Samanburður á ratsjárstigsmælum og ómskoðunarstigsmælum

I. Mismunur á vinnureglum

• Ratsjármælar: Senda frá sér hátíðni rafsegulbylgjur (venjulega 6GHz, 26GHz eða 80GHz). Bylgjurnar endurkastast af yfirborði miðilsins og mælirinn reiknar út vökvastigið út frá tímamismuninum á milli sendingar og móttöku.

• Ómskoðunarstigsmælar: Senda frá sér ómskoðunarbylgjur (tíðni venjulega 20kHz-200kHz). Hljóðbylgjurnar endurkastast af yfirborði miðilsins og stigið er ákvarðað með því að nota tímamismuninn á milli sendingar og móttöku.

II. Samanburður á kostum

Kostir ratsjármæla

1. Ónæmi gegn umhverfismiðlum

• Útbreiðsla rafsegulbylgna er nánast óháð rakastigi, hitastigi, þrýstingi, ryki eða gufu. Þær viðhalda stöðugleika í erfiðu umhverfi eins og rykugu sementsílóum, gufutönkum eða ætandi gasumhverfi.

• Dæmi: Í ammóníaktönkum í áburðarverksmiðjum er auðvelt að draga úr ómskoðun með ammóníaki, en ratsjá virkar eðlilega.

2. Víðara úrval af viðeigandi miðlum

• Hentar til að mæla seigju, rokgjörn eða mjög ætandi miðil (t.d. hráolíu, sýru-basa lausnir), sem og fastar agnir (t.d. kol, málmgrýti) og froðukenndan vökva.

• Engar áhyggjur af frásogi hljóðbylgna í miðli (algengt vandamál hjá ómskoðunarmælum með vökva með mikla seigju).

3. Lengri mælingarfjarlægð og meiri nákvæmni

• Dæmigert svið: 0,1m-100m (sumar gerðir allt að 200m). Mælinákvæmni er almennt ±0,1% FS (fullt mælikvarði), með meiri nákvæmni fyrir hátíðni ratsjár (t.d. 80GHz).

• Ómskoðunarmælar hafa yfirleitt hámarksdrægni upp á 0,1 m-10 m og nákvæmni upp á ±0,5% af fjarlægðinni, en villurnar aukast með lengri vegalengdum.

4. Sterkari truflunargeta

• Óháð vélrænum titringi eða rafsegultruflunum, sem gerir þær tilvaldar fyrir iðnaðarsvæði með þéttum mótorum, dælum eða öðrum búnaði.

Kostir ómskoðunarmæla

1. Lægri kostnaður

• Einfaldari tækni leiðir til lægri framleiðslukostnaðar, sem gerir þær hentugar fyrir fjárhagslegar aðstæður með grunnkröfum um mælingar (t.d. venjulegir vatnstankar, geymslutankar fyrir hreint vatn).

2. Auðveldari uppsetning og villuleit

• Engin flókin breytustilling (ólíkt ratsjá, sem krefst stillingar á rafsvörunarstuðlum miðilsins). Minni færni er nauðsynleg við notkun og viðhald.

3. Betri samhæfni við ílát sem ekki eru úr málmi

• Fyrir ílát úr plasti, gleri eða öðrum ílátum sem ekki eru úr málmi geta ómsbylgjur mælt í gegnum vegg ílátsins (við veggfestingu), en ratsjá getur átt við nákvæmnivandamál að stríða vegna endurspeglana frá vegg ílátsins.

III. Samanburður á ókostum

Ókostir ratsjármæla

1. Hærri kostnaður

• Kaupkostnaður er yfirleitt 3-10 sinnum hærri en ómskoðunarmælar, sem gerir þá óhentugan fyrir ódýrar, stórar og einfaldar mælingar.

2. Strangar kröfur um uppsetningu

• Hindranir eins og hrærivélar eða stigar inni í ílátum geta truflað rafsegulbylgjur og þarfnast nákvæmrar kvörðunar til að forðast blindsvæði. Uppsetning verður að vera fjarri veggjum tanksins til að koma í veg fyrir endurkaststruflanir.

• Fyrir miðla með lágan rafsegulstuðul (td bensín, fljótandi gas) geta veik endurskinsmerki kallað á sérhæfðar gerðir (td stýrðan bylgjuratsjá).

3. Meiri flækjustig viðhalds

• Úrræðaleit krefst faglegrar þekkingar. Til dæmis munu tíðni ratsjárloftnet, sem eru þakin olíu eða óhreinindum, veikja endurkast merkisins og þurfa reglulega þrif.

Ókostir ómskoðunarmæla

1. Næmi fyrir umhverfisþáttum

• Hljóðbylgjur eru auðveldlega deyfðar af raka í lofti, hitastigi, ryki eða gufu. Mælivillur aukast eða bregðast alveg í umhverfi með miklum raka (t.d. pappírsverksmiðjum), rykugum (t.d. námuvinnslustöðvum) eða háum hita (>60℃).

• Dæmi: Nálægt gufulögnum katla raskast ómsjárbylgjur verulega en ratsjárbylgjur eru óbreyttar.

2. Takmarkað úrval af nothæfum miðlum

• Ekki er hægt að mæla vökva með mikla seigju, rokgjörn efni eða vökva sem innihalda loftbólur (t.d. asfalt, bjórgerjunarsoð) vegna frásogs eða dreifingar hljóðbylgna. Hentar heldur ekki fyrir fastar agnir (sem eru tilhneigðar til að dreifa hljóðbylgjum).

3. Takmarkað svið og nákvæmni

• Hámarksdrægni er venjulega <10m, en nákvæmnin minnkar með fjarlægð. Lágt magn mælinga (<0,5m) er viðkvæmt fyrir truflunum í blindsvæði.

IV. Yfirlit yfir viðeigandi sviðsmyndir

​

V. Niðurstaða

• Ratsjármælar virka vel við flóknar vinnuaðstæður (erfitt umhverfi, sérstök miðil, langar drægnir) en kosta meira og hafa strangari kröfur um uppsetningu/viðhald.

• Ómskoðunarmælir henta fyrir einföld atvik (venjulegt hitastig, hreint umhverfi, stutt drægni) með lægri kostnaði og auðveldari notkun en veikari truflunarvörn.

Val ætti að byggjast á raunverulegum aðstæðum (umhverfi, miðli, drægni, fjárhagsáætlun) og mælt er með prófunum á staðnum til að staðfesta hentugleika ef þörf krefur.