سطح سنج راداری

معرفی لول ترانسمیتر راداری Radar Level Meters

سطح سنج راداری دسته بسیار مهمی از تجهیزات ابزار دقیق در صنعت، هست که برای اندازه گیری و نظارت بر سطح مواد در انواع مخازن به کار می‌روند. روش کار این حسگرها، استفاده از امواج الکترومغناطیسی برای تشخیص پیوسته سطح مواد است. این امواج به درون مخزن تابانده می‌شوند، بعد از برخورد با مواد درون مخزن، دوباره به تجهیز باز می‌گردند. سنسور راداری با تفسیر زمان رفت و برگشت امواج، می‌تواند ارتفاع کلی مواد را تشخیص دهد.
لول ترانسمیتر راداری با نام های دیگری نظیر لول سنج راداری، سنسور راداری، سطح سنج راداری و ترانسمیتر سطح راداری در میان صنعت گران ایرانی شناخته می‌شود.

کاربرد سطح سنج راداری Application of Radar Level Meters

انواع متفاوتی از سطح سنج‌ های راداری وجود دارند که برای محیط‌ها، شرایط و مخازن گوناگون طراحی شده اند. به همین دلیل، از این ترانسمیتر ها به طور گسترده در صنایع مختلف و برای مواد متنوعی مانند اسيدها و بازها، حلال‌های آلی، الكل، نفت و فرآورده‌های نفتی(گازوئیل)، گازهای مايع، شیشه و سیلیس، کربنات سدیم، گرانول‌های پليمری، آهک، سيمان، دانه‌ها، غلات، شكر، موادمعدنی، پودرهای فلزی، صنایع غذایی، دارویی و شیمایی، كربن و زغال سنگ استفاده می‌‌شود.

اجزا و نحوه نصب ترانسمیتر راداری سطح Components and Installation Radar Transmitter

سطح سنج راداری از بخش هایی مختلفی از قبیل: آنتن رادار، اتصال مکانیکی برای نصب به مخزن (فلنج، رزوه و کلمپی)، هاوزینگ (از جنس پلاستیک، آلومنیوم و استیل ضد زنگ)، مغزی ترانسمیتر (بورد الکترونیکی)، نمایشگر (جهت نمایش مقادیر اندازه‌گیری شده و وارد کردن پارامترهای مخزن) و درپوش تشکیل یافته است. همچنین اغلب سطح سنج های راداری غیر تماسی بصورت عمود بر مخزن نصب می‌شوند.

انواع سطح سنج راداری از لحاظ انتشار امواج

قبل از خرید لول ترانسمیتر راداری، شاید با این سوال مواجه شوید که آیا انواع این سنسورها با یکدیگر تفاوت دارند؟ پاسخ مثبت است.

سطح سنج گسترش موج آزاد Air Firing Radar

در سطح سنج گسترش موج آزاد، امواج از طریق آنتن به درون مخزن ساطع می‌شوند. این نوع از سطح سنج ها برای مواد مایع (سیالات) و جامدات (پودری، گرانول و کلوخه‌ای) مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع از سنسور های راداری سطح مواد را بصورت غیر تماسی اندازه‌گیری می‌کنند.

سطح سنج موج هدایت شونده یا فلکسی Guided Wave Radar

GWR یک تکنولوژی راداری است که برای اندازه‌گیری سطح مایعات و جامدات در صنایع مختلف استفاده می‌شود. این سطح سنج با استفاده از موج‌های راداری و هدایت شده در طول سنسور یا پروب، قادر است به صورت مستقیم سطح مایع یا جامد را اندازه‌گیری کند. سیگنال راداری از طریق پروب (میله توخالی یا سیم بکسل) به سطح مایع یا جامد هدایت می‌شود. در صورتی که امواج رادار به سطح مایع یا جامد برخورد کند، بخشی از انرژی امواج بازتاب می‌شود و به گیرنده باز می‌گردد. اندازه و زمان بازگشت این امواج بازتاب شده توسط دستگاه تجزیه و تحلیل می‌شوند تا سطح مایع یا جامد را تعیین کنند. همچنین، این سطح سنج قادر است سطح مایعات با چگالی مختلف و همچنین سطح جامدات با سطوح ناهموار را اندازه‌گیری کند.

