УЗИ ультразвуковой уровнемерРЛС - уровнемер: полный контраст от измерения слепых зон до помехоустойчивости

Ультразвуковой уровнемер, Chunchen Technology является профессиональным производителем ультразвукового уровня, и ультразвуковой уровнемерJ - G Преференция, большое добро! Этот прибор содержит ряд самоисследуемых технологий Zli, имеет новую технологию обработки сигналов, с безопасностью, чистотой, высокой точностью, длительным сроком службы, стабильностью и надежностью, удобным монтажом и обслуживанием, простыми показаниями и другими характеристиками, широко используется в нефтяной, химической, водной, сталелитейной, угольной шахте, электричестве и пищевой промышленности, применяет кислоты, щелочь, соль, антикоррозионную, высокотемпературную, взрывозащищенную и другие области. Этот прибор может быть подключен к различным DCS - системам с помощью 4–20 мА или RS485 (протокол Modbus) для автоматизации работы промышленности и предоставления данных об уровне жидкости в реальном времени.

В области промышленных измерений уровня жидкости ультразвуковой и радиолокационный уровнемеры являются двумя основными бесконтактными измерительными устройствами, оба из которых основаныПреимущества « без контакта с средой, удобство установки » широко используются в химической, водной, экологической, пищевой и других сценах. Тем не менее, в фактическом выборе пользователи часто из - за двух измерений слепого пятна, антиинтерференционной способности, экологической адаптации и других основных различий недостаточно осведомлены, что приводит к тому, что оборудование « неправильно выбрано, плохо использовано». Эта статья будетОтслеживание принципаОтправиться, ВокругИзмерение слепых зонДва основных измерения « антиинтерференционной способности», в сочетании с измерением, адаптируемостью к окружающей среде, стоимостью и другими ключевыми параметрами для проведения всестороннего сравнения, в то же время с ситуативными предложениями по выбору, чтобы дать ссылку на практическое применение.

Принципиальная прослеживаемость: существенная разница между механическими и электромагнитными волнами, определяющая нижнюю логику производительности

Чтобы понять разницу между ними, сначала нужно прояснить существенные различия в их принципах измерения.- Это основной источник последующих слепых зон и различных антиинтерференционных способностей.

1. Ультразвуковой уровнемер: "Отражение - прием", зависящий от механических волн

УЗИ пропускаетпьезоэлектрический преобразовательПреобразование электрической энергии в механические волны (частоты обычно20kHz-200kHz）， Механические волны распространяются вдоль воздушной или газовой среды до отражения уровня жидкости, преобразователь преобразует отраженные эхо - сигналы в электрическую энергию, вычисляет разницу во времени « эмиссия - прием», в сочетании со скоростью распространения звуковых волн в среде (требуется температурная компенсация), в конечном итоге выводит высоту уровня жидкости по формуле:

Высота уровня= высота установки зонда - (скорость звука x разность во времени) / 2

Его основная зависимостьРаспространение и отражение механических волнПоддерживаемая среда (воздух)/ Газ) Плотность, состав, состояние потока оказывают большее влияние.

2. РЛС - уровнемер: "Проникновение - отражение" с опорой на электромагнитные волны

радиолокационный уровнемер (в основном импульсный РЛС или РЛС непрерывной частотной модуляции)антеннаЗапускает высокочастотные электромагнитные волны (частоты обычно6GHz-80GHz， То есть микроволновой диапазон), после того, как электромагнитные волны проникают в воздушную / газовую среду, на уровне жидкости происходит отражение, антенна получает отраженную волну, вычисляя разницу во времени или частоту « эмиссия - прием», в сочетании со скоростью распространения электромагнитных волн в вакууме (постоянная 3 × 10 ⁸ м / с, почти не подверженная воздействию среды), рассчитывается высота уровня жидкости:

Высота уровня= высота установки зонда - (скорость электромагнитных волн x разность во времени) / 2

Его основная зависимостьРаспространение и отражение электромагнитных волнИз - за сильной проницаемости электромагнитных волн, стабильной скорости распространения, влияние среды окружающей среды намного меньше, чем ультразвук.

II. Основной контраст 1: измерение слепых зон- Разница от "причины возникновения" до "фактического воздействия"

« Измерение слепого пятна» относится к области, которая не может быть точно измерена под зондом оборудования, непосредственно определяет « Z низкий измеримый уровнь», является ключевым показателем для отбора малоразмерных резервуаров и закрытых контейнеров. Разница между этими двумя слепыми зонами в основном связана с принципиальными характеристиками и аппаратным дизайном.

