การเปรียบเทียบการวัดระดับด้วยเรดาร์

เครื่องส่งสัญญาณวัดระดับเรดาร์ที่ทำงานที่ความถี่พัลส์ 26GHz และความถี่ FMCW 80GHz มีข้อดีที่แตกต่างกันในการใช้งานวัดระดับ โดยการเลือกใช้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะ เช่น ความกว้างของลำแสง ความละเอียด และความลึกในการทะลุทะลวง

เซ็นเซอร์ 80GHz ให้ความละเอียดสูงกว่าและความกว้างของลำแสงแคบกว่า ในขณะที่เซ็นเซอร์ 26GHz ให้การครอบคลุมที่กว้างกว่าและทะลุทะลวงได้ลึกกว่า ทำให้แต่ละแบบเหมาะสมกับสถานการณ์ทางอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน

เครื่องส่งสัญญาณวัดระดับเรดาร์ 80GHz ทำงานบนหลักการ FMCW (Frequency-Modulated Continuous Wave) ซึ่งสัญญาณคลื่นมิลลิเมตรต่อเนื่องจะถูกกวาดความถี่อย่างเป็นเส้นตรงไปยังพื้นผิวของวัสดุ

คลื่นสะท้อนกลับมาพร้อมการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่แปรผันตามระยะทางที่เดินทาง

โดยการวิเคราะห์โดเมนความถี่บนความถี่บีตนี้ ระบบจะสามารถกำหนดระดับได้อย่างแม่นยำ

เครื่องส่งสัญญาณวัดระดับแบบเรดาร์พัลส์ 26GHz ปล่อยคลื่นไมโครเวฟสั้นๆ ไปยังพื้นผิววัสดุ และวัดเวลาการเดินทางของสัญญาณสะท้อนเพื่อกำหนดระดับ

ความถี่ในการทำงาน 26GHz ให้มุมลำแสงที่เหมาะสมสำหรับขนาดถังและสภาวะกระบวนการที่หลากหลาย

วิธีการวัดแบบพัลส์ให้การทำงานแบบไม่สัมผัสที่เชื่อถือได้ การตรวจจับเสียงสะท้อนที่เสถียร และประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับของเหลว สารละลาย และวัสดุแข็งจำนวนมาก

ความกว้างของลำแสงเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์

ระบบเรดาร์ 80GHz ใช้ความยาวคลื่นที่สั้นกว่ามาก (3.75 มม.) ส่งผลให้ลำแสงแคบและโฟกัสมาก ซึ่งช่วยให้:

• ความแม่นยำในการวัดสูงในถังที่มีรูปทรงซับซ้อนหรือแคบ
• ลดการรบกวนจากผนังถังและโครงสร้างภายใน
• การวัดที่เชื่อถือได้ผ่านช่องเปิดขนาดเล็กหรือรอบสิ่งกีดขวาง

ที่ระยะห่าง 10 เมตร พื้นที่การวัดของเรดาร์ 80GHz นั้นเล็กกว่าเรดาร์ความถี่ต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด ทำให้สามารถตรวจจับระดับได้อย่างแม่นยำ

ระบบเรดาร์ 26GHz มีช่วงลำแสงที่กว้างกว่าเนื่องจากมีความยาวคลื่นมากกว่า (ประมาณ 11.5 มม.)

ลำแสงที่กว้างขึ้นนี้มีประโยชน์ในหลายด้าน ได้แก่:

• การวัดพื้นผิวที่ไม่เรียบหรือมีการไหลปั่นป่วน
• การใช้งานกับเครื่องกวนหรือวัสดุที่เคลื่อนที่
• วัสดุแข็งจำนวนมากที่ต้องการพื้นที่การวัดขนาดใหญ่

อย่างไรก็ตาม ลำแสงที่กว้างขึ้นอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการรบกวนในถังที่มีพื้นที่จำกัด

ความกว้างของลำแสงได้รับอิทธิพลไม่เพียงแต่จากความถี่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการออกแบบเสาอากาศด้วย เรดาร์ 26 GHz บางรุ่นใช้เสาอากาศที่ได้รับการปรับแต่งเพื่อให้ได้มุมลำแสงที่ค่อนข้างแคบ การเลือกใช้เรดาร์ 26 GHz หรือ 80 GHz ขึ้นอยู่กับรูปทรงของถัง คุณสมบัติของวัสดุ และความแม่นยำในการวัดที่ต้องการ การเลือกความกว้างของลำแสงที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดระดับที่เสถียรและเชื่อถือได้

ความถี่ในการทำงานของเครื่องส่งสัญญาณระดับเรดาร์มีผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการวัด

เรดาร์ความถี่สูง เช่น 80GHz ใช้ความยาวคลื่นสั้นกว่าและแบนด์วิดท์กว้างกว่า ทำให้สามารถ:

• ความละเอียดสูงขึ้นและการตรวจจับระดับที่แม่นยำยิ่งขึ้น
• ลำแสงแคบลงและเน้นเฉพาะจุดมากขึ้น ลดการรบกวนจากผนังถังและโครงสร้างภายใน
• ประสิทธิภาพอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ดีขึ้นในรูปทรงถังที่ซับซ้อน

คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้เรดาร์ 80GHz เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงและการวัดระดับที่ละเอียด

เรดาร์ความถี่ต่ำ เช่น 26GHz มีข้อดีที่แตกต่างกันออกไป:

• สามารถทะลุทะลวงฝุ่น ไอน้ำ หรือโฟมได้ดีกว่า
• เหมาะสำหรับการวัดในระยะทางที่ไกลขึ้น
• การวัดที่เสถียรในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่รุนแรง

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วความถี่สูงจะให้ความแม่นยำที่ดีกว่า แต่ความถี่เรดาร์ที่เหมาะสมที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ระยะการวัด สภาพกระบวนการ และสภาพแวดล้อมในการติดตั้ง

การเลือกความถี่เรดาร์ที่เหมาะสมต้องคำนึงถึงความแม่นยำ ความสามารถในการทะลุทะลวง และข้อกำหนดในการใช้งาน เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการวัดระดับมีความน่าเชื่อถือ