ازمزیت اصلی سطح سنج موج هدایت شونده، دقت بالا و قابلیت استفاده در شرایطی مانند: فشار بالا، دمای بالا و محیط‌های خطرناک است. از این رو بیشترین کاربرد این سطح سنج در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب، معدن و متالورژی، غذا و نوشیدنی و شیمیایی استفاده می‌شود.

مزایا و معایب استفاده از سنسورهای راداری

با اینکه ترانسمیترهای راداری تجهیزاتی پیشرفته، دقیق، کارآمد و قدرتمند محسوب می‌‌شوند، اما همانند دیگر روش‌های اندازه‌گیری سطح مزایا و معایب خاص خود را دارند.

مزایای سطح سنج راداری

قطعا این نوع از ابزار های تشخیص سطح پیوسته مزایای بسیار بیشتری نسبت به روش‌های اندازه‌گیری دیگر دارند. برخی از این مزایا را در این بخش بررسی می‌‌کنیم.

دقت و برد بسیار بالا Very high accuracy and range

ماکزیموم ارتفاع قابل اندازه‌گیری توسط سنسورهای سطح رادار، معمولا حدود 30 الی 120 متر است که بسته به مدل می‌‌تواند متفاوت باشد؛ در حالی که مثلا برد لول ترانسمیترهای خازنی نهایتا به 6 الی 9 متر می‌رسد! این برد بسیار بالا باعث می‌‌شود که حتی در مخازنی نظیر سیلوهای مرتفع، هیچ نگرانی از بابت ابعاد مخزن نداشته باشید.

مورد بعدی، دقت بسیار بالای این دستگاه های اندازه‌گیری سطح است؛ به طوری که در مقابل برد چند ده متری، تنها چند میلی‌متر ضریب خطا Accuracy دارند! این دقت بسیار بالا باعث افزایش چشمگیر کیفیت نظارت و کاهش احتمال خطا می‌‌شود.

کف‌ ها و بخارات تاثیری در دقت اندازه گیری سطح سنج راداری ندارد

از مزایای فوق العاده مهم اندازه‌گیری سطح با استفاده از این سطح سنج ها، این است که نسبت به مقادیر بسیار بالای گازها، بخارات و نیز، کف متراکمی که در بالای سطح ماده وجود دارد، حساس نیست و می‌تواند با دقت بالا فقط مقدار دقیق سطح ماده اصلی را تشخیص دهد.

طول عمر بالا و استهلاک پایین Long life and low depreciation

استهلاک، معمولا یکی از هزینه‌برترین فاکتورها در صنایع و شرکت‌هاست. تجهیزات ابزار دقیق نیز از این قاعده مستثنی نیستند. بنابراین، کاملا طبیعی است به دنبال تجهیزی باشید که دارای بیشترین طول عمر مفید بوده و استهلاک کمتری داشته باشند.

این دستگا ها از آنجایی که قطعات مکانیکی ندارند و از طرفی معمولا به طور مستقیم با ماده درون مخزن در ارتباط مستقیم نیستند، طول عمری بسیار طولانی دارند. از این رو، بسیاری از شرکت‌ها خرید سطح سنج راداری را ترجیح می‌دهند.

نصب، راه‌اندازی و نگهداری آسان

یکی از بهترین مزیت‌های ترانسمیتر سطح رادار قابلیت نگهداری آسان آنهاست. به دلیل اینکه روش اندازه‌گیری در این ابزارها از نوع غیرتماسی است، نیازی به تمیز کردن مداوم، کالیبراسیون و … ندارند. همچنین، نصب آن‌ها نیز در مقایسه با دیگر تجهیزات اندازه‌گیری سطح به مراتب آسان تر است. همچنین امکان نصب، راه‌اندازی و پارامتردهی (وارد کردن ابعاد مخزن) فوق العاده راحت با استفاده از موبایل (از طریق بلوتوث)، نمایشگر (نصب شده بر روی خود تجهیز)، نمایشگر خارجی (وگا دیس) و از طریق رایانه همراه فراهم شده است.

امکان پردازش سطح بوسیله کنترلر بدون استفاده از PLC

در سالهای اخیر با تولید انواع کنترلر های تک کاناله و چند کاناله، امکان استفاده، نصب و راه‌اندازی این ترانسمیتر ها بدون اتصال به PLC و یا حتی تغییر در تابلو برقی، میسر شده است.

