تم تلخيص مبدأ عمل جهاز قياس مستوى الرادار وعملية قياسه.

هناك غرضان رئيسيان لقياس مستوى المواد: أولاً، تحديد كمية المواد في الحاوية من خلال قياس مستوى المواد. قياس مستوى الشوكة الاهتزازية لضمان الإمداد المستمر بالمواد اللازمة في جميع مراحل الإنتاج؛ ثانياً، للتأكد من أن مستوى المواد ضمن النطاق المحدد من خلال قياس مستوى المواد، وذلك لضمان سير عملية الإنتاج بشكل طبيعي وضمان جودة المنتج والإنتاجية وسلامة الإنتاج. توجد أنواع عديدة من أجهزة قياس المستوى، مثل مفتاح مستوى التردد اللاسلكي، ومفتاح مستوى القضيب الاهتزازي، ومفتاح مستوى الشوكة الرنانة، ومفتاح مستوى منع الدوران، ومقياس مستوى الرادار. تتناول هذه الورقة بشكل أساسي مقياس مستوى الرادار ومبدأ عمله.

1- نظرة عامة على مقياس مستوى الرادار

ال مقياس مستوى الرادار يعتمد جهاز قياس مستوى الرادار على بروتوكول اتصال HART، الذي يمكن تهيئته بواسطة الحاسوب وجهاز اتصال محمول، ويتيح ضبط المعلمات وتحديد الأعطال من خلال قياسات الجهاز ومنحنى الصدى. يتكون الجهاز من وحدتي إرسال واستقبال، ويستغل الخصائص المميزة للموجات الكهرومغناطيسية لقياس مستوى المواد. يُصدر جهاز الإرسال موجة كهرومغناطيسية خاصة، تتشابه خصائصها الفيزيائية مع الضوء المرئي، وتنتقل بسرعة الضوء، ولا تتأثر سرعة انتشارها بخصائص درجة الحرارة أو الضغط أو البخار أو غيرها من الوسائط. تعتمد انبعاثية جهاز قياس مستوى الرادار على موصلية وثابت عزل الوسط المقاس. يمكن للموجة الكهرومغناطيسية اختراق النيتروجين والغبار وغيرها من مصادر التداخل، ولكنها تنعكس بسهولة عند مواجهة العوائق. كلما زادت موصلية الوسط المقاس أو ارتفع ثابت عزله، كان تأثير انعكاس إشارة الصدى أفضل.

نظرًا لأن مقياس مستوى الرادار يعتمد على تقنيات متطورة لمعالجة الصدى ومعالجة البيانات، ولأن موجة الرادار نفسها تتميز بتردد عالٍ وقدرة اختراق ممتازة، فإن أداء مقياس مستوى الرادار يتفوق على أداء مقياس مستوى التلامس ومقاييس مستوى اللا تلامس المماثلة. يتميز مقياس مستوى الرادار بالخصائص والمزايا التالية: ① يدعم الترجمة من الإنجليزية إلى الصينية على نطاق واسع، ويمكنه قياس جميع الوسائط تقريبًا. ② سهل التشغيل والصيانة، ومريح في المعايرة. ③ آمن وصديق للبيئة، يتميز بدقة القياس وموثوقية عالية. ④ قياس مستمر ودقيق حتى في الظروف الصعبة.

2- مبدأ عمل جهاز قياس مستوى الرادار وعملية قياسه

1. مبدأ عمل مقياس مستوى الرادار

مبدأ القياس لـ مقياس مستوى الرادار يعتمد هذا النظام على مبدأ السفر عبر الزمن، ويعمل من خلال الإرسال والانعكاس والاستقبال. يُرسل جهاز الإرسال نبضة عالية التردد تنتشر على طول عنصر الكشف (كابل فولاذي أو قضيب فولاذي). عندما تصطدم النبضة بسطح المادة، تنعكس وتستقبلها وحدة الاستقبال في الجهاز. تُحسب المسافة وفقًا للعلاقة التناسبية بين المسافة وزمن النبضة، ثم تُحوّل إشارة المسافة إلى إشارة مستوى المادة عبر مكونات إلكترونية.

2. عملية قياس مستوى الرادار

(1) يُرسل جهاز الإرسال نبضة عالية التردد تنتشر على طول عنصر الكشف (كابل فولاذي أو قضيب فولاذي). تُنقل إشارة النبضة المنعكسة إلى الدائرة الإلكترونية للجهاز عبر الكابل. يُعالج المعالج الدقيق الإشارة لتحديد الصدى الناتج عن نبضة الميكروويف على سطح المادة. يتم التعرف على إشارة الصدى بدقة بواسطة برنامج ذكي. تتناسب المسافة D من سطح المادة طرديًا مع زمن انتقال النبضة T: D = C × T/2، حيث C هي سرعة الضوء.

كما هو موضح في الشكل، بما أن المسافة E للخزان الفارغ معلومة، فإن مستوى المادة L هو: L=ED

(2) يتم ضبط الجهاز بإدخال ارتفاع الخزان الفارغ (نقطة الصفر)، وارتفاع الخزان الممتلئ (النطاق الكامل)، وبعض معلمات التطبيق، مما يُتيح للجهاز التكيف تلقائيًا مع بيئة القياس. يقوم المعالج الدقيق داخل مقياس مستوى الرادار بتحويل مستوى المادة إلى إشارة كهربائية تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير.

جهاز قياس مستوى المواد/المستوى الراداري من سلسلة كايدي KD-R هو جهاز خاص لقياس مستوى المواد/المستوى، بمدى قياس يصل إلى 30 مترًا. تتميز نبضة الهوائي عالي التردد (25 جيجاهرتز) بملاءمتها الفائقة للتطبيقات التي تتضمن موادًا عالية الغبار ودرجات حرارة مرتفعة. يعتمد هذا المنتج تصميمًا فريدًا للمُجمِّع (مفصل عالمي)، مما يسمح بضبط زاوية إطلاق الهوائي وفقًا لظروف العمل الميدانية، وبالتالي تحسين موثوقية قياس ميل المواد الصلبة بشكل فعال.