1. Сопоставление причин возникновения слепых зон

Контрастное измерение	УЗИ ультразвуковой уровнемер	РЛС радиолокационный уровнемер
Основные причины	Механические волны существуют« Эффект остаточного колебания»: после того, как преобразователь излучает механическую волну, требуется определенное время, чтобы остановить вибрацию, чтобы получить эхо, в течение которого невозможно распознать близкое эхо	Электромагнитные волны существуют« Интерференция ближнего сигнала»: передающий и принимающий сигналы накладываются друг на друга на близком расстоянии, что делает сигнал неотличимым
Факторы воздействия	1. Частота зонда: чем выше частота, тем короче время остаточного вибрации, тем меньше слепое пятно (например, 200 кГц слепое пятно 0,2 м, 20 кГц слепое пятно 0,5 м) 2. Измерение: чем больше диапазон, тем больше слепое пятно обычно	1. Тип антенны: слепое пятно рупорной антенны > слепое пятно параболической антенны
Типичный диапазон слепых зон	Обычная модель:0,2 м - 1,0 м (большое количество моделей до 1,5 м)	Обычная модель:0,1 м - 0,5 м (высокочастотные малоразмерные модели могут быть ниже 0,05 м)

2. Последствия практического применения и рекомендации по выбору

·Маленькие сцены (например,0 - 2m Лабораторные резервуары, небольшие емкости для ингредиентов)А.

Слепая зона ультразвукового уровня (0,2 м - 0,5 м) чрезмерное соотношение может привести к тому, что "Z низкий уровень не может быть измерен" (если фактическая потребность в измерении уровня 0,1 м, ультразвуковое слепое пятно 0,2 м не может быть покрыто); Радиолокационный уровнемер (ниже 0,1 м слепого пятна) более подходит для точного измерения близкого уровня жидкости.

·Сценарий средней дальности (например,0 - 10 м Промышленные резервуары для хранения жидкости, 0 - 30 м Гидравлические резервуары)А.

Слепая зона ультразвукового уровня (0,5 м - 1,0 м) имеет низкий удельный вес (всего 5% - 3,3%) и оказывает меньшее влияние на общие измерения; Радарный уровнемер, хотя и с меньшим слепым пятном, но с более высокой стоимостью, в это время ультразвуковая рентабельность лучше.

·Сценарии в закрытых контейнерах (например, реакторы высокого давления, вакуумные резервуары)А.

Механические волны ультразвукового уровня зависят от плотности газа в контейнере, что может привести к колебаниям слепого пятна; Распространение электромагнитных волн радиолокационного уровнемера стабильно, слепые зоны более фиксированы, измерения более надежны.

III. Основное сравнение II: антиинтерференционная способностьПроизводительность при шести типичных источниках помех.

Источники помех на промышленной площадке (пыль, пар, пена, электромагнитные, температурные, диэлектрические летучие вещества) напрямую влияют на стабильность измерения оборудования, разница в помехоустойчивости между ними является основной основой для выбора сложных условий работы.

