مقدمة عن مقياس مستوى الرادار ومقياس مستوى الموجات فوق الصوتية

تُعدّ أجهزة قياس مستوى الرادار وأجهزة قياس مستوى الموجات فوق الصوتية من التقنيات الشائعة المستخدمة لقياس مستوى المواد (السوائل أو المواد الصلبة) في الخزانات والأوعية والأماكن المفتوحة، إلا أنها تعمل وفق مبادئ مختلفة ولها مزايا وعيوب متباينة. إليكم مقارنة بينهما:

1. مبدأ التشغيل:

مقياس مستوى الرادار:
تستخدم أجهزة قياس مستوى الرادار إشارات رادار الميكروويف (عادةً في نطاق ترددات الجيجاهرتز) لقياس المسافة إلى سطح المادة. تُبعث هذه الموجات الميكروية من المستشعر، وترتد عن السطح، ثم تعود إليه. ويُستخدم الزمن الذي تستغرقه موجات الرادار للوصول إلى السطح والعودة لحساب مستوى المادة.

مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية:
تعمل أجهزة قياس مستوى السوائل بالموجات فوق الصوتية عن طريق إصدار موجات صوتية عالية التردد (موجات فوق صوتية) من مستشعر. تنتقل هذه الموجات الصوتية عبر الهواء، وتصطدم بسطح المادة، ثم تنعكس عائدةً إلى المستشعر. ومن خلال قياس الزمن الذي تستغرقه الموجات الصوتية للعودة، يحسب النظام المسافة إلى سطح المادة.

2. نطاق التطبيق:

مقياس مستوى الرادار:

يمكن استخدامه لقياس مستويات السوائل والمواد الصلبة على حد سواء.

فعال في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، أو الضغط العالي، أو في ظروف الفراغ.

يعمل بشكل جيد في الأوعية التي تحتوي بيئتها على رغوة أو أبخرة أو غبار.

يمكن قياس مستويات عالية جدًا (الصوامع أو الخزانات الطويلة).

مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية:

تُستخدم في المقام الأول لقياس مستوى السوائل، على الرغم من إمكانية تكييف بعض أجهزة الاستشعار فوق الصوتية للمواد الصلبة.

يتأثر الأداء بشكل كبير بالعوامل البيئية مثل درجة الحرارة والضغط والبخار والغبار والرغوة.

يقتصر نطاقها على درجات حرارة وضغط أقل مقارنة بمقاييس الرادار.

3. الدقة والضبط:

مقياس مستوى الرادار:

دقة ووضوح عاليان للغاية، خاصة في البيئات الصعبة.
أقل عرضة للتغيرات في الوسط الذي يتم قياسه (مثل تغيرات درجة الحرارة، أو البخار، أو الرغوة، أو الغبار).

مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية:

يمكن أن تتأثر الدقة بالتغيرات في درجة الحرارة والرطوبة وطبيعة الوسط (مثل البخار أو الرغوة أو الغبار).
قد لا تكون دقيقة مثل أجهزة قياس الرادار في الظروف الصعبة أو القاسية.

4. الحساسية البيئية:

مقياس مستوى الرادار:

لا تتأثر موجات الرادار بالتغيرات في درجة الحرارة والضغط والرطوبة والبخار.

يمكن تشغيله في ظروف قاسية (مثل الحرارة العالية، أو الفراغ، أو الضغط العالي، أو في وجود الغازات أو البخار).

مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية:

حساسة لتغيرات درجة الحرارة والرطوبة والضغط، مما قد يؤثر على سرعة الصوت.

أقل فعالية في البيئات التي تحتوي على الكثير من البخار أو الرغوة أو الغبار أو الاضطرابات.

5. التكلفة:

مقياس مستوى الرادار:

بشكل عام، تكون أغلى من أجهزة قياس مستوى السوائل بالموجات فوق الصوتية، وخاصة بالنسبة للطرازات عالية الدقة أو عالية الأداء.
تزداد التكلفة مع الميزات المتقدمة مثل الرادار عالي التردد، والقدرة على تحمل درجات الحرارة العالية، وما إلى ذلك.

مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية:**

عادة ما تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة وبأسعار معقولة لتطبيقات القياس على المستوى العام.
خيار جيد للتطبيقات الأبسط والأقل تطلباً حيث تكون الظروف البيئية مستقرة.

6. الصيانة:

مقياس مستوى الرادار:

لا يتطلب صيانة تذكرية لعدم وجود أجزاء متحركة.
عادة ما تكون أكثر متانة في البيئات القاسية، ولكن قد يكون تركيبها ومعايرتها أكثر تعقيدًا.

مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية:

كما يتطلب الحد الأدنى من الصيانة، ولكنه أكثر حساسية للظروف الخارجية (مثل تراكم الغبار على سطح المستشعر).
المعايرة والإعداد أبسط، لكن الأداء قد يتدهور في البيئات الصعبة.

7. وقت الاستجابة:

مقياس مستوى الرادار:

يتميز بوقت استجابة سريع للغاية، عادةً في نطاق المللي ثانية.
وهذا يجعله مناسبًا لمراقبة المستوى في الوقت الفعلي، وخاصة في العمليات الديناميكية.

مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية:

وقت الاستجابة سريع أيضًا، ولكنه قد يكون أبطأ مقارنة بالرادار، خاصة في الحالات التي تتقلب فيها الظروف البيئية.

8. المدى:

مقياس مستوى الرادار:

يمكن قياسها من بضعة ملليمترات إلى أكثر من 70 متراً، وذلك حسب الطراز والتطبيق.
أكثر ملاءمة للقياسات بعيدة المدى.

مقياس مستوى بالموجات فوق الصوتية:

عادة ما يكون نطاق قياسه أقصر من الرادار، وغالبًا ما يصل إلى 3-40 مترًا.
محدود بقوة الموجة الصوتية وطبيعة المادة التي يتم قياسها.