کارایی بالا در انواع محیط‌ ها

امروزه لول ترانسمیترهای سطح رادار در انواع آنتن‌ها، آلیاژها و قابلیت‌ها تولید می‌‌شوند و می‌‌توانند تقریبا در هر نوعی از مخازن نصب شده و به خوبی عمل نمایند. با شرط انتخاب تجهیز مناسب با ویژگی‌های مناسب، لول سنج‌ های راداری می‌‌توانند در انواع محیط‌های اسیدی، دارای فشار و دمای بالا و مخازن دارای می‌کسر به راحتی عمل کنند.

حداقل تاثیرپذیری از محیط

لول ترانسمیتر های راداری برخلاف بسیاری از تجهیزات دیگر نظارت بر سطح، از تغییرات محیطی مانند دما، فشار، صدا، باد و یا گرد و غبار تاثیر نمیگیرند. به همین علت، شما به طور دائمی خواهید توانست با بالاترین کیفیت ممکن بر ارتفاع مواد داخل مخزن نظارت کنید.

غیرتماسی بودن اندازه‌گیری

از آنجایی که سطح سنج‌های رادار بر اساس تکنولوژی امواج الکترومغناطیسی عمل می‌‌کنند، نیازی به تماس با ماده برای اندازه‌گیری سطح آن ندارند. غیرتماسی بودن روش اندازه‌گیری نه تنها مزایای بسیاری نظیر استهلاک کمتر و نصب و نگهداری آسان دارد، بلکه این اجازه را می‌‌دهد که این ترانسمیتر ها در محیط‌های خطرناک نیز بتوانند قابل استفاده باشند. به علاوه، این تجهیزات گزینه ایده آلی برای استفاده در صنعت مواد غذایی و دارویی هستند که به علت ملاحظات بهداشتی، امکان تماس تجهیز با مواد وجود ندارد.

جنس مخزن

نوع جنس دیواره مخزن در این سطح سنج ها اهمیتی ندارد. این دسته از سطح سنج ها می‌توانند عمل اندازه گیری و تشخیص را از خارج مخازن پلاستیکی با دقت فوق العاده بالا انجام دهند. همچنین برای حوضچه، استخر و سد ها نیز بسیار مناسب بوده و قابل نصب و راه‌اندازی هستند.

نظارت آسان

یکی دیگر از مواردی که باعث افزایش کیفیت نظارت در این ترانسمیتر ها می‌‌شود، خروجی استاندارد 20-4 میلی آمپری ترانسمیترهای سطح راداری است. با این خروجی، شما به راحتی می‌توانید با استفاده از یک PLC و یا نمایشگر قابل پارامتردهی، برای اتوماسیون برنامه ریزی کنید. از طرفی، در صورت بروز خطا در عملکرد تجهیز، این خروجی از حد 4mA پایین تر می‌‌آید تا نشان دهد که در اتصالات و یا عملکرد تجهیز مشکلی به وجود آمده است.

معایب خرید لول سنج‌ راداری

با وجود مزایای گفته شده در بخش قبلی، این تجهیزات مشکلاتی نیز دارند. در این قسمت نیز به مشکلات این دسته از ارتفاع سنج‌ها می‌‌پردازیم.

قیمت نسبتا بالا نسبت به دیگر روش‌های اندازه‌گیری

با توجه به تکنولوژی، قابلیت‌ها و امکانات جدیدتر و بیشتر، لول ترانسمیترهای رادار اکثرا قیمتی بالاتر نسبت به دیگر تجهیزات اندازه‌گیری سطح دارند. به همین دلیل، برخی افراد عمدتا ناآگاه صرفا به علت اینکه فکر می‌کنند این ترانسمیتر ها قیمت بسیار بالایی دارند، سراغ دیگر ابزار های تشخیص سطح میروند. اما آیا موضوع گرانقیمت بودن، همیشه صادق است؟ خیر به هیچ وجه! در برخی مواقع استفاده از دو یا چند لول سوئیچ هزینه‌ای بمراتب گران تر از یک سطح سنج راداری دارد.

سطح سنج راداری مقرون به صرفه

در سال‌های اخیر با ورود رادار لول ترانسمیتر های 80GHz ارزان قیمت برای انواع مخازن، دیگر کلیشه‌ای به نام گران بودن این نوع از سطح سنج ها حقیقت ندارد. اما همچنان قبل از قضاوت کلی در این زمینه، بایستی به شرایط مخزنی که میخواهیم سطح مواد درون آن را اندازه‌گیری شود، نگاه کنیم. اگر شرایط مخزن به نسبت پایدار با دما و فشار مناسب باشد، ترانسمیتر های تشخیص سطح بسیار ارزان قیمتی هستند که نه تنها کیفیت نظارتی بسیار بالاتر نسبت به سوئیچ‌ها ارائه می‌کنند، بلکه استهلاک بسیار پایین تری نیز دارند که در طولانی مدت باعث صرفه جویی در هزینه برای شرکت نیز می‌شود.