Сравнение производительности при шести основных источниках помех

Тип источника помех	ультразвуковой уровень	поведение РЛС	Выгоды и недостатки
Пыльная среда(например, шахтный бункер, цементный резервуар)	Механические волны легко рассеиваются частицами пыли, что приводит к ослаблению или потере эхо - сигнала, появлению"Нет уровня жидкости" "ложный уровень жидкости" ложное сообщение; Требуется в сочетании с « пылезащитным экраном + алгоритмом фильтрации сигналов», но эффект ограничен (концентрация пыли > 50 мг / м³ при измеренииW - разность>5%)	Электромагнитные волны очень проницаемы, пыль практически не влияет на распространение (только высокая концентрация пыли <Небольшое затухание при 1000 мг / м³); Без дополнительной защиты, измерениеW - разность<1%	РЛС радиолокационный уровнемерЗначительно превосходитУЗИ - это сцена пыли.Выбор S
Паровая среда(например, резервуары для воды котла, термостаты)	Пар изменяет плотность воздуха, вызывая колебания скорости распространения механических волн (каждое изменение температуры)1°C, изменение скорости звука около 0,6 м / с), в то время как пар конденсируется на поверхности зонда, влияя на эмиссию волны; Требуется установка « анти - гель зонд + алгоритм температурной компенсации», но высокотемпературный пар (> 100°C) все еще подвержен отказу	Электромагнитные волны не зависят от плотности пара, а высокотемпературные модели (стойкие)Поверхность антенны 150°C - 200°C) обрабатывается противоросой, сигнал стабилен; Только сверхвысокотемпературный пар (> 300°C) требует специальной высокотемпературной антенны	РЛС радиолокационный уровнемерПревосходноУЗИ, сцена высокотемпературного пара обязательно
Пеноматериалы(например, аэрозольный бассейн для очистки сточных вод, пивной ферментер)	Тонкая пена (< 5 см): низкочастотный зонд (20 кГц - 50 кГц) может проникать, измеряя базовую стабильность; 2. Толстая пена (> 5cm): механические волны поглощаются пеной, без эха; Требуется подключение волновода, но увеличение затрат на установку	1. пеноматериалы с низкой диэлектрической константой (например, пивные пены, Эпсилон r < 1,5): электромагнитные волны могут проникать, измеряя стабильность; 2. пеноматериалы с высокой диэлектрической константой (например, пеноматериалы сточных вод, содержащие электролиты, Эпсилон r > 3): пеноматериалы отражают электромагнитные волны, вызывая « псевдовысокий уровнь»; Сигнал фокусировки параболической антенны	Тонкий пеноматериал, оба сценария, толстый пеноматериал/ РЛС с высокодиэлектрической пенойЛучше(Выберите тип антенны)
Электромагнитные помехи(Например, рядом с преобразователем частоты, рядом с высоковольтным оборудованием)	Механическое распространение волн не подвержено электромагнитному воздействию, только электронные компоненты могут подвергаться сильному электромагнитному воздействию (>1000 В / м) помехи; Требуется выбрать модель с электромагнитным экраном (класс EMC ≥EN 61326) для стабильной работы.	Электромагнитные волны подвержены сильным электромагнитным помехам (например, высокочастотному излучению преобразователя частоты, дуге высокого давления), что приводит к увеличению сигнального шума; Необходимо выбрать высотуКласс EMC (≥EN 61326 Class B) + антиинтерференционная антенна, иначе измереннаяW - разностьбольшой	УЗИ ультразвуковой уровнемерПревосходноРЛС, сильный электромагнитный сценарийВыбор S
Колебания температуры(Например,- низкотемпературный резервуар при температуре 30°C, высокотемпературный асфальтовый резервуар при температуре 120°C)	Температура влияет на скорость распространения механических волн (± 10°C, изменение скорости звука ±6 м / с), зависит от алгоритма температурной компенсации; Однако при сверхнизких температурах (< - 20°C) пьезоэлектрическая керамическая производительность зонда снижается, а при сверхвысоких температурах (> 80°C) электронные компоненты подвержены старению	Скорость распространения электромагнитных волн не зависит от температуры, только материал антенны должен соответствовать температуре (например,- обычная антенна 40°C - 150°C, высокотемпературная антенна 60°C - 250°C); Влияние колебаний температуры на точность измерений < 0,1% FS	J - торцевая РЛС температурного сценарияПревосходноУльтразвук
Дизельные летучие вещества(например, резервуары для химических растворителей, резервуары для алкоголя)	Летучие вещества могут разъедать материал зонда (например, обычный)Зонд ABS коррозируется органическим растворителем), в то время как летучие вещества изменяют состав воздуха, влияя на скорость звука; Требуется выбрать антикоррозионный зонд PTFE + регулярная калибровка скорости звука, высокая стоимость обслуживания	Летучие вещества практически не влияют на распространение электромагнитных волн, только материал антенны должен быть адаптирован (например,Антикоррозионная защита антенны с покрытием PTFE); Не требует частой калибровки, стоимость обслуживания низка	Высокая летучесть/ РЛС с сильной коррозионной сценойПревосходноУльтразвук

2. Резюме помехоустойчивой способности: приоритет адаптации сцены

·Сценарий выбора радиолокационного уровня:: Пыль, высокотемпературный пар, толстая пена, высоколетучая коррозия,Температура на конце J (< - 20°C или > 80°C);

·Выберите сценарий ультразвукового уровняСильные электромагнитные помехи (преобразователи частоты)/ Рядом с высоковольтным оборудованием), тонкой пеной (< 5 см), сценой постоянного давления при средней и большой дальности;

·Сцена, требующая специального дизайна:: Высокая диэлектрическая пена (антенна радиолокационного отбора параболических поверхностей), герметичный контейнер высокого давления (оба должны выбрать модель высокого давления, но радар более стабилен).

IV. Сравнение других ключевых параметров: измерение, стоимость, установка и обслуживание

В дополнение к слепым зонам и антиинтерференционной защите, измерение, стоимость, сложность установки, цикл обслуживания и другие параметры, а также важные соображения при выборе.

