مقایسه اندازه گیری سطح به روش اولتراسونیک و راداری
اندازه‌گیری سطح در صنایع مختلف از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. اندازه‌گیری نادرست ممکن است ارتفاع محصول داخل مخزن را کمتر یا بیشتر از مقدار دقیق نشان دهد؛ در نتیجه باعث ایجاد مشکلات بعدی شود. اگر مقدار سطح، کمتر تشخیص داده شود؛ باعث آسیب به تجهیزات می‌شود. همچنین اگر سطح، بیشتر از مقدار واقعی در نظر گرفته شود؛ باعث سررزیرشدن و مشکلات احتمالی خواهد شد. پس اندازه‌گیری دقیق سطح می‌تواند علاوه‌بر عملکرد دقیق، باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه هم شود.
برای اندازه‌گیری سطح از روش‌ها و ابزارهای مختلف استفاده می‌شود که در اصطلاح به آنها سطحسنج می‌گویند. دو تکنیک اولتراسونیک و راداری جزء پرکاربردترین روش‌های برای این کار هستند. شما کدام روش را انتخاب می‌کنید؟ مقایسه سطح سنج اولتراسونیک و راداری می‌تواند به تصمیم‌گیری‌تان کمک کند.
تفاوت های سطح سنج اولتراسونیک و راداری زیاد است. برای مثال قیمت سطح سنج در این دو سطحسنج با هم فرق دارد. در این مقاله از داتیس به تفاوت‌های این دو روش بیشتر پرداخته‌ایم تا شما بتوانید بهترین روش را انتخاب کنید. پس تا آخر همراه ما باشید.
نحوه اندازه گیری سطح به روش اولتراسونیک
در سطحسنج اولتراسونیک، امواج التراسونیک به سطح محصول داخل مخزن تابیده خواهد شد. امواج تابیده‌شده پس از برخورد به سطح محصول به دلیل اختلاف چگالی محصول و هوا بازتابیده می‌شوند و به سنسور برمی‌گردند. در واقع مدت زمان ارسال و دریافت این موج، با سطح ماده و فاصله سنسور رابطه مستقیم دارد. در نتیجه به دست آوردن این زمان معیاری از سطح ماده داخل مخزن را ایجاد می‌کند.
روش اولتراسونیک یکی از کم‌هزینه‌ترین و ساده‌ترین روش‌ها برای اندازه‌گیری سطح است. اولتراسونیک یک روش غیرتماسی به حساب می‌آید و از آن برای اندازه‌گیری مداوم سطح استفاده می‌شود. برخی از مدل‌های سطحسنج التراسونیک، می‌تواند تا چندین متر را اندازه‌گیری کند. این روش می‌تواند مزیت‌های زیادی به همراه داشته باشد.
ویژگی‌های محصول نظیر چگالی، ثابت دی‌الکتریک و درصد رطوبت هیچ تاثیری روی عملکرد آن ندارد. نصب و راه‌اندازی ساده‌ای دارد و به تعمیر و نگهداری کمی نیاز خواهد داشت. امکان مراحل کالیبراسیون بدون پر و خالی کردن مخزن وجود دارد. همچنین قیمت سطح سنج اولتراسونیک نسبتا مقرون‌به‌صرفه است. البته می‌توان عیب‌هایی هم برای این روش بیان کرد که با مقایسه دو روش می‌توانید به این معایب پی ببرید.
نحوه اندازه گیری سطح به روش راداری
اندازه‌گیری سطح به روش راداری همانند روش التراسونیک بر مبنای زمان رفت و برگشت موج عمل می‌کند. اما در این روش به جای امواج التراسونیک از موج رادیویی استفاده می‌شود. در واقع امواج رادیویی جزء موج‌های الکترومغناطیسی به شمار می‌آیند و از فرکانس بسیار بالایی برخوردار هستند. معمولا سطحسنج راداری در بالاترین ارتفاع مخزن نصب می‌شود و آنتن آن امواج رادیویی را ارسال خواهد کرد.
مقایسه سطح سنج اولتراسونیک و راداری نشان می‌دهد که روش راداری هم یک روش غیرتماسی است. در واقع هدایت الکتریکی و چگالی موجود در مخزن، روی کیفیت اندازه‌گیری تاثیر خاصی ندارد. همچنین گردوغبار و نویز هیچ‌گونه تاثیر روی عملکرد سطحسنج راداری نخواهد داشت. یکی دیگر از مزایای این روش، تحمل بالای دما تا 450 درجه سانتی‌گراد است. قیمت سطح سنج راداری نسبت به نوع اولتراسونیک بیشتر است.
