ترانسمیتر سطح راداری اندرس هاوزر

همانند تمام اندازه گیری های ابزاردقیق، سطح هم با روش های مختلفی اندازه گیری می شود. این روش ها با توجه به پارامترها و شرایط مختلف انتخاب می شوند. به عنوان مثال محیط اندازه گیری، ماده مورد اندازه گیری، دسترسی به ماده، بازه اندازه گیری و دقت مورد انتظار، همگی از مواردی است که در انتخاب ابزار و روش اندازه گیری سطح باید لحاظ شوند. از این رو، دو روش کلی تماسی و غیر تماسی برای معین کردن سطح ماده، وجود دارد. 

یکی از انواع ترانسمیترهای سطح که هم به روش تماسی و هم به روش غیر تماسی سطح مواد را اندازه می گیرد، ترانسمیتر سطح راداری است. این نوع ترانسمیترها به دو دسته ترانسمیتر راداری Radar Transmitter و ترانسمیتر راداری هدایت شده Guided Radar Transmitter تقسیم می شوند.  اصول اندازه گیری آنها که بر مبنای روش زمان پرواز (Time-Of-Flight) است، در بالای مخازن نصب می شود و امواج راداری را به سمت ماده می فرستد. سپس اختلاف زمان بین تابش و بازتاب این امواج تابیده شده را اندازه می گیرد. این اختلاف زمانی هرچه قدر کمتر باشد نشان دهنده بالاتر بودن سطح ماده است. اگرچه ترانسمیترهای اولتراسونیک نیز به همین روش اندازه گیری می کنند اما ترانسمیترهای راداری مزایای قابل توجهی نسبت به اولتراسونیک دارند. عمده فرق آن ها مکانیکی بودن امواج اولتراسونیک است که باعث می شود که از ویژگی های فیزیکی محیط اثر پذیر باشد و محدودیت نصب داشته باشد اما در ترانسمیترهای راداری این معایب وجود ندارد. مزیت دیگر ترانسمیترهای راداری فرکانس بالای آن ها است (80GHz) که باعث شده است که فواصل خیلی دور را هم بتوانند اندازه بگیرند ولی در ترانسمیترهای اولتراسونیک فرکانس امواج بسیار کمتر است (بین 30kHz تا 240kHz) و محدودیت فاصله اندازه گیری هم در این ترانسمیترها وجود دارد.

در این مقاله به بررسی مدل های ترانسمیتر سطح راداری شرکت اندرس+ هاوزر Endress+Hauser می پردازیم. به این منظور لازم است در ابتدا این شرکت به طور مختصر معرفی شود.

 

این شرکت یک شرکت سوییسی است که در سطح جهانی فعالت می کند و در سال 1953 تاسیس شده است. تولیدات این شرکت انواع تجهیزات اتوماسیون و ابزاردقیق آزمایشگاه ها و فرایندها را شامل می شود. به عنوان نمونه می توان به تجهیزات اندازه گیری سطح (Level)، جریان (Flow)، فشار (Pressure) و دما (Temperature) اشاره کرد.  مدل های ترانسمیتر سطح راداری شرکت اندرس هاوزر دارای دو نوع راداری و راداری هدایت شده هستند. در ادامه به توضیح هرکدام از این دو نوع و معرفی برخی مدل های معروف آن ها می پردازیم.

 

این نوع ترانسمیترها دارای دامنه کاربرد بسیار گسترده ای هستند. به خصوص در مواد خورنده یا خشن که سنسور نمی تواند با ماده در تماس باشد و اندازه گیری های دقت بالا در مخازن بکارگیری این ترانسمیترها ضروری است. اصول اندازه گیری در این مدل ترانسمیترها، همانطور که پیشتر اشاره شد، بر مبنای اندازه گیری اختلاف زمان بین تابش و بازتابش امواج رادیویی است. 

 

 

 

 

 

 

این دسته از مدل ها یک تحلیل قابل اطمینان در شرایط شدید فرایندی (دما، فشار) و بخار ارائه می دهند. همچنین در صنایع غذایی برای کاربردهای سطح اصلاح نشده کاربرد دارند. ورژن های میکروپایلوت Micropilot این مدل ها نیز برای کاربردهای مختلفی از جمله آب و فاضلاب استفاده می شوند. در این مدل از ترانسمیترهای شرکت اندرس هاوزر انواع آنتن برای کاربردهای مختلف وجود دارد. 