نکاتی که در هنگام خرید سطح سنج راداری باید به آنها توجه کرد

جنس مواد درون مخزن

قطعا مهم است هنگام خرید سطح سنج بدانیم، نوع موادی که قصد داریم ارتفاع آن را اندازه‌گیری کنیم چیست. مثلا مایع است یا جامد و چندین موارد دیگر.

امواج یا فرکانس رادار Radar Frequency

یکی از نکاتی که هنگام خرید لول ترانسمیتر رادار بایستی به آن توجه کنید، فرکانس امواج تجهیز است. مثلا سنسورهایی که از تکنولوژی امواج 80 گیگاهرتزی و بندرت 6 گیگاهرتزی باند C استفاده می‌کنند (در مابقی رادار ها اصلا)، می‌توانند به خوبی گازها، بخارات و کف‌های مزاحم را از سطح ماده اصلی تمییز داده و به دقت ارتفاع را تشخیص دهند. در همین موقعیت اگر از یک تجهیز با تکنولوژی امواج 26 گیگاهرتزی استفاده کنید، احتمال زیادی وجود دارد که عمل اندازه گیری با مشکل روبرو شود.

ثابت دی الکتریک مواد Dielectric Constant

ثابت دی الکتریک نسبت گذردهی یک ماده به گذردهی فضای آزاد است. میدانیم که هر ماده دارای نفوذپذیری مغناطیسی هست، به همین علت ثابت دی الکتریک همان نفوذپذیری مغناطیسی است. از طرف دیگر ثابت دی الکتریک رابطه مستقیمی با چگالی شار الکتریکی دارد، یعنی هر چه یک ماده بیشتر بتواند شار الکتریکی را تحمل و متمرکز کند، ثابت دی الکتریک بالایی دارد.

 نحوه تأثیر خاصیت دی الکتریک مواد بر امواج لول ترانسمیتر راداری: امواج راداری زمانیکه به مواد دارای دی الکتریک بالا برخورد می‌کنند، بازتاب و انعکاس بهتری دارند و بالعکس. دلیل این امر این است که افزایش چگالی شار الکتریکی باعث می‌شود امواج رادار به جای عبور از آن، از سطح مواد منعکس شود. این تاثیرات فقط در رادارهای با فرکانس پایین‌تر از 80Hz اتفاق می‌افتد.

شعار وگا!

اگر از سطح سنج راداری 80 گیگا هرتز استفاده می‌کنید اصلا به ثابت دی الکتریک مواد فکر نکنید.

نوع آنتن و زاویه تابش

فشار و دما Pressure and Temperature

همانطور که میدانید دما و فشار بالا باعث کاهش کارایی و طول عمر مفید سنسور ها می‌شود. حتی در برخی مواقع دما و فشار بالا عامل خرابی و پایین آمدن عمر مفید در سطح سنج راداری است.

ارتفاع مخزن یا سیلو

ارتفاع مخازن در تصمیم گیری مدل تجهیزی که خریداری می‌کنیم تاثیر گذار است. چون هر مدلی از سطح سنج، تا ارتفاع مشخصی را اندازه گیری می‌کند.

نحوه اتصال لول سنج رادار به مخزن

در نصب یک تجهیز به مخزن چندین روش اتصال وجود دارد، که عبارتند از: فلنجی، رزوه‌ای و کلمپی. علاوه بر آن اگر تجهیز در صنایع بهداشتی مثل کارخانجات تولید مواد غذایی و دارویی نصب می‌گردد حتما بایستی از اتصالات بهداشتی Hygenic fittings استفاده کنید.

تاییدیه ها و استاندارد Approvals

از مهم ترین شاخصه هایی که در انتخاب سطح سنج راداری لازم است در نظر گرفته شود مبحث تاییدیه و گواهینامه های مورد نیاز برای کاربرد شماست. بعضی مواقع این مورد سهواً به فراموشی سپرده شده اما تبعات آن برای صاحبان صنایع بسیار گران تمام می‌شود. از اصلی ترین تاییدیه ها میتوان به اتکس(ATEX) مربوط به تجهیزات ضد انفجاری، مقاومت تجهیزات الکترونیکی و برقی در برابر آتش با نماد FM، گواهینامه از سازمان استاندار بین المللی IEC(International Electrotechnical Commission) و تاییدیه آمریکایی/کانادایی CSA که نشان می دهد یک محصول قویا مطابق با استانداردهای قابل اجرا ساخته و تست شده است.