بررسی تفاوت های سطح سنج اولتراسونیک و راداری
تا اینجا تا حدودی با این دو روش اندازه‌گیری سطح آشنا شدید. اما مقایسه سطح سنج اولتراسونیک و راداری تفاوت‌های این روش‌ها را بیشتر مشخص می‌کند. تفاوت های سطح سنج اولتراسونیک و راداری را می‌توان از چند جنبه مختلف شامل دقت اندازه‌گیری، قیمت، نحوه نصب، نحوه اندازه‌گیری، ابعاد سنسور و کاربردهای آنها بررسی کرد. در ادامه به صورت دقیق‌تر به این تفاوت‌ها پرداخته‌ایم.
تفاوت در دقت اندازه گیری
یکی از تفاوت های سطح سنج اولتراسونیک و راداری دقت در اندازه‌گیری آن‌هاست. به طور کلی روش التراسونیک دقت خوبی را ارائه می‌دهد، اما وجود عواملی مانند دما، رطوبت و چگالی هوا ممکن است بر سرعت صوت در هوا تاثیر بگذارد و در دقت آن نقش منفی داشته باشد. اما تغییرات در چگالی، اسیدیته، ویسکوزیته بر دقت سطحسنج راداری تاثیر نمی‌گذارد. بنابراین، روش راداری دقت بالایی را دارد و کمتر تحت تاثیر عوامل محیطی قرار می‌گیرد. در نتیجه این سطحسنج در محیط‌های مختلف صنعتی قابل اعتمادتر است. برای اندازه‌گیری سطح مخزن ذخیره از سطحسنج راداری با دقت بالا استفاده می‌شود.
رنج اندازه‌گیری این دو روش هم باهم متفاوت است. معمولا برای اندازه‌گیری‌های سطح کوتاه‌تر تا متوسط، از چند اینچ تا حدود 60 فوت (2 متر تا 18 متر) از روش التراسونیک استفاده می‌شود. اما روش راداری برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب است و فواصل اندازه‌گیری بیشتری را ارائه می‌دهد که اغلب از 100 فوت (30 متر) بیشتر می‌شود و در برخی موارد به 1000 فوت (300 متر) یا بیشتر می‌رسد.
تفاوت در قیمت
مقایسه سطح سنج اولتراسونیک و راداری نشان می‌دهد که قیمت این دو ابزار هم متفاوت است. معمولا قیمت سطح سنج راداری گران‌تر از سطحسنج اولتراسونیک است و برای کاربردهایی که به دقت و عملکرد بالاتر مناسب‌تر خواهد بود. اما سطحسنج اولتراسونیک مقرون‌به‌صرفه‌تر است. اگر برنامه‌های کاربردی شما از اهمیت کمتری دارد و برای خرید سطحسنج محدودیت بودجه دارید، مدل اولتراسونیک را انتخاب کنید. اما اگر در کاربردها حساس‌تر فعالیت دارید، سطحسنج راداری پیشنهاد می‌شود.
تفاوت در نحوه نصب
نحوه نصب سطح‌سنج‌های اولتراسونیک و راداری با هم متفاوت است. سطح اولتراسونیک نصب و نگهداری آسان‌تری دارد؛ در نتیجه با هزینه کمتری می‌توان آن را نصب کرد. اما در این سطحسنج، مبدل‌ها ممکن است به تمیز کردن منظم نیاز داشته باشند. در سطحسنج راداری نصب پیچیده‌تر خواهد بود و ممکن است به تجهیزات تخصصی نیاز داشته باشد. چراکه این روش به‌عنوان یک روش با دوام و نیازهای نگهداری کم شناخته می‌شود. پس با توجه این موارد برای نصب سطحسنج راداری باید هزینه بیشتری پرداخت کرد و حتی برای این کار از افراد حرفه‌ای کمک گرفت.
تفاوت در نحوه اندازه گیری
روش التراسونیک از امواج صوتی، معمولا در محدوده فرکانس اولتراسونیک (بالاتر از محدوده شنوایی انسان)، برای اندازه‌گیری فاصله سنسور تا سطح مایع یا جامد استفاده می‌کند. در این روش یک پالس با فرکانس بالا منتشر می‌کند و مدت زمانی که طول می‌کشد تا پالس پس از برخورد به سطح به عقب برگردد را اندازه‌گیری می‌کند. سپس تاخیر زمانی به اندازه‌گیری سطح تبدیل می‌شود.
