مبدأ القياس وتصنيف مقياس مستوى الرادار

في الوقت الراهن، يتزايد الطلب على احتياطيات النفط الخام، وتتزايد كمية النفط الخام باستمرار، مما يفرض متطلبات أعلى على أداء خزانات تخزين النفط. ويُقاس مستوى السائل، وهو أحد أهم بيانات الإنتاج في خزانات تخزين النفط، عند قياس مستوى السائل. ويجب أن تكون نتيجة القياس النهائية دقيقة للغاية، إذ أن طريقة القياس اليدوي السابقة تنطوي على العديد من العيوب.

1- مبدأ القياس وتصنيف مقياس مستوى الرادار

مبدأ عمل مقياس مستوى الرادار هو كالتالي: يستخدم مقياس مستوى الرادار هوائيًا داخليًا لإرسال موجات كهرومغناطيسية، ويعكس الجسم المراد قياسه هذه الموجات على سطحه، ثم يعكسها الهوائي الداخلي مرة أخرى.

يتم استقبال الموجة المغناطيسية، ويتناسب الزمن المستغرق من إرسال الموجة الكهرومغناطيسية إلى استقبالها في مقياس مستوى الرادار طرديًا مع المسافة بين الهوائي ومستوى السائل، ثم يُحسب ارتفاع مؤشر مستوى السائل المغناطيسي. ويمكن تبسيط مبدأ العمل إلى: إرسال ← انعكاس ← استقبال. ويمكن تقسيم مقاييس مستوى الرادار إلى نوعين وفقًا لاختلاف أشكال عمل الموجات الكهرومغناطيسية: مقاييس مستوى الموجة المستمرة المعدلة التردد، ومقاييس مستوى الميكروويف النبضية.

1.1 مقياس مستوى الموجة المستمرة FM

موجة FM مستمرة مقياس مستوى السائل وتتمثل عملية العمل في أن الهوائي يرسل الإشارة، ثم يتم طي المستوى المقاس للخلف، ويستقبل الهوائي الصدى على الفور، وتكون الإشارة المرسلة هي إشارة الموجات الدقيقة في هذا الوقت.

الموجة عبارة عن موجة مستمرة متغيرة التردد. يتم استقبال صدى الموجة بواسطة الهوائي، حيث يتم تعديل تردد الموجات الميكروية وتغييره. يتم تحويل إشارة فرق التردد بسرعة إلى فرق طيفي، ومن ثم يتم حساب مسافة القياس.

1.2 مقياس مستوى الميكروويف في منتصف النبضة

نظام قياس زمن انتقال الإشارة الذي اختاره مقياس مستوى السائل من نوع الميكروويف النبضي هو من النوع "النظري". يستخدم هذا النظام هوائيًا لإرسال نبضات ميكروويف بتردد ثابت، ويعكسها سطح المادة.

بعد ذلك، يستقبل نظام القياس الإشارة فورًا. تستقبل الهوائي نبضة الميكروويف المنعكسة ثم تُرسلها إلى الدائرة الإلكترونية. بعد معالجة الإشارة بواسطة المعالج الدقيق، يتم تحديد نبضة الميكروويف والصدى المنعكس من سطح المادة لحساب مستوى سائل الماغنيتل .

ملخص

باختصار، مقياس مستوى السائل المغناطيسي يتميز هذا الجهاز بمزايا دقة عالية في نتائج القياس، وطريقة قياس معقولة، وقابلية تطبيق قوية، وتشغيل بسيط ومريح، وكفاءة عمل عالية.

لقد تغير أسلوب قياس الموقع من القياس التلامسي السابق إلى القياس غير التلامسي، وتحسنت دقة نتائج القياس بشكل ملحوظ. لذا، يتضح أن مقياس مستوى الرادار يتمتع بآفاق تطوير واسعة.