หลักการทำงานของเครื่องวัดระดับแบบเรดาร์

การวัดระดับของเหลวอย่างแม่นยำคือหัวใจสำคัญของความเสถียรและความปลอดภัยในกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมหลากหลาย ตัวเลือกที่ได้รับความนิยมสูงสำหรับงานนี้คือเครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ ซึ่งมีความแม่นยำและความเชื่อถือได้ที่เหนือกว่า

1. การปล่อยสัญญาณ (Signal emission): เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์จะส่งสัญญาณไมโครเวฟไปยังพื้นผิวของของเหลว
2. การสะท้อนสัญญาณ (Signal reflection): สัญญาณไมโครเวฟบางส่วนจะถูกสะท้อนกลับโดยพื้นผิวของเหลว
3. การรับและคำนวณสัญญาณ (Signal reception and calculation): เครื่องรับจะรับสัญญาณที่สะท้อนกลับและคำนวณเวลาที่ใช้ในการส่งและรับสัญญาณ
4. การวัดระดับ (Level measurement):  จะถูกคูณด้วยความเร็วในการแพร่กระจายของสัญญาณ (โดยทั่วไปคือความเร็วแสง) เพื่อคำนวณระยะห่างระหว่างพื้นผิวของเหลวกับเซ็นเซอร์
5. การแปลงระดับ (Level conversion): ระยะทางที่คำนวณได้จะถูกแปลงเป็นการวัดระดับและส่งไปยังจอแสดงผลหรือระบบควบคุม

เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์เริ่มต้นด้วยการปล่อยสัญญาณไมโครเวฟความถี่สูง สัญญาณเหล่านี้จะผ่านน้ำในถังตกตะกอนและส่วนหนึ่งจะสะท้อนกลับจากผิวน้ำ จากนั้นเครื่องรับจะจับสัญญาณที่สะท้อนกลับมา โดยการคำนวณเวลาที่ใช้ในการส่งและรับสัญญาณ เพื่อหาระยะห่างระหว่างผิวน้ำกับเซนเซอร์ ค่าระยะทางที่ได้จะถูกนำไปคำนวณเป็นระดับน้ำและแสดงผลบนหน้าจอหรือส่งไปยังระบบตรวจสอบ

• การตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง: เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ทำงานอย่างต่อเนื่องในการส่งและรับสัญญาณเพื่อตรวจสอบระดับของเหลวในถังตกตะกอนแบบเรียลไทม์ได้อย่างแม่นยำ
• การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงระดับ: การตรวจสอบระดับของเหลวช่วยให้เข้าใจถึงความคืบหน้าในกระบวนการตกตะกอนและการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งจะช่วยในการดำเนินมาตรการที่เหมาะสมเพื่อปรับปรุงกระบวนการบำบัด
• ปัญหาการสะท้อนและการรบกวน: การสะท้อนของสัญญาณบนพื้นผิวของเหลวและการรบกวนจากปัจจัยภายนอก เช่น ฟองอากาศ โฟม หรือความขุ่นของน้ำเสีย ต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อความแม่นยำในการวัดระดับ

• การวัดความแม่นยําสูง: เทคโนโลยีเรดาร์สามารถให้การวัดระดับความแม่นยําสูงและรักษาความแม่นยําแม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
• การปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อม: สามารถรับมือกับลักษณะน้ำทิ้งที่แตกต่างกัน แต่ต้องใส่ใจกับปัญหาการสะท้อนและการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการแพร่กระจายสัญญาณเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องของการวัด

เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์มีหลากหลายประเภท แต่ละประเภทมีหลักการทำงานที่อาจแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย ต่อไปนี้คือประเภทของ หลักการทำงานของเครื่องวัดระดับแบบเรดาร์ ที่พบบ่อย