سطح‌سنج‌های رادار از امواج الکترومغناطیسی، معمولا در محدوده امواج رادیویی، برای اندازه‌گیری فاصله تا سطح مایع یا جامد استفاده می‌کنند. دستگاه پالس‌های الکترومغناطیسی را ارسال می‌کند و زمان بازتاب این پالس‌ها از سطح را محاسبه خواهد شد. این تاخیر زمانی برای تعیین سطح استفاده می‌شود.
تفاوت در ابعاد سنسور
سطح‌سنج‌های اولتراسونیک و راداری از نظر ابعاد سنسور هم تفاوت دارند. در واقع ابعاد سنسور به ابعاد جسم دستگاه یا حسگر مربوطه اشاره دارد. معمولا سطحسنج اولتراسونیک از ابعاد کوچک‌تری نسبت به نوع راداری برخوردار است. این موضوع آن را برای نصب در مکان‌های محدود یا در کنار موانع مناسب می‌سازد. همچنین سطح‌سنج‌های اولتراسونیک اغلب سبک‌تر هستند؛ در نتیجه نصب و جابه‌جایی آنها راحت‌تر است.
حسگرهای راداری از ابعاد بزرگ‌تری نسبت به حسگرهای اولتراسونیک برخوردار هستند. پس از نوع سطحسنج به فضای بیشتر برای نصب نیاز دارد. همچنین حسگرهای راداری نسبت به حسگرهای اولتراسونیک سنگین‌تر هستند. ابعاد سنسور می‌تواند بر کاربرد آنها تاثیر داشته باشد.
در مکان‌هایی که فضا محدود یا نصب دشوار است، سطحسنج اولتراسونیک به دلیل ابعاد کوچک‌تر و وزن کمتر ممکن است مناسب‌تر باشد. در مخازن یا محیط‌هایی با اندازه‌های کوچک‌تر، ابعاد سنسور اولتراسونیک ممکن است بر انتخاب آن تاثیر بگذارد. در مواقعی که نیاز به نصب در ارتفاعات بالا وجود دارد، وزن سنسور راداری ممکن است اهمیت داشته باشد.
تفاوت در کاربرد
سطح سنج التراسونیک و سطح سنج رادار هر دو ابزاری هستند که برای اندازه‌گیری سطح یک ماده در یک مخزن استفاده می‌شوند؛ اما آنها بر اساس اصول مختلف عمل می‌کنند و ویژگی‌های متمایزی دارند. فناوری رادار به طور فزاینده‌ای به عنوان رویکرد بهینه برای اندازه‌گیری سطح در نظر گرفته می‌شود. اما این روش اندازه‌گیری سطح برای عملکرد کارساز نیست. علیرغم پیشرفت‌های قابل توجه در عملکرد، دقت و مقرون‌به‌صرفه بودن حسگرهای رادار، نمی‌توان آن را برای همه کاربردها استفاده کرد. اما در برخی از کاربردهای خاص، روش الکتراسونیک هم مفید خواهد بود.
کاربرد دو روش هم با متفاوت است. روش اولتراسونیک یک انتخاب عالی برای اندازه‌گیری سطح جامد و همچنین مایع هستند. صنعت کارواش یکی از نمونه‌های عالی استفاده از حسگرهای اولتراسونیک برای افزایش کارایی و بهبود فرآیندها است. اما رایج‌ترین کاربردهای روش راداری شامل صنایع معدنی، نفت و گاز، مخازن مخلوط آسفالت، دارویی، خمیر و کاغذ و … است. با توجه به این موارد می‌توان گفت که روش التراسونیک کاربرد محدودتری دارد؛ اما در مقابل روش راداری برای اغلب کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود.
جمع‌بندی
در این مطلب به مقایسه سطح سنج اولتراسونیک و راداری پرداختیم تا شما بتوانید بهترین دستگاه را برای اندازه‌گیری سطح در صنعت خودتان انتخاب کنید. توضیح دادیم که سطح‌سنج‌های اولتراسونیک و سطح‌سنج‌های راداری هر دو برای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌شوند؛ اما انتخاب بین این دو روش به عواملی مانند محدوده اندازه‌گیری، شرایط کاربرد، دقت و پیچیدگی نصب بستگی دارد. معمولا سطحسنج راداری برای محیط‌های صنعتی چالش‌برانگیز ترجیح داده می‌شوند؛ اما سطحسنج اولتراسونیک برای کاربردهای ساده‌تر با محدوده اندازه‌گیری کوتاه‌تر مناسب خواهد بود.
