تبادل المعرفة عن رادار الموجات الموجهة

رادار الموجة الموجهة هو نوع من الأجهزة التي تستخدم الموجة الكهرومغناطيسية لقياس مستوى السائل ومستوى المواد ، والتي غالبا ما تستخدم لقياس موقع السائل ،القمامة أو الجسيمات الصلبة في البيئة الصناعيةلديها خصائص الدقة العالية، والمتانة والقدرة على التكيف مع مجموعة متنوعة من ظروف العمل. فيما يلي شرح مفصل للمبدأ الأساسي، عملية العمل،الشروط المطبقة، المزايا والعيوب.

1كيف يعمل

يستند رادار الموجات الموجهة إلى قياس الانعكاس في مجال الزمن (TDR) ، الذي ينقل ويعكس الموجات الكهرومغناطيسية لقياس موقع الوسيط.

• المكونات الأساسية:

• عصا أو كابل استكشاف: الناقل الذي يوجه انتشار الموجات الكهرومغناطيسية.

• جهاز إرسال: ينبعث من موجات كهرومغناطيسية منخفضة الطاقة عالية التردد (عادة الموجات الدقيقة).

• جهاز الاستقبال: يستقبل إشارة الموجة الكهرومغناطيسية المنعكسة.

• الوحدة الإلكترونية: معالجة وتحليل الإشارات ونتائج قياسات الإخراج.

• عملية القياس:

1الجهاز يصدر موجات كهرومغناطيسية من خلال قضيب المسبار أو الكابل.

2الموجات الكهرومغناطيسية تنتشر على طول قضيب المسبار أو الكابل ، وعندما تواجه الوسط المقاس (مثل الجسيمات السائلة أو الصلبة) ،بعض الموجات الكهرومغناطيسية سوف تنعكس مرة أخرى لأن الثابتة الكهربائية للوسط مختلفة عن تلك من الهواء.

3الجهاز يسجل الوقت الذي يستغرقه الإصدار الموجات الكهرومغناطيسية والعكس (وقت الطيران).

4وفقا لسرعة الانتشار للموجة الكهرومغناطيسية في قضيب المسبار (المعروفة) ، حساب مسافة الموجة من المسبار إلى سطح الوسيط.

5جنبا إلى جنب مع طول قضيب المسبار وحجم الحاوية، حساب مستوى السائل أو مستوى المواد.

2ظروف التشغيل

يستخدم رادار الموجات الموجهة على نطاق واسع في المجالات الصناعية ، وهو مناسب لمجموعة متنوعة من الظروف المعقدة ، كما يلي:

2.1 قياس السائل

• السوائل النظيفة مثل الماء، المذيبات، الزيوت.

• السائل اللزج: مثل البترول، الراتنج، السماد، الخ

2.2 قياس الجسيمات الصلبة

• المواد الصلبة ذات الكثافة المنخفضة: مثل جزيئات البلاستيك، والمساحيق.

• المواد الصلبة ذات الكثافة العالية: مثل الرمل والاسمنت والحبوب، الخ

2.3 ظروف تشغيل معقدة

• درجة حرارة عالية وضغط مرتفع: يمكن لرادار الموجات الموجه أن يتحمل درجات حرارة متطرفة (مثل ما يصل إلى 400 درجة مئوية) وبيئات ضغط عالية.

• الأسطح المتطايرة أو الرغوة: يمكن أن تتداخل الأسطح المتطايرة أو السائلة مع طرق القياس الأخرى، ولكن أجهزة رادار الموجات الموجهة يمكن أن تتعامل عادة مع ذلك.

• وسائل التآكل: من خلال اختيار المواد المقاومة للتآكل (مثل قضيب المسبار المغطى بتفلون) ، يمكن استخدامه في البيئات التآكلية مثل الحمض والقلي.

3المزايا والعيوب

3.1 المزايا

1دقة عالية: دقة القياس عادة ما تصل إلى ± 2 مم ، وهو مناسب للغاية لتحكم العملية التي تتطلب دقة عالية.

2غير متأثرة بشروط العمل:

• لا تتأثر بتغيرات في درجة الحرارة والضغط والكثافة واللزوجة وغيرها من خصائص الوسيط.

• قابلة للدخول إلى الغبار أو البخار أو الرغوة.

3مجموعة واسعة من التطبيقات: يمكن قياس جميع السوائل تقريباً ومعظم المواد الصلبة.

4خالية من الصيانة: لا أجزاء متحركة، ارتداء صغير، عمر خدمة طويل.

5التثبيت المرن: يمكن تثبيته على الجزء العلوي من الحاوية وقياسه بواسطة قضيب المسبار أو كابل المسبار.

3.2 العيوب

1متطلبات تركيب عالية:

• يجب أن يبقى قضيب المسبار أو الكابل على مسافة معينة من جدار الوعاء لتجنب التداخل.

• هناك متطلبات لطول قضيب المسبار ، ومدى القياس المعمول به محدود (عادة في غضون عشرات الأمتار).

2يعتمد على بيئة التثبيت:

• إذا كان هناك محركات أو عوائق في الحاوية ، فقد تتداخل مع الإشارة.

• بالنسبة لبعض الوسائط الثابتة الكهربائية المنخفضة جداً (مثل بعض منتجات النفط) ، تكون الإشارة المنعكسة ضعيفة، مما يؤثر على القياس.

3التكلفة العالية: بالمقارنة مع مقاييس المستوى التقليدية الأخرى (مثل نوع العائمة ، نوع الضغط) ، فإن التكلفة الأولية أعلى.

4متطلبات عالية لمعالجة الإشارات: في ظل ظروف معقدة، قد تكون هناك حاجة إلى تكنولوجيا معالجة إشارات متقدمة للتمييز بين انعكاسات متعددة.

4. لخص المثال

لنفترض أن لديك دلو مليء بالماء، تأخذ قطب المسبار (رادار الموجات الموجهة) ،عندما تصل الموجة الكهرومغناطيسية إلى السطح، بسبب الثوابت الكهربائية المختلفة للمياه والهواء، يتم انعكاس جزء من الموجة.أجهزة الرادار يقيس الوقت ذهابًا وإيابًا للشعاع ويمكن حساب المسافة من سطح الماء إلى نقطة بداية قضيب المسبار، وبالتالي معرفة ارتفاع المياه.

بالمقارنة مع الطريقة التقليدية "قياس عمق الدلو مع حاكم "، رادار الموجة الموجهة ليس فقط سريع ودقيق، ولكن أيضا يمكن أن تعمل في البيئات القاسية،مثل الماء في الدلو هو درجة حرارة عالية أو تحريك.

من خلال هذه الطريقة، يمكن لرادار الموجات الموجهة قياس مستوى السائل أو مستوى المواد بدقة في ظل ظروف معقدة، وهو مناسب لمختلف التطبيقات الصناعية.من الضروري الانتباه إلى بيئة التثبيت وظروف القياس في الاستخدام لتحقيق أفضل أداء لها.

                                                                  شكراً لكِ