 

اندازه گیری بدون تماس و نگه داری راحت تر 

اثر ناپذیری از ویژِگی هایی مانند چگالی و رسانایی در جامدات حجیم و اثرناپذیری از نویز هنگام پر شدن ذرات گرد و غبار 

بازه ی اندازه گیری قابل تنظیم 

برای دماهای بالا تا 450℃  

ورودی و بازه اندازه گیری 

این نوع ترانسمیترها بسته به نوع سیال و رسانایی آن بازه های مختلفی را می توانند اندازه بگیرند. به این صورت که ضریب دی الکتریک سیال هرچه بیشتر باشد، فاصله بیشتری توسط این ترانسمیتر قابل اندازه گیری است.

 

مدل های ترانسمیتر سطح شرکت اندرس هاوزر انواع خروجی های جریان HART، پروفیباس PROFIBUS، فیلد باس FIELDBUS، خروجی های دیجیتال و جریان سوییچ  با اتصال الکتریکی 10.4 تا 35 Vdc و 0  تا 40mA و خروجی های آلارم را پشتیبانی می کند. 

 

Micropilot FMR60B – 80 GHz radar sensor

Micropilot FMR62B – 80 GHz radar sensor

Micropilot FMR63B – 80 GHz radar sensor

Micropilot FMR67B – 80 GHz radar sensor

Radar measurement Time-of-Flight Micropilot FMR10

Radar measurement Time-of-Flight Micropilot FMR20

Radar measurement Time-of-Flight Micropilot FMR52

Radar measurement Time-of-Flight Micropilot FMR57

Micropilot FWR30 - The cloud connected radar level sensor

Radar measurement Micropilot NMR81

Radar measurement Micropilot NMR84

Radar measurement Time-of-Flight Micropilot FMR51

Radar measurement Time-of-Flight Micropilot FMR54

Micropilot FMR50

Micropilot FMR56

Micropilot FMR60

Micropilot FMR62

Micropilot FMR67

Micropilot FMR53

Micropilot FMR532

Micropilot FMR540

 

این مدل ترانسمیترها از همان اصول کلی اندازه گیری برمبنای تابش و بازتابش امواج رادار تبعیت می کند با این تفاوت که این امواج از طریق یک پراب به سطح ماده انتشار می یابد. 

 

 

 

این ترانسمیترها مناسب برای اندازه گیری سطوح مایعات و جامدات حجیم است. چراکه مایعات آشفته یا شکل دهی فوم و یا دیگر سطوح زاویه دار که در مایعات حجیم رخ می دهد، اثری بر روی اندازه گیری ندارند. این نوع ترانسمیترها همچنین اولین انتخاب برای اندازه گیری دوفازی Interface Measurement هستند. 

در این ترانسمیترها هدایت رادار از طریق سه نوع اتصال انجام می شود. اول اتصال راد Rod است که به صورت میله ای است و به دلیل آسیب پدیر بودن طول بسیار بلندی نمی تواند داشته باشد. دومی اتصال راپ Rope است که به صورت کابلی است و در انتهای آن دارای سنسور راداری است. این نوع اتصال به دلیل ساختار متفاوت می تواند فواصل بلند تری را پوشش دهد. سومین اتصال کواکس یا Coax است که یک کابل دارای محافظ و یک عایق است  و می تواند با اثر پذیری بسیار کمتری سیگنال را منتقل کند. 

 

 

 

قابلیت اطمینان بالا: تاثیر ناپذیر از موانع و سطوح میانی

اطمینان مضاعف اندازه گیری از طریق ارزیابی انتهای پراب 

قابلیت اطمینان اندازه گیری حتی در طی پر شدن 

 

از مدل های ترانسمیترهای راداری سطح هدایت شده شرکت اندرس هاوزر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

 

Level Flex FMP50: برای تمام کاربردهای پایه ای در اندازه گیری سطح

Level Flex FMP51: دارای سنسور استاندارد برای حداکثر کارایی در اندازه گیری سطح

Level Flex FMP52: دارای پراب پوشانده شده برای کاربردهای مایعات خشن

Level Flex FMP53: مناسب برای محدودیت های صنایع غذایی 

Level Flex FMP54: برای کاربردهای با دما و فشار بالا برای روغن، گاز و صنایع شیمیایی و قدرت

Level Flex FMP55: اندازه گیری چند پارامتری (راداری و ظرفیت) برای اطمینان بیشتر برای اندازه گیری 

Level Flex FMP56: مقرون به صرفه برای تمام کاربردهای جامدات حجیم

Level Flex FMP57: دارای سنسور استاندارد برای بالاترین مقتضیات اندازه گیری جامدات حجیم