يمكن تقسيم أجهزة قياس مستوى الرادار إلى ثلاث فئات حسب التردد، انظر ما هي المزايا والاستخدامات؟

مقياس مستوى الرادار ، والمعروف أيضًا باسم مقياس مستوى الرادار عالي التردد، ومقياس مستوى الرادار التلامسي، كنوع من أجهزة الاستشعار غير التلامسية، فإن مبدأ العمل الرئيسي هو اكتشاف معلومات الميكروويف المنعكسة من سطح السائل، ثم حساب موضع سطح الجسم.

عندما يُرسل هوائي مقياس مستوى الرادار موجة كهرومغناطيسية، تنعكس هذه الموجة عن سطح السائل ثم يستقبلها الهوائي. ويتناسب الزمن بين إرسال الموجة واستقبالها طرديًا مع المسافة بين الموجة وسطح السائل. وبناءً على مبدأ تقنية تمدد الزمن، تُحسب الفترة الزمنية بين نبضة الإرسال ونبضة الاستقبال، ومن ثم تُحسب المسافة بين الهوائي وسطح الوسط المقاس.

انطلاقاً من المبدأ المذكور أعلاه لمقياس مستوى الرادار، يمكننا أن نرى أن الميزة الرئيسية لمقياس مستوى الرادار هي سرعته العالية، وعدم التلامس، والكشف المستمر عبر الإنترنت في جميع الأحوال الجوية.

يتكون نظام مراقبة مستوى السوائل بالرادار من مقياس مستوى راداري، ووحدة تحكم رئيسية عن بُعد، وقاعدة تثبيت، ونظام تزويد بالطاقة الشمسية، وبوابة نقل لاسلكية، ومنصة سحابية، وغيرها. وهو مناسب لمراقبة مستوى السوائل في الوقت الفعلي في الأنهار والخزانات والمجاري المائية والبحيرات وغيرها من المسطحات المائية. يعتمد مقياس مستوى الرادار على مبدأ انعكاس المجال الزمني (TDR)، حيث تتناسب المسافة بين جهاز الإرسال وسطح الوسط المقاس طرديًا مع زمن انتشار النبضة خلال فترة زمنية محددة. ويتم حساب ارتفاع مستوى السائل لجمع بيانات مستوى السوائل في منطقة المراقبة. تُرسل البيانات إلى منصة الخادم عبر شبكة لاسلكية من الجيل الرابع أو الخامس، حيث تقوم المنصة بتحليلها ومعالجتها، ثم تُرسلها عبر منصة الهاتف المحمول إلى الخادم. ومن خلال نقل البيانات عبر شبكة الجيل الرابع أو الخامس إلى منصة الخادم، تقوم المنصة بتحليل البيانات المُجمعة ومعالجتها، ويمكن الوصول إليها في النهاية عبر أجهزة متعددة، مثل أجهزة الهاتف المحمول أو أجهزة الكمبيوتر، مما يُشكل نظام مراقبة متكامل يجمع بين جمع البيانات ونقلها وتحليلها وإرسالها.

بفضل المزايا المذكورة أعلاه مقياس مستوى الرادار فهو لا يتأثر بدرجة الحرارة والرطوبة، أو الضباب، أو المياه الموحلة، أو الرواسب، أو النباتات المائية، وغيرها من العوامل، ويتميز بدقة قياس عالية. إضافةً إلى ذلك، فهو سهل التركيب والصيانة، مما يجعله يحظى باعتراف متزايد وتطبيقات واسعة في مجالات عديدة.

ثم ينقسم مقياس مستوى الرادار بشكل أساسي إلى الأنواع الثلاثة التالية:

1- مقياس مستوى الرادار ذو التردد المتكرر (FMCW): يستخدم هذا النوع من مقاييس مستوى الرادار تقنية تعديل تردد خاصة تُسمى "تعديل التردد الخطي"، حيث يتم تحديد موقع الجسم والمسافة من خلال قياس زمن صدى الإشارة. يتميز هذا النوع من مقاييس مستوى الرادار بقدرته على قياس ارتفاع مستوى السوائل في مختلف الوسائط، مع دقة عالية، وثبات عالٍ، وعمر افتراضي طويل، وغيرها من المزايا.

2- مقياس مستوى الرادار ذو المسح الترددي (النبضي): يرسل هذا النوع من مقاييس مستوى الرادار إشارة نبضية قصيرة، ويقيس زمن التأخير عند عودتها، وذلك لتحديد موقع الجسم ومسافته. يُناسب هذا النوع من مقاييس مستوى الرادار الحاويات الكبيرة أو التطبيقات الأخرى التي تتطلب قياس مسافات أطول، كما أنه يتمتع بمقاومة أفضل للغبار والغاز والبخار وغيرها من التداخلات.

3- مقياس مستوى الرادار الرنيني (TDR): يعتمد هذا النوع من مقاييس مستوى الرادار على تقنية انعكاس المجال الزمني (TDR)، حيث يتم إرسال إشارة نبضية، ثم قياس التأخير الزمني للإشارة المنعكسة لتحديد ارتفاع مستوى السائل. ونظرًا لانخفاض تكلفة الكابلات وسهولة تركيبها، تستخدم مقاييس مستوى الرادار الرنيني عادةً مجسات أو أسلاكًا معدنية كمستشعرات، والتي يجب غمرها في السائل عند قياس المستوى. تُعد مقاييس مستوى الرادار الرنيني مناسبة لقياس مستوى مختلف الوسائط، وتتميز بكفاءة عالية في القياس داخل الأوعية المغلقة.