жетеді, содан кейін оны құралға қайтарады, содан кейін оны оқиды.
Радиолокациялық деңгейді өлшеудің осы түріне қатысты мәселе антеннаның шығысы әлсіз, әдетте шамамен 1 мВт. Ауаға тарағаннан кейін бұл сигнал одан әрі әлсірейді. Оның үстіне шағылған сигналдың күші сұйықтықтың диэлектрлік өтімділігіне байланысты. Кейбір жағдайларда көмірсутегі сұйықтығы (өте төмен диэлектрлік тұрақтылар) таратқыш қабылдаған сигнал бастапқы сигналдың қарқындылығы бойынша 1% төмен болуы мүмкін. Сұйықтық турбулентті болса немесе құрамында көбік болса, радиолокациялық сигнал одан әрі таралуы мүмкін.

б) басқарылатын толқын типті радиолокациялық деңгейдегі таратқыш

Толқынды радиолокациялық деңгейдегі басқару құралы 'Time Domain Reflectometer (TDR)' технологиясы бойынша жұмыс істейді. Ол сұйықтықтың бетіне электромагниттік импульстарды беру үшін зондты қолданады. Сигналдың таратқышта кері шағылысуы үшін сұйықтықтың диэлектрлік өтімділігі қоршаған ауадан жоғары болуы керек.
Транзиттік уақыт электронды түрде дәл және жоғары жылдамдықты уақыт тізбегінің көмегімен өлшенеді және сұйықтық деңгейі осыдан есептеледі. Бағытталатын типті деңгейлік аспапта әр түрлі диэлектрлік тұрақтылығы бар сұйықтықтар үшін транзит уақыты бірдей болып қалады. Қандай өзгеріс сигналдың күші болып табылады және деректерді біріктіру арқылы сұйықтық деңгейі анықталады. Сонымен, мысалы, диэлектрик өтімділігі 2-3-ке тең көмірсутегі бар сұйықтықтың өту уақыты диэлектрик өтімділігі 80-ге тең болатындай болады; тек алынған сигнал әлсіз болады.
Тағы бір аспект - радиолокациялық зондтан шыққан қуат байланыссыз типтегі қуаттың 10 пайызын ғана құрайды. Себебі физикалық зонд сигналдың ht сұйықтықтың бетіне жетуін және минималды шығындармен кері шағылысуын қамтамасыз етеді. Бұл басқарылатын толқын түріндегі құрылғыға диэлектрлік тұрақтылығы 1,7-ге дейінгі сұйықтық деңгейлерін өлшеуге мүмкіндік береді. Шын мәнінде, диэлектриктің өзгеруі құрылғының жұмысына айтарлықтай әсер етпейді.
Сонымен, бұл құрылғы ешқандай калибрлеуді қажет етпейді, өйткені жарық жылдамдығы тұрақты болып қалады. Ол үшін өрістің конфигурациясы қажет, ол қолданылып жатқан белгілі бір деңгей қосымшасына нақты деректерді енгізу арқылы жүзеге асырылады. Бұл жеке технологиялық резервуарлардың ерекшеліктерін пайдалану арқылы қысқа мерзімде бірқатар құрылғыларды конфигурациялауға мүмкіндік береді. Құрылғылар 24 Вт қуат көзінде жұмыс істейді.

Артықшылықтары мен кемшіліктері

Артықшылықтары келесідей:
Радиолокациялық деңгейдегі таратқыштарда физикалық байланыс қажет емес, дәлдігі жоғары. Пластикалық цистерналарға қолайлы
Бірнеше кемшіліктер
Басқа техникамен салыстырғанда қымбаттау. Екі интерфейс арасындағы деңгейлерді өлшеу мүмкін емес.