استكشف مزايا واستخدامات أجهزة قياس مستوى الرادار للترددات العالية والمنخفضة!

مقياس مستوى الرادار هو أداة قياس تُستخدم للكشف عن مستوى السوائل والتحكم فيه. مقياس مستوى الرادار يُعرف أيضًا باسم مقياس مستوى الماء بالرادار، أو جهاز إرسال مستوى الرادار، أو مقياس مستوى الرادار، وما إلى ذلك، وفي الواقع، جميعها أدوات قياس. لاختيار مقياس مستوى الرادار المناسب، يكفي معرفة وسيط القياس، وستدرك حينها مدى الخبرة المطلوبة في هذا المجال.

يستخدم مقياس مستوى الرادار المخصص نبضات الميكروويف لقياس مستوى الجسم، ولذلك يُطلق عليه أيضًا اسم مقياس مستوى الميكروويف. ويعمل هذا النوع من مقاييس المستوى ضمن نطاق الترددات الصناعية، حيث تكون طاقة الشعاع منخفضة، ويمكن تركيبه في مجموعة متنوعة من الحاويات أو الأنابيب المعدنية وغير المعدنية، لقياس مستوى السوائل والمواد اللزجة والحبيبية بشكل مستمر دون تلامس.

إن مقياس مستوى الرادار بالجملة غير ضار بجسم الإنسان والبيئة، كما أنه يتميز بعدم تأثره بالوزن النوعي للوسط، وعدم تأثره بتغير ثابت العزل الكهربائي، وعدم الحاجة إلى تعديل في الموقع، وما إلى ذلك، بغض النظر عن الاحتياجات الصناعية، فهو مناسب للغبار وتغيرات درجة الحرارة والضغط ووجود الغاز الخامل والبخار.

مبدأ عمل جهاز إرسال مستوى الرادار النبضي: يتم قياسه بواسطة انبعاث الموجات الميكروية من الهدف، والذي ينعكس بواسطة صدى الهدف عائدًا إلى جهاز إرسال مستوى من نوع الرادار يتم استقبال الإشارة ومقارنتها بموجة الإرسال لتحديد وجود الهدف وحساب المسافة من جهاز الإرسال إلى الهدف.

بحسب تردد موجات الرادار المنبعثة، يمكن تقسيمها إلى رادار عالي التردد ورادار منخفض التردد. يُصدر الرادار عالي التردد موجات ميكروية عالية التردد تزيد عن 20 جيجاهرتز، وبناءً على خصائص الموجة: السرعة = الطول الموجي × التردد، نلاحظ أن الطول الموجي للموجات الميكروية عالية التردد عند 24 جيجاهرتز أقصر بكثير من أطوال موجات الرادار في نطاقات التردد الأخرى. عمومًا، عندما يكون سطح المادة الصلبة مائلًا وخشنًا، يضمن الطول الموجي الأقصر انعكاس موجة الرادار إلى مسبار الرادار عند اختراقها السطح الخشن. لذلك، يُستخدم الرادار عالي التردد بشكل أساسي في قياسات الأوساط الصلبة والمسافات الطويلة. أما الرادار منخفض التردد، فيُصدر موجات ميكروية بتردد يتراوح بين 100 ميجاهرتز و6 ميجاهرتز، ويُستخدم بشكل أساسي في قياسات الأوساط السائلة والمسافات القصيرة.

بالمقارنة مع الرادار منخفض التردد، يتميز الرادار عالي التردد بالخصائص التالية:

(1) جهاز إرسال مستوى رادار فيغا عالي التردد (يشير بشكل أساسي إلى 26 جيجاهرتز و24 جيجاهرتز) يتميز بطاقة عالية وزاوية شعاع صغيرة وحجم هوائي صغير ودقة عالية.

(2) طول موجة الرادار 26 جيجاهرتز 11 مم، وطول موجة الرادار 6 جيجاهرتز 50 مم، قياس الرادار لمستوى المواد الصلبة، انعكاس موجة الرادار بشكل رئيسي من سطح المادة عن طريق الانعكاس المنتشر، قوة الانعكاس المنتشر تتناسب طرديًا مع حجم المادة، وعكسيًا مع الطول الموجي، ومعظم قطر المواد الصلبة أصغر بكثير من 50 مم، ولهذا السبب يعتبر رادار 26 جيجاهرتز الحالي خيارًا مناسبًا لقياس مستوى المواد الصلبة.

(3) في بعض تطبيقات الدبابات الصغيرة ذات القطر الصغير والارتفاع القصير، يؤدي الهوائي الطويل لرادار 6 جيجاهرتز (300-400 مم) إلى زيادة المنطقة العمياء بشكل حتمي، كما أن ضعف توجيه رادار 6 جيجاهرتز سيؤدي إلى انعكاس متعدد المسارات في الدبابات الصغيرة؛ يتغلب رادار التردد العالي 26 جيجاهرتز، ذو الهوائي القصير والتوجيه الجيد، على أوجه القصور في رادار 6 جيجاهرتز وهو مناسب لقياس الدبابات الصغيرة.

(4) نظرًا لظروف الموقع القاسية، يتراكم الغبار وبخار الماء على هوائي الرادار بمرور الوقت. هوائي مقياس مستوى الرادار بتردد 26 جيجاهرتز صغير الحجم، كما أن غطاء الهوائي يقلل بشكل كبير من تأثير الغبار وبخار الماء. أما هوائي الرادار بتردد 6 جيجاهرتز فهو كبير الحجم، بالإضافة إلى صعوبة تركيب غطاء الهوائي، كما أن الجهاز ثقيل الوزن، مما يزيد من صعوبة تنظيفه.

5) نظرًا لأن هوائي الرادار بتردد 26 جيجاهرتز كبير الحجم، فمن الصعب جدًا إضافة غطاء واقٍ له، كما أن الجهاز ثقيل ويصعب تنظيفه.

(6) يمكن أن يصل المدى الأقصى لمقياس مستوى الرادار عالي التردد إلى 70 مترًا، بينما يبلغ المدى الأقصى لمقياس مستوى الرادار منخفض التردد 35 مترًا، وبالنسبة لبعض المستخدمين الذين يحتاجون إلى نطاق قياس كبير، فإن مقياس مستوى الرادار عالي التردد هو خيار معقول.