• Pulse radar: ส่งสัญญาณไมโครเวฟเป็นพัลส์สั้น ๆ และวัดเวลาบินของสัญญาณเพื่อกําหนดระดับของเหลว เหมาะสําหรับสื่อและสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่หลากหลายเนื่องจากเวลาทํางานสั้น
• Continuous wave radar: ส่งสัญญาณไมโครเวฟอย่างต่อเนื่องเพื่อระบุระดับของเหลวตามความถี่หรือการเปลี่ยนแปลงเฟส เหมาะสําหรับการวัดที่มีความแม่นยําสูงและสภาพแวดล้อมที่เสี่ยงต่อการรบกวน
• Non-contact radar: การใช้เทคโนโลยีคลื่นต่อเนื่อง FM สามารถอยู่ในพื้นผิวของเหลวของค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่แตกต่างกันเพื่อให้การวัดที่แม่นยํายิ่งขึ้นเหมาะสําหรับสื่อที่หลากหลายและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
• Leaky wave radar (guided wave radar level transmitter): วัดระดับของเหลวโดยการแนะนําสัญญาณไมโครเวฟลงในท่อนําคลื่นและปล่อยให้มีปฏิสัมพันธ์กับตัวกลาง เหมาะสําหรับการใช้งานที่มีรูปแบบระดับเล็กน้อย

แต่ละประเภทของเครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์มีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยในหลักการและวิธีการใช้งาน ทว่าล้วนแล้วแต่ใช้เทคโนโลยีเรดาร์ที่อาศัยการสะท้อนของสัญญาณไมโครเวฟจากพื้นผิวของของเหลวเพื่อวัดระดับ การเลือกใช้ประเภทของเครื่องส่งสัญญาณที่เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะกิจนั้นต้องพิจารณาจากหลายปัจจัย เช่น ลักษณะของสื่อที่วัด ความต้องการของการวัด และสภาพแวดล้อมที่ใช้งาน

เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญในหลายสถานการณ์อุตสาหกรรมเพื่อการวัดระดับของเหลวอย่างแม่นยำ การใช้งานของมันไม่จำกัดเฉพาะในพื้นที่ต่อไปนี้เท่านั้น:

1. โรงงานเคมีและการติดตั้งกระบวนการ: ใช้สำหรับตรวจสอบระดับสารเคมีในถังเก็บและเครื่องปฏิกรณ์
2. อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ: ใช้เพื่อตรวจสอบระดับในถังเก็บและท่อ เพื่อควบคุมการจัดเก็บและการจัดการน้ำมันและก๊าซเหลว
3. การบำบัดน้ำเสีย: ใช้ในโรงบำบัดน้ำเสียเพื่อตรวจสอบระดับในถังบำบัดน้ำเสียและถังตกตะกอน
4. อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: ใช้ตรวจสอบระดับในถังและรางในกระบวนการผลิตอาหาร เช่น การจัดเก็บวัตถุดิบในการผลิตเบียร์
5. การผลิตพลังงานและโรงไฟฟ้า: ใช้ตรวจสอบระดับในถังเก็บเชื้อเพลิงและสระทำความเย็น
6. อุตสาหกรรมยา: ใช้สำหรับตรวจสอบระดับในถังเก็บของเหลวและเครื่องปฏิกรณ์เภสัชกรรม

เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ใช้คลื่นไมโครเวฟในการวัดระดับของเหลวอย่างแม่นยำ โดยคำนวณระยะห่างระหว่างของเหลวกับเซ็นเซอร์จากเวลาที่สัญญาณใช้ในการเดินทาง แม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะเชื่อถือได้ แต่ก็ต้องคำนึงถึงผลกระทบจากการสะท้อนสัญญาณและการรบกวนภายนอกที่อาจส่งผลต่อความแม่นยำ ทั้งนี้ เครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์ถือเป็นโซลูชันทางเทคนิคที่น่าเชื่อถือสำหรับการตรวจสอบและควบคุมในอุตสาหกรรม ด้วยความแม่นยำและความเสถียรที่สูง