Основной принцип действия радарного уровнемера (датчика уровня) – измерение времени прохождения радиоволны от приёмника (антенны уровнемера) до измеряемого объекта.

Принцип действия уровнемеров

принцип действия радарного уроовнемераhttp://www.limaco.ru/u_images/pic_1.gif” />

Современные уровнемеры (), производимые фирмой Лимако, основаны на непрерывном преобразовании
радиоизлучения по частоте. Это означает, что микроволновый генератор посылает сигнал, частота которого будет изменяться во времени по линейному закону. Такой сигнал излучается по направлению к
измеряемому объекту, затем отражается от него и через какой-то промежуток времени приходит на антенну. Отражённый и излучённый сигналы поступают в датчик уровня, в котором они смешиваются. Таким
образом получается новый сигнал, частота которого будет равна разнице частот этих двух сигналов. Также будет вычитаться и разница расстояний от антенны до объекта. Далее датчик уровня обработает
новый сигнал с помощью микропроцессора.

Радарные уровнемеры содержат следующие узлы:

  • Антенна;
  • Блок приёма-передачи;
  • Сигнальный процессор;
  • Коммуникационный контроллер.

Рассмотрим вкратце каждый из узлов.

Антенна

Антенна формирует радиолуч. Такой луч представляет из себя конус, если он будет распространяться в неограниченном пространстве. Его вершина будет совпадать с основанием антенны.

Угол раскрытия конуса обратно пропорционален диаметру антенны и частоте излучения. То есть, чтобы получить заданную ширину луча, который способен свободно распространяться, не задевая стенки
резервуара, следует увеличить либо частоту, либо габариты антенны. При одинаковой же ширине луча, габаритные размеры самой антенны будут во столько раз меньше, во сколько раз частота выше по
сравнению с уровнемером меньшей частоты излучения.

Чтобы точность измерений была высокой, необходимо иметь и высокое соотношение сигнала к шуму на выходе прибора. Эта величина будет тем больше, чем уже луч. Его уменьшение достигается за счёт
увеличения частоты излучения или же габаритов прибора.

Также на точность измерения влияет и выпадение конденсата в приборе: чем конденсата больше, тем выше погрешность измерений. Как известно, конденсат образовывается только на тех поверхностях,
температура которых ниже температуры окружающей среды. Поэтому избежать образования конденсата на антенне уровнемера можно путём подогревания его корпуса.

У современных уровнемеров, таких как УЛМ, поверхность самой антенны будет всегда теплее, чем окружающая среда. В них выпадение конденсата сведено к нулю.

Блок приёма-передачи

Здесь можно сказать одно: чем выше рабочая частота блока приёма-передачи, тем датчик уровня () будет чувствительнее и точнее. Этот блок – самая дорогостоящая деталь уровнемера.

Сигнальный процессор

Задача сигнального процессора – выделить полезный сигнал, в котором содержится информация об измерениях, и вычислить его частоту. На рынке выпускаются высокопроизводительные процессоры, поэтому
обработка сигнала не вызывает никаких проблем.

Коммуникационный контроллер

Именно он является связующим звеном между уровнемером и измеряемыми объектами. Доля стоимости коммуникационного контроллера в сравнении со стоимостью всего уровнемера составляет единицы
процента.

Выбираем датчик уровня

улм-11http://www.limaco.ru/u_images/ULM11_Little.jpg”
/>

На рынке присутствует достаточное количество моделей уровнемеров. Но какой же выбрать потребителю?

Для начала следует внимательно изучить технические характеристики. Например, вместо производительности производитель использует термин “разрешающая способность”, но эти два понятия различны. Очень
часто указывается достаточно высокое значение точности измерения, а на практике оказывается, что оно намного ниже. Нет, производитель не врёт, просто эта величина относится к нормальным условиям
использования, которые являются идеальными.

 

Потребителю нужно знать чётко: чем больше частота уровнемера, тем больше будет и точность измерений. Соответственно, такие уровнемеры будут дорогими.

 

Производители могут не указать быстродействие уровнемера, что является немаловажной характеристикой. Для этого достаточно самостоятельно поинтересоваться этим параметром.