Тип параметра	УЗИ ультразвуковой уровнемер	РЛС радиолокационный уровнемер
Диапазон измерений	Обычная модель:0,2 м - 15 м (воздушная среда); Специальная модель: 0.5m - 30m (требуется низкочастотный зонд)	Обычная модель:0,1 м - 30 м (гудок антенны); Специальная модель: 0,05 м - 100m (параболическая антенна + высокая мощность)
Уровень затрат	Затраты на закупку: нижний и средний уровни (1000 юаней - 3000 юаней), G - end антикоррозионная модель (3000 юаней - 5000 юаней); Стоимость перевозки: калибровка 1 раз в 6 месяцев, уязвимость зонда должна быть заменена (среднегодовая стоимость около 500 юаней)	Затраты на закупку: нижний и средний уровни (3000 юаней - 8000 юаней), модель высокой частоты G - end (8000 юаней - 20000 юаней); Стоимость доставки: калибровка 1 раз в 1 - 2 года, длительный срок службы антенны (среднегодовая стоимость около 200 юаней)
Трудность установки	Требуется строгая вертикальная установка (наклон)Правило 5°W - разностьУвеличить), избегая препятствий (например, кронштейнов, труб подачи); Раздельная модель требует проводов питания + Сигнальная линия, установка немного сложнее	Высокая толерантность к углу установки (наклон <15°W - разность<0.5%), малое влияние барьера (параболическая антенна, которую можно обойти); Беспроводная модель (LoRa / 4G) без проводки, установка более удобна
Совместимость с диэлектриком	Не применяется к летучим веществам с высокой вязкостью среды, высококонцентрационным пылевым газам; Для вакуумной среды (скорость звука0) W Полный отказ	Применяется практически ко всем средам (за исключением чистого металлического уровня, электромагнитные волны легко отражают); Вакуум и высоковольтная среда подходят

V. РЕЗЮМЕ: Дерево выбора решений и сценарные рекомендации

С помощью вышеприведенного сравнения можно нажать« Приоритеты сцены» Построить дерево решений выбора, чтобы быстро соответствовать подходящему устройству:

1. Дерево выбора решений

1. Является лиJ - конечная сцена(Пыль/ высокотемпературный пар / толстая пена / сверхнизкая температура / высокая коррозия) → это → селективный радиолокационный уровнемер (требуется подтверждение типа антенны и температурного класса);

1. Является ли это малой сценой（0 - 2m) → это → селективный радиолокационный уровнемер (с меньшим слепым пятном);

1. Является ли это сильным электромагнитным сценарием(Частотный преобразователь/ Приблизительно к высоковольтному оборудованию) → это → выбор ультразвукового уровня (лучше противоэлектромагнитных помех);

1. Является ли это сценой со средней температурой и атмосферным давлением（0-15m， Нет сложных помех) → это → выбор ультразвукового уровня (более экономичный);

1. Является ли вакуум/ Высокое давление сцены→ Это → селективный радиолокационный уровнемер (стабилизация распространения электромагнитных волн).

2. Типичный сценарий рекомендуемых случаев

·кейс1: Минеральные цементные бункеры (0 - 10м, высокая пыль)→ Выберите радиолокационный уровнемер параболической антенны 26 ГГц (слепая зона 0,1 м, защита от пылевых помех);

·кейс2: Химические кислотно - щелочные резервуары (0 - 5m, сильная коррозия + постоянная температура)→ выбор ультразвукового уровня зонда PTFE (стоимость 3000 юаней, экономия 50% по сравнению с радаром);

·кейс3: Очистка сточных вод аэрационный бассейн (0 - 3m, тонкая пена + сильный электромагнит)→ Выберите низкочастотный (40 кГц) ультразвуковой уровнемер (антиэлектромагнитный + проникающий тонкий пеноматериал);

·кейс4: Лабораторные медицинские резервуары (0 - 1 м, высокая точность)→ Выберите 60 ГГц высокочастотный радиолокационный уровнемер (слепая зона 0,05 м, точность ±0,1% FS);

·кейс5: Гидравлическое водохранилище (0 - 20м, при комнатной температуре + большое расстояние)→ Выберите обычный ультразвуковой уровнемер (стоимость 2000 юаней, чтобы удовлетворить потребности измерения).

Заключение: Нет"ЗИ"Только" оптимально подходит "

УЗИ и РЛС не являютсяПротивоположные отношения "кто лучше кого", а адаптивный выбор, основанный на "принципиальных характеристиках - требованиях сцены":Ультразвуковой уровнемер подходит для среднего и большого диапазона, атмосферной температуры и атмосферного давления, низкого интерференционного сценария, отличного соотношения цены и качества; РЛС - уровнемер подходит для сложных помех, малых измерений,J - end Environment Сценарий, стабильность лучше.При фактическом выборе, необходимо сочетать« Требования слепой зоны - тип помех - диапазон измерений - смета себестоимости» Четыре элемента комплексного суждения, при необходимости, можно проверить производительность оборудования с помощью « полевых испытаний», чтобы обеспечить точность выбора, чтобы избежать проблемы « дорогостоящей покупки ошибки» или « недорогого отказа».

Ультразвуковой уровнемер vs радиолокационный уровнемер: полный контраст от измерения слепого пятна до помехоустойчивости