حفاظت در برابر انفجار (Explosion protection) که به حروف i – d و t نمایش داده میشود که هرکدام مفهوم و ویژگی خود را دارد. نماد i برای ایمنی های ذاتی، نماد d برای محفظه های ضد شعله و نماد t برای حفاظت در برابر گردوغبار های انفجاری.

Overfill protection محفاظت در برابر پر شدن بیش از حد است. WHG(German Federal Water Act) مربوط به تاییدیه حفاظتی در برابر پر شدن اضافی مایعات در شرکت‌های تولید نفت و گاز، پالایشگاه، پتروشیمی، شیمیایی، نیروگاه، آب و فاضلاب است. ذخیره سازی نفت یا سایر محصولات شیمیایی تابع دستورالعمل های ایمنی و زیست محیطی خاصی مانند Vlarem II است.

بهترین برند سطح سنج راداری The Best Radar Level Meters Brand

برندها و کمپانی های متعددی در زمینه ساخت ترانسمیتر های تشخیص سطح فعال هستند که از معتبرترین آن‌ها میتوان به: وگا VEGA، اندرس‌هاوزر E+H، یوکوگاوا YOKOGAWA، زیمنس Siemens، امرسون Emerson، هانیول Honeywell، امگا Omega، ای‌بی‌بی ABB، کرونه KROHNE، مگنترول Magnetrol و ema را نام برد. اما از بین تمامی این برندها، شرکت آلمانی وگا (VEGA) جایگاه بسیار خاصی دارد. سنسورهای سطح سنج وگا به طور اختصاصی در آلمان تولید می‌شوند؛ آن هم با قیمتی مشابه دیگر برندها که برای هزینه کمتر، تجهیزات خود را در کشورهای ثالثی نظیر چین و هند تولید می‌کنند!

از بین این کمپانی ها، تعیین اینکه کدام برند یک برای نیازهای شما بهترین است، می تواند دشوار باشد. اما به جرات می‌توان گفت تجربه، تخصص فنی، خدمات پس از فروش و قیمت اصول تصمیم گیری برای انتخاب کمپانی تولید کننده است.

شرکت وگا علاوه بر دارا بودن چهار شرط بالا به طور اختصاصی بر روی سنسورهای رادار تمرکز نموده که باعث شده در زمینه فناوری این دسته از سنسورهای سطح، یک سر و گردن بالاتر از رقبای دیگر باشد. به همین دلیل، با قطعیت کامل میتوان گفت که بهترین برند، وگا VEGA است.

کلیه محصولات ساخت شرکت وگا با قابلیت، امنیت سایبری یکپارچه تولید می‌شود که در سطح جهان هیچ تولید کننده‌ای این قابلیت را در محصولاتش ایجاد نکرده است. اقدامات حفاظتی سایبری، در جهت ایجاد یک پایه قابل اعتماد برای عملکرد ایمن کارخانه و غیر قابل هک شدن سنسور های خریداری شده است.

راهنمای خرید سطح سنج راداری Radar Level Meters Buying Guide

ما در آداک فرآیند سپهر به عنوان بزرگترین تامین کننده تجهیزات وگا در سطح ایران، این امکان را برای شما مدیران و تولیدکنندگان فراهم کرده ایم که بدون واسطه و با مناسب ترین قیمت، تجهیزات مدنظر خود را از برند وگا آلمان خرید کنید.
تمامی تجهیزات خرید شده از آداک فرآیند سپهر دارای ضمانت اصالت هستند. این موضوع به این معنی است که تجهیز سفارش داده شده به طور اختصاصی بر حسب نیاز شما تنظیم و تولید می‌شود. به محض خروج محصول از شرکت مادر، شماره سریال کالا در اختیار شما قرار خواهد گرفت و شما میتوانید با استفاده از همین سریال، اصالت کالا، تاریخ تولید و تست تجهیز و تمامی دیگر جزئیات کالای دریافتی را مستقیما از وبسایت وگا بررسی و تایید نمایید!