مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية مقابل مستشعر مستوى الرادار

تم استخدام جهاز إرسال مستوى الرادار في عدة مناسبات لقياسات المستوى مما يجعله أكثر شيوعًا من مستشعرات المستوى فوق الصوتي والتي تكون أكثر فعالية في محطات الصرف الصحي. بينما يُنظر إلى تقنية مستوى الرادار لفترة طويلة على أنها أفضل طريقة نظرًا لدقتها وأدائها ، فهي ليست كذلك في حالة تطبيقات مياه الصرف الصحي. تستخدم هذه التطبيقات قياس مستوى عدم الاتصال ، مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية ، والتي يجدون أن لها فوائد محددة قابلة للتطبيق بالإضافة إلى كونها فعالة من حيث التكلفة. تقدم هذه المقالة مقارنة بين مستشعرات الرادار وجهاز إرسال المستوى فوق الصوتي ، كما تقدم حالات محددة حيث تعتبر أدوات الموجات فوق الصوتية أكثر فعالية من الرادار.

أدوات المستوى

تحتاج محطات المياه والصرف الصحي من وقت لآخر إلى قياسات المستوى وكذلك الكشف عن مستوى الحد لضمان إدارة المياه وهندسة العمليات والسلامة. تساعد مراقبة مستوى المياه والتحكم فيه في تحسين العمليات مثل تدفق السوائل وعمليات المعالجة وحساب التكاليف والتحكم فيها.
لا توجد تقنية واحدة يمكنها إدارة جميع العمليات ، ومن ثم يتم استخدام كل تقنية لمهمة محددة اعتمادًا على المواد والظروف والظروف البيئية. تعد خيارات التثبيت من الاعتبارات الأخرى الرائعة التي يتم أخذها في الاعتبار أثناء اختيار التكنولوجيا المراد استخدامها. يعد اختيار أفضل تقنية لكل تطبيق أمرًا حيويًا لضمان نجاح القياس والتحكم والتكاليف. يمكن أيضًا استخدام تقنيات متعددة في الحالات التي لا تكون فيها التكاليف هي الاعتبار الرئيسي.

مستشعر مستوى الموجات فوق الصوتية مقابل مستشعر مستوى الرادار

• غالبًا ما يتم استخدام جهاز الإرسال بالموجات فوق الصوتية والرادار في الفضاء الحر في الحالات التي تتطلب مستوى قياس مستمرًا لأنها توفر مزايا أكثر من أي تقنية أخرى.
• تستخدم مستشعرات المستوى بالموجات فوق الصوتية بلورات بيزو لإنتاج نبضة ميكانيكية تنطلق من غشاء المستشعر. بسبب التغير في كثافة الهواء والوسط ، يمكن أن تنعكس الموجة الصوتية من سطح وسيط العملية. يستقبل غشاء المستشعر النبضة المنعكسة خلال وقت مشابه للمسافة بين غشاء المستشعر والسطح المتوسط. نظرًا لأنه يتم برمجة مسافة المعايرة الفارغة عند تشغيل المستشعر ، يمكن للأداة إعطاء المستوى عن طريق طرح المسافة من مسافة المعايرة الفارغة.
• ثم يرسل مستشعر المستوى فوق الصوتي نبضة إلى سطح السائل أو الصلب لتحديد مستوى الخزان. كما أنه يقيس وقت الرحلة للإشارة التي تنعكس. يحتاج النبض فوق الصوتي إلى الهواء كوسيلة للإرسال. تعمل حسب سرعة الصوت في الهواء. لذلك ، لا يمكن استخدامه لقياس المستوى على الفراغ. إذا كانت هناك غازات مثل النيتروجين (N2) وثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان في المستشعر أو السطح ، فسوف ينتج عن ذلك صوت سرعة مختلف مما يؤدي إلى أخطاء قياس كبيرة.
• يعمل الرادار في نفس مبدأ رحلة الزمن مثل مستوى الموجات فوق الصوتية. الفرق بينهما هو أنه يستخدم الموجات الدقيقة عالية التردد التي يتم إنتاجها من هوائي. على عكس الموجات الصوتية التي تنعكس وفقًا لتغير في الكثافة ، تعمل الموجات الدقيقة وفقًا لتغيير في ثابت العزل لوسط العملية. لا تحتاج أفران الميكروويف إلى الهواء كجهاز إرسال لأنها كهرومغناطيسية. ولهذا السبب ، فإن مرسل مستوى الرادار مناسب للاستخدام في الفراغ أو في وجود غازات أخرى منفصلة عن الهواء. تُستخدم أداة قياس مستوى الرادار لإرسال ميكروويف إلى سائل أو صلب وقياس وقت الرحلة للإشارة المنعكسة لتحديد المستوى.

تطبيقات الارسال بالموجات فوق الصوتية

• مستشعرات مقياس المستوى بالموجات فوق الصوتية قابلة للتطبيق في العديد من أنواع التطبيقات بما في ذلك أحواض مياه الأمطار ، والآبار الرطبة ، والمواد الكيميائية لمياه الصرف الصحي. فهي مرنة تحتاج إلى القليل من الصيانة.
• تجنب المستخدمون الآخرون مستشعرات قياس المستوى بالموجات فوق الصوتية لأنهم قدموا في الماضي قياسات خاطئة نتيجة للتكثيف. ومع ذلك ، هناك أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية تأتي مع التنظيف الذاتي التلقائي الذي يزيل أخطاء التكثيف. يعمل من خلال مراقبة غشاء سعة المستشعر. تم الكشف عن التكثيف عن طريق ترطيب السعة. تقوم الوحدة بعد ذلك بزيادة بلورات تردد بيزو وبالتالي ينتج عنها تأثير التنظيف الذاتي الذي يحرر غشاء المستشعر من تأثير التخميد الملطف. وبالتالي ، تتيح هذه الميزة للمستخدمين استخدام تقنية الموجات فوق الصوتية دون القلق بشأن التكثيف.
• يتم استخدام مستشعر المستوى أيضًا في قياس مستوى التدفق والسد الذي يحوله إلى معدل التدفق باستخدام منحنى QH. تأتي العديد من أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية مع منحنى QH مبرمج مسبقًا لمجاري وسدود مختلفة. تسمح الأدوات الأخرى بالدخول اليدوي للجدول المستخدم في مجاري أو سدود غير قياسية. هذا يلغي التكاليف الإضافية المرتبطة بتقنية الرادار.
• تستخدم أدوات المستوى بالموجات فوق الصوتية أيضًا لقياس أحواض مياه الأمطار وبالتالي حماية محطات الصرف الصحي من التحميل الزائد. يمكنه القيام بذلك عن طريق قياس جميع المتغيرات مع مجرد مستشعر مستوى في الحوض متصل بمستوى يتم إرساله متصلًا على بعد حوالي 1000 قدم من المستشعر.
• عدادات المستوى بالموجات فوق الصوتية صغيرة وبالتالي يمكن تركيبها في أماكن ضيقة مثل السقف. يمكن أن يضمن أيضًا مؤشرًا للقياس العالي في الأنبوب للحماية من الفيضانات حتى لو كان تحت الماء. إذا تم استخدامه في الداخل مع درجات حرارة منخفضة ، يجب استخدامه مع السخانات لمنع تكوين الجليد لإجراء قياسات موثوقة.
• يتم استخدام مستشعرين للقياس مع أحدهما مثبت في المنبع والمصب لقياس فرق المستوى عند تنظيف شاشات القضبان الميكانيكية. ستكون المستويات الناتجة متساوية تقريبًا عندما تكون الشاشة نظيفة. ومع ذلك ، يرتفع المنبع عندما يحبس الحاجز الشريطي الحطام والصلب.

تطبيقات قياس مستوى الرادار

يعتبر الرادار خيارًا أفضل لبعض تطبيقات مياه الصرف الصحي من مستشعرات المستوى فوق الصوتي. عندما تتراكم الرغوة على السطح ، فمن المؤكد أن الرادار يعمل بشكل أفضل من الموجات فوق الصوتية.
يعمل الرادار بشكل مثالي في هضم الحمأة. هذه عملية يمكن فيها إجراء البكتيريا في عملية الهضم الهوائي أو الهضم اللاهوائي. يتم تحويل الحمأة في كلتا العمليتين إلى مركبات أبسط من البروتينات والسكريات. تولد أجهزة الهضم المستخدمة في العملية دائمًا رغوة وغازات أخرى وبالتالي لا يمكن استخدام جهاز إرسال المستوى فوق الصوتي في هذه العملية. نظرًا لأن أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية تستخدم سرعات الصوت في الهواء ، يمكن أن تحتوي المساحة الفارغة على غازات أخرى بعيدًا عن الهواء مما قد يؤدي إلى أخطاء كبيرة في القياس. في هذه الحالة ، يعد الرادار خيارًا أفضل من أدوات المستوى فوق الصوتي.

خاتمة

قد يكون الرادار قياسًا ممتازًا للمستوى وخيارًا عالي الأداء في العديد من التطبيقات ؛ ومع ذلك ، قد لا يكون اختيارًا جيدًا في معظم تطبيقات المياه العادمة. تأتي أحدث أجهزة الموجات فوق الصوتية مع ميزات مناسبة لاستخدام مياه الصرف الصحي. بالإضافة إلى ذلك ، فهي فعالة من حيث التكلفة وفعالة وآمنة ومن ثم يجب اختيارها عند اختيار الأدوات لتطبيقات مياه الصرف الصحي.