این تمایل وجود دارد که سنسورهای سطح اولتراسونیک و سنسورهای سطح رادار را در برابر یکدیگر قرار دهند در حالی که در واقع هر سنسور دارای مزایا و معایبی است که به هر سنسور جایگاه خاص خود را می دهد. در این وبلاگ، ما به تفاوت عملکرد این دو فناوری خواهیم پرداخت و برنامه هایی را که هر سنسور برای آنها مناسب تر است، پوشش خواهیم داد.
سنسورهای سطح اولتراسونیک
همانطور که از نام آن پیداست، سنسورهای سطح اولتراسونیک با انتشار موج صوتی و پشت سر هم بسیار سریع کار می کنند. امواج صوتی ساطع شده از سنسور با سرعتی معلوم (سرعت صدا) به هدف مورد نظر منتقل می شوند و در آنجا از هدف پرش می کنند و به سنسور برمی گردند.
با استفاده از مدت زمانی که پس از ارسال مجدد ترکش صدا به حسگر احتیاج دارد، فاصله سنسور تا ماده ای که اندازه گیری می شود یا سطح ماده محاسبه می شود. با کمک سایر پارامترهای برنامه ریزی شده در حسگر یا سیستم کنترل، می توان حجم، وزن یا سایر اندازه گیری های مشابه را از فاصله اندازه گیری شده نیز محاسبه کرد.
به منظور تعیین دقیق سطح ماده مورد نظر، سنسورهای فراصوت به یک ستون هوای بدون مانع بین سنسور و هدف نیاز دارند. مواردی مانند انسداد فیزیکی، کف زیاد، بخارهای سنگین، غبار غلیظ و پودرهای سبک همگی می توانند سیگنال را منحرف کرده یا جذب کنند یا مانند یک سطح کاذب عمل کنند که منجر به خوانش اشتباه از سنسور اولتراسونیک شود.
موارد معمول استفاده از حسگرهای فراصوت
در ادامه به مواردی که باید برای حسگرهای فراصوت رعایت کنیم اشاره می‌کنیم:
اندازه گیری سطح مایع
حسگرهای اولتراسونیک معمولاً برای اندازه گیری سطح بدن مایع مانند مخزن، چاه، گودال، دریاچه یا بدن مایع دیگر استفاده می شوند. همچنین می توان از سنسورهای سطح اولتراسونیک برای اندازه گیری مایع در ظروف غیر خطی استفاده کرد. این کار معمولاً به یک نمودار تسمه ای نیاز دارد تا میزان خوانش را با حجم زیاد و کم و زیاد شدن مایع تنظیم کند.
اندازه گیری سطح جامدات
سنسورهای اولتراسونیک به ویژه در مقایسه با سنسورهای سطح رادار، یک انتخاب عالی برای اندازه گیری سطح جامدات هستند. مدیریت و اندازه گیری امواج صوتی فراصوتی بسیار راحت تر از امواج الکترومغناطیسی رادار هنگام خروج از ماده ای با زاویه آرامش است. توجه به این نکته مهم است که استفاده از سنسور اولتراسونیک برای اندازه گیری سطح جامدات معمولاً دامنه موثر حسگر را به نصف کاهش می دهد. علاوه بر این، محیط هایی که گرد و غبار یا پودر دارند امواج صوتی را پراکنده می کنند و منجر به قرائت اشتباه می شوند. اما یک سنسور اولتراسونیک با دامنه مناسب که در محیطی استفاده می شود که ذرات منتقل کننده هوا در آن بسیار کم است، اندازه گیری سطح جامدات را بسیار قابل اعتماد فراهم می کند.
جریان کانال باز یکی دیگر از کاربردهای سنسور سطح اولتراسونیک است. کانال های باز وسیله اصلی انتقال، فیلتر کردن و اندازه گیری آب است که اغلب در تصفیه خانه ها، نظارت بر محیط زیست و کانال های آبیاری استفاده می شود. اغلب، در این نوع برنامه ها، سنسورهای سطح اولتراسونیک با یک کنترل کننده مناسب برای محاسبات جریان جفت می شوند.
تشخیص حضور و پروفایل شی
نکته آخر اینکه سنسورهای فراصوت برای تشخیص حضور و پروفایل شی بسیار مناسب هستند. اگر در محیط های کثیف یا مرطوب که اهداف نسبتاً کند هستند، تشخیص شی لازم است ، می توان از حسگر اولتراسونیک استفاده کرد. آنها قادر به کنترل شرایط سخت هستند و آنها را به یک انتخاب مناسب تبدیل می کنند. صنعت شستشوی اتومبیل نمونه کاملی از استفاده از سنسورهای فراصوت برای بهبود فرایندها و افزایش کارایی است. تا به حال فکر کرده اید که اسپری ها ، نازل ها و اسفنج ها چگونه نقاط دقیق ماشین شما را در یک کارواش اتوماتیک پیدا می کنند؟ سنسور التراسونیک تشخیص شی ject APG’s APG’s پاسخ این است! در اینجا در مورد قابلیت های آن بیشتر بیاموزید.
سنسورهای سطح رادار
در مقابل، سنسورهای رادار نه با امواج صوتی بلکه با امواج الکترومغناطیسی کار می کنند. این تفاوت کلیدی بین سنسورهای اولتراسونیک و رادار است. مانند امواج حاصل از حسگرهای اولتراسونیک، امواج ساطع شده از سنسور رادار از اجسام پرش می کنند و با سرعتی معلوم (بسیار سریعتر از امواج فراصوت) حرکت می کنند. برخلاف امواج صوتی مافوق صوت، امواج الکترومغناطیسی رادار هنگام بازتاب از سطح، به مواد خاصی واکنش متفاوتی نشان می دهند.
سنسورهای راداری متغیرهای متفاوتی نسبت به سنسورهای سطح دیگر تحت تأثیر قرار می گیرند. فرستنده های سطح رادار کمتر از سنسورهای اولتراسونیک تحت تأثیر دما قرار می گیرند و باعث بهبود قوام و دقت می شوند. سنسورهای سطح رادار همچنین برای کاربردهای خاص، مانند کار در خلا or، یا در فشار بالاتر (به شرطی که محفظه از عهده آن برآید) به خوبی مناسب هستند. سنسورهای راداری همچنین کمتر تحت تأثیر کف، بخار، پودرها و گرد و غبار قرار می گیرند که می توانند با سیگنال های موجود در سنسورهای اولتراسونیک تداخل کرده و منجر به قرائت اشتباه شوند. این می تواند حسگرهای رادار را به گزینه بهتری برای این برنامه ها تبدیل کند.
یک عامل مهم برای سنسورهای رادار، ثابت دی الکتریک ماده مورد نظر است. ماده ای با دی الکتریک کم موج الکترومغناطیسی را منعکس نمی کند، بنابراین رادار تمایل به عبور از آن دارد. این مواد به طور معمول غیر رسانا هستند و رطوبت کمی مانند پودرهای خشک و گرانول دارند.
انصافاً باید گفت، رادار می تواند بسیاری از این مواد را حس کند، اما انرژی امواج بازگشتی بسیار اندک است که تراز دقیق با سیگنال از اهمیت بالایی برخوردار است. این روشهایی مانند رادار موج هدایت شونده یا آنتن ویژه را معرفی می کند. اندازه گیری مواد با ثابت دی الکتریک کم همیشه غیرممکن نیست، فقط بسیار چالش برانگیز است.
رایج ترین کاربردها برای حسگرهای راداری عبارتند از:
*مواد شیمیایی / پتروشیمی
*انرژی
* غذا و نوشیدنی
*جامدات گرانول
* گلوله های پلاستیکی
* مواد معدنی و معدنی
* نفت و گاز
* مخازن مخلوط آسفالت
* مخازن زاج و موم
* دارویی
* خمیر کاغذ و کاغذ
*شن و ماسه
* لجن اولیه و ثانویه
*روشن کننده ها
*فاضلاب
The Bottom Line: Ultrasonic vs. Rdar
در پایان، اگر برنامه شما مستقیم است، یک سنسور اولتراسونیک شرط خوبی برای عملکرد با کیفیت بالا و طول عمر عالی است. برای مخازن، چاه ها، کانال ها یا مخازن، می توان یک التراسونیک را برای رفع نیازهای شما پیکربندی کرد. با این حال، به محض اینکه کف، بخار، پودر، گرد و غبار به معادله وارد می شوند، سنسورهای رادار پاسخگوی نیازهای اندازه گیری شما می شوند. متغیرهای محیطی فقط بر روی اندازه گیری رادار بر حسب سنسورهای فراصوت تأثیر نمی گذارند.
نکته قابل توجه در اینجا این است که فناوری خوب همیشه فناوری بد را برتری خواهد داد. بله، سنسورهای رادار در استفاده از کف و گرد و غبار بهتر از سنسورهای اولتراسونیک هستند، اما یک سنسور رادار با طراحی ضعیف همیشه عملکرد ضعیفی دارد. به طور مشابه، سنسورهای اولتراسونیک معمولاً ارزان تر از رادار برای اندازه گیری راحت تر سطح جامدات در مایع یا هوای پاک هستند، اما یک اولتراسونیک ارزان قیمت هرگز چیزی بهتر از اولتراسونیک ارزان نخواهد بود. حسگرهای اولتراسونیک و رادار با یکدیگر رقابت نمی کنند، مکمل یکدیگر هستند. هیچ یک از آنها یک راه حل اندازه گیری یک اندازه مناسب برای همه نیست.
