Полное руководство по методам измерения уровня: статическое давление, ультразвуковое давление, радиолокационное давление и оптическое давление

Измерение уровня является критическим параметром в отраслях промышленности, начиная от очистки воды и заканчивая нефтехимическими.мы сравниваемчетыре широко используемых метода измерения уровня- их принципы работы, преимущества, ограничения и идеальные сценарии применения, чтобы вы могли сделать обоснованный выбор.

Измерение уровня статического давления (гидростатического)

ПринципИсходя из гидростатического давления, оказываемого жидкой колонной:

Давление на заданной глубине = плотность жидкости × гравитационное ускорение × высота жидкости.

Передатчик давления на дне резервуара измеряет это давление, которое затем преобразуется в уровень.

Преимущества

• Простой, экономически эффективный и проверенный
• Работает в различных формах резервуаров
• Высокая точность для чистых жидкостей

Ограничения

• Требует знания плотности жидкости (изменения плотности влияют на точность)
• Не идеально подходит для твердых веществ или отложений с переменной плотностью
• Датчик должен находиться в контакте с процессом.

Типичные применения

• Водохранилища, резервуары для хранения химических веществ, канализационные ямы

Измерение уровня ультразвука

ПринципИспользует высокочастотные звуковые волны:

• Передатчик излучает ультразвуковые импульсы к поверхности жидкости.
• Время возвращения эхо измеряется и преобразуется в расстояние/уровень.

Преимущества

• Неконтактные измерения
• Нет движущихся частей → мало обслуживания
• Работает с большинством жидкостей и некоторыми твердыми веществами

Ограничения

• Точность, влияющая на пену, пары, пыль, турбулентность и температуру
• Требует свободного пути между преобразователем и поверхностью

Типичные применения

• Танки для очистки воды, зерновые силосы, сосуды пищевой промышленности

Измерение уровня радиолокационной (микроволновой) установки

ПринципИспользует электромагнитные (микроволновые) волны:

• Радарная антенна излучает импульсы к поверхности продукта.
• Отраженные сигналы измеряются для вычисления уровня.

Два основных типа:ПульсирующийиFMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) (Модулируемая частотой непрерывная волна)Радар.

Преимущества

• Неконтактные, не подверженные воздействию температуры, давления, паров или пыли
• Очень высокая точность
• Работа в сложных условиях (пары, пены, высокое давление)

Ограничения

• Более высокая начальная стоимость
• Требует правильного выбора и установки антенны

Типичные применения

• Нефтяные и газовые резервуары, химические реакторы, котлы высокого давления

Измерение оптического (лазерного или фотоникового) уровня

ПринципДва основных подхода:

• Измерение лазерного расстояния: направляет лазерный луч на поверхность и измеряет время отражения.
• Оптические точечные датчики: обнаружить наличие/отсутствие жидкости с помощью преломления света.

Преимущества

• Очень быстрая реакция
• Высокая точность для определенных приложений
• Доступные варианты без контакта

Ограничения

• Лазерные системы могут быть дорогими
• Сенсоры оптических точек измеряют только в одной точке уровня
• Производительность, влияющая на прозрачность, цвет или отражательность поверхности

Типичные применения

• Высокоточные измерения резервуаров, упаковочные линии, полупроводниковые жидкости

Сравнение со стороны

Логика выбора

1. Жидкости с стабильной плотностью, бюджетные→ статическое давление
2. Неконтактные для чистых баков→ Ультразвук
3. Требующая промышленная среда, высочайшая точность→ Радар
4. Быстрое точное обнаружение или точное измерение расстояния→ Оптический

Последнее высказываниеВ измерении уровня не существует "одноразового".условия процесса,требования к точности,ограничения на установку, ибюджетПонимание того, как каждая технология работает ¥ и ее сильные стороны и недостатки ¥ является первым шагом к надежной долгосрочной производительности.