I. Принцип на работа

• Основна формула: Височина на нивото H=2v×t​, където v е скоростта на разпространение на микровълните в сондата, а t е времето за двупосочно преминаване на сигнала.
• Фокусиране на сигнала: Сондата ограничава микровълновата енергия в ограничено пространство, избягвайки проблема с дивергенцията на безконтактните радарни сигнали, разпространяващи се във въздуха, което води до по-силни и по-стабилни отразени сигнали.

II. Основни компоненти

1. Електронен блок: Отговаря за генерирането, предаването, приемането и обработката на микровълнови сигнали. Включва вграден микропроцесор за изчисляване и извеждане на данни (напр. 4-20mA, HART, RS485 сигнали).
2. Сонда (вълновод): „Предавателният канал“ за микровълнови сигнали, като често срещаните видове включват:
   • Твърди прътови сонди: Подходящи за течности с нисък вискозитет и нетурбулентни условия, предлагащи силна устойчивост на вибрации.
   • Стоманени кабелни сонди: Идеални за дълбоки резервоари, среди с висок вискозитет или такива, съдържащи суспендирани твърди частици, осигуряващи висока гъвкавост.
   • Коаксиални сонди: Сигналите се предават между вътрешния и външния проводник, подходящи за среди с ниска диелектрична константа (напр. леки масла, втечнени газове) с подобрена способност за защита от смущения.
3. Монтажен фланец/интерфейс: Закрепва инструмента към горната част на резервоара, като материалите са избрани въз основа на средната корозивност (напр. неръждаема стомана 316L, Hastelloy).

III. Ключови характеристики

1. Силна защита от смущения при сложни условия

• Микровълновите сигнали се разпространяват по сондата, минимизирайки въздействието на фактори на околната среда, като пара, прах, пяна или мъгла. Те остават стабилни дори в среди с високо съдържание на пяна (напр. резервоари за ферментация на бира) или при интензивно разбъркване.
• Имунен на смущения от вътрешни структури на резервоара (напр. бъркалки, прегради), тъй като сигналите се разпространяват по сондата, избягвайки фалшиви ехота, често срещани при безконтактните радари.

2. Висока точност и стабилност на измерването

• Точността на измерването обикновено варира от ±0,05%FS до ±0,1%FS, с грешки в повторяемостта до ±0,02%FS, което превъзхожда някои безконтактни радарни модели.
• Силата на отразения сигнал зависи главно от контакта между сондата и средата, което я прави подходяща за среди с ниска диелектрична константа (напр. бензин, втечнен газ).

3. Адаптивност към разнообразни медии и екстремни среди

• Съвместимост със среда: Възможност за измерване на течности (включително високовискозни, кристализиращи среди като сироп и сода каустик), твърди частици (напр. пластмасови пелети, въглищен прах), суспензии (напр. кал, плодов сок) и интерфейси (напр. интерфейси масло-вода).
• Устойчивост на въздействието на околната среда: Издържа на високи температури (-50℃ до 400℃), високо налягане (до 40MPa) и силно корозивни среди, подходящ за химически реактори, резервоари за съхранение под високо налягане и др.

4. Гъвкав монтаж за ограничени пространства

• Сондите могат да се поставят в малки резервоари, съдове с неправилна форма или контейнери с вътрешни препятствия, без да се изисква отворено горно пространство. Те са особено подходящи за проекти за преоборудване или тесни пространства.

IV. Сценарии на приложение

• Химическа промишленост: Измерване на ниво в реактори, резервоари за съхранение с високо/ниско налягане и откриване на границата масло-вода.
• Петрол и нефтохимикали: Измерване на ниво в резервоари за суров петрол, резервоари за лек петрол (бензин, дизел) и резервоари за съхранение на втечнен газ.
• Храни и напитки: Измерване на ниво в резервоари за ферментация с високо съдържание на пяна (напр. бира, кисело мляко), резервоари за сироп и суспензии от плодови сокове (с материали за сонди, подходящи за хранителни цели).
• Пречистване на вода: Измерване на нивото в резервоари за пречистване на отпадъчни води и утаителни басейни, като се избягва образуването на пяна.
• Енергийна промишленост: Измерване на ниво в силози за въглищен прах и контейнери за пепел, както и наблюдение на нивото във високотемпературни котли.

V. Ограничения

1. Изисквания за поддръжка при контактно измерване: Сондите са в директен контакт със средата, склонни са към замърсяване или запушване поради вискозитет, което изисква редовно почистване. Силно корозивните среди могат да причинят износване на сондите, което налага специални материали (увеличаване на разходите).
2. Ограничен обхват на измерване: Максималният обхват се определя от дължината на сондата, като конвенционалните модели варират от 0,3 м до 30 м, което ги прави неподходящи за изключително големи резервоари (безконтактният радар може да покрие до 100 м).
3. Ограничения в санитарните приложения: В хранително-вкусовата, фармацевтичната и други сценарии с високи санитарни изисквания, процесите на валидиране на почистването на сондите са сложни, което потенциално увеличава разходите за съответствие (безконтактният радар е по-изгоден поради липсата на контакт).
4. Риск от износване на сондата: В ситуации с разбъркване или турбулентен поток на средата, трябва да се монтират защитни ръкави на сондата, за да се предотврати счупване от сблъсъци.

VI. Основни разлики от безконтактния